کاربرد HPLC در آنالیز مواد دارویی

 خلاصه

کروماتوگرافی مایع با بازده بالا ( HPLC ) برای سال ها به صورت گسترده به عنوان یک روش تجزیه ای و ابزار کلیدی برای جداسازی و آنالیز داروها ، پایش و ،تضمین کیفیت داروها و تحقیقات علوم زیستی مورد استفاده قرار گرفته است. HPLC به صورت معمول برای جداسازی و آنالیز ترکیبات غیر فرار مورد استفاده قرار می گیرد. نظر به انعطاف این تکنیک ، کاربرد های متعددی برای استفاده از آن در صنایع دارویی ، آزمایشگاه های تحقیقاتی ، آزمایشگاه های تجزیه ، آزمایشگاههای تشخیص پزشکی و نیز در دانشگاه ها تعریف شده است. به منظور انجام آنالیز کمی و ارزیابی کیفی ترکیبات در فرآورده های دارویی نظیر آسپیرین ، ایبوپروفن ، پاراستامول ، در نمک ها نظیر سدیم کلراید و پتاسیم فسفات ، در ترکیبات آلی مانند پلیمر ها (پلی استیرن ، پلی اتیلن و ...) ، در پروتئین ها مانند سفیده تخم مرغ یا پروتئین های خون ، در هیدروکربن های سنگین مانند آسفالت یا روغن موتور ، در بسیاری از ترکیبات طبیعی مانند جین سینگ ، در داروهای و عصاره های گیاهی ، در ترکیباتی نظیر تری نیترو تولوئن ( TNT ) که از لحاظ دمایی ناپایدارند و نیز در شیمی بالینی ، از تکنیک HPLC بطور معمول و منظم استفاده می شود .

این مقاله به بیان فهرست وار شمار بزرگی از کاربرد های کلیدی روش HPLC در صنعت دارو می پردازد و اطلاعات مهم تجزیه ای مربوط به شمار بزرگی از داروها را در اختیار خواننده قرار می دهد..این اطلاعات شامل نام دارو ، نوع فاز ساکن ، نوع و ترکیب فاز متحرک ، حد جریان ( flow rate ) و نوع آشکارساز مورد استفاده برای هر دارو می باشد. امید است این اطلاعات کاربردی به منزله یک مرجع و راهنمایی سریع برای کمک به کاربران روش HPLC جهت دستیابی به روش های بهینه آنالیز در آزمایشگاه بکار گرفته شود.

کلمات کلیدی : کاربرد های HPLC ،  تعیین هویت ، DanChrom HPLC ، تعیین کمی ، ناخالصی دارویی ، کنترل کیفیت دارویی ، فاز ساکن ، دارو

مقدمه

کروماتوگرافی مایع ، دانش جداسازی ترکیبات شیمیایی موجود در نمونه است.در واقع تکنیک HPLC امکان تشخیص و تعیین مقدار ترکیبات شیمیایی موجود در نمونه مورد آنالیز را در اختیار کاربر قرار می دهد.*

در HPLC دو اصطلاح HPLC فاز معکوس ( Reversed Phase HPLC ) و HPLC فاز نرمال ( Normal Phase HPLC ) بسیار متداول است.این دو اصطلاح بیان کننده دو نوع اصلی از کارکرد های روش HPLC با توجه به خصوصیات فاز های ساکن و متحرک می باشند.

درروش HPLC فازنرمال یا NP-HPLC از فاز ساکن قطبی و فاز متحرک غیر قطبی استفاده می شود..بنابراین ، فاز ساکن معمولا از نوع سیلیکا و فاز متحرک یک ماده غیر قطبی مانند هگزان ، متیلن کلراید ، کلروفورم ، دی اتیل اتر ، و یا مخلوطی از آنها است بدین ترتیب ترکیبات با قطبیت بیشتر روی سطح قطبی ستون به مدت طولانی تری نگهداشته می شوند ، در حالی که مواد با قطبیت کمتر به دلیل بر هم کنش کمتر با فاز ساکن ، به مدت کوتاه تری برای عبور از میان فاز ساکن نیاز دارند.

در روش HPLC فاز معکوس یا RP-HPLC، طبیعت فاز ساکن غیر قطبی ( هیدروفوبیک ) است ، و در مقابل ، فاز متحرک یک مایع قطبی مانند مخلوطی از آب ، متانول یا استونیتریل است. در روش RP-HPLC هر چه آنالیت غیر قطبی تر باشد ، به مدت طولانی تری روی سطح غیر قطبی فاز ساکن نگهداشته می شود و آنالیت های قطبی با سرعت بیشتری از داخل فاز ساکن عبور می کنند. .

HPLC فازمعکوس به دلیل سرعت زیاد ، پایداری ستون و ظرفیت بالا برای جداسازی حد بزرگی از ترکیبات ، رایج ترین روش کروماتوگرافی است و حدود 90 درصد ازتمام آنالیزها نمونه ها با وزن ملکولی پایین با استفاده از روش HPLC فاز معکوس انجام می شوند.

جدول 10 صفحه ای پیوست حاوی اطلاعاتی مفید شامل خلاصه ای از پارامترهای اساسی برای آنالیز شمار بزرگی از داروها به روش HPLC است. این اطلاعات شامل نام دارو ( بر حسب حروف الفبا از A تا Z ) ، نوع ستون ، ترکیب فاز متحرک ، حد جریان ( flow rate ) و نوع آشکارساز می باشد .

 

کاربرد های HPLC در صنعت دارو

فرآیند ساخت یک داروی جدید معمولا سه مرحله اصلی شامل کشف ( discovery ) ، توسعه و تکامل ( development ) و تولید می باشد. تکنیک HPLC در تمام این مراحل ، ار ابتدا تا پایان کاربرد گسترده و مهمی دارد. این کاربرد ها ، علاوه برکروماتوگرافی تجزیه ای ( Analytical HPLC ) که برای شناسایی و تعیین مقدار آنالیت ها در یک ترکیب بکار می رود شامل تکنیک Preparative HPLC نیز می گردد. از روش Preparative HPLC بطور عمده برای جداسازی و خالص سازی ترکیبات مورد نیاز برای تولید مواد دارویی استفاده می شود.. یکی از کاربرد های مهم و استاندارد HPLC در تحقیق و توسعه مرتبط با صنعت دارو ، بررسی و سنجش میزان خلوص ملکول های انانتیومریک است.

از جمله کاربرد های متعدد و پرشمار تکنیک HPLC در صنعت دارو و صنایع دیگر که ارتباط مستقیم یا غیر مستقیمی با صنعت دارو دارند ، می توان به سرفصل های زیر اشاره کرد :

کاربرد های دارویی

1- مطالعه و بررسی انحلال قرص 2- کنترل پایداری دارو ، تعیین عمر قفسه ای 3- تعیین هویت اجزاء فعال 4- کنترل کیفی فرآورده دارویی 5- آنالیز ناخالصی ها در مواد اولیه و محصولات دارویی

آنالیز مواد خوراکی و طعم دهنده

1- تعیین کیفی و کمی اجزاء در نوشیدنی های غیر الکلی 2- بررسی و تعیین کیفیت آب 3- تعیین مقدار ونوع قند در آب میوه ها 4- آنالیز ترکیبات پلی سایکلیک در سبزی ها 5- آنالیز مواد نگهدارنده 6- تعیین مقدار و نوع آفت کش ها در نمونه های خوراکی

کاربرد های زیست محیطی

1- ردیابی ترکیبات فنلی در آب آشامیدنی 2- تعیین هویت دیفن هیدرامین در نمونه های رسوب یافته 3- پایش زیستی آلوده کننده ها 4- جداسازی سریع و تعیین هویت ترکیبات کربونیل 5- تعیین 3- مرکاپتوپروپیونیک اسید

کاربردهای مرتبط با پزشکی قانونی

1- تعیین مقدار نمونه های بیولوژیک 2- بررسی وجود استرویید های آنابولیک در سرم ، ادرار ، عرق و مو. 3- آنالیز رنگ های منسوجات 4- ردیابی انواع مواد مخدر در خون ، ادرار و ...

کاربردهای بالینی

1- کاته کولامین هایی نظیر اپی نفرین و دوپامین برای بسیاری از اعمال زیستی بسیار مهم هستند.آنالیز پیش ساز ها و متابولیت های آنها می تواند تشخیص بیماری هایی نظیر پارکینسون ، بیماری های قلبی و دیستروفی عضلانی را فراهم نماید. 2- آنالیز آنتی بیوتیک ها در پلاسمای خون. 3- ارزیابی میزان بیلی روبین و بیلی وردین در پلاسمای خون در موارد اختلال های هپاتیک. 4- ردیابی نوروپپتید های درون زا در مایعات خارج سلولی مغز 5- اندازه گیری ویتامین D در خون 6- آزمون HbA1c در مبتلایان به دیابت.

کاربرد های اخیر

با توجه به کارآیی ، انعطاف و حساسیت تکنیک HPLC ، روز به روز بر میزان توجه به آن و استفاده از این روش دستگاهی برای امور روزمره و یا کارهای تحقیقاتی در آزمایشگاه ها افزوده می شود. در ادامه این مطلب ، به برخی از مهم ترین ، معمول ترین و یا تازه ترین کاربرد های این روش به صورت فهرست وار و خلاصه ، اشاره می گردد :

1- بهبود روش های تجزیه و اعتبار سنجی اجزاء کلیدی هر برنامه توسعه دارویی هستند. بر همین اساس ، روش آنالیز HPLC برای تعیین هویت و مقدار یا خالص سازی ترکیبات مورد نظر توسعه فراوانی یافته است. تکنیک HPLC در مطالعات متنوعی نظیر بررسی پایداری آتروپین ، آنتی بیوتیک ها و داروهای متکی بر بیوتکنولوژی نظیر انسولین ، استرپتوکیناز و ... یک ابزار کلیدی به حساب می آید.

2- روش HPLC درپزشکی قانونی برای جداسازی فنیل آلکیلامین ها ( مورفین و متابولیت های آن ) از پلاسمای خون ، و برای ردیابی سموم یا مسکراتی مانند الکل ، کربن منو اکسید ، بازدارنده های کولین استراز ، فلزات سنگین ، خواب آور ها و ... مورد استفاده قرار می گیرد.

3- در مطالعات زیست محیطی از روشHPLC برای آنالیز محتوای آفت کش ها درآب آشامیدنی استفاده می شود..

4- در آنالیز مواد غذایی HPLC نقشی مهم در تعیین آنتی اکسیدان ها و نگهدارنده ها ( preservative ) و نیز تعیین ویتامین های محلول در آب و محلول در چربی در انواع مواد غذایی عادی یا غنی از ویتامین و خوراک حیوانات دارد.

5- در صنایع آرایشی از HPLCبرای سنجیدن و کنترل کیفی مواد آرایشی گوناگون مانند ماتیک ها ، کرم ها ، پماد ها و ... استفاده می شود.

6- برای جداسازی اجزاء مختلف از محصولات گیاهی دارای شباهت های ساختاری مورد استفاده قرار می گیرد. مثلا در آنالیز عصاره های cinchona ( گنه گنه ( ، ergot، digitalis ( گل انگشتانه ) و licorice ( شیرین بیان ) از HPLC کمک گرفته می شود.

7- در صنایع کشاورزی از تکنیک HPLC برای جداسازی آفت کش ها و سموم گیاهی استفاده می گردد.

8- در جداسازی و آنالیز آمینواسیدها ، کربوهیدرات ها ، پروتئین ها ، لیپیدها و هورمون های استروئیدی از روش HPLC به فراوانی استفاده می گردد.

9- جداسازی و تعیین هویت داروهای سایکوتروپیک مانند ضد افسردگی ها ، بنزودیازپین ها ، بوتیروفنون ها ، داروهای آرام بخش ، فنوتیازین ها و بصورت معمول به روش HPLC انجام می شود.

10- تعیین پایداری داروهای مختلف از طریق آنالیز فرآورده های تخریبی داروها به روشHPLC قابل انجام است ، به عنوان مثال ، مطالعات پایداری آتروپین به این روش انجام می پذیرد.

11- برای تعیین زیستی bioassay ترکیباتی نظیر کلرام فنیکل ، کوتریموکسازول ، پنی سیلین ها ، هورمون های پپتیدی و سولفونامیدها میتوان از HPLC بهره برد.

12 - از HPLC در کنترل فرآیند های میکروبیولوژیکی مورد استفاده در تولید شماری از آنتی بیوتیک ها مانند کلرام فنیکل ، تتراسایکلین ها و استرپتومایسین ها استفاده می شود.

13 - از HPLC برای پایش مسیر سنتز آلی و نیز برای ایزوله کردن فرآورده ها در واکنش می توان بهره برد.

14 - بهره گیری از HPLC یکی از روش هایی است که منجر به کسب ایده ای در مورد خصوصیات بیوفارماسیوتیکال شکل دارویی و فارماکوکینتیک دارو می گردد...

15 - در تحقیقات اسید های نوکلئیک از HPLC برای مقاصد متعدد به شرح زیر کمک گرفته می شود : مطالعه تاثیرات تنظیمی نوکلئوتید های حلقوی. خالص و جداسازی اسید های نوکلئیک و نیز تعیین ترکیب هیدرولیزات آنها. مطالعه فرآیند های معیوب

نتیجه

کروماتوگرافی مایع با بازده بالا ( HPLC ) یک تکنیک برتر برای آنالیز ترکیبات آلی و معدنی کم مقدار می باشد. تعیین ترکیبات اندک در داروسازی ، زیست شناسی ، سم شناسی و مطالعات زیست محیطی بسیار مهم است چون حتی یک ماده کم مقدار می تواند مضر یا سمی باشد. روش HPLC در شیمی تجزیه ، دانش داروسازی ، علوم بالینی ، فناوری مربوط به تولید غذایی و فرآورده های مصرفی ، شیمی ترکیبی ، شیمی پلیمر ، شیمی محیط زیست و شیمی سبز کاربرد گسترده ای دارد. نقش HPLC در صنعت داروسازی بسیار حیاتی است ، بخصوص در پیش فرمولاسیون ، توسعه فرآیند ، فرمولاسیون و بررسی خلوص دارو. در یک کلام ، HPLC بهترین تکنیک جداسازی برای آنالیز کمی مقادیر اندک از مواد شیمیایی سمی ، ناخالصی ها ، تولید فرآورده های با خلوص بالا ، کاربردهای پزشکی و مقاصد تحقیقاتی است.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

*  DanChrom که تلفیقی از دو کلمه دانش و کروماتوگرافی است ، یک نام یا نشان تجاری ( برند ) نسبتا جوان ایرانی می باشد که حضور خود را در بازار با معرفی نخستین HPLC ایرانی در سال 1395 آغاز کرده و از آن هنگام تاکنون به پیشرفت های بزرگی در طراحی ، ساخت و ارتقا سیستم های HPLC دست پیدا کرده است.

گردآوری و تنظیم : کورش کرباسیان

 

REFERENCES

1. Thammana M. A review on high-performance liquid chromatography. Research & Reviews: Journal of Pharmaceutical Analysis, 5(2), 2016, 22.

2. Malviya. R., et al., High-performance liquid chromatography: A short review, Journal of Global Pharma Technology, 2, 2010, 22 – 26.

3. Bailey F, Applications of high-performance liquid chromatography in the pharmaceutical industry, Journal of Chromatography A, 122, 1976, 73-84.

4. Heewon Lee, Pharmaceutical applications of liquid chromatography coupled with mass spectrometry (LC/MS), Journal of liquid chromatography & related technologies, 28, 2005, 7-8.

5. Ma Bokai, Gou XinLei, Zhao XinYing, Application of high-performance liquid chromatography in food and drug safety analysis, Journal of Food Safety and Quality, 7, 2016, 4295- 4298.

6. Salgado P, Visnevschi-Necrasov T, Kiene R.P, Azevedo I, Rocha A.C.S, Almeida C.M.R, Magalhaes C, Determination of 3-mercaptopropionic acid by HPLC: A sensitive method for environmental applications, Journal of Chromatography B, 992, 2015, 103-108.

7. Ian M Bird, High-performance liquid chromatography: principles and clinical applications, BrMedJ, 299, 1989, 783- 7.

8. Ante M.Krstulovic, Investigation of catecholamine metabolism using high-performance liquid chromatography: Analytical methodology and clinical applications, Journal of chromatography B: Biomedical Sciences and Applications, 229, 1982, 1-34.

9. Ravisankar P, Gowthami S, and Devala Rao G, A review on analytical method development, Indian journal of research in pharmacy and biotechnology, 2 (3), 2014, 1183-1195.

10. Shivani Sharma, Swapnil Goyal, Kalindi Chauhan, A review on analytical method development and validation, International Journal of Applied Pharmaceutics, 10(6), 2018, 8-15.

11. Ravisankar Panchumarthy, Naga Navya Ch, Pravallika D, Navya Sri D, A review on step-by-step analytical method validation, IOSR Journal of Pharmacy, 5 (10), 2015, 07-19.

12. Siro Passi, Paolo Casella, Marcella Nazzaro - Porro, et al, An application of high-Performance liquid chromatography to analysis of lipids in archaeological samples, Journal of lipid research, 22(5), 1981, 778 - 784.

13. Mohammed Ashraf Ali et al, Application of High- Performance Liquid Chromatography for hydrocarbon group type analysis of Crude Oils, Fuel Science and Technology International, 12, 1994, 21 -23

14. Ravisankar P, Swathi V, Srinivasa Babu P, Shaheem Sulthana Md, Gousepeer SK: Current trends in performance of forced degradation studies and stability indicating studies of drugs. IOSR Journal of Pharmacy and Biological Sciences 12(6), 2017, 17-36.

15. Cavazzini A, Pasti L, Massi A, Marchetti N, Dondi F., Recent applications in chiral high-performance liquid chromatography, Anal Chim Acta, 706(2), 2011, 205-22.

16. Panchumarthy Ravisankar, S. Anusha, Kommanaboina Supriya, U. Ajith Kumar, Fundamental Chromatographic Parameters, Int. J. Pharm. Sci. Rev. Res, 55(2), 2019, 46 - 50. 17. Ravisankar P, Sai Geethika A, Rachana G, Srinivasa Babu P, Bhargavi J, Bioanalytical method validation: A comprehensive review, Int.J.Pharm.Sci.Rev.Res., 56(1), 2019, 50-58. 18. Francois-Ludovic Sauvage, Franck-Saint-marcoux, Benedicte Duretz, Didier Deporte, Gerard Lachatre, Pierre Marquet, Screening of drugs and toxic compounds with liquid chromatography- Linear ion trap tandem mass spectrometry, Clinical Chemistry, 52(9), 2006, 1735-1742.

17- http://kianshardanesh.com//article/118/Determination%20of%20Glycyrrhizic%20acid

18- http://kianshardanesh.com/article/109/Amitriptyline%20and%20Nortriptyline%20in


1399-10-06 16:28
بازدید : 411