一种以智能手机增强薄层色谱(TLC)同时测定塞来昔布(Celecoxib, CELE)与双醋瑞因(Diacerein, DIAC)的可持续分析方法——经AGREE与EPPI指标验证绿色分析性能

《Sustainable Chemistry and Pharmacy》：A sustainable smartphone-enhanced TLC method for co-analyzing celecoxib and diacerein with green performance verified by AGREE and EPPI indices

摘要：研究人员开发了一种绿色、低成本的薄层色谱(thin layer chromatography, TLC)结合智能手机的检测方法，用于同时测定制剂中塞来昔布(celecoxib, CELE)与双醋瑞因(diacerein, DIAC)。采用硅胶60 F254板，以正己烷∶乙酸乙酯∶四氢呋喃∶冰乙酸(7∶3∶1∶0.8, v/v)为展开剂，于254 nm紫外光下检视。将展开后薄层板用智能手机拍摄，使用ImageJ软件进行定量分析，提供了一种便携、节能且可替代传统光密度扫描仪(densitometric scanner)的检测平台。该方法按ICH Q2(R2)指南进行验证：双醋瑞因在1.0–7.0 μg·条带?1内呈良好线性(r2= 0.9987)，塞来昔布在2.0–12.0 μg·条带?1内呈良好线性(r2= 0.9991)，准确度与精密度良好(双醋瑞因：99.71 ± 0.32 %；塞来昔布：101.20 ± 0.12 %)。与已报道的光密度法比较无显著性差异。可持续性通过四种互补工具评价：Analytical Eco?Scale、Analytical GREEnness(AGREE)指标(评估对绿色分析化学十二项原则的符合度)、Blue Applicability Grade Index(BAGI)及环境–性能–实用性综合指数(Environmental, Performance, and Practicality Index, EPPI，整合环境影响、分析性能与操作可行性)。所建方法获得优良的Analytical Eco?Scale得分(75分)与BAGI得分(82.5分)，并取得最高的AGREE分值(0.76)及最高的EPPI总分(75.8)，证实该方法可作为常规药品质量控制及资源有限环境下准确、环保且易于推广的分析平台。

论文解读：智能手机增强薄层色谱法绿色同时测定塞来昔布与双醋瑞因

一、研究背景与意义

塞来昔布(celecoxib, CELE)为选择性环氧化酶?2(cyclooxygenase?2, COX?2)抑制剂，双醋瑞因(diacerein, DIAC)为大黄酸(rhein)的二乙酰化蒽醌衍生物，两者常联合用于骨关节炎治疗，具互补镇痛与疾病修饰作用。已有分析手段包括紫外?可见分光光度法(UV?Vis spectrophotometry)、荧光光谱法(spectrofluorimetry)、高效液相色谱(high?performance liquid chromatography, HPLC)及高效薄层色谱(high?performance thin?layer chromatography, HPTLC)等。紫外分光光度法易受光谱重叠干扰；荧光法仪器昂贵；HPLC/HPTLC选择性好但有机溶剂消耗大、能耗高、废液多，且传统光密度扫描仪体积大、价格高昂，在资源有限实验室难以普及。尽管超高效液相色谱(ultra?high performance liquid chromatography, UHPLC)、乙醇或水相流动相及超临界流体色谱(supercritical fluid chromatography, SFC)等可部分降低环境负荷，但仍需昂贵专用设备。绿色分析化学(Green Analytical Chemistry, GAC)倡导减少有毒溶剂、降低能耗与废物产生。智能手机辅助TLC(智能手机数字图像比色法)以手机摄像头采集图像，经ImageJ处理像素强度即可定量，已被证明与扫描仪法相当，但目前尚无智能手机TLC同时测定CELE与DIAC的报道。为此，Emad Ramzy、Mona S. Elshahed、Amr M. Mahmoud、Helal Zaher、Mohamed A. El Hamd及Radwan EL?Haggar在本研究中建立了一种智能手机成像?TLC方法，并用AGREE与EPPI等多维绿色评价指标验证其可持续性，论文发表于《Sustainable Chemistry and Pharmacy》。

二、主要关键技术方法概述

研究人员选用市售塞来昔布胶囊(Celebrex?，含200 mg CELE)与双醋瑞因胶囊(Diacerein?，含50 mg DIAC)为待测样品。采用硅胶60 F₂₅₄薄层板，以正己烷∶乙酸乙酯∶四氢呋喃∶冰乙酸(7∶3∶1∶0.8, v/v)为展开剂，点样后展开并于254 nm紫外灯下检视。使用智能手机在标准条件下拍摄薄层板图像，利用开源软件ImageJ(National Institutes of Health)拆分RGB通道，选取绿色(green) 8?bit通道积分各色谱带像素强度进行定量。方法按国际人用药品注册技术要求协调会(International Council for Harmonisation, ICH) Q2(R2)指南验证线性、准确度、精密度、检测限(limit of detection, LOD)与定量限(limit of quantitation, LOQ)。绿色度采用Analytical Eco?Scale、AGREE指标、Blue Applicability Grade Index(BAGI)及EPPI指标综合评价，并与文献报道的HPLC及HPTLC光密度法进行比较。

三、研究结果

Structural basis for native UV detection of CELE and DIAC

CELE含1,5?二芳基吡唑及苯磺酰胺基团，形成扩展共轭体系，在约253 nm处有强吸收；DIAC为蒽醌母核的二乙酰化大黄酸衍生物，λ_max近257 nm。二者最大吸收均在254 nm紫外灯发射范围内，故无需衍生化即可直接紫外检测。

Method validation(按ICH Q2(R2))

DIAC线性范围为1.0–7.0 μg·band^?1(r²= 0.9987)，CELE为2.0–12.0 μg·band^?1(r²= 0.9991)。回收率分别为99.71 ± 0.32 %(n=3)与101.20 ± 0.12 %(n=3)，日内与日间精密度(RSD)均符合可接受标准。LOD与LOQ按信噪比法计算亦满足要求。与已报道HPTLC光密度法统计比较无显著差异(p > 0.05)，表明智能手机成像定量可替代传统扫描仪。

Greenness assessment(Analytical Eco?Scale, AGREE, BAGI, EPPI)

本方法Analytical Eco?Scale得分为75分(≥50分为可接受绿色方法)，BAGI得分为82.5分。AGREE圆盘图中整体得分为0.76(满分1.0)，在对GAC十二项原则的符合度上优于对比的HPLC与常规HPTLC方法。EPPI综合评分达75.8分，为所有对比方法中最高的，说明该方法在环境友好性、分析性能及实际操作可行性三方面取得最佳平衡。

Conclusion(结论部分翻译)

研究人员成功建立一种绿色、高效的TLC?智能手机方法用于塞来昔布与双醋瑞因的同时测定。该方法具有优异的准确度、精密度与线性，溶剂、能耗及成本显著低于常规色谱法。基于智能手机的定量提供了便携、低危害且可持续的替代方案，适用于常规质量控制环境。除优良的分析性能外，AGREE与EPPI评估证实了该方法高度契合绿色分析化学原则，适合在资源有限场景下推广用于固定复方制剂的药品质控与真伪筛查。

四、讨论总结

本研究首次将智能手机成像定量TLC应用于CELE与DIAC复方制剂的同时分析，弥补了该固定剂量组合缺乏仪器轻量化、绿色化分析方法的空白。相比传统HPLC/HPTLC光密度法，该方法大幅削减有机溶剂用量(仅少量展开剂)、免除高耗能扫描设备与复杂废液处理，且借助免费ImageJ软件实现可靠定量。引入AGREE与EPPI双重指标——前者严格对标GAC十二原则，后者兼顾环境、性能与实操可行性——克服了既往CELE/DIAC方法绿色性评价单一、主观的问题，为多维度可持续性 benchmarking 提供了范例。研究证实智能手机TLC可作为基层药检、监管现场筛查及教学实训中可信赖的绿色分析平台，对推动绿色分析化学在低资源环境中的落地具实际意义。