Обработка ультразвуком для испытаний лекарственных препаратов и анализа их активности

Ультразвуковая гомогенизация и экстракция – распространённый метод подготовки образцов перед анализом лекарственных препаратов, например для проверки качества, оценки сырья и испытаний активности. Ультразвуковые аппараты зондового типа широко применяются для высвобождения действующих веществ, таких как активные фармацевтические ингредиенты (АФИ), биоактивные растительные соединения и другие вещества.

Преаналитическая подготовка образцов при испытаниях лекарственных препаратов с применением обработки ультразвуком

Испытания активности лекарственных препаратов необходимы для определения количества действующего соединения в образце препарата. Анализ лекарственных препаратов и испытания их активности применяются в фармакологии, токсикологии и криминалистике. Благодаря специфичности и эффективности высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) является наиболее часто используемым методом анализа активности лекарственных препаратов.
Основное различие между аналитическим испытанием и активностью заключается в том, что аналитическое испытание представляет собой исследование материала для определения его состава и качества, тогда как активность – это количество лекарственного препарата, необходимое для получения эффекта максимальной интенсивности. Эти два термина, аналитическое испытание и активность, широко используются в биохимии и фармакологии.
Обработка ультразвуком применяется перед анализом активности и аналитическими испытаниями для высвобождения биоактивных компонентов или активных фармацевтических ингредиентов (АФИ) из матрицы. Обработка ультразвуком позволяет экстрагировать целевые соединения из растительного материала (например, листьев, корней и т. д.) или растворять лекарственную форму, например таблетки, чтобы сделать действующее вещество доступным для последующего анализа.

Пошаговый протокол анализа лекарственных препаратов

Подготовка образцов – важный этап анализа лекарственных препаратов и испытаний их активности, включающий несколько операций для обеспечения точных и воспроизводимых результатов. Ниже приведены общие этапы подготовки образцов перед анализом активности лекарственных препаратов:

1. Отбор образцов: первый этап – отбор подходящего образца лекарственного препарата, который может иметь твёрдую, жидкую или полутвёрдую форму. Важно обеспечить репрезентативность образца для всей партии, а также надлежащее хранение и обращение с ним для сохранения его качества и стабильности.
2. Гомогенизация образца: образец следует гомогенизировать, чтобы обеспечить равномерное распределение лекарственного препарата по всему образцу. Этот этап имеет решающее значение для твёрдых и полутвёрдых образцов. Обработка ультразвуком – высокоэффективный и надёжный метод гомогенизации, поэтому она широко применяется при подготовке образцов. Подробнее о применении ультразвуковых гомогенизаторов для подготовки образцов!
3. Если целевое вещество заключено в клеточной матрице (например, в растительном материале или клеточной ткани), его необходимо высвободить перед проведением аналитического измерения или испытания. Ультразвуковая экстракция превосходит другие методы высвобождения заключённых в матрице веществ для их сбора и анализа. Подробнее об ультразвуковой экстракции биоактивных соединений!
4. Уменьшение размера образца: следующий этап – уменьшение объёма образца до количества, подходящего для анализа. Это можно сделать путём взвешивания части образца или с помощью делителя проб.
5. Разведение образца: если концентрация образца слишком высока, может потребоваться его разведение, чтобы она находилась в пределах линейного диапазона аналитического испытания. Используемый разбавитель должен подходить для лекарственного препарата и применяемого метода аналитического испытания.
6. Разделение образца на аликвоты: разведённый образец следует разделить на отдельные порции, чтобы для каждого аналитического испытания использовалось одинаковое количество образца. Этот этап помогает уменьшить вариабельность между испытаниями и улучшить воспроизводимость.
7. Хранение образцов: образцы, разделённые на аликвоты, следует хранить в надлежащих условиях, например в холодильнике или морозильной камере, чтобы сохранять их стабильность до момента анализа.

Эти этапы представляют собой общие рекомендации по подготовке образцов и могут различаться в зависимости от конкретного лекарственного препарата и используемого метода аналитического испытания. Для получения точных и надёжных результатов важно следовать инструкциям производителя аналитического теста.

Как ультразвук способствует выделению биоактивных соединений из растительного материала?

Биоактивные соединения, такие как терпены, каннабиноиды или флавоноиды, можно выделять из растений с помощью процесса, основанного на применении ультразвука и называемого ультразвуковой экстракцией. Этот процесс включает обработку суспензии измельчённого растительного материала в растворителе (например, спирте, воде, водном растворе этанола, гексане и т. д.) ультразвуком высокой мощности. Интенсивная обработка жидкости или суспензии ультразвуком приводит к возникновению акустической кавитации. Явление акустической кавитации характеризуется локальным возникновением условий с очень высокой плотностью энергии, очень большими перепадами давления и температуры, а также струями жидкости и силами сдвига. В этом поле с высокой плотностью энергии клеточные стенки перфорируются и разрушаются, в результате чего внутриклеточный материал высвобождается в окружающий растворитель. После обработки ультразвуком целевые молекулы полностью высвобождаются из клеточной матрицы и плавают в растворителе. С помощью методов выделения, таких как выпаривание или дистилляция, целевое вещество можно очистить и при необходимости подвергнуть дальнейшей обработке.
Ультразвуковая экстракция применяется при производстве биоактивных соединений (например, адаптогенов, эфирных масел, продуктов с высоким содержанием каннабиса и терпенов) для использования в качестве биологически активных добавок, пищевых добавок и терапевтических средств, а также при анализе лекарственных препаратов.

Экстракционная установка для выделения веществ из растительного материала: Ультразвуковой аппарат зондового типа UP400St, вакуумный фильтр Büchi и роторный испаритель для экстракции фитохимических соединений.

Лабораторные ультразвуковые гомогенизаторы для подготовки образцов перед анализом лекарственных препаратов

Hielscher Ultrasonics разрабатывает, производит и поставляет высокопроизводительные ультразвуковые аппараты для гомогенизации и экстракции. Ультразвуковые гомогенизаторы и экстракторы Hielscher применяются в фармацевтической промышленности и при изготовлении биологически активных добавок для производства и оценки качества. Ультразвуковые гомогенизаторы также используются для подготовки образцов при испытаниях лекарственных препаратов, включая скрининг на наличие запрещённых веществ в лекарственных препаратах, поддельных лекарственных препаратах и образцах, полученных от человека.
Благодаря таким функциям, как точное регулирование амплитуды, автоматическое протоколирование данных и дистанционное управление через браузер, ультразвуковые аппараты Hielscher обеспечивают высокую степень стандартизации подготовки образцов.

В приведённой ниже таблице указана приблизительная производительность наших ультразвуковых систем – от компактных ручных гомогенизаторов и ультразвуковых аппаратов для одновременной обработки нескольких образцов до промышленных ультразвуковых процессоров для коммерческого применения: