绿色化学助力维立西呱(Vericiguat)光谱分析:创新、高效与环保的融合

【字体: 时间:2025年05月07日 来源:BMC Chemistry 4.3

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  维立西呱(VER)是治疗心脏病的重要药物,现有分析方法存在不足。研究人员以赤藓红 B(EB)为传感器,开发了 VER 的分光光度和荧光光谱分析新方法。结果显示方法简便、灵敏且环保,为 VER 质量控制分析提供了新途径。

  在医学领域,心脏病一直是威胁人类健康的重要杀手。维立西呱(Vericiguat,VER)作为一种全新的可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)刺激剂,自 2021 年获 FDA 批准及欧盟许可使用后,在治疗心脏病及其症状方面发挥着关键作用。它能改善心脏泵血效率、舒张血管,促进全身血液循环。然而,在药物研发和质量控制过程中,精准分析药物含量至关重要。此前虽已有多种分析 VER 的方法,如色谱法、分光光度法和荧光光谱法等,但仍存在一些局限性,无法完全满足快速、灵敏且环保的分析需求。为了突破这些困境,来自埃及代雷亚大学(Deraya University)药学院药物化学系的研究人员,开展了一项极具创新性的研究。他们将目光聚焦于食品着色剂赤藓红 B(Erythrosine B,EB),利用其独特的化学性质,开发出两种用于测定 VER 的新方法 —— 分光光度法和荧光光谱法。
研究人员为开展这项研究,主要运用了以下关键技术方法:采用 JASCO FP - 83 荧光分光光度计进行荧光光谱测量,T80 双光束紫外 - 可见分光光度计结合 UV - Win 软件进行分光光度测量;通过 Job’s 法和极限对数法确定反应化学计量比;利用绿色分析程序指数(Green Analytical Procedure Index,GAPI)和分析绿色度计算器(Analytical Greenness Calculator,AGREE)评估方法的绿色程度。

优化反应条件


研究人员考察了多个可能影响 EB 与 VER 离子对形成的变量,如缓冲液 pH 和体积、试剂(EB)体积、表面活性剂、稀释介质和反应时间等。发现 pH 为 4 时,离子对复合物的吸光度最大;对于荧光光谱法,0.7 mL 浓度为1×10?4 M 的 EB 能产生最佳荧光猝灭效果,而分光光度法中,2.0 mL 浓度为5×10?4 M 的 EB 可获得最高吸光度。此外,蒸馏水作为稀释溶剂效果最佳,表面活性剂对离子对形成无明显影响,反应迅速且在 60 分钟内吸光度基本恒定,反应在室温(约 25℃)下进行最为适宜。

方法学验证


按照国际人用药品注册技术协调会(International Conference on Harmonization,ICH)Q2 要求对两种方法进行验证。荧光光谱法在 0.05 - 0.5 μg/mL 浓度范围内呈线性响应,检测限为 0.012 μg/mL,定量限为 0.036 μg/mL;分光光度法在 0.5 - 10.0 μg/mL 范围内线性良好,检测限为 0.131 μg/mL,定量限为 0.412 μg/mL。两种方法的精密度和准确度高,与对照方法相比无显著差异,且对实验条件的微小变化具有稳健性。

反应化学计量比研究


运用 Job’s 法和极限对数法研究 VER 与 EB 反应的化学计量比,结果表明在荧光光谱法和分光光度法中,EB 与 VER 的摩尔比均为 2:1。在弱酸性介质(pH 4.0)中,EB 的酚羟基更易电离,生成带负电的单价阴离子,与 VER 的阳离子通过静电作用和疏水作用形成离子对复合物。

量子产率计算


以罗丹明 6G 为参考计算 EB 的量子产率,发现 EB 的量子产率为 4.35%,加入 VER 后降至 3.26%,这进一步证实了 EB 与 VER 之间存在相互作用。

绿色度评估


使用 GAPI 和 AGREE 工具评估所开发方法的绿色度。GAPI 评估显示多数区域为绿色,虽存在部分红色和黄色区域,但整体绿色度较高;AGREE 评估结果显示方法绿色核心分数为 0.81,证明两种方法对环境友好。
在结论与讨论部分,研究人员开发的基于 EB 的分光光度法和荧光光谱法,首次实现了对 VER 原料药和片剂剂型的高效分析。这两种方法线性范围合适,操作简便、快速且灵敏,满足 VER 药物制剂质量控制分析的需求。与已发表方法相比无明显差异,且在多种辅料存在的情况下不受干扰,具有高选择性。同时,方法采用绿色化学原理,不使用有害有机溶剂,对环境友好。这一研究成果为 VER 的分析检测提供了新的可靠手段,推动了药物分析领域向绿色、高效方向发展,在心脏病治疗药物的质量控制和研发过程中具有重要意义,有望为未来相关药物分析研究提供新的思路和方法借鉴。

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