Sonikering til lægemiddeltest og analyse af lægemidlers potens

Ultralydshomogenisering og -ekstraktion er en almindelig teknik til prøveforberedelse før lægemiddelanalyse, f.eks. til kvalitetstest, vurdering af råmaterialer og potenstest. Sondebaserede ultralydsapparater anvendes i vid udstrækning til frigivelse af aktive stoffer såsom aktive farmaceutiske indholdsstoffer (API’er), bioaktive planteforbindelser og andre stoffer.

Præanalytisk prøveforberedelse ved lægemiddeltest med ultralyd

Test af lægemidlers potens er nødvendige for at bestemme, hvor meget af en aktiv forbindelse der er i en lægemiddelprøve. Lægemiddelanalyse og test af lægemidlers potens anvendes inden for farmakologi, toksikologi og retsvidenskab. På grund af specificitet og effektivitet er højtydende væskekromatografi (HPLC) den mest anvendte metode til analyse af lægemidlers potens.
Den vigtigste forskel mellem analyse og potens er, at en analyse er undersøgelse af et materiale for at bestemme dets indholdsstoffer og kvalitet, mens potens er den mængde af et lægemiddel, der kræves for at opnå en effekt med maksimal intensitet. Disse to begreber, analyse og potens, anvendes ofte inden for biokemi og farmakologi.
Ultralyd anvendes før potensanalyse og analyser for at frigive bioaktive indholdsstoffer eller aktive farmaceutiske indholdsstoffer (API’er) fra en matrix. Ultralyd kan ekstrahere målforbindelser fra plantematerialer (f.eks. blade, rødder osv.) eller opløse en farmaceutisk lægemiddelform såsom tabletter for at gøre det aktive indholdsstof tilgængeligt for efterfølgende analyse.

Trinvis protokol til lægemiddelanalyse

Prøveforberedelse er et vigtigt trin i lægemiddelanalyse og test af lægemidlers potens og omfatter flere trin for at sikre nøjagtige og reproducerbare resultater. Følgende er de generelle trin i prøveforberedelsen før analyse af lægemidlers potens:

1. Prøveudtagning: Det første trin er at udtage en passende prøve af lægemiddelproduktet, som kan være i fast, flydende eller halvfast form. Det er vigtigt at sikre, at prøven er repræsentativ for hele batchen og opbevares og håndteres korrekt for at bevare dens kvalitet og stabilitet.
2. Prøvehomogenisering: Prøven bør homogeniseres for at sikre, at lægemidlet er jævnt fordelt i hele prøven. Dette trin er afgørende for faste og halvfaste prøver. Ultralyd er en yderst effektiv og pålidelig homogeniseringsmetode og anvendes derfor ofte til prøveforberedelse. Læs mere om anvendelsen af ultralydshomogenisatorer til prøveforberedelse!
3. Hvis målstoffet er indlejret i en cellulær matrix (f.eks. plantemateriale, cellevæv), skal stoffet frigives, før en analytisk måling eller analyse kan udføres. Ultralydsekstraktion er den overlegne teknik til at gøre indlejrede stoffer tilgængelige for opsamling og analyse. Læs mere om ultralydsekstraktion af bioaktive forbindelser!
4. Reduktion af prøvestørrelse: Det næste trin er at reducere prøvevolumenet til en passende mængde til analyse. Dette kan opnås ved at afveje en del af prøven eller ved at bruge en prøvedeler.
5. Prøvefortynding: Hvis prøvekoncentrationen er for høj, kan det være nødvendigt at fortynde prøven for at bringe koncentrationen inden for analysens lineære område. Det anvendte fortyndingsmiddel bør være egnet til lægemidlet og den anvendte analysemetode.
6. Opdeling af prøven i alikvoter: Den fortyndede prøve bør opdeles i individuelle portioner for at sikre, at den samme prøvemængde anvendes til hver analyse. Dette trin hjælper med at reducere variationen mellem analyser og forbedre reproducerbarheden.
7. Prøveopbevaring: Prøverne, der er opdelt i alikvoter, bør opbevares under passende forhold, såsom på køl eller i fryser, for at bevare deres stabilitet, indtil de er klar til at blive analyseret.

Disse trin er generelle retningslinjer for prøveforberedelse og kan variere afhængigt af det specifikke lægemiddel og den anvendte analysemetode. Det er vigtigt at følge anvisningerne fra producenten af analysen for at sikre nøjagtige og pålidelige resultater.

Hvordan fremmer ultralyd isoleringen af bioaktive forbindelser fra plantemateriale?

Bioaktive forbindelser såsom terpener, cannabinoider eller flavonoider kan isoleres fra planter ved hjælp af en ultralydsbaseret proces kaldet ultralydsekstraktion, som indebærer behandling af en suspension bestående af formalet plantemateriale i et opløsningsmiddel (f.eks. alkohol, vand, vandig ethanol, hexan osv.) med ultralyd med høj effekt. Anvendelse af intens ultralyd på en væske eller suspension medfører dannelse af akustisk kavitation. Fænomenet akustisk kavitation er kendetegnet ved lokalt forekommende forhold med meget høj energitæthed, meget store tryk- og temperaturforskelle samt væskestråler og forskydningskræfter. I dette felt med høj energitæthed perforeres og nedbrydes cellevæggene, så intracellulært materiale frigives til det omgivende opløsningsmiddel. Efter sonikeringsprocessen er målmolekylerne fuldstændigt frigivet fra den cellulære matrix og flyder i opløsningsmidlet. Ved hjælp af isoleringsteknikker såsom inddampning eller destillation kan målstoffet oprenses og om nødvendigt videreforarbejdes.
Ultralydsekstraktion anvendes til fremstilling af bioaktive forbindelser (f.eks. adaptogener, æteriske olier, cannabis- og terpenrige produkter) til indtagelse som kosttilskud, fødevaretilsætningsstoffer og terapeutiske midler samt til analyse af lægemidler.

Ekstraktionsopstilling til isolering af stoffer fra planter: Sondebaseret ultralydsapparat UP400ST, Büchi-vakuumfilter og rotationsfordamper til ekstraktion af fytokemikalier.

Ultralydshomogenisatorer til laboratoriebrug til prøveforberedelse før lægemiddelanalyse

Hielscher Ultrasonics udvikler, fremstiller og leverer højtydende ultralydsapparater til homogenisering og ekstraktion. Hielschers ultralydshomogenisatorer og ekstraktionsapparater anvendes i den farmaceutiske industri og ved fremstilling af kosttilskud til produktion og kvalitetsvurdering. Ultralydshomogenisatorer anvendes også til prøveforberedelse ved lægemiddeltest, herunder screening for ulovlige stoffer i lægemidler, forfalskede lægemidler og prøver fra mennesker.
Med funktioner såsom præcis amplituderegulering, automatisk datalogning og fjernstyring via browser muliggør Hielschers ultralydsapparater en højt standardiseret prøveforberedelse.

Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige behandlingskapacitet for vores ultralydssystemer, fra kompakte håndholdte homogenisatorer og MultiSample Ultrasonicators til industrielle ultralydsprocessorer til kommercielle anvendelser: