Κατεργασία με υπερήχους για δοκιμές φαρμάκων και ανάλυση δραστικότητας φαρμάκων

Η ομογενοποίηση και εκχύλιση με υπερήχους είναι μια κοινή τεχνική προετοιμασίας δειγμάτων πριν από την ανάλυση φαρμάκων, π.χ. για δοκιμές ποιότητας, αξιολόγηση πρώτων υλών και δοκιμές δραστικότητας. Οι υπερηχητικοί ανιχνευτές τύπου χρησιμοποιούνται ευρέως για την απελευθέρωση δραστικών ουσιών όπως API, βιοδραστικές φυτικές ενώσεις και άλλες ουσίες.

Προετοιμασία προ-αναλυτικού δείγματος σε δοκιμές φαρμάκων χρησιμοποιώντας υπερήχους

Η δοκιμή δραστικότητας φαρμάκου είναι απαραίτητη για να προσδιοριστεί πόση δραστική ένωση υπάρχει σε δείγμα φαρμάκου. Η ανάλυση φαρμάκων και ο έλεγχος δραστικότητας φαρμάκων χρησιμοποιούνται στον τομέα της φαρμακολογίας, της τοξικολογίας και της εγκληματολογίας. Λόγω της ειδικότητας και της αποτελεσματικότητας, η υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης (HPLC) είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μεθοδολογία στην ανάλυση δραστικότητας φαρμάκων.
Η βασική διαφορά μεταξύ δοκιμασίας και δραστικότητας είναι ότι μια δοκιμασία είναι η δοκιμή ενός υλικού για τον προσδιορισμό των συστατικών και της ποιότητάς του, ενώ η δραστικότητα είναι η ποσότητα ενός φαρμάκου που απαιτείται για να πάρει ένα αποτέλεσμα στη μέγιστη έντασή του. Η χρήση αυτών των δύο όρων, δοκιμασία και δραστικότητα, είναι κοινή στη βιοχημεία και τη φαρμακολογία.
Υπερήχους εφαρμόζεται πριν από την ανάλυση ισχύος και τις δοκιμές προκειμένου να απελευθερώσει βιοδραστικά συστατικά ή δραστικά φαρμακευτικά συστατικά (API) από μια μήτρα. Υπερήχους μπορεί να εξαγάγετε ενώσεις στόχου από φυτικά υλικά (π.χ., φύλλα, ρίζες κ.λπ.) ή να διαλύσει μια φαρμακευτική μορφή δοσολογίας, όπως δισκία, προκειμένου να καταστεί το δραστικό συστατικό διαθέσιμο για μετέπειτα ανάλυση.

Πρωτόκολλο βήμα προς βήμα για την ανάλυση φαρμάκων

Η προετοιμασία του δείγματος είναι ένα σημαντικό βήμα στην ανάλυση φαρμάκων και τη δοκιμή δραστικότητας φαρμάκων και περιλαμβάνει διάφορα βήματα για την εξασφάλιση ακριβών και αναπαραγώγιμων αποτελεσμάτων. Τα παρακάτω είναι τα γενικά βήματα που εμπλέκονται στην προετοιμασία του δείγματος πριν από την ανάλυση δραστικότητας φαρμάκου:

1. Συλλογή δείγματος: Το πρώτο βήμα είναι η συλλογή ενός κατάλληλου δείγματος του φαρμακευτικού προϊόντος, το οποίο μπορεί να είναι είτε σε στερεή, υγρή ή ημιστερεά μορφή. Είναι σημαντικό να εξασφαλίζεται ότι το δείγμα είναι αντιπροσωπευτικό ολόκληρης της παρτίδας και αποθηκεύεται και τυγχάνει κατάλληλου χειρισμού ώστε να διατηρείται η ποιότητα και η σταθερότητά του.
2. Ομογενοποίηση δείγματος: Το δείγμα πρέπει να ομογενοποιηθεί για να διασφαλιστεί ότι το φάρμακο κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλο το δείγμα. Αυτό το βήμα είναι κρίσιμο για στερεά και ημιστερεά δείγματα. Υπερήχους είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική και αξιόπιστη μέθοδος ομογενοποίησης και ως εκ τούτου εφαρμόζεται συνήθως στην προετοιμασία του δείγματος. Διαβάστε περισσότερα σχετικά με την εφαρμογή ομογενοποιητών υπερήχων για την προετοιμασία δειγμάτων!
3. Εάν η ουσία-στόχος παγιδευτεί σε κυτταρική μήτρα (π.χ. φυτικό υλικό, κυτταρικό ιστό), η ουσία πρέπει να απελευθερωθεί πριν από την πραγματοποίηση αναλυτικής μέτρησης ή δοκιμασίας. Η εκχύλιση με υπερήχους είναι η ανώτερη τεχνική για να καταστήσει τις παγιδευμένες ουσίες διαθέσιμες για συλλογή και ανάλυση. Διαβάστε περισσότερα για εκχύλιση με υπερήχους βιοδραστικών ενώσεων!
4. Μείωση μεγέθους δείγματος: Το επόμενο βήμα είναι να μειώσετε τον όγκο του δείγματος σε μια κατάλληλη ποσότητα για ανάλυση. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με ζύγιση μέρους του δείγματος ή με τη χρήση διαχωριστή δείγματος.
5. Αραίωση δείγματος: Εάν η συγκέντρωση του δείγματος είναι πολύ υψηλή, μπορεί να χρειαστεί να αραιωθεί για να φτάσει εντός του γραμμικού εύρους της δοκιμασίας. Το αραιωτικό που χρησιμοποιείται θα πρέπει να είναι κατάλληλο για το φάρμακο και τη μέθοδο δοκιμασίας που χρησιμοποιείται.
6. Υποπαραστολή δείγματος: Το αραιωμένο δείγμα θα πρέπει να υποτιμάται σε επιμέρους τμήματα, ώστε να διασφαλίζεται ότι χρησιμοποιείται η ίδια ποσότητα δείγματος για κάθε δοκιμασία. Αυτό το βήμα βοηθά στη μείωση της μεταβλητότητας μεταξύ των δοκιμασιών και στη βελτίωση της αναπαραγωγιμότητας.
7. Αποθήκευση δειγμάτων: Τα δείγματα που έχουν παραποιηθεί θα πρέπει να αποθηκεύονται υπό κατάλληλες συνθήκες, όπως ψύξη ή αποθήκευση σε καταψύκτη, για να διατηρηθεί η σταθερότητά τους έως ότου είναι έτοιμα για ανάλυση.

