Smartphonebaserad kolorimetrisk metod för bestämning av memantin via Schiffs bas-reaktion med askorbinsyra

Förvandla en telefon till ett labbverktyg

Många bär med sig en kraftfull kamera i fickan utan att inse att den kan fungera som ett litet vetenskapslabb. Denna studie visar hur en vanlig smartphone kan hjälpa till att kontrollera kvaliteten på ett läkemedel som används vid behandling av Alzheimers sjukdom, och erbjuda ett billigare och mer miljövänligt alternativ till traditionella laboratorieinstrument.

Varför detta Alzheimers-läkemedel behöver ett nytt test

Läkemedlet i centrum för arbetet är memantin, ett preparat som förskrivs för att lindra symtom vid Alzheimers sjukdom. Till skillnad från vissa föreningar absorberar memantin inte synligt ljus på ett sätt som är lätt att mäta, så vanliga laboratoriemetoder måste först kemiskt modifiera det innan analys. Befintliga tekniker förlitar sig ofta på kostsamma instrument, extra kemikalier och högre energiförbrukning. Författarna sökte ett enklare, grönare sätt att bestämma hur mycket memantin som finns i tablettformuleringar, samtidigt som metodens tillförlitlighet matchade klassiska laboratoriemetoder.

Skapa en färgsignal från ett färglöst läkemedel

För att göra memantin synligt använde forskarna ett vanligt vitamin: askorbinsyra, mer känt som vitamin C. När memantin reagerar med askorbinsyra under uppvärmning bildas en rosa produkt. Denna färgade form har två starka ljusabsorptionsmaxima, som kan avläsas med en konventionell laboratoriespektrofotometer. Teamet optimerade noggrant reaktionsvillkoren genom att justera mängden askorbinsyra, uppvärmningstemperaturen och reaktionstiden tills de fann inställningar som gav stark, stabil färg och tillförlitliga mätningar över ett brett koncentrationsområde.

Låta smartphonen läsa färgen

I stället för att stanna vid spektrofotometern gick forskarna vidare och undersökte huruvida en smartphonekamera kunde fungera som detektor. De placerade en rad provrör med olika mängder rosa memantinlösning framför en vit bakgrund, under standardiserat ljus, och tog bilder med olika smartphonekameror. En högre upplösning gav mer konsekventa resultat, så de valde en 50-megapixelkamera och ett fast avstånd för fotografering. Bilderna analyserades sedan med ImageJ, ett fritt bildbehandlingsprogram, som läser röda, gröna och blå färgvärden för pixlarna inom varje provrör. Dessa värden omvandlades till en relaterad färgskala för att bättre motsvara hur intensivt den rosa färgen uppfattas.

Matcha laboratorieprestanda samtidigt som man är grön

Smartphonemetoden visade sig vara anmärkningsvärt exakt och precis. För memantinkoncentrationer som vanligtvis förekommer i tabletter ökade färgvärdena linjärt i takt med att läkemedelsmängden ökade, precis som spektrofotometerns avläsningar. Båda metoderna gav liknande återfinningar av kända mängder av läkemedlet, med små variationer mellan körningar. Även om den traditionella spektrofotometern kunde upptäcka något lägre koncentrationer nådde telefonmetoden ändå låga detektionsgränser lämpliga för rutinmässig kvalitetskontroll. Teamet kontrollerade även att vanliga tablettämnen inte störde mätningen och bekräftade att båda tillvägagångssätten kunde analysera verkliga läkemedelsprodukter utan störningar.

Granska miljöavtrycket

Utöver noggrannheten undersökte studien hur miljövänliga och praktiska metoderna är, med hjälp av ett nyligen föreslaget poängsystem som väger energianvändning, kemiska risker och avfall mot prestanda. Båda metoderna bedömdes som gröna, men smartphone-tekniken drog det längsta strået. Dess främsta fördelar kom från instrumentdelen: en bärbar, lågenergi telefonkamera ersätter en större bänkmonterad enhet. En ytterligare "ecoscale"-analys, som ger avdragsbetyg för farliga lösningsmedel, avfall och energianvändning, stödde också smartphonemetoden som ett utmärkt grönt alternativ.

Vad detta betyder för vardagstestning

Enkelt uttryckt visade författarna att det är möjligt att kontrollera styrkan hos ett Alzheimers-läkemedel med lite mer än en vitaminbaserad reaktion, några provrör, en smartphone och fri programvara. Medan en traditionell spektrofotometer förblir något känsligare på extremt låga nivåer är telefonmetoden exakt, reproducerbar och miljömedveten, vilket gör den väl lämpad för rutinmässig analys av memantintabletter i många miljöer där avancerad utrustning inte finns tillgänglig.

Citering: Elagamy, S.H., Barseem, A. Smartphone based colorimetric method for determination of memantine via schiff’s base reaction with ascorbic acid. Sci Rep 16, 14739 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-51216-4

Nyckelord: smartphone kolorimetri, memantintabletter, vitamin C-reaktion, grön analytisk kemi, farmaceutisk testning