Ultraheli töötlus ravimite testimisel ja ravimite toimeaine sisalduse analüüsil
Ultraheli homogeniseerimine ja ekstraheerimine on levinud proovi ettevalmistamise meetod enne ravimianalüüsi, nt kvaliteedikontrollide, tooraine hindamise ja toime tugevuse testide jaoks. Sondtüüpi ultrahelitöötlusseadmeid kasutatakse laialdaselt toimeainete, nagu APId, bioaktiivsed taimsed ühendid ja muud ained, vabastamiseks.
Pre-analüütiline proovi ettevalmistamine ravimite testimisel ultraheli töötluse abil
Ravimi toime tugevuse testid on vajalikud, et määrata, kui palju toimeühendit ravimiproovis on. Ravimianalüüsi ja ravimi toime tugevuse testimist kasutatakse farmakoloogias, toksikoloogias ja kriminalistikas. Spetsiifilisuse ja tõhususe tõttu on kõrgefektiivne vedelikkromatograafia (HPLC) ravimi toime tugevuse analüüsis kõige sagedamini kasutatav meetod.
Oluline erinevus assay (sisalduse määramise) ja toime tugevuse (potentsi) vahel seisneb selles, et assay on materjali testimine selle koostisosade ja kvaliteedi kindlakstegemiseks, samas kui toime tugevus on ravimi kogus, mis on vajalik toime saavutamiseks selle maksimaalse intensiivsusega. Neid kahte terminit, assay ja toime tugevus, kasutatakse sageli biokeemias ja farmakoloogias.
Ultraheli töötlust rakendatakse enne toime tugevuse analüüsi ja assay’sid, et vabastada maatriksist bioaktiivseid koostisosi või toimeaineid (API-sid). Ultraheli töötlus võib ekstraheerida sihtühendeid taimsetest materjalidest (nt lehtedest, juurtest jne) või lahustada ravimvormi, näiteks tablette, et muuta toimeaine kättesaadavaks järgnevaks analüüsiks.
Ultraheli homogenisaatorid UP100H (100 vatti) ja UP400St (400 vatti) pre-analüütilisteks proovi ettevalmistamise etappideks, nagu homogeniseerimine ja ekstraheerimine.
Samm-sammuline protokoll ravimianalüüsiks
Proovi ettevalmistamine on ravimianalüüsis ja ravimi toime tugevuse testimisel oluline etapp ning hõlmab mitut sammu, et tagada täpsed ja reprodutseeritavad tulemused. Järgnevalt on esitatud üldised sammud, mis kuuluvad proovi ettevalmistamisse enne ravimi toime tugevuse analüüsi:
- Proovi võtmine: Esimene samm on koguda sobiv proov ravimtootest, mis võib olla kas tahke, vedel või poolkindel. On oluline tagada, et proov esindab kogu partiid ning et seda hoitakse ja käsitletakse nõuetekohaselt, et säilitada selle kvaliteet ja stabiilsus.
- Proovi homogeniseerimine: Proov tuleks homogeniseerida, et tagada ravimi ühtlane jaotumine kogu proovis. See samm on kriitiline tahkete ja poolkindlate proovide puhul. Ultraheli töötlus on väga tõhus ja usaldusväärne homogeniseerimismeetod ning seetõttu proovi ettevalmistamisel sageli kasutatav. Loe lähemalt ultraheli homogenisaatorite kasutamisest proovi ettevalmistamisel!
- Kui sihtaine on lõksus rakulises maatriksis (nt taimne materjal, rakukude), tuleb aine vabastada enne, kui saab teha analüütilise mõõtmise või assay. Ultraheli ekstraheerimine on parim meetod, et muuta lõksus olevad ained kättesaadavaks kogumiseks ja analüüsiks. Loe lähemalt bioaktiivsete ühendite ultraheli ekstraheerimisest!
- Proovi koguse vähendamine: Järgmine samm on vähendada proovi mahtu analüüsiks sobiva koguseni. Seda saab saavutada proovi osa kaalumisega või proovijaoturi kasutamisega.
- Proovi lahjendamine: Kui proovi kontsentratsioon on liiga kõrge, võib olla vaja seda lahjendada, et viia see assay lineaarsesse vahemikku. Kasutatav lahjendi peaks sobima ravimi ja kasutatava assay meetodiga.
- Proovi aliquotimine: Lahjendatud proov tuleks jaotada üksikuteks portsjoniteks (aliquotideks), et tagada igas assay’s sama proovikoguse kasutamine. See samm aitab vähendada assay’de vahelist varieeruvust ja parandada reprodutseeritavust.
- Proovi säilitamine: Aliquotideks jaotatud proove tuleks säilitada sobivates tingimustes, näiteks külmkapis või sügavkülmas, et säilitada nende stabiilsus, kuni need on analüüsimiseks valmis.
Need sammud on proovi ettevalmistamise üldised juhised ning võivad varieeruda sõltuvalt konkreetsest ravimist ja kasutatavast assay meetodist. Täpsete ja usaldusväärsete tulemuste tagamiseks on oluline järgida assay tootja antud juhiseid.
UP200St-CupHorn proovide kaudseks ultraheli töötluseks
Kuidas ultraheli soodustab bioaktiivsete ühendite eraldamist taimsest materjalist?
Bioaktiivseid ühendeid, nagu terpeenid, kannabinoidid või flavonoidid, saab taimedest eraldada ultraheli-põhise protsessiga, mida nimetatakse ultraheli ekstraheerimiseks ja mille käigus töödeldakse jahvatatud taimsest materjalist ja lahustist (nt alkohol, vesi, vesilahuseline etanool, heksaan jne) koosnevat suspensiooni suure võimsusega ultrahelitega. Intensiivse ultraheli töötluse rakendamine vedelikule või suspensioonile põhjustab akustilise kavitatsiooni tekkimist. Akustilist kavitatsiooni iseloomustavad lokaalselt esinevad väga energiatihedad tingimused, kus esinevad väga suured rõhu- ja temperatuurierinevused, samuti vedelikujoad ja nihkejõud. Selles energiatihedas väljas rakuseinad perforeeritakse ja purunevad, nii et rakusisene materjal vabaneb ümbritsevasse lahustisse. Pärast sonikeerimist on sihtmolekulid rakulisest maatriksist täielikult vabanenud ja hõljuvad lahustis. Isoleerimistehnikate, nagu aurustamine või destilleerimine, abil saab sihtainet puhastada ja vajaduse korral edasi töödelda.
Ultraheli ekstraheerimist kasutatakse bioaktiivsete ühendite (nt adaptogeenid, eeterlikud õlid, kanepi- ja terpeenirikkad tooted) tootmisel tarbimiseks toidulisandite, toidu lisaainete ja ravimitena ning samuti ravimite analüüsimisel.
Ekstraheerimisseadis taimsete ainete isoleerimiseks: Sondtüüpi ultrahelitöötlusseade UP400ST, Büchi vaakumfilter ja rotatsioonaurusti fütokemikaalide ekstraheerimiseks.
Ultraheli laborihomogenisaatorid proovi ettevalmistamiseks enne ravimianalüüsi
Hielscher Ultrasonics arendab, toodab ja tarnib suure jõudlusega ultrahelitöötlusseadmeid homogeniseerimiseks ja ekstraheerimiseks. Hielscheri ultraheli homogenisaatoreid ja ekstraktoreid kasutatakse farmaatsiatööstuses ja toidulisandite tootmises nii tootmisel kui ka kvaliteedi hindamisel. Ultraheli homogenisaatoreid kasutatakse proovi ettevalmistamiseks ka ravimite testimisel, sealhulgas ebaseaduslike ainete sõeluuringul ravimites, võltsitud ravimites ja inimproovides.
Sellised omadused nagu täpne amplituudi reguleerimine, automaatne andmete protokollimine ja brauseri kaudu kaugjuhtimine võimaldavad Hielscheri ultrahelitöötlusseadmetega väga standardiseeritud proovi ettevalmistamist.
Alljärgnev tabel annab ülevaate meie ultraheli süsteemide ligikaudsest töötlemisvõimsusest alates kompaktsetest käeshoitavatest homogenisaatoritest ja MultiSample ultrahelitöötlusseadmetest kuni tööstuslike ultraheliprotsessoriteni kommertsrakenduste jaoks:
| Partii maht | Vooluhulk | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| erinevad viaalid ja anumad | n.a. | CupHorn |
| mitme süvendiga plaadid / mikrotiiterplaadid | n.a. | UIP400MTP | 10 viaali à 0,5 kuni 1,5mL | n.a. | VialTweeter seadmel UP200St |
| 0,01 kuni 250mL | 5 kuni 100mL/min | UP50H |
| 0,01 kuni 500mL | 10 kuni 200mL/min | UP100H |
| 10 kuni 1000mL | 20 kuni 200mL/min | UP200Ht |
| 10 kuni 2000mL | 20 kuni 400mL/min | UP400St |
Võtke meiega ühendust! / Küsige meilt!
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid segamisrakendusteks, dispergeerimiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks labori-, pilootmastaabis ja tööstuslikus mastaabis.
Kirjandus / viited
- Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.
- Fernandes, Luz; Santos, Hugo; Nunes-Miranda, J.; Lodeiro, Carlos; Capelo, Jose (2011): Ultrasonic Enhanced Applications in Proteomics Workflows: single probe versus multiprobe. Journal of Integrated OMICS 1, 2011.
- Priego-Capote, Feliciano; Castro, María (2004): Analytical uses of ultrasound – I. Sample preparation. TrAC Trends in Analytical Chemistry 23, 2004. 644-653.
- Welna, Maja; Szymczycha-Madeja, Anna; Pohl, Pawel (2011): Quality of the Trace Element Analysis: Sample Preparation Steps. In: Wide Spectra of Quality Control; InTechOpen 2011.
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid alates laborimastaabist kuni tööstusliku suuruseni.