Αυτά τα βήματα είναι γενικές κατευθυντήριες γραμμές για την προετοιμασία του δείγματος και μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με το συγκεκριμένο φάρμακο και τη μέθοδο δοκιμασίας που χρησιμοποιείται. Είναι σημαντικό να ακολουθείτε τις οδηγίες που παρέχονται από τον κατασκευαστή της δοκιμής για να εξασφαλίσετε ακριβή και αξιόπιστα αποτελέσματα.

Πώς προωθεί με υπερήχους την απομόνωση βιοδραστικών ενώσεων από φυτικό υλικό;

Βιοδραστικές ενώσεις όπως τερπένια, κανναβινοειδή ή φλαβονοειδή μπορούν να απομονωθούν από τα φυτά χρησιμοποιώντας μια διαδικασία με υπερήχους που ονομάζεται εκχύλιση με υπερήχους, η οποία περιλαμβάνει την επεξεργασία ενός πολτού που αποτελείται από το αλεσμένο φυτικό υλικό σε διαλύτη (π.χ. αλκοόλη, νερό, υδατική αιθανόλη, εξάνιο κ.λπ.) με υπερήχους υψηλής ισχύος. Η εφαρμογή έντονης υπερήχων σε υγρό ή πολτό έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία ακουστικής σπηλαίωσης. Το φαινόμενο της ακουστικής σπηλαίωσης χαρακτηρίζεται από τοπικά εμφανιζόμενες πολύ ενεργειακά πυκνές συνθήκες πολύ υψηλών διαφορών πίεσης και θερμοκρασίας καθώς και υγρού πίδακα και δυνάμεις διάτμησης. Σε αυτό το ενεργειακά πυκνό πεδίο, τα κυτταρικά τοιχώματα είναι διάτρητα και διασπώνται έτσι ώστε το ενδοκυτταρικό υλικό να απελευθερώνεται στον περιβάλλοντα διαλύτη. Μετά τη διαδικασία υπερήχων, τα μόρια-στόχοι απελευθερώνονται πλήρως από την κυτταρική μήτρα και επιπλέουν στον διαλύτη. Μέσω τεχνικών απομόνωσης, όπως η εξάτμιση ή η απόσταξη, η ουσία-στόχος μπορεί να καθαριστεί και να υποβληθεί σε περαιτέρω επεξεργασία, εάν είναι απαραίτητο.
Υπερήχων εκχύλιση χρησιμοποιείται στην παραγωγή βιοδραστικών ενώσεων (π.χ., προσαρμογόνα, αιθέρια έλαια, κάνναβη- & προϊόντα πλούσια σε τερπένια) για κατανάλωση ως συμπληρώματα διατροφής, πρόσθετα τροφίμων και θεραπευτικά καθώς και στην ανάλυση φαρμάκων.

Ρύθμιση εκχύλισης για βοτανική απομόνωση: αισθητήρας-τύπος υπερήχων UP400St, φίλτρο κενού Büchi και στροφέας-εξατμιστής για την εκχύλιση φυτοχημικών.

Υπερήχων Lab ομογενοποιητές για την προετοιμασία δειγμάτων πριν από την ανάλυση φαρμάκων

Hielscher Υπέρηχοι αναπτύσσει, κατασκευάζει και προμηθεύει υπερήχους υψηλής απόδοσης για ομογενοποίηση και εκχύλιση. Hielscher υπερήχων ομογενοποιητές και εκχυλιστές χρησιμοποιούνται στη φαρμακευτική βιομηχανία και την κατασκευή συμπληρωμάτων διατροφής στην παραγωγή και την αξιολόγηση της ποιότητας. Οι ομογενοποιητές υπερήχων χρησιμοποιούνται επίσης για την προετοιμασία δειγμάτων σε δοκιμές φαρμάκων, συμπεριλαμβανομένου του ελέγχου για παράνομες ουσίες σε φάρμακα, παραποιημένα φάρμακα και ανθρώπινα δείγματα.
Με χαρακτηριστικά όπως η ακριβής ρύθμιση πλάτους, η αυτόματη πρωτοκόλληση δεδομένων και το τηλεχειριστήριο του προγράμματος περιήγησης, οι υπερήχοι Hielscher επιτρέπουν μια εξαιρετικά τυποποιημένη προετοιμασία δείγματος.

Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερηχητικών συστημάτων μας από συμπαγείς χειρός ομογενοποιητές και MultiSample Ultrasonicators σε βιομηχανικούς επεξεργαστές υπερήχων για εμπορικές εφαρμογές: