Sonicazione per i test sui farmaci e l’analisi della potenza farmacologica

L’omogeneizzazione e l’estrazione a ultrasuoni sono tecniche comuni di preparazione dei campioni prima dell’analisi dei farmaci, ad esempio per i test di qualità, la valutazione delle materie prime e i test di potenza farmacologica. I sonicatori a sonda sono ampiamente utilizzati per il rilascio di sostanze attive quali principi attivi farmaceutici (API), composti vegetali bioattivi e altre sostanze.

Preparazione preanalitica dei campioni per i test sui farmaci mediante sonicazione

I test di potenza farmacologica sono necessari per determinare la quantità di un composto attivo presente in un campione di farmaco. L’analisi dei farmaci e i test di potenza farmacologica sono utilizzati nei campi della farmacologia, della tossicologia e delle scienze forensi. Grazie alla sua specificità ed efficienza, la cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC) è la metodologia più comunemente utilizzata nell’analisi della potenza farmacologica.
La differenza principale tra saggio e potenza farmacologica è che un saggio consiste nell’esame di un materiale per determinarne i componenti e la qualità, mentre la potenza farmacologica è la quantità di farmaco necessaria per ottenere un effetto alla sua massima intensità. Questi due termini, saggio e potenza farmacologica, sono comunemente utilizzati in biochimica e farmacologia.
La sonicazione viene applicata prima dell’analisi della potenza farmacologica e dei saggi per rilasciare ingredienti bioattivi o principi attivi farmaceutici (API) da una matrice. La sonicazione può estrarre i composti di interesse da materiali vegetali (ad esempio foglie, radici ecc.) o dissolvere una forma farmaceutica, come le compresse, per rendere il principio attivo disponibile per le analisi successive.

Protocollo passo dopo passo per l’analisi dei farmaci

La preparazione dei campioni è una fase importante nell’analisi dei farmaci e nei test di potenza farmacologica e comprende diversi passaggi per garantire risultati accurati e riproducibili. Di seguito sono riportate le fasi generali della preparazione dei campioni prima dell’analisi della potenza farmacologica:

1. Prelievo del campione: il primo passo consiste nel prelevare un campione adeguato del prodotto farmaceutico, che può essere in forma solida, liquida o semisolida. È importante assicurarsi che il campione sia rappresentativo dell’intero lotto e che venga conservato e manipolato correttamente per mantenerne la qualità e la stabilità.
2. Omogeneizzazione del campione: il campione deve essere omogeneizzato per garantire che il farmaco sia distribuito uniformemente al suo interno. Questa fase è fondamentale per i campioni solidi e semisolidi. La sonicazione è un metodo di omogeneizzazione altamente efficiente e affidabile ed è quindi comunemente applicata nella preparazione dei campioni. Scopri di più sull’applicazione degli omogeneizzatori a ultrasuoni per la preparazione dei campioni!
3. Se la sostanza di interesse è intrappolata in una matrice cellulare (ad esempio materiale vegetale, tessuto cellulare), deve essere rilasciata prima di poter eseguire una misurazione analitica o un saggio. L’estrazione a ultrasuoni è la tecnica più efficace per rendere le sostanze intrappolate disponibili per la raccolta e l’analisi. Scopri di più sull’estrazione a ultrasuoni dei composti bioattivi!
4. Riduzione delle dimensioni del campione: il passaggio successivo consiste nel ridurre il volume del campione a una quantità adeguata per l’analisi. Questo può essere ottenuto pesando una porzione del campione o utilizzando un divisore di campioni.
5. Diluizione del campione: se la concentrazione del campione è troppo elevata, può essere necessario diluirlo per portarla entro l’intervallo lineare del saggio. Il diluente utilizzato deve essere appropriato per il farmaco e per il metodo di saggio impiegato.
6. Suddivisione del campione in aliquote: il campione diluito deve essere suddiviso in porzioni individuali per garantire che venga utilizzata la stessa quantità di campione per ogni saggio. Questa fase contribuisce a ridurre la variabilità tra i saggi e a migliorare la riproducibilità.
7. Conservazione del campione: i campioni suddivisi in aliquote devono essere conservati in condizioni appropriate, ad esempio in frigorifero o in congelatore, per mantenerne la stabilità fino al momento dell’analisi.

Questi passaggi costituiscono linee guida generali per la preparazione dei campioni e possono variare a seconda del farmaco specifico e del metodo di saggio impiegato. È importante seguire le istruzioni fornite dal produttore del saggio per garantire risultati accurati e affidabili.

In che modo gli ultrasuoni favoriscono l’isolamento dei composti bioattivi dal materiale vegetale?

I composti bioattivi, quali terpeni, cannabinoidi o flavonoidi, possono essere isolati dalle piante mediante un processo basato sugli ultrasuoni, chiamato estrazione a ultrasuoni, che prevede il trattamento con ultrasuoni ad alta potenza di una sospensione costituita da materiale vegetale macinato in un solvente (ad esempio alcol, acqua, etanolo acquoso, esano ecc.). L’applicazione di una sonicazione intensa a un liquido o a una sospensione genera cavitazione acustica. Il fenomeno della cavitazione acustica è caratterizzato da condizioni locali a densità energetica molto elevata, con differenze di pressione e temperatura molto elevate, nonché getti di liquido e forze di taglio. In questo campo ad alta densità energetica, le pareti cellulari vengono perforate e disgregate, così che il materiale intracellulare venga rilasciato nel solvente circostante. Dopo il processo di sonicazione, le molecole di interesse vengono completamente rilasciate dalla matrice cellulare e si trovano nel solvente. Mediante tecniche di isolamento quali l’evaporazione o la distillazione, la sostanza di interesse può essere purificata e ulteriormente trattata, se necessario.
L’estrazione a ultrasuoni viene utilizzata nella produzione di composti bioattivi (ad esempio adattogeni, oli essenziali, prodotti ricchi di cannabis e terpeni) destinati al consumo come integratori alimentari, additivi alimentari e prodotti terapeutici, nonché nell’analisi dei farmaci.

Configurazione di estrazione per l’isolamento di composti vegetali: Sonicatore a sonda UP400ST, filtro sottovuoto Büchi ed evaporatore rotante per l’estrazione di composti fitochimici.

Omogeneizzatori a ultrasuoni da laboratorio per la preparazione dei campioni prima dell’analisi dei farmaci

Hielscher Ultrasonics sviluppa, produce e fornisce sonicatori ad alte prestazioni per l’omogeneizzazione e l’estrazione. Gli omogeneizzatori e gli estrattori a ultrasuoni Hielscher sono utilizzati nell’industria farmaceutica e nella produzione di integratori alimentari, sia per la produzione sia per la valutazione della qualità. Gli omogeneizzatori a ultrasuoni sono utilizzati anche per la preparazione dei campioni nei test sui farmaci, compreso lo screening per la ricerca di sostanze illegali nei farmaci, nei farmaci contraffatti e nei campioni umani.
Grazie a funzionalità quali la regolazione precisa dell’ampiezza, la registrazione automatica dei dati e il controllo remoto tramite browser, i sonicatori Hielscher consentono una preparazione dei campioni altamente standardizzata.

La tabella seguente fornisce un’indicazione della capacità di trattamento approssimativa dei nostri sistemi a ultrasuoni, dagli omogeneizzatori compatti portatili e dai sonicatori per più campioni ai processori a ultrasuoni industriali per applicazioni commerciali: