Разработка и оптимизация метода ВЭЖХ с помощью плана Бокса–Бенкена для одновременного определения четырех противовирусных препаратов в лекарственных формах

Почему проверка лекарств важна

Когда появляются новые заболевания, врачи нередко обращаются к уже существующим противовирусным препаратам, не дожидаясь появления принципиально новых лекарств, что может занять годы. Но прежде чем такие перепрофилированные препараты попадут к пациентам, лаборатории обязаны удостовериться, что каждая таблетка и флакон действительно содержат правильное количество действующих веществ. В этой статье описано, как ученые создали быстрый, надежный и более устойчивый лабораторный тест для измерения четырех важных противовирусных средств, применявшихся при COVID-19, — всё в одном прогоне.

Четыре борца с вирусами в одном тесте

В центре исследования — четыре противовирусных препарата: фавипиравир, софосбувир, ледипасвир и ремдесивир. Все они нацелены на вирусы с РНК — тот же тип генетического материала, что используется коронавирусом, вызывающим COVID-19. Поскольку эти лекарства уже одобрены для других инфекций, таких как гепатит C и грипп, они стали перспективными кандидатами для перепрофилирования в пандемию. Лаборатории контроля качества, однако, обычно анализируют каждый препарат отдельно, что отнимает время, расходует растворители и требует кадровых ресурсов. Авторы поставили задачу разработать один лабораторный метод, способный точно измерять все четыре компонента одновременно в реальных фармацевтических продуктах.

Как работает лабораторное сканирование

Команда использовала широко применяемый метод разделения — высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ), которую можно представить как сложный фильтр на колонке. Жидкость, несущая растворенные препараты, протекает через заполненную колонку, и каждое соединение перемещается с собственной скоростью в зависимости от того, насколько сильно оно взаимодействует с наполнителем и подвижной фазой. Детектор регистрирует моменты выхода каждого препарата из колонки в виде отдельных пиков на хроматограмме. Ученые выбрали стандартный тип колонки и простую смесь подвижной фазы на основе водного буфера и ацетонитрила, распространенного органического растворителя, чтобы метод оставался практичным для рутинных лабораторий в больницах и на производствах.

Умная настройка условий

Вместо того чтобы подбирать параметры по одному методом проб и ошибок, исследователи использовали статистический план экспериментов, известный как план Бокса–Бенкена, часть более широкой философии «качество посредством проектирования» (quality by design). Они сосредоточились на трех ключевых регуляторах, которые определяют качество разделения и длительность прогона: кислотности буфера, доле ацетонитрила и скорости потока подвижной фазы. Проведя всего пятнадцать тщательно отобранных экспериментов, они получили математические уравнения, описывающие, как эти параметры влияют на разрешение между каждой парой пиков и на общее время анализа. Компьютерные графики этих уравнений помогли им определить условия, при которых все четыре пика распознаются раздельно при приемлемой продолжительности прогона.

Доказательства надежности и безопасности

После выбора оптимальных условий команда подробно проверила, что метод функционирует в реальных условиях. Они показали, что сигнал детектора линейно возрастает с увеличением концентрации в практических диапазонах, что измеренные значения близки к истинным, а повторные прогоны дают практически одинаковые результаты. Метод позволял обнаруживать низкие уровни препаратов и отличать их от вспомогательных веществ в коммерческих таблетках и инъекционных формах. Помимо аналитической эффективности авторы оценили экологичность и практическую применимость метода с помощью современных инструментов рейтинга «зелености», удобства применения и общего качества; оценки показали разумный баланс между точностью, расходом ресурсов и повседневной применимостью.

Что это значит для общественного здравоохранения

По сути, статья демонстрирует, что одна хорошо настроенная ВЭЖХ-схема может надежно измерять четыре ключевых противовирусных препарата в фармацевтических продуктах одновременно. Для лабораторий контроля качества это означает меньше отдельных анализов, меньше потребления растворителей и более быстрые проверки партий лекарств. В более широком контексте готовности к пандемиям такие упрощенные методы облегчают мониторинг запасов перепрофилированных противовирусных средств и защиту от некачественной или фальсифицированной продукции, поддерживая более безопасные и эффективные варианты лечения в ситуациях, требующих быстрой реакции.

Цитирование: Ghazy, F.H., El-Bagary, R.I., Fahim, S.H. et al. A Box–Behnken design–assisted RP-HPLC method development and optimization for simultaneous determination of four antiviral drugs in pharmaceutical dosage forms. Sci Rep 16, 14733 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-50549-4

Ключевые слова: противовирусные препараты, ВЭЖХ, контроль качества лекарств, COVID-19, разработка метода