약물 시험 및 약물 역가 분석을 위한 초음파 처리

초음파 균질화와 추출은 품질 시험, 원료 평가 및 역가 시험 등 약물 분석에 앞서 흔히 사용하는 시료 전처리 기법입니다. 프로브형 초음파 처리기는 원료의약품(API), 식물 유래 생리활성 화합물 및 기타 물질과 같은 활성 물질을 방출시키는 데 널리 사용됩니다.

초음파 처리를 이용한 약물 시험의 분석 전 시료 전처리

약물 시료에 활성 화합물이 얼마나 들어 있는지 확인하려면 약물 역가 시험이 필요합니다. 약물 분석과 약물 역가 시험은 약리학, 독성학 및 법과학 분야에서 사용됩니다. 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)는 특이성과 효율성 때문에 약물 역가 분석에서 가장 흔히 사용되는 방법입니다.
분석 시험과 역가의 핵심적인 차이는 분석 시험이 물질의 성분과 품질을 확인하기 위한 시험인 반면, 역가는 최대 강도의 효과를 얻는 데 필요한 약물의 양이라는 점입니다. 분석 시험과 역가라는 이 두 용어는 생화학과 약리학에서 흔히 사용됩니다.
매트릭스로부터 생리활성 성분이나 원료의약품(API)을 방출시키기 위해 역가 분석 및 분석 시험 전에 초음파 처리를 적용합니다. 초음파 처리는 식물 재료(예: 잎, 뿌리 등)에서 표적 화합물을 추출하거나 정제와 같은 의약품 제형을 용해하여 이후 분석에 활성 성분을 이용할 수 있도록 합니다.

약물 분석을 위한 단계별 프로토콜

시료 전처리는 약물 분석과 약물 역가 시험에서 중요한 과정이며, 정확하고 재현성 있는 결과를 보장하기 위한 여러 단계로 이루어집니다. 약물 역가 분석 전 시료 전처리의 일반적인 단계는 다음과 같습니다.

1. 시료 채취: 첫 번째 단계는 고체, 액체 또는 반고체 형태의 의약품에서 적절한 시료를 채취하는 것입니다. 시료가 전체 배치를 대표하도록 하고, 품질과 안정성을 유지할 수 있도록 적절하게 보관하고 취급하는 것이 중요합니다.
2. 시료 균질화: 약물이 시료 전체에 고르게 분포하도록 시료를 균질화해야 합니다. 이 단계는 고체 및 반고체 시료에서 매우 중요합니다. 초음파 처리는 효율성과 신뢰성이 매우 높은 균질화 방법이므로 시료 전처리에 흔히 적용됩니다. 시료 전처리를 위한 초음파 균질기의 활용에 대해 자세히 알아보세요!
3. 표적 물질이 세포 매트릭스(예: 식물 재료, 세포 조직)에 갇혀 있다면, 분석 측정이나 분석 시험을 수행하기 전에 해당 물질을 방출시켜야 합니다. 초음파 추출은 갇혀 있는 물질을 방출시켜 수집하고 분석할 수 있도록 하는 데 탁월한 기법입니다. 생리활성 화합물의 초음파 추출에 대해 자세히 알아보세요!
4. 시료 크기 축소: 다음 단계는 시료 부피를 분석에 적절한 양으로 줄이는 것입니다. 시료 일부의 무게를 달거나 시료 분할기를 사용하여 이를 수행할 수 있습니다.
5. 시료 희석: 시료 농도가 너무 높으면 분석 시험의 선형 범위에 들어오도록 희석해야 할 수 있습니다. 사용하는 희석제는 약물과 해당 분석 시험 방법에 적합해야 합니다.
6. 시료 분주: 각 분석 시험에 동일한 양의 시료가 사용되도록 희석한 시료를 개별 분량으로 나누어 분주해야 합니다. 이 단계는 분석 시험 간 변동성을 줄이고 재현성을 높이는 데 도움이 됩니다.
7. 시료 보관: 분주한 시료는 분석할 준비가 될 때까지 안정성을 유지하도록 냉장 또는 냉동 보관과 같은 적절한 조건에서 보관해야 합니다.

이 단계들은 시료 전처리에 대한 일반적인 지침이며, 사용하는 특정 약물과 분석 시험 방법에 따라 달라질 수 있습니다. 정확하고 신뢰할 수 있는 결과를 보장하려면 분석 시험 제조업체가 제공하는 지침을 따르는 것이 중요합니다.

초음파는 식물 재료에서 생리활성 화합물을 분리하는 데 어떻게 도움을 줍니까?

테르펜, 칸나비노이드 또는 플라보노이드와 같은 생리활성 화합물은 초음파 추출이라는 초음파 기반 공정을 사용하여 식물에서 분리할 수 있습니다. 이 공정에서는 분쇄한 식물 재료를 용매(예: 알코올, 물, 에탄올 수용액, 헥산 등)에 넣어 만든 슬러리를 고출력 초음파로 처리합니다. 액체나 슬러리에 강력한 초음파 처리를 적용하면 음향 캐비테이션이 발생합니다. 음향 캐비테이션 현상은 매우 큰 압력 및 온도 차이와 액체 제트, 전단력이 국소적으로 발생하는 매우 높은 에너지 밀도의 조건을 특징으로 합니다. 이 에너지 밀도가 높은 영역에서는 세포벽에 구멍이 생기고 세포벽이 파괴되어 세포 내 물질이 주변 용매로 방출됩니다. 초음파 처리 공정 후 표적 분자는 세포 매트릭스에서 완전히 방출되어 용매에 떠 있게 됩니다. 증발이나 증류와 같은 분리 기법을 통해 표적 물질을 정제하고 필요한 경우 추가로 가공할 수 있습니다.
초음파 추출은 약물 분석뿐 아니라 영양 보충제, 식품 첨가물 및 치료제로 섭취하기 위한 생리활성 화합물(예: 아답토젠, 에센셜 오일, 대마 및 테르펜이 풍부한 제품)의 생산에도 사용됩니다.

식물 성분 분리를 위한 추출 장치 구성: 프로브형 초음파 처리기 UP400ST, Büchi 진공 필터 및 식물성 화학물질 추출용 회전 증발기.

약물 분석 전 시료 전처리를 위한 실험실용 초음파 균질기

Hielscher Ultrasonics는 균질화 및 추출용 고성능 초음파 처리기를 개발, 제조 및 공급합니다. Hielscher 초음파 균질기와 추출기는 제약 산업과 영양 보충제 제조 분야의 생산 및 품질 평가에 사용됩니다. 초음파 균질기는 약물, 위조 의약품 및 인체 시료 내 불법 물질 선별 검사를 포함한 약물 시험의 시료 전처리에도 사용됩니다.
Hielscher 초음파 처리기는 정밀한 진폭 조절, 자동 데이터 기록 및 브라우저 원격 제어와 같은 기능을 통해 고도로 표준화된 시료 전처리를 가능하게 합니다.

아래 표는 소형 휴대용 균질기와 다중 시료 초음파 처리기부터 상업적 용도의 산업용 초음파 프로세서에 이르기까지 당사 초음파 시스템의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.