المعالجة بالموجات فوق الصوتية لاختبار الأدوية وتحليل قوتها الدوائية

يُعد التجانس والاستخلاص بالموجات فوق الصوتية تقنية شائعة لتحضير العينات قبل تحليل الأدوية، مثل اختبارات الجودة وتقييم المواد الخام واختبارات القوة الدوائية. وتُستخدم أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية ذات المسبار على نطاق واسع لتحرير المواد الفعالة، مثل المكونات الصيدلانية الفعالة (APIs) والمركبات النباتية النشطة حيويًا وغيرها من المواد.

تحضير العينات قبل التحليل في اختبارات الأدوية باستخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية

تُعد اختبارات القوة الدوائية ضرورية لتحديد مقدار المركب الفعال الموجود في عينة دوائية. ويُستخدم تحليل الأدوية واختبار قوتها الدوائية في مجالات علم الأدوية وعلم السموم والعلوم الجنائية. وبفضل النوعية والكفاءة، يُعد الاستشراب السائل عالي الأداء (HPLC) المنهجية الأكثر استخدامًا في تحليل القوة الدوائية.
يتمثل الفرق الأساسي بين المقايسة والقوة الدوائية في أن المقايسة هي اختبار مادة لتحديد مكوناتها وجودتها، بينما القوة الدوائية هي كمية الدواء المطلوبة لإحداث تأثير بأقصى شدة له. ويشيع استخدام هذين المصطلحين، المقايسة والقوة الدوائية، في الكيمياء الحيوية وعلم الأدوية.
تُطبَّق المعالجة بالموجات فوق الصوتية قبل تحليل القوة الدوائية وإجراء المقايسات لتحرير المكونات النشطة حيويًا أو المكونات الصيدلانية الفعالة (APIs) من مصفوفة. ويمكن للمعالجة بالموجات فوق الصوتية استخلاص المركبات المستهدفة من المواد النباتية (مثل الأوراق والجذور وغيرها) أو إذابة شكل جرعة صيدلاني، مثل الأقراص، لإتاحة المكون الفعال للتحليل اللاحق.

بروتوكول تحليل الأدوية خطوة بخطوة

يُعد تحضير العينات خطوة مهمة في تحليل الأدوية واختبار قوتها الدوائية، ويتضمن عدة خطوات لضمان نتائج دقيقة وقابلة للتكرار. وفيما يلي الخطوات العامة المتبعة في تحضير العينات قبل تحليل القوة الدوائية:

1. جمع العينة: تتمثل الخطوة الأولى في جمع عينة مناسبة من المنتج الدوائي، الذي قد يكون في شكل صلب أو سائل أو شبه صلب. ومن المهم التأكد من أن العينة تمثل الدفعة بأكملها، ومن تخزينها والتعامل معها بطريقة سليمة للحفاظ على جودتها وثباتها.
2. تجانس العينة: ينبغي تجنيس العينة لضمان توزيع الدواء بالتساوي في جميع أجزائها. وهذه الخطوة بالغة الأهمية للعينات الصلبة وشبه الصلبة. وتُعد المعالجة بالموجات فوق الصوتية طريقة تجانس عالية الكفاءة وموثوقة، ولذلك تُستخدم عادةً في تحضير العينات. اقرأ المزيد عن استخدام المجانسات بالموجات فوق الصوتية لتحضير العينات!
3. إذا كانت المادة المستهدفة محتجزة داخل مصفوفة خلوية (مثل مادة نباتية أو نسيج خلوي)، فلا بد من تحريرها قبل إجراء قياس تحليلي أو مقايسة. ويُعد الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية التقنية المتفوقة لإتاحة المواد المحتجزة لجمعها وتحليلها. اقرأ المزيد عن استخلاص المركبات النشطة حيويًا بالموجات فوق الصوتية!
4. تقليل حجم العينة: تتمثل الخطوة التالية في تقليل حجم العينة إلى كمية مناسبة للتحليل. ويمكن تحقيق ذلك بوزن جزء من العينة أو باستخدام مُقسِّم عينات.
5. تخفيف العينة: إذا كان تركيز العينة مرتفعًا جدًا، فقد يلزم تخفيفها ليصبح ضمن المجال الخطي للمقايسة. وينبغي أن يكون المُخفِّف المستخدم مناسبًا للدواء وطريقة المقايسة المستخدمة.
6. تقسيم العينة إلى أجزاء: ينبغي تقسيم العينة المخففة إلى أجزاء منفصلة لضمان استخدام الكمية نفسها من العينة في كل مقايسة. وتساعد هذه الخطوة على تقليل التباين بين المقايسات وتحسين قابلية التكرار.
7. تخزين العينة: ينبغي تخزين العينات المقسمة إلى أجزاء في ظروف مناسبة، مثل التبريد أو التخزين في المجمِّد، للحفاظ على ثباتها حتى تصبح جاهزة للتحليل.

هذه الخطوات إرشادات عامة لتحضير العينات، وقد تختلف تبعًا للدواء المحدد وطريقة المقايسة المستخدمة. ومن المهم اتباع التعليمات التي توفرها الجهة المصنِّعة للمقايسة لضمان نتائج دقيقة وموثوقة.

كيف تعزز الموجات فوق الصوتية عزل المركبات النشطة حيويًا من المواد النباتية؟

يمكن عزل المركبات النشطة حيويًا، مثل التربينات أو القنبيات أو الفلافونويدات، من النباتات باستخدام عملية تعتمد على الموجات فوق الصوتية تُسمى الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية. وتتضمن هذه العملية معالجة معلَّق يتكون من مادة نباتية مطحونة في مذيب (مثل الكحول أو الماء أو الإيثانول المائي أو الهكسان وغيرها) بموجات فوق صوتية عالية القدرة. ويؤدي تطبيق معالجة مكثفة بالموجات فوق الصوتية على سائل أو معلَّق إلى توليد التجويف الصوتي. وتتميز ظاهرة التجويف الصوتي بظروف موضعية ذات كثافة طاقة عالية جدًا، تشمل فروقًا كبيرة جدًا في الضغط ودرجة الحرارة، إلى جانب نفاثات سائلة وقوى قص. وفي هذا المجال ذي كثافة الطاقة العالية، تُثقَب جدران الخلايا وتُفكَّك، فتتحرر المواد الموجودة داخل الخلايا إلى المذيب المحيط. وبعد عملية المعالجة بالموجات فوق الصوتية، تتحرر الجزيئات المستهدفة بالكامل من المصفوفة الخلوية وتطفو في المذيب. ومن خلال تقنيات العزل، مثل التبخير أو التقطير، يمكن تنقية المادة المستهدفة ومواصلة معالجتها عند الضرورة.
يُستخدم الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية في إنتاج المركبات النشطة حيويًا (مثل المواد المُكيِّفة والزيوت العطرية والمنتجات الغنية بالقنب والتربينات) للاستهلاك كمكملات غذائية ومضافات غذائية وعلاجات، وكذلك في تحليل الأدوية.

منظومة استخلاص لعزل المواد النباتية: جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية ذو المسبار UP400ST، ومرشح تفريغي ومبخِّر دوار من Büchi لاستخلاص المركبات الكيميائية النباتية.

مجانسات مختبرية بالموجات فوق الصوتية لتحضير العينات قبل تحليل الأدوية

تطوّر Hielscher Ultrasonics أجهزة معالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء للتجانس والاستخلاص وتصنّعها وتورّدها. وتُستخدم مجانسات Hielscher وأجهزة الاستخلاص الخاصة بها، التي تعمل بالموجات فوق الصوتية، في صناعة الأدوية وتصنيع المكملات الغذائية لأغراض الإنتاج وتقييم الجودة. كما تُستخدم المجانسات بالموجات فوق الصوتية لتحضير العينات في اختبارات الأدوية، بما في ذلك التحري عن المواد غير المشروعة في الأدوية والأدوية المقلدة والعينات البشرية.
وبفضل ميزات مثل الضبط الدقيق للسعة، والتسجيل التلقائي للبيانات، والتحكم عن بُعد عبر المتصفح، تتيح أجهزة Hielscher للمعالجة بالموجات فوق الصوتية تحضير العينات بدرجة عالية من التوحيد القياسي.

يمنحك الجدول أدناه فكرة عن قدرة المعالجة التقريبية لأنظمتنا بالموجات فوق الصوتية، بدءًا من المجانسات المدمجة المحمولة باليد وأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية لعينات متعددة، وصولًا إلى المعالجات الصناعية بالموجات فوق الصوتية للتطبيقات التجارية: