使用高效液相色谱（HPLC）和溶出度研究开发用于巴西布洛芬软胶囊质量控制的可持续分析方法

《ACS Omega》：Development of a Sustainable Analytical Method Using High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) and Dissolution Studies for Quality Control of Ibuprofen Soft Gelatin Capsules from Brazil

　　

布洛芬是最早的抗炎药物之一，最近被开发为软胶囊剂型。因此，它是唯一一种药典未规定质量控制方法的口服药物。本研究旨在开发一种创新且可持续的HPLC-DAD方法，用于测定软胶囊中的布洛芬，并比较溶出曲线和动力学。色谱方法的最佳条件为：流动相（等度）由70%乙醇和30%的0.5%乙酸组成，流速0.8 mL·min^-1，柱温35 °C，检测波长220 nm，运行时间5 min。基于国家环境方法指数（NEMI）和分析绿色度度量（AGREE）计算了方法可持续性评估指标，结果分别为2/4和0.72。验证结果显示检测限（LOD）和定量限（LOQ）分别为0.7768 mg·L^-1和1.3673 mg·L^-1。精密度偏差低于5%，工作范围为1.37至20 mg·L^-1。未发现基质效应，且方法证明具有稳健性。通过实验设计确定了最佳溶出条件：700 mL磷酸盐缓冲液（pH 7.2）、75 rpm、装置2（桨法）、测试时间60 min。胶囊中布洛芬的释放率范围为81.96%至105.1%。溶出效率范围为32.17%至45.97%。所有样品均呈现一级动力学，仅三个样品的F₂值高于50。未发现巴西研究使用高效液相色谱（HPLC）、多变量分析或扩展动力学研究测定软胶囊中布洛芬的存在。因此，根据可持续性参数，所开发的方法具有创新性且比文献中描述的其他方法更可持续。该方法在准确度、LOD、LOQ、基质效应和稳健性方面得到验证，确保了有效性。

布洛芬（Ibuprofen，一种非甾体抗炎药）是最早的抗炎药物之一，近年来被开发为软胶囊（soft gelatin capsule）剂型。然而，目前各国药典（如巴西、美国药典）均未规定该剂型的质量控制方法，尤其是溶出度（dissolution）测试方法。由于软胶囊是布洛芬唯一缺乏法定标准的口服剂型，制药工业需采用其他官方药典或自行开发验证方法以确保药品质量。同时，传统分析方法（如使用乙腈等有毒溶剂）不符合绿色化学原则，亟需开发更可持续的分析方法。因此，研究人员（即本论文作者）旨在开发一种创新且可持续的HPLC-DAD（二极管阵列检测）方法，用于测定布洛芬软胶囊中的药物含量，并比较其溶出曲线与动力学特征，为巴西市售产品的质量评估提供科学依据。该研究发表在《ACS Omega》。

**主要关键技术方法**：
本研究采用高效液相色谱-二极管阵列检测（HPLC-DAD）技术，优化色谱条件（等度流动相：乙醇-0.5%乙酸水溶液，C18反相柱）。通过方法学验证（线性、精密度、准确度、检测限LOD、定量限LOQ、基质效应、稳健性）确保可靠性。采用国家环境方法指数（NEMI）和分析绿色度度量（AGREE）评估可持续性。溶出条件通过2³因子设计（factorial design）和Doehlert响应面矩阵优化。溶出动力学用零级和一级模型拟合，并通过相似因子（F₂）比较曲线。样本来源为巴西巴伊亚州（Bahia, Brazil）药店的9批布洛芬软胶囊（包括3批参考药、3批类似药、3批仿制药）。

**研究结果**：

**一般测试（重量变异和崩解测试）**：所有样品的重量均匀性和崩解时间均符合巴西药典标准（平均重量>300 mg时允许偏差±7.5%，崩解时间<30 min）。这表明活性成分在胶囊中分布均匀，能够实现预期的药理效应。

**色谱方法验证**：通过分析乙醇和基质（胶囊辅料）中的校准曲线，测定斜率比确认存在基质效应，但辅料在220 nm处无吸收，色谱图证实无光谱干扰，因此可用乙醇标准曲线直接定量。线性范围1.37–20 mg·L^-1，相关系数r=0.9997。LOD和LOQ分别为0.7768和1.3673 mg·L^-1。日内和日间精密度RSD分别为3.8%和3.2%（<5%）。三个浓度的加标回收率均>80%（116.77%–124.22%）。通过Pareto图分析10%乙酸浓度和1 °C柱温变化，显示无显著影响，方法稳健。

**绿色评估**：NEMI图显示上部两个象限（毒性/可燃性）未填绿，但残留和pH象限为绿，综合得分2/4。AGREE得分为0.71（接近1表示更可持续），其中步骤7（溶剂体积）和10（可燃性）为黄色，步骤8（单分析物）为浅绿，步骤1和3（非原位分析和离线模式）为黄色。整体表明方法较文献中常用方法更绿色。

**溶出条件优化**：通过2³因子设计（体积、转速、时间）和Pareto图分析，三变量独立显著但无交互作用。使用Doehlert矩阵进行响应面优化，由于二次模型不显著（ANOVA中旋转和时间二次项不显著），最终通过单变量试验确定最佳条件：700 mL磷酸盐缓冲液（pH 7.2）、75 rpm、装置2（桨法）、60 min。相比900 mL，700 mL释放率相近（91.1% vs 97.9%），选择小体积以节省试剂。

**溶出研究**：8批样品在45 min内释放≥85%（符合USP建议），仅R03释放81.96%。释放率范围为81.96%–105.1%。溶出效率（DE）为32.17%–45.97%。所有样品拟合一级动力学模型（r更接近1），优于零级模型。一级速率常数k在0.0344–0.1473 min^-1之间，t_50%在4.70–20.14 min。相似因子F₂计算显示，仅批次R69与S94（F₂=69.2）、R96与S94（70.27）、R96与G61（50.00）具有等效性（F₂≥50），表明这些批号可互换。未发现仅针对软胶囊的F₂比较研究。

**总结讨论与结论**：讨论部分指出，由于近期布洛芬软胶囊才进入市场，缺乏药典方法，本研究填补了这一空白。与文献中Eraga等（使用乙腈）和Katona等（使用900 mL介质）的方法相比，本方法更绿色且适合软胶囊。溶出效率低于其他剂型研究，但无软胶囊文献可对比。结论部分翻译如下：由于布洛芬软胶囊最近才商业化，研究该剂型的质量控制变得必要。重量均匀性和崩解测试符合巴西药典要求。通过用乙醇替代文献中广泛使用的乙腈或甲醇，开发了一种更可持续的方法。该方法按照ICH和Anvisa指南进行了验证，并应用于布洛芬软胶囊的测定。用于HPLC-DAD测定布洛芬的最佳条件为：等度流动相由70%乙醇和30%的0.5%乙酸组成，流速0.8 mL·min^-1，柱温35 °C，波长220 nm，总运行时间5 min。巴西药典中不存在测试含有布洛芬的软胶囊的溶出度方法。应用2³因子设计考查了开发溶出测试的因素，随后使用Doehlert响应面矩阵进行优化。溶出条件确定为：700 mL磷酸盐缓冲液（pH 7.2）、装置2（桨法）、75 rpm、60 min。DE值范围为32.17%至45.97%。由于文献中未找到仅使用布洛芬软胶囊计算DE的其他研究，无法进行比较。通过测定溶出速率常数、溶出半衰期和45 min内溶解的布洛芬量，该药物呈现一级溶出动力学模型。在缺乏布洛芬软胶囊溶出研究和专论的情况下，本研究为巴西药典及全球关于质量控制和可持续方法开发的研究做出了贡献。