Applicazione della qualità

May 03, 2023

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 8559 (2023) Citare questo articolo

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Qui è stato sviluppato un metodo spettrofluorimetrico sensibile e selettivo per la determinazione dell'anestetico locale oculare benoxinato cloridrato (BEN-HCl) in colliri e umore acqueo artificiale. Il metodo proposto si basa sull'interazione della fluorescamina con il gruppo amminico primario di BEN-HCl a temperatura ambiente. Dopo l'eccitazione del prodotto di reazione a 393 nm, l'intensità relativa della fluorescenza (RFI) emessa è stata misurata a 483 nm. I parametri sperimentali chiave sono stati attentamente esaminati e ottimizzati adottando un approccio analitico di qualità fin dalla progettazione. Il metodo utilizzava un disegno fattoriale completo a due livelli (24 FFD) per ottenere l'RFI ottimale del prodotto di reazione. La curva di calibrazione era lineare nell'intervallo 0,10–1,0 μg/mL di BEN-HCl con sensibilità fino a 0,015 μg/mL. Il metodo è stato applicato per analizzare i colliri di BEN-HCl e ha potuto anche valutarne i livelli addizionati nell'umore acqueo artificiale con percentuali di recuperi elevate (98,74–101,37%) e bassi valori di SD (≤ 1,11). Per studiare il profilo ecologico del metodo proposto, è stata eseguita una valutazione del rispetto del verde con l'aiuto dell'Analytical Eco-Scale Assessment (ESA) e del GAPI. Il metodo sviluppato ha ottenuto un punteggio ESA molto elevato oltre ad essere sensibile, conveniente e sostenibile dal punto di vista ambientale. Il metodo proposto è stato validato secondo le linee guida ICH.

Il benoxinato cloridrato (BEN-HCl), un estere dell'acido para-amminobenzoico del 2-dietilammino etil-4-ammino-3-butossi benzoato1, viene utilizzato come sale cloridrato in una soluzione allo 0,4% con brevi procedure oftalmologiche2. La purezza di BEN-HCl era 99,80 ± 0,6%3. Tutte le farmacopee degli Stati Uniti, europea e giapponese lo elencano come farmaco ufficiale quando somministrato alla congiuntiva come agente anestetico locale con meno irritazione rispetto al suo analogo, la tetracaina3,4,5. Il suo profilo analitico prevedeva diverse tecniche, inclusi metodi spettrofotometrici6,7,8, elettrochimici9 e cromatografici (HPLC e GC)7,10,11. Tuttavia, a causa del costo elevato delle apparecchiature e dell'eccessivo tipo di solvente, l'HPLC e la GC non vengono spesso utilizzate in tutti i laboratori; quindi sono necessari altri approcci semplici, rapidi ed economici, come la spettroscopia.

Nel campo della scienza dei materiali, un metodo analitico candidato, vale a dire la spettrofluorimetria, è diventato una base comune per molte determinazioni sensibili12,13,14,15. La sua sensibilità intrinseca, la rapidità e l'ampio intervallo lineare di rilevamenti rendono desiderabile l'utilità della spettrofluorimetria per l'analisi e il monitoraggio di routine16. In questo manoscritto abbiamo proposto un metodo per la determinazione di BEN-HCl basato sull'interazione della fluorescamina con il gruppo amminico primario di BEN-HCl in un pH leggermente alcalino a temperatura ambiente, che produce un forte composto fluorescente. I vantaggi derivanti dall'utilizzo della fluorescamina come reagente fluorogenico derivatizzante il gruppo amminico sono stati la ragione del suo utilizzo nel metodo proposto. La fluorescamina presenta numerosi vantaggi rispetto ad altri composti fluorogenici, tra cui semplicità, velocità e assenza di necessità di riscaldamento. Sebbene il reagente della fluorescamina sia di per sé incredibilmente debolmente fluorescente, produce un prodotto di reazione altamente fluorescente (catione pirrolone) quando reagisce con un gruppo amminico17. Questa reazione dipende dal pH ed è estremamente luminosa in un mezzo leggermente alcalino perché il catione pirrolone è insaturo, coniugato, planare e rigido nella struttura. In un mezzo acido o fortemente alcalino si produce un altro derivato non planare e meno coniugato.

Uno degli obiettivi principali dei laboratori analitici in questo momento è promuovere lo sviluppo della chimica analitica verde (GAC). Le dodici regole base del GAC sono i principi da cui dipendono tutti gli strumenti di valutazione del green18,19,20. L'obiettivo principale del GAC è trovare un equilibrio tra la riduzione dei rischi ambientali connessi alle metodologie analitiche e il ristabilimento dell'alta qualità dei suoi risultati. Tuttavia, è necessario valutare attentamente i rischi ambientali, come sostanze chimiche e/o solventi dannosi, macchinari che sprecano energia, l’introduzione di grandi quantità di rifiuti tossici o rischi previsti per l’ambiente e la salute umana21,22. Per questa valutazione sono stati progettati numerosi strumenti di valutazione23. La valutazione Analytical Eco-Scale (ESA) e il Green Analytical Procedure Index (GAPI)24,25 sono stati utilizzati per valutare il profilo di greenness del metodo proposto, che si è rivelato eccellente.