Ultrazvučna obrada (sonikacija) za ispitivanje lijekova i analizu jačine djelovanja lijekova

Ultrazvučna homogenizacija i ekstrakcija uobičajena su tehnika pripreme uzoraka prije analize lijekova, npr. za ispitivanja kvaliteta, procjenu sirovina i ispitivanja jačine djelovanja. Ultrazvučni uređaji sa sondom naširoko se koriste za oslobađanje aktivnih tvari, kao što su API-ji, bioaktivni biljni spojevi i druge tvari.

Predanalitička priprema uzoraka pri ispitivanju lijekova primjenom ultrazvučne obrade (sonikacije)

Ispitivanja jačine djelovanja lijekova (engl. drug potency test) potrebna su kako bi se utvrdilo koliko aktivnog spoja sadrži uzorak lijeka. Analiza lijekova i ispitivanje jačine djelovanja lijekova koriste se u farmakologiji, toksikologiji i forenzici. Zbog specifičnosti i efikasnosti, tečna hromatografija visokih performansi (HPLC) najčešće je korištena metodologija u analizi jačine djelovanja lijekova.
Ključna razlika između testa (eseja) i jačine djelovanja jeste u tome što je test ispitivanje materijala radi utvrđivanja njegovih sastojaka i kvaliteta, dok je jačina djelovanja količina lijeka potrebna za postizanje učinka najveće intenzivnosti. Upotreba ova dva pojma, test i jačina djelovanja, uobičajena je u biohemiji i farmakologiji.
Ultrazvučna obrada (sonikacija) primjenjuje se prije analize jačine djelovanja i testova kako bi se iz matrice oslobodili bioaktivni sastojci ili aktivne farmaceutske supstance (API). Ultrazvučnom obradom mogu se ekstrahirati ciljni spojevi iz biljnih materijala (npr. lišća, korijenja itd.) ili otopiti farmaceutski oblik doziranja, poput tableta, kako bi aktivna supstanca bila dostupna za naknadnu analizu.

Protokol analize lijekova korak po korak

Priprema uzoraka važan je korak u analizi lijekova i ispitivanju jačine djelovanja lijekova te obuhvata nekoliko koraka kojima se osiguravaju tačni i ponovljivi rezultati. U nastavku su opći koraci pripreme uzoraka prije analize jačine djelovanja lijeka:

1. Prikupljanje uzorka: Prvi korak je prikupljanje odgovarajućeg uzorka proizvoda lijeka, koji može biti u čvrstom, tečnom ili polučvrstom obliku. Važno je osigurati da uzorak bude reprezentativan za cijelu seriju te da se pohranjuje i njime rukuje na odgovarajući način kako bi se očuvali njegov kvalitet i stabilnost.
2. Homogenizacija uzorka: Uzorak treba homogenizirati kako bi se osiguralo da je lijek ravnomjerno raspoređen u cijelom uzorku. Ovaj korak je ključan za čvrste i polučvrste uzorke. Ultrazvučna obrada (sonikacija) vrlo je efikasna i pouzdana metoda homogenizacije te se zato često primjenjuje u pripremi uzoraka. Saznajte više o primjeni ultrazvučnih homogenizatora za pripremu uzoraka!
3. Ako je ciljna supstanca zarobljena u ćelijskoj matrici (npr. biljni materijal, ćelijsko tkivo), supstancu je potrebno osloboditi prije nego što se može provesti analitičko mjerenje ili test. Ultrazvučna ekstrakcija je vrhunska tehnika kojom zarobljene supstance postaju dostupne za prikupljanje i analizu. Saznajte više o ultrazvučnoj ekstrakciji bioaktivnih spojeva!
4. Smanjenje veličine uzorka: Sljedeći korak je smanjenje volumena uzorka na odgovarajuću količinu za analizu. To se može postići vaganjem dijela uzorka ili upotrebom djelitelja uzoraka.
5. Razrjeđivanje uzorka: Ako je koncentracija uzorka previsoka, možda će ga biti potrebno razrijediti kako bi se doveo u linearni raspon testa. Upotrijebljeno razrjeđivalo treba biti prikladno za lijek i za metodu testa koja se koristi.
6. Alikvotiranje uzorka: Razrijeđeni uzorak treba podijeliti na alikvote, odnosno pojedinačne porcije, kako bi se osiguralo da se za svaki test koristi ista količina uzorka. Ovaj korak pomaže u smanjenju varijabilnosti između testova i poboljšanju ponovljivosti.
7. Pohrana uzorka: Alikvotirane uzorke treba pohraniti u odgovarajućim uvjetima, kao što su hlađenje u frižideru ili pohrana u zamrzivaču, kako bi se održala njihova stabilnost dok ne budu spremni za analizu.

Ovi koraci su opće smjernice za pripremu uzoraka i mogu se razlikovati ovisno o konkretnom lijeku i metodi testa koja se koristi. Važno je slijediti upute proizvođača testa kako bi se osigurali tačni i pouzdani rezultati.

Kako ultrazvuk potiče izolaciju bioaktivnih spojeva iz biljnog materijala?

Bioaktivni spojevi kao što su terpeni, kanabinoidi ili flavonoidi mogu se izolirati iz biljaka postupkom zasnovanim na ultrazvuku, nazvanim ultrazvučna ekstrakcija, koji uključuje obradu suspenzije samljevenog biljnog materijala u otapalu (npr. alkohol, voda, vodeni etanol, heksan itd.) ultrazvukom velike snage. Primjena intenzivne ultrazvučne obrade na tečnost ili suspenziju rezultira stvaranjem akustične kavitacije. Pojavu akustične kavitacije karakteriziraju lokalno nastali uvjeti vrlo velike gustoće energije, s vrlo visokim razlikama u pritisku i temperaturi, kao i tečni mlazevi i smične sile. U tom polju guste energije ćelijski zidovi se perforiraju i razaraju tako da se unutarćelijski materijal oslobađa u okolno otapalo. Nakon procesa ultrazvučne obrade (sonikacije), ciljni molekuli se potpuno oslobađaju iz ćelijske matrice i plutaju u otapalu. Tehnikama izolacije, kao što su isparavanje ili destilacija, ciljna supstanca može se pročistiti i po potrebi dalje obrađivati.
Ultrazvučna ekstrakcija koristi se u proizvodnji bioaktivnih spojeva (npr. adaptogena, esencijalnih ulja, proizvoda bogatih kanabisom i terpenima) za konzumaciju kao dodaci prehrani, aditivi u hrani i terapeutici, kao i u analizi lijekova.

Postavka za ekstrakciju radi botaničke izolacije: Ultrazvučni uređaj sa sondom UP400ST, Büchi vakuumski filter i rotacioni isparivač za ekstrakciju fitohemikalija.

Ultrazvučni laboratorijski homogenizatori za pripremu uzoraka prije analize lijekova

Hielscher Ultrasonics razvija, proizvodi i isporučuje visokoefikasne ultrazvučne uređaje za homogenizaciju i ekstrakciju. Hielscher ultrazvučni homogenizatori i ekstraktori koriste se u farmaceutskoj industriji i proizvodnji dodataka prehrani u proizvodnji i procjeni kvaliteta. Ultrazvučni homogenizatori koriste se i za pripremu uzoraka pri ispitivanju lijekova, uključujući skrining na ilegalne supstance u lijekovima, krivotvorene lijekove i humane uzorke.
Zahvaljujući funkcijama kao što su precizna regulacija amplitude, automatsko protokoliranje podataka i daljinsko upravljanje putem preglednika, Hielscher ultrazvučni uređaji omogućavaju visoko standardiziranu pripremu uzoraka.

Tabela u nastavku daje okvirnu naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih sistema, od kompaktnih ručnih homogenizatora i višeuzorkovnih ultrazvučnih uređaja (MultiSample Ultrasonicators) do industrijskih ultrazvučnih procesora za komercijalnu primjenu: