基于分析质量源于设计(AQbD)的环保型HPLC方法开发：五药复方制剂的质量控制、强制降解、溶出曲线及绿色度评估

《Microchemical Journal》：Ecofriendly analytical quality by design-based HPLC method for a quintuple-drug combination: assay, forced degradation, dissolution profiling, and greenness assessment

本研究针对复杂五药复方制剂（Aceclofenac、Paracetamol、Phenylephrine、Cetirizine、Caffeine）质量控制难题，开发了一种基于AQbD理念的环保型稳定性指示HPLC方法。采用乙醇-0.1%甲酸(46.5:53.5)绿色流动相，12分钟内实现五组分基线分离，经验证符合ICH Q2(R2)要求。该方法通过多项绿色度评估工具(AGREE/AGSA/CACI/CaFRI/VIGI)证实其显著优越的环境友好性，为复杂制剂质量控制提供了可持续分析解决方案。

　　

在全球范围内，上呼吸道感染(URTIs)是最常见的急性疾病，据全球疾病负担(GBD 2021)研究显示，2021年全球约有128亿人受到非COVID-19上呼吸道感染的影响。这类疾病虽然通常具有自限性且死亡率较低，但其高发病率带来了显著的临床、社会和经济负担。针对发热、鼻塞、疼痛、打喷嚏等相关不适的症状管理，通常采用固定剂量复方(FDC)疗法。然而，复杂多组分药物的质量控制一直是制药行业面临的重大挑战，特别是当活性成分的理化性质差异显著时，同时定量分析变得异常复杂。

目前，一种含有五种活性药物成分的复方制剂引起了研究人员的关注：Aceclofenac(AFC)是一种强效非甾体抗炎药(NSAID)，具有酸性(pKa 3.44)和显著疏水性(log P≈4.88)；Paracetamol(PCM)是广泛使用的解热镇痛药，为弱酸性分子(pKa 9.38)且极性相对较高(log P 0.46)；Phenylephrine hydrochloride(PPN)是拟交感神经胺类鼻减充血剂，属于碱性化合物(pKa 9.69)，具有中等亲脂性(log P -0.7至-0.69)；Cetirizine HCl(CZN)是第二代H1受体拮抗剂，为两性离子分子(pKa? 3.58，pKa? 7.74)，具有高亲脂性(log P 0.86和2.98)；Caffeine(CFN)是甲基黄嘌呤类化合物，在生理pH范围内呈中性(pKa 14.0)，亲脂性较低(log P -0.07)。这五种药物理化性质差异极大，pKa值范围从酸性到碱性(2.9-10.4)，log P值从高极性到高亲脂性，这为同时定量分析带来了巨大挑战。

更为重要的是，文献分析表明，目前尚未有同时测定这五种组分的方法报道，这使得该制剂的质量控制面临严峻挑战。与此同时，在绿色分析化学(GAC)和分析质量源于设计(AQbD)协同推动下，开发既可靠合规又环境友好的分析方法已成为制药分析领域的重要趋势。

在此背景下，Thirumalai Arunagiri等研究人员在《Microchemical Journal》上发表了一项创新性研究，他们成功开发并验证了一种新型、环保的稳定性指示高效液相色谱(HPLC)方法，用于同时定量分析AFC、PCM、PPN、CZN和CFN这五种活性成分。该研究整合了AQbD框架，从方法开发初期就确保其耐用性和法规符合性，同时遵循绿色分析化学原则，使用乙醇等绿色溶剂，显著降低了方法的环境影响。

关键技术方法

研究采用Waters Alliance HPLC系统，配备光电二极管阵列检测器，使用Waters X-Terra RP-18(250×4.6mm，5μm)色谱柱，柱温25±1°C。基于AQbD理念，通过实验设计(DoE)系统优化色谱条件，最终确定以乙醇和0.1%甲酸(46.5:53.5，v/v)为流动相，检测波长239nm。方法严格按照ICH Q2(R2)指南进行验证，包括线性、准确度、精密度、专属性、耐用性等指标。通过强制降解研究验证方法的稳定性指示能力，并采用五种现代绿色度评估工具(AGREE、AGSA、CACI、CaFRI、VIGI)对方法的环境友好性进行定量评价。

结果与讨论

方法开发与优化

研究人员采用AQbD框架系统开发方法，通过风险评估确定关键方法参数，并利用实验设计优化色谱分离条件。最终优化的方法在12分钟内实现了所有五种分析物的基线分离，各峰形对称，分离度良好。该方法成功克服了各分析物广泛理化性质差异带来的挑战，特别是对于酸碱性差异显著的化合物实现了同时优化分离。

方法验证

根据ICH Q2(R2)指南，该方法在线性、准确度、精密度、专属性、检测限(LOD)、定量限(LOQ)和耐用性等方面均表现出色。所有分析物在各自浓度范围内均呈现良好线性关系(R²>0.9995)，准确度(回收率98-102%)和精密度(RSD<2%)符合要求。方法验证结果表明该方法适用于常规质量控制分析。

强制降解研究

强制降解研究证实了该方法的稳定性指示能力。在酸、碱、氧化、热和光解等应激条件下，该方法能有效分离所有原料药与其降解产物，表明该方法可用于稳定性研究和降解产物监测。

溶出曲线分析

研究人员将该方法应用于商业片剂产品的溶出曲线测定，证明了其在制剂性能评价中的实用价值。方法能准确反映各组分在不同时间点的溶出行为，为制剂质量评价提供了可靠工具。

绿色度评估

采用五种现代指标(AGREE、AGSA、CACI、CaFRI、VIGI)的综合绿色度评估定量验证了该方法的环境友好性。与常规方法相比，该方法在多个评估维度均表现出显著优势，特别是在使用乙醇作为绿色溶剂方面得分较高。对比分析显示，该方法在可持续性和创新性方面均优于先前报道的多组分HPLC方法。

结论与意义

本研究成功开发了一种基于AQbD的新型、环保、稳定性指示HPLC方法，用于同时定量分析五药复方制剂中的AFC、PCM、PPN、CZN和CFN。该方法不仅满足常规质量控制的要求，更在环境友好性方面树立了新标准。通过系统的方法开发和验证流程，确保了方法的耐用性和可靠性，而其绿色特性则符合联合国可持续发展目标12(负责任消费和生产)的要求。

该研究的创新之处在于首次报道了这一复杂五组分体系的同时分析方法，并将现代分析理念(AQbD和GAC)有机结合，为复杂药物制剂的分析提供了范例。该方法不仅适用于常规质量控制，还可用于稳定性研究、溶出度测试和降解产物监测，在制药工业中具有广泛的应用前景。更重要的是，该方法展现了在保持分析性能的同时显著降低环境影响的可行性，为绿色分析化学在制药领域的应用提供了实践案例。