Apstrāde ar ultraskaņu zāļu testēšanai un zāļu iedarbības stipruma analīzei
Homogenizācija un ekstrakcija ar ultraskaņu ir izplatīta paraugu sagatavošanas metode pirms zāļu analīzes, piemēram, kvalitātes pārbaudēm, izejvielu novērtēšanas un iedarbības stipruma testiem. Zondes tipa ultraskaņas apstrādes ierīces plaši izmanto aktīvo vielu, piemēram, aktīvo farmaceitisko vielu (API), bioaktīvo augu savienojumu un citu vielu atbrīvošanai.
Paraugu sagatavošana pirms analīzes zāļu testēšanā, izmantojot apstrādi ar ultraskaņu
Zāļu iedarbības stipruma testi ir nepieciešami, lai noteiktu, cik daudz aktīvā savienojuma ir zāļu paraugā. Zāļu analīzi un zāļu iedarbības stipruma testēšanu izmanto farmakoloģijā, toksikoloģijā un tiesu ekspertīzē. Specifiskuma un efektivitātes dēļ augstas izšķirtspējas šķidruma hromatogrāfija (HPLC) ir visbiežāk izmantotā metode zāļu iedarbības stipruma analīzē.
Galvenā atšķirība starp analītisko testu un iedarbības stiprumu ir tāda, ka analītiskais tests ir materiāla pārbaude, lai noteiktu tā sastāvdaļas un kvalitāti, savukārt iedarbības stiprums ir zāļu daudzums, kas nepieciešams, lai iegūtu efektu ar maksimālu intensitāti. Šos divus terminus – analītiskais tests un iedarbības stiprums – bieži lieto bioķīmijā un farmakoloģijā.
Apstrādi ar ultraskaņu veic pirms iedarbības stipruma analīzes un analītiskajiem testiem, lai no matricas atbrīvotu bioaktīvās sastāvdaļas vai aktīvās farmaceitiskās vielas (API). Ar ultraskaņu var ekstrahēt mērķsavienojumus no augu materiāliem (piemēram, lapām, saknēm utt.) vai izšķīdināt zāļu formu, piemēram, tabletes, lai aktīvā viela būtu pieejama turpmākai analīzei.
Ultraskaņas homogenizatori UP100H (100 vati) un UP400St (400 vati) paraugu sagatavošanas posmiem pirms analīzes, piemēram, homogenizācijai un ekstrakcijai.
Zāļu analīzes protokols soli pa solim
Paraugu sagatavošana ir svarīgs posms zāļu analīzē un zāļu iedarbības stipruma testēšanā, un tā ietver vairākus soļus, lai nodrošinātu precīzus un reproducējamus rezultātus. Tālāk ir aprakstīti vispārīgie paraugu sagatavošanas soļi pirms zāļu iedarbības stipruma analīzes:
- Parauga ņemšana: pirmais solis ir paņemt atbilstošu zāļu paraugu, kas var būt cietā, šķidrā vai puscietā formā. Ir svarīgi nodrošināt, lai paraugs būtu reprezentatīvs attiecībā uz visu partiju un tiktu pareizi uzglabāts un apstrādāts, saglabājot tā kvalitāti un stabilitāti.
- Parauga homogenizācija: paraugs jāhomogenizē, lai nodrošinātu zāļu vienmērīgu sadalījumu visā paraugā. Šis solis ir izšķiroši svarīgs cietiem un puscietiem paraugiem. Apstrāde ar ultraskaņu ir ļoti efektīva un uzticama homogenizācijas metode, tāpēc to bieži izmanto paraugu sagatavošanā. Lasiet vairāk par ultraskaņas homogenizatoru izmantošanu paraugu sagatavošanā!
- Ja mērķviela ir ieslēgta šūnu matricā (piemēram, augu materiālā, šūnu audos), tā jāatbrīvo, pirms var veikt analītisku mērījumu vai analītisko testu. Ekstrakcija ar ultraskaņu ir pārāka metode ieslēgto vielu atbrīvošanai, lai tās būtu pieejamas savākšanai un analīzei. Lasiet vairāk par bioaktīvo savienojumu ekstrakciju ar ultraskaņu!
- Parauga lieluma samazināšana: nākamais solis ir samazināt parauga tilpumu līdz analīzei piemērotam daudzumam. To var panākt, nosverot daļu parauga vai izmantojot paraugu dalītāju.
- Parauga atšķaidīšana: ja parauga koncentrācija ir pārāk augsta, to var būt nepieciešams atšķaidīt, lai tā būtu analītiskā testa lineārajā diapazonā. Izmantotajam atšķaidītājam jābūt piemērotam attiecīgajām zālēm un izmantotajai analītiskā testa metodei.
- Parauga sadalīšana alikvotās: atšķaidītais paraugs jāsadala atsevišķās alikvotās, lai nodrošinātu, ka katram analītiskajam testam tiek izmantots vienāds parauga daudzums. Šis solis palīdz samazināt atšķirības starp analītiskajiem testiem un uzlabot reproducējamību.
- Paraugu uzglabāšana: alikvotās sadalītie paraugi jāuzglabā piemērotos apstākļos, piemēram, ledusskapī vai saldētavā, lai saglabātu to stabilitāti līdz brīdim, kad tos var analizēt.
Šie soļi ir vispārīgas paraugu sagatavošanas vadlīnijas un var atšķirties atkarībā no konkrētajām zālēm un izmantotās analītiskā testa metodes. Lai nodrošinātu precīzus un uzticamus rezultātus, ir svarīgi ievērot analītiskā testa ražotāja sniegtos norādījumus.
Kā ultraskaņa veicina bioaktīvo savienojumu izdalīšanu no augu materiāla?
Bioaktīvos savienojumus, piemēram, terpēnus, kanabinoīdus vai flavonoīdus, var izdalīt no augiem, izmantojot uz ultraskaņu balstītu procesu, ko sauc par ekstrakciju ar ultraskaņu. Šajā procesā suspensiju, kas sastāv no sasmalcināta augu materiāla šķīdinātājā (piemēram, spirtā, ūdenī, etanola ūdens šķīdumā, heksānā utt.), apstrādā ar lieljaudas ultraskaņu. Intensīva šķidruma vai suspensijas apstrāde ar ultraskaņu izraisa akustisko kavitāciju. Akustiskās kavitācijas parādību raksturo lokāli apstākļi ar ļoti augstu enerģijas blīvumu, ļoti lielām spiediena un temperatūras atšķirībām, kā arī šķidruma strūklām un bīdes spēkiem. Šajā laukā ar augstu enerģijas blīvumu šūnu sieniņas tiek perforētas un sagrautas, tādējādi šūnu iekšējais materiāls tiek atbrīvots apkārtējā šķīdinātājā. Pēc apstrādes ar ultraskaņu mērķmolekulas ir pilnībā atbrīvotas no šūnu matricas un peld šķīdinātājā. Izmantojot tādas izdalīšanas metodes kā iztvaicēšana vai destilācija, mērķvielu var attīrīt un vajadzības gadījumā tālāk apstrādāt.
Ekstrakciju ar ultraskaņu izmanto bioaktīvo savienojumu (piemēram, adaptogēnu, ēterisko eļļu, ar kaņepēm un terpēniem bagātu produktu) ražošanā lietošanai uztura bagātinātāju, pārtikas piedevu un ārstniecības līdzekļu veidā, kā arī zāļu analīzē.
Ekstrakcijas iekārtu komplekts vielu izdalīšanai no augiem: Zondes tipa ultraskaņas apstrādes ierīce UP400ST, Büchi vakuumfiltrs un rotācijas iztvaicētājs fitoķīmisko vielu ekstrakcijai.
Laboratorijas ultraskaņas homogenizatori paraugu sagatavošanai pirms zāļu analīzes
Hielscher Ultrasonics izstrādā, ražo un piegādā augstas veiktspējas ultraskaņas apstrādes ierīces homogenizācijai un ekstrakcijai. Hielscher ultraskaņas homogenizatorus un ekstraktorus izmanto farmācijas nozarē un uztura bagātinātāju ražošanā gan ražošanas procesos, gan kvalitātes novērtēšanā. Ultraskaņas homogenizatorus izmanto arī paraugu sagatavošanai zāļu testēšanā, tostarp nelegālu vielu skrīningam zālēs, viltotās zālēs un cilvēku paraugos.
Tādas funkcijas kā precīza amplitūdas regulēšana, automātiska datu protokolēšana un attālināta vadība pārlūkprogrammā ļauj ar Hielscher ultraskaņas apstrādes ierīcēm veikt ļoti standartizētu paraugu sagatavošanu.
Tālāk redzamā tabula sniedz priekšstatu par mūsu ultraskaņas sistēmu aptuveno apstrādes jaudu – no kompaktiem rokas homogenizatoriem un vairāku paraugu ultraskaņas apstrādes ierīcēm līdz rūpnieciskiem ultraskaņas procesoriem komerciāliem lietojumiem:
| Partijas tilpums | Plūsmas ātrums | Ieteicamās ierīces |
|---|---|---|
| dažādi flakoni un trauki | nav attiecināms | CupHorn |
| vairāku iedobju/ mikrotitrēšanas plates | nav attiecināms | UIP400MTP | 10 flakoni, katrs ar tilpumu no 0,5 līdz 1,5mL | nav attiecināms | VialTweeter ar UP200St |
| no 0,01 līdz 250mL | no 5 līdz 100mL/min | UP50H |
| no 0,01 līdz 500mL | no 10 līdz 200mL/min | UP100H |
| no 10 līdz 1000mL | no 20 līdz 200mL/min | UP200Ht |
| no 10 līdz 2000mL | no 20 līdz 400mL/min | UP400St |
Sazinieties ar mums! / Jautājiet mums!
Literatūra / Atsauces
- 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 ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no laboratorijas mēroga līdz rūpnieciskam mērogam.

