Sonicatie voor drugstesten en analyse van drugpotentie
Ultrasone homogenisatie en extractie is een veelgebruikte monstervoorbereidingstechniek vóór de analyse van geneesmiddelen, bijvoorbeeld voor kwaliteitstests, evaluatie van grondstoffen en potentietests. Ultrasone sondetoestellen worden veel gebruikt voor het vrijgeven van actieve stoffen zoals API's, bioactieve plantenverbindingen en andere stoffen.
Pre-analytische monstervoorbereiding bij drugstesten met behulp van ultrasone trillingen
Drugspotentietests zijn nodig om te bepalen hoeveel van een werkzame stof er in een drugsmonster zit. Drugsanalyse en drugspotentie testen worden gebruikt op het gebied van farmacologie, toxicologie en forensisch onderzoek. Vanwege de specificiteit en efficiëntie is hogedrukvloeistofchromatografie (HPLC) de meest gebruikte methode bij de analyse van drugspotentie.
Het belangrijkste verschil tussen assay en potentie is dat een assay het testen van een materiaal is om de ingrediënten en kwaliteit ervan te bepalen, terwijl potentie de hoeveelheid van een geneesmiddel is die nodig is om een maximaal effect te krijgen. Deze twee termen, assay en potentie, worden vaak gebruikt in de biochemie en farmacologie.
Ultrasoonbehandeling wordt toegepast vóór potentieanalyse en assays om bioactieve ingrediënten of actieve farmaceutische ingrediënten (API's) vrij te maken uit een matrix. Ultrasoonbehandeling kan doelverbindingen extraheren uit plantmaterialen (bijv. bladeren, wortels etc.) of een farmaceutische toedieningsvorm zoals tabletten oplossen om het actieve ingrediënt beschikbaar te maken voor latere analyse.
ultrasone homogenisatoren UP100H (100 watt) en UP400St (400 watt) voor pre-analytische monstervoorbereidingsstappen zoals homogenisatie en extractie.
Stapsgewijs protocol voor drugsanalyse
De monstervoorbereiding is een belangrijke stap in de drugsanalyse en drugspotentie testen en omvat verschillende stappen om nauwkeurige en reproduceerbare resultaten te garanderen. Hieronder volgen de algemene stappen die betrokken zijn bij de monstervoorbereiding vóór de analyse van de drugspotentie:
- Monstername: De eerste stap is het verzamelen van een geschikt monster van het geneesmiddel, dat in vaste, vloeibare of halfvaste vorm kan zijn. Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat het monster representatief is voor de hele batch en dat het op de juiste manier wordt opgeslagen en behandeld om de kwaliteit en stabiliteit te behouden.
- Homogeniseren van het monster: Het monster moet gehomogeniseerd worden om ervoor te zorgen dat het geneesmiddel gelijkmatig over het monster verdeeld wordt. Deze stap is cruciaal voor vaste en halfvaste monsters. Ultrasoon is een zeer efficiënte en betrouwbare homogenisatiemethode en wordt daarom vaak toegepast bij monstervoorbereiding. Lees meer over de toepassing van ultrasone homogenisatoren voor monstervoorbereiding!
- Als de doelstof is ingesloten in een cellulaire matrix (bijv. plantenmateriaal, celweefsel), moet de stof worden vrijgemaakt voordat een analytische meting of assay kan worden uitgevoerd. Ultrasone extractie is de superieure techniek om ingesloten stoffen beschikbaar te maken voor verzameling en analyse. Lees meer over ultrasone extractie van bioactieve stoffen!
- Verkleining van de monstergrootte: De volgende stap is het verkleinen van het monstervolume tot een geschikte hoeveelheid voor analyse. Dit kan worden gedaan door een deel van het monster te wegen of door een monsterverdeler te gebruiken.
- Verdunning van het monster: Als de concentratie van het monster te hoog is, moet het mogelijk worden verdund om het binnen het lineaire bereik van de assay te brengen. De gebruikte verdunner moet geschikt zijn voor het geneesmiddel en de gebruikte testmethode.
- Monster aliquoteren: Het verdunde monster moet in afzonderlijke porties worden aliquoteerd om ervoor te zorgen dat voor elke assay dezelfde hoeveelheid monster wordt gebruikt. Deze stap helpt de variabiliteit tussen assays te verminderen en de reproduceerbaarheid te verbeteren.
- Bewaren van monsters: De afgepipetteerde monsters moeten worden opgeslagen onder geschikte omstandigheden, zoals koeling of vriezeropslag, om hun stabiliteit te behouden totdat ze klaar zijn om te worden geanalyseerd.
Deze stappen zijn algemene richtlijnen voor monstervoorbereiding en kunnen variëren afhankelijk van het specifieke geneesmiddel en de gebruikte testmethode. Het is belangrijk om de instructies van de assayfabrikant op te volgen om nauwkeurige en betrouwbare resultaten te garanderen.
UP200St-CupHorn voor indirecte sonicatie van monsters
Hoe bevordert ultrageluid de isolatie van bioactieve stoffen uit plantaardig materiaal?
Bioactieve stoffen zoals terpenen, cannabinoïden of flavonoïden kunnen uit planten worden geïsoleerd met behulp van een ultrasoon proces, ultrasone extractie genaamd, waarbij een slurry bestaande uit gemalen plantenmateriaal in een oplosmiddel (bijv. alcohol, water, waterige ethanol, hexaan etc.) wordt behandeld met ultrasoon geluid met een hoog vermogen. Door intense ultrasone trillingen toe te passen op een vloeistof of slurry wordt akoestische cavitatie opgewekt. Het fenomeen van akoestische cavitatie wordt gekenmerkt door lokaal optredende zeer energiedichte omstandigheden van zeer hoge druk- en temperatuurverschillen, vloeistofstralen en schuifkrachten. In dit energiedichte veld worden celwanden geperforeerd en opengebroken zodat intracellulair materiaal vrijkomt in het omringende oplosmiddel. Na het sonicatieproces komen de doelmoleculen volledig vrij uit de celmatrix en zweven ze in het oplosmiddel. Via isolatietechnieken zoals verdamping of destillatie kan de doelsubstantie gezuiverd en indien nodig verder verwerkt worden.
Ultrasone extractie wordt gebruikt bij de productie van bioactieve bestanddelen (bv. adaptogenen, essentiële oliën, cannabis-eiwitten). & terpeenrijke producten) voor gebruik als voedingssupplementen, voedingsadditieven en therapeutica en bij de analyse van geneesmiddelen.
Extractieopstelling voor botanische isolatie: Sonde-type ultrasoonapparaat UP400STBüchi-vacuümfilter en rotor-verdamper voor de extractie van fytochemicaliën.
Ultrasone laboratoriumhomogenisatoren voor monstervoorbereiding vóór drugsanalyse
Hielscher Ultrasonics ontwikkelt, produceert en levert hoogwaardige ultrasone apparaten voor homogenisatie en extractie. Hielscher ultrasone homogenisatoren en extractoren worden gebruikt in de farmaceutische industrie en bij de productie van voedingssupplementen voor productie en kwaliteitsbeoordeling. Ultrasone homogenisatoren worden ook gebruikt voor monstervoorbereiding bij drugstesten, waaronder screening op illegale stoffen in drugs, vervalste drugs en menselijke monsters.
Met functies zoals nauwkeurige amplituderegeling, automatische gegevensprotocollering en browserafstandsbediening maken Hielscher ultrasone apparaten een zeer gestandaardiseerde monstervoorbereiding mogelijk.
De onderstaande tabel geeft een indicatie van de verwerkingscapaciteit van onze ultrasone systemen, van compacte handhomogenisatoren en MultiSample Ultrasonicators tot industriële ultrasone processoren voor commerciële toepassingen:
| Batchvolume | Debiet | Aanbevolen apparaten |
|---|---|---|
| diverse flesjes en vaten | n.v.t. | kopshoorn |
| multi-well/microtiterplaten | n.v.t. | UIP400MTP | 10 injectieflacons à 0,5 tot 1,5 mL | n.v.t. | VialTweeter op UP200St |
| 0.01 tot 250 ml | 5 tot 100 ml/min | UP50H |
| 0.01 tot 500 ml | 10 tot 200 ml/min | UP100H |
| 10 tot 1000 ml | 20 tot 200 ml/min | UP200Ht |
| 10 tot 2000 ml | 20 tot 400 ml/min | UP400St |
Neem contact met ons op! / Vraag het ons!
Hielscher Ultrasonics produceert hoogwaardige ultrasone homogenisatoren voor mengtoepassingen, dispergeren, emulgeren en extractie op laboratorium-, pilot- en industriële schaal.
Literatuur / Referenties
- 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 produceert hoogwaardige ultrasone homogenisatoren van lab naar industrieel formaat.