Sonikácia na testovanie na drogy a analýza potencie liekov
Ultrazvuková homogenizácia a extrakcia je bežná technika prípravy vzoriek pred analýzou liečiv, napr. na testy kvality, hodnotenie surovín a testy účinnosti. Ultrazvukové prístroje sondového typu sú široko používané na uvoľňovanie účinných látok, ako sú API, bioaktívne rastlinné zlúčeniny a ďalšie látky.
Preanalytická príprava vzoriek pri testovaní liekov pomocou ultrazvuku
Test účinnosti lieku je potrebný na určenie, koľko účinnej látky je vo vzorke lieku. Analýza liekov a testovanie účinnosti liečiv sa využíva v oblasti farmakológie, toxikológie a forenznej vedy. Vzhľadom na špecifickosť a účinnosť je vysokoúčinná kvapalinová chromatografia (HPLC) najčastejšie používanou metodikou pri analýze účinnosti liečiv.
Kľúčový rozdiel medzi testom a účinnosťou je v tom, že test je testovanie materiálu na určenie jeho zložiek a kvality, zatiaľ čo účinnosť je množstvo lieku potrebné na dosiahnutie účinku pri jeho maximálnej intenzite. Používanie týchto dvoch pojmov, test a potencia, je bežné v biochémii a farmakológii.
Ultrazvuk sa aplikuje pred analýzou účinnosti a testami s cieľom uvoľniť bioaktívne zložky alebo aktívne farmaceutické zložky (API) z matrice. Ultrazvuk môže extrahovať cieľové zlúčeniny z rastlinných materiálov (napr. listov, koreňov atď.) alebo rozpustiť farmaceutickú liekovú formu, ako sú tablety, aby bola účinná látka dostupná na následnú analýzu.
![Ultrazvukové laboratórne dismembratory UP100H a UP400St na prípravu vzoriek (homogenizácia, extrakcia) pred skríningom liekov a analýzou účinnosti liečiva.](https://www.hielscher.com/wp-content/uploads/UP100H-UP400St-ultrasonic-extraction-250x232.jpg)
Ultrazvukové homogenizátory UP100H (100 wattov) a UP400St (400 wattov) pre predanalytické kroky prípravy vzoriek, ako je homogenizácia a extrakcia.
Protokol krok za krokom pre analýzu liekov
Príprava vzoriek je dôležitým krokom pri analýze liekov a testovaní účinnosti liekov a zahŕňa niekoľko krokov na zabezpečenie presných a reprodukovateľných výsledkov. Nasledujú všeobecné kroky spojené s prípravou vzorky pred analýzou účinnosti lieku:
- Odber vzoriek: Prvým krokom je odber vhodnej vzorky liečiva, ktoré môže byť v pevnej, kvapalnej alebo polotuhej forme. Je dôležité zabezpečiť, aby vzorka bola reprezentatívna pre celú šaržu a aby sa s ňou správne skladovala a zaobchádzalo s ňou, aby