Ultraäänikäsittely lääkkeiden testauksessa ja lääkkeiden potenssianalyysissä

Ultraäänihomogenointi ja -uutto ovat yleisiä näytteenkäsittelymenetelmiä ennen lääkeanalyysiä, esimerkiksi laatutestejä, raaka-aineiden arviointia ja potenssitestejä varten. Anturityyppisiä ultraäänilaitteita käytetään laajalti vaikuttavien aineiden, kuten lääkeaineiden (API), bioaktiivisten kasviyhdisteiden ja muiden aineiden, vapauttamiseen.

Preanalyyttinen näytteenkäsittely lääkkeiden testauksessa ultraäänikäsittelyn avulla

Lääkkeiden potenssitestit ovat tarpeen sen määrittämiseksi, kuinka paljon vaikuttavaa yhdistettä lääkenäyte sisältää. Lääkeanalyysiä ja lääkkeiden potenssitestausta käytetään farmakologian, toksikologian ja oikeuslääketieteen aloilla. Spesifisyytensä ja tehokkuutensa ansiosta korkean erotuskyvyn nestekromatografia (HPLC) on yleisimmin käytetty menetelmä lääkkeiden potenssianalyysissä.
Määrityksen ja potenssin keskeinen ero on se, että määrityksessä materiaalia testataan sen ainesosien ja laadun selvittämiseksi, kun taas potenssi tarkoittaa lääkemäärää, joka tarvitaan voimakkuudeltaan maksimaalisen vaikutuksen aikaansaamiseen. Näitä kahta termiä, määritys ja potenssi, käytetään yleisesti biokemiassa ja farmakologiassa.
Ultraäänikäsittelyä käytetään ennen potenssianalyysiä ja määrityksiä bioaktiivisten ainesosien tai vaikuttavien lääkeaineiden (API) vapauttamiseksi matriisista. Ultraäänikäsittelyllä voidaan uuttaa kohdeyhdisteitä kasvimateriaaleista (esimerkiksi lehdistä, juurista jne.) tai liuottaa lääkemuoto, kuten tabletit, jotta vaikuttava aine saadaan käytettäväksi myöhempää analyysiä varten.

Lääkeanalyysin vaiheittainen menettelyohje

Näytteenkäsittely on tärkeä vaihe lääkeanalyysissä ja lääkkeiden potenssitestauksessa, ja se sisältää useita vaiheita tarkkojen ja toistettavien tulosten varmistamiseksi. Seuraavassa esitetään näytteenkäsittelyn yleiset vaiheet ennen lääkkeiden potenssianalyysiä:

1. Näytteenotto: Ensimmäinen vaihe on ottaa lääkevalmisteesta sopiva näyte, joka voi olla kiinteässä, nestemäisessä tai puolikiinteässä muodossa. On tärkeää varmistaa, että näyte edustaa koko erää ja että sitä säilytetään ja käsitellään asianmukaisesti sen laadun ja stabiilisuuden säilyttämiseksi.
2. Näytteen homogenointi: Näyte tulee homogenoida, jotta lääke jakautuu tasaisesti koko näytteeseen. Tämä vaihe on ratkaisevan tärkeä kiinteille ja puolikiinteille näytteille. Ultraäänikäsittely on erittäin tehokas ja luotettava homogenointimenetelmä, ja siksi sitä käytetään yleisesti näytteenkäsittelyssä. Lue lisää ultraäänihomogenisaattorien käytöstä näytteenkäsittelyssä!
3. Jos kohdeaine on sitoutunut solumatriisiin (esimerkiksi kasvimateriaaliin tai solukudokseen), aine on vapautettava ennen kuin analyyttinen mittaus tai määritys voidaan suorittaa. Ultraääniuutto on ylivertainen menetelmä sitoutuneiden aineiden saattamiseksi kerättävään ja analysoitavaan muotoon. Lue lisää bioaktiivisten yhdisteiden ultraääniuutosta!
4. Näytekoon pienentäminen: Seuraava vaihe on pienentää näytteen tilavuus analyysiin sopivaksi määräksi. Tämä voidaan tehdä punnitsemalla osa näytteestä tai käyttämällä näytteenjakajaa.
5. Näytteen laimentaminen: Jos näytteen pitoisuus on liian suuri, sitä voi olla tarpeen laimentaa, jotta se saadaan määrityksen lineaariselle alueelle. Käytettävän laimentimen tulee soveltua kyseiselle lääkkeelle ja käytettävälle määritysmenetelmälle.
6. Näytteen jakaminen osanäytteisiin: Laimennettu näyte tulee jakaa erillisiin osanäytteisiin, jotta jokaisessa määrityksessä käytetään samaa näytemäärää. Tämä vaihe auttaa vähentämään määritysten välistä vaihtelua ja parantamaan toistettavuutta.
7. Näytteiden säilytys: Osanäytteisiin jaetut näytteet tulee säilyttää asianmukaisissa olosuhteissa, esimerkiksi jääkaapissa tai pakastimessa, niiden stabiilisuuden säilyttämiseksi siihen asti, kunnes ne ovat valmiita analysoitaviksi.

Nämä vaiheet ovat yleisiä näytteenkäsittelyohjeita, ja ne voivat vaihdella käytettävän lääkkeen ja määritysmenetelmän mukaan. Tarkkojen ja luotettavien tulosten varmistamiseksi on tärkeää noudattaa määrityksen valmistajan antamia ohjeita.

Miten ultraääni edistää bioaktiivisten yhdisteiden eristämistä kasvimateriaalista?

Bioaktiivisia yhdisteitä, kuten terpeenejä, kannabinoideja tai flavonoideja, voidaan eristää kasveista ultraääneen perustuvalla menetelmällä, jota kutsutaan ultraääniuutoksi. Siinä jauhetusta kasvimateriaalista ja liuottimesta (esimerkiksi alkoholista, vedestä, vesipitoisesta etanolista, heksaanista jne.) koostuvaa lietettä käsitellään suuritehoisella ultraäänellä. Nesteen tai lietteen voimakas ultraäänikäsittely synnyttää akustista kavitaatiota. Akustiselle kavitaatiolle ovat ominaisia paikallisesti esiintyvät erittäin suuren energiatiheyden olosuhteet, joissa esiintyy hyvin suuria paine- ja lämpötilaeroja sekä nestesuihkuja ja leikkausvoimia. Tässä suuren energiatiheyden kentässä soluseinät rei’ittyvät ja hajoavat, jolloin solunsisäinen materiaali vapautuu ympäröivään liuottimeen. Ultraäänikäsittelyn jälkeen kohdemolekyylit ovat vapautuneet kokonaan solumatriisista ja kelluvat liuottimessa. Kohdeaine voidaan puhdistaa eristysmenetelmillä, kuten haihdutuksella tai tislauksella, ja tarvittaessa käsitellä edelleen.
Ultraääniuuttoa käytetään bioaktiivisten yhdisteiden (esimerkiksi adaptogeenien, eteeristen öljyjen sekä runsaasti kannabista ja terpeenejä sisältävien tuotteiden) tuotannossa käytettäviksi ravintolisinä, elintarvikelisäaineina ja hoitoaineina sekä lääkeanalyysissä.

Uuttolaitteisto kasviperäisten aineiden eristämiseen: Anturityyppinen ultraäänilaite UP400ST, Büchi-alipainesuodatin ja pyöröhaihdutin fytokemikaalien uuttamiseen.

Laboratoriokäyttöön tarkoitetut ultraäänihomogenisaattorit näytteenkäsittelyyn ennen lääkeanalyysiä

Hielscher Ultrasonics kehittää, valmistaa ja toimittaa suorituskykyisiä ultraäänilaitteita homogenointiin ja uuttoon. Hielscher valmistaa ultraäänihomogenisaattoreita ja uuttolaitteita, joita käytetään lääketeollisuudessa ja ravintolisien valmistuksessa tuotantoon ja laadun arviointiin. Ultraäänihomogenisaattoreita käytetään myös näytteenkäsittelyyn lääkkeiden testauksessa, mukaan lukien laittomien aineiden seulonta lääkkeistä, lääkeväärennöksistä ja ihmisperäisistä näytteistä.
Hielscher mahdollistaa ultraäänilaitteillaan erittäin pitkälle standardoidun näytteenkäsittelyn tarkan amplitudinsäädön, automaattisen tietojen kirjaamisen ja selaimen kautta tapahtuvan etäohjauksen kaltaisten ominaisuuksien ansiosta.

Alla oleva taulukko antaa viitteitä ultraäänijärjestelmiemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista kompakteista käsikäyttöisistä homogenisaattoreista ja MultiSample Ultrasonicators -laitteista kaupallisiin sovelluksiin tarkoitettuihin teollisiin ultraääniprosessoreihin: