סוניקציה לבדיקת תרופות ולניתוח עוצמתן

הומוגניזציה ומיצוי אולטרסוניים הם טכניקה נפוצה להכנת דגימות לפני אנליזה של תרופות, למשל לצורך בדיקות איכות, הערכת חומרי גלם ובדיקות עוצמה. מכשירי אולטרסאונד מסוג גשוש משמשים באופן נרחב לשחרור חומרים פעילים כגון חומרים פרמצבטיים פעילים (APIs), תרכובות צמחיות בעלות פעילות ביולוגית וחומרים אחרים.

הכנת דגימות טרום־אנליטית בבדיקת תרופות באמצעות אולטרסאונד

בדיקות עוצמה של תרופות נחוצות כדי לקבוע מהי כמות התרכובת הפעילה בדגימת תרופה. אנליזה של תרופות ובדיקת עוצמתן משמשות בתחומי הפרמקולוגיה, הטוקסיקולוגיה והמדע הפורנזי. בזכות הסגוליות והיעילות שלה, כרומטוגרפיה נוזלית בביצועים גבוהים (HPLC) היא השיטה הנפוצה ביותר לניתוח עוצמתן של תרופות.
ההבדל העיקרי בין בדיקת תכולה (assay) לעוצמה (potency) הוא שבדיקת תכולה היא בדיקה של חומר לקביעת מרכיביו ואיכותו, ואילו עוצמה היא כמות התרופה הנדרשת להשגת השפעה בעוצמתה המרבית. השימוש בשני המונחים האלה, בדיקת תכולה ועוצמה, נפוץ בביוכימיה ובפרמקולוגיה.
טיפול באולטרסאונד מיושם לפני ניתוח עוצמה ובדיקות תכולה כדי לשחרר מרכיבים בעלי פעילות ביולוגית או חומרים פרמצבטיים פעילים (APIs) מתוך מטריצה. טיפול באולטרסאונד יכול למצות תרכובות מטרה מחומרים צמחיים (למשל עלים, שורשים וכו') או להמיס צורת מינון פרמצבטית כגון טבליות, כדי להפוך את החומר הפעיל לזמין לאנליזה בהמשך.

פרוטוקול שלב אחר שלב לאנליזה של תרופות

הכנת דגימות היא שלב חשוב באנליזה של תרופות ובבדיקת עוצמתן, והיא כוללת כמה שלבים להבטחת תוצאות מדויקות וניתנות לשחזור. להלן השלבים הכלליים הכרוכים בהכנת דגימות לפני ניתוח עוצמתן של תרופות:

1. איסוף דגימה: השלב הראשון הוא איסוף דגימה מתאימה של התכשיר התרופתי, שיכול להיות במצב מוצק, נוזלי או מוצק למחצה. חשוב לוודא שהדגימה מייצגת את האצווה כולה, ושהיא מאוחסנת ומטופלת כראוי כדי לשמור על איכותה ויציבותה.
2. הומוגניזציה של הדגימה: יש לבצע הומוגניזציה של הדגימה כדי להבטיח שהתרופה מפוזרת באופן אחיד בכל הדגימה. שלב זה חיוני לדגימות מוצקות ומוצקות למחצה. טיפול באולטרסאונד הוא שיטת הומוגניזציה יעילה ואמינה ביותר, ולכן הוא מיושם באופן נפוץ בהכנת דגימות. קראו עוד על השימוש בהומוגנייזרים אולטרסוניים להכנת דגימות!
3. אם חומר המטרה כלוא במטריצה תאית (למשל חומר צמחי או רקמת תאים), יש לשחרר אותו לפני שניתן לבצע מדידה אנליטית או בדיקת תכולה. מיצוי אולטרסוני הוא הטכניקה העדיפה להפיכת חומרים כלואים לזמינים לאיסוף ולאנליזה. קראו עוד על מיצוי אולטרסוני של תרכובות בעלות פעילות ביולוגית!
4. הקטנת גודל הדגימה: השלב הבא הוא הקטנת נפח הדגימה לכמות מתאימה לאנליזה. ניתן להשיג זאת באמצעות שקילת חלק מהדגימה או שימוש במחלק דגימות.
5. דילול הדגימה: אם ריכוז הדגימה גבוה מדי, ייתכן שיהיה צורך לדלל אותה כדי להביא אותה לתחום הליניארי של בדיקת התכולה. על המדלל שבו משתמשים להתאים לתרופה ולשיטת הבדיקה המשמשת.
6. חלוקת הדגימה למנות: יש לחלק את הדגימה המדוללת למנות נפרדות כדי להבטיח שבכל בדיקת תכולה תשתמש אותה כמות של דגימה. שלב זה מסייע להפחית שונות בין בדיקות ולשפר את יכולת השחזור.
7. אחסון הדגימה: יש לאחסן את הדגימות שחולקו למנות בתנאים מתאימים, כגון בקירור או במקפיא, כדי לשמור על יציבותן עד שיהיו מוכנות לאנליזה.

שלבים אלה הם הנחיות כלליות להכנת דגימות, והם עשויים להשתנות בהתאם לתרופה המסוימת ולשיטת הבדיקה המשמשת. חשוב לפעול לפי ההוראות שסיפק יצרן הבדיקה כדי להבטיח תוצאות מדויקות ואמינות.

כיצד אולטרסאונד מקדם בידוד של תרכובות בעלות פעילות ביולוגית מחומר צמחי?

ניתן לבודד מצמחים תרכובות בעלות פעילות ביולוגית כגון טרפנים, קנבינואידים או פלבונואידים באמצעות תהליך המבוסס על אולטרסאונד ונקרא מיצוי אולטרסוני. התהליך כולל טיפול בתרחיף המורכב מחומר הצמח הטחון בתוך ממס (למשל אלכוהול, מים, אתנול מימי, הקסאן וכו') באמצעות אולטרסאונד בהספק גבוה. הפעלת אולטרסאונד בעוצמה גבוהה על נוזל או תרחיף גורמת להיווצרות קוויטציה אקוסטית. תופעת הקוויטציה האקוסטית מאופיינת בתנאים מקומיים בעלי צפיפות אנרגיה גבוהה מאוד, עם הפרשי לחץ וטמפרטורה גבוהים מאוד, וכן סילוני נוזל וכוחות גזירה. בשדה זה, בעל צפיפות האנרגיה הגבוהה, דופנות התאים מחוררות ומתפרקות כך שחומר תוך־תאי משתחרר אל הממס שסביבן. לאחר תהליך הסוניקציה, מולקולות המטרה משתחררות לחלוטין מהמטריצה התאית וצפות בממס. באמצעות טכניקות בידוד כגון אידוי או זיקוק, ניתן לטהר את חומר המטרה ולעבד אותו בהמשך לפי הצורך.
מיצוי אולטרסוני משמש בייצור תרכובות בעלות פעילות ביולוגית (למשל אדפטוגנים, שמנים אתריים ומוצרים עשירים בקנאביס ובטרפנים) לצריכה כתוספי תזונה, תוספי מזון ותכשירים טיפוליים, וכן באנליזה של תרופות.

מערך מיצוי לבידוד חומרים ממקור צמחי: מכשיר אולטרסאונד מסוג גשוש UP400ST, מסנן ואקום של Büchi ומאייד סיבובי למיצוי פיטוכימיקלים.

הומוגנייזרים אולטרסוניים מעבדתיים להכנת דגימות לפני אנליזה של תרופות

Hielscher Ultrasonics מפתחת, מייצרת ומספקת מכשירי אולטרסאונד בעלי ביצועים גבוהים להומוגניזציה ולמיצוי. הומוגנייזרים אולטרסוניים ומכשירי מיצוי של Hielscher משמשים בתעשיית התרופות ובייצור תוספי תזונה לצורכי ייצור והערכת איכות. הומוגנייזרים אולטרסוניים משמשים גם להכנת דגימות בבדיקת תרופות, לרבות בדיקות סקר לאיתור חומרים בלתי חוקיים בתרופות, בתרופות מזויפות ובדגימות ממקור אנושי.
בזכות תכונות כגון ויסות מדויק של המשרעת, תיעוד נתונים אוטומטי ושליטה מרחוק באמצעות דפדפן, מכשירי האולטרסאונד של Hielscher מאפשרים הכנת דגימות ברמת תקנון גבוהה ביותר.

הטבלה שלהלן נותנת מושג על קיבולת העיבוד המשוערת של מערכות האולטרסאונד שלנו, החל מהומוגנייזרים קומפקטיים לאחיזה ביד ומכשירי אולטרסאונד לטיפול במספר דגימות ועד למעבדים אולטרסוניים תעשייתיים ליישומים מסחריים: