基于质量源于设计理念开发的环保型 HPLC 法同时定量介孔二氧化硅纳米颗粒中的 Erastin 和来那度胺

研究人员优化并验证 RP-HPLC 法测定介孔二氧化硅纳米颗粒（MSNs）中 Erastin（ERT）和来那度胺（LND），该方法环保且可靠。

　　在医学研究的广阔领域中，肿瘤就像一座难以攻克的堡垒，尤其是脑肿瘤，它严重威胁着人类的生命健康。胶质瘤作为脑肿瘤的一种，约占所有胶质瘤母细胞瘤的 30%，其中恶性胶质瘤更是高达 80%。世界卫生组织（WHO）曾依据组织学特征将胶质瘤分为四个等级，代表着不同的癌症阶段。然而，尽管当前的标准治疗方案，包括放疗、手术和药物（通常是化疗联合替莫唑胺（TMZ））不断改进，但对于患者来说，治疗结果往往仍是致命的。

在这样严峻的背景下，寻找更有效的治疗方法迫在眉睫。Erastin（ERT）作为一种潜在的脑癌治疗药物，通过诱导铁死亡（ferroptosis）来杀死癌细胞，引起了科研人员的关注。它是一种细胞可渗透的铁死亡激活剂和抗癌剂，属于 BCS II 类药物，具有低溶解度和高渗透性。Lenalidomide（LND）则是一种免疫调节药物，可用于治疗多种疾病，如血癌和骨髓增生异常综合征（MDS），它通过改变骨髓和免疫系统微环境来发挥作用。

纳米药物的出现为癌症治疗带来了新的希望。介孔二氧化硅纳米颗粒（MSNs）由于其独特的结构和优良的特性，如类似蜂窝细胞的结构、高孔隙率、良好的生物相容性和较大的表面积，成为了理想的药物载体。将 ERT 和 LND 负载到 MSNs 中，有望提高药物的疗效。

为了实现这一目标，来自马尼帕尔高等教育学院马尼帕尔药学院（Manipal College of Pharmaceutical Sciences, Manipal Academy of Higher Education）的研究人员开展了一项重要研究。他们旨在建立并验证一种简单、快速、灵敏、准确且选择性高的反相高效液相色谱（RP-HPLC）技术，用于测量共负载于 MSNs 中的 ERT 和 LND。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为相关领域的发展提供了重要的参考。

在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，他们采用实验设计（DoE）策略中的 Box-Behnken 设计（BBD）对 RP-HPLC 方法进行优化，确定了影响分析结果的关键变量，如缓冲液比例、缓冲液 pH 值、流速和进样体积等。其次，按照国际人用药品注册技术协调会（ICH）Q2 (R1) 的建议对优化后的方法进行验证，确保其准确性和可靠性。此外，还通过扫描电子显微镜（SEM）分析合成的 MSNs 的表面特性，利用 AGREE 分析和 GAPI 分析评估所开发的 HPLC 方法的环保性。

下面来看具体的研究结果：

• 方法开发与优化：研究人员通过探索不同的流动相组合，最终确定了以醋酸铵缓冲液和甲醇为流动相的体系。在此基础上，利用 BBD 对影响色谱结果的独立变量进行调整优化。经过 46 次试验运行和方差分析（ANOVA），发现独立变量之间存在显著的相互作用。通过分析，得到了优化后的 RP-HPLC 方法，其可取性值为 0.956，确定的最佳条件为：缓冲液比例 68%、甲醇 32%，流速 0.8 mL/min，缓冲液 pH 5.8，进样体积 10 μL。
• 方法验证：对优化后的 RP-HPLC 方法进行全面验证。系统适用性方面，计算了拖尾因子（Tf）、理论塔板数（Tp）和保留时间（Rt）等参数，均符合接受标准。线性范围分别为 ERT 在 6.25 - 125 ng/mL、LND 在 60 - 1250 ng/mL，相关系数（R2）分别为 0.993 和 0.991。灵敏度上，ERT 的检测限（LOD）为 0.75 ng/mL，定量限（LOQ）为 1.62 ng/mL；LND 的 LOD 为 31.25 ng/mL，LOQ 为 50 ng/mL。准确度试验中，ERT 和 LND 在 80%、100% 和 120% 三个浓度水平的回收率在 99% - 102% 之间。精密度方面，日内和日间精密度的变异系数（% CV）均小于 2%。此外，通过对缓冲液 pH、波长、进样体积、流速和温度等条件进行微小调整，发现该方法具有良好的稳健性。
• MSNs 及负载药物的评估：对制备的安慰剂 MSNs 和 ERT-LND@MSNs 进行评估，发现其平均粒径分别为 193.5 nm 和 224.7 nm，多分散指数（PDI）分别为 0.214 和 0.313，zeta 电位分别为 -17.8 mV 和 -24.7 mV。ERT 在 MSNs 中的包封率（% EE）为 72.65%，载药量（% DL）为 14%；LND 的 % EE 为 79.50%，% DL 为 17%。
• 体外药物释放研究：利用开发的方法评估 ERT-LND@MSNs 在 pH 5.5 和 7.4 条件下的体外药物释放情况。结果显示，两种药物在 72 h 时释放量最大，且在两种 pH 条件下 ERT-LND@MSNs 均表现出持续释放的特性。在 pH 5.5 时，ERT 的释放率为 80.59 ± 1.86%，LND 为 83.13 ± 3.16%；在 pH 7.4 时，ERT 的释放率为 69.05 ± 1.96%，LND 为 71.88 ± 3.27%。
• 绿色度评估：通过 AGREE 软件和 GAPI 软件对开发的 HPLC 方法进行绿色度评估。结果表明，该方法的 AGREE 总分为 0.62，GAPI 研究显示 8 个因素为绿色，6 个为黄色，1 个为红色，说明该方法具有一定的环保性。

研究结论和讨论部分指出，研究成功开发了一种环保型的 RP-HPLC 分析方法，用于从 MSNs 中定量测定 ERT 和 LND。该方法经过优化和验证，所有验证参数均符合接受标准。此前尚未有同时定量 MSNs 中 ERT 和 LND 的 HPLC 分析方法报道。所开发的方法可用于检查 MSNs 的载药量、包封率和药物释放曲线，具有环保、经济、稳健、准确和精密等优点。这一研究成果为脑肿瘤治疗药物的研究和开发提供了重要的技术支持，有助于推动纳米药物在癌症治疗领域的进一步应用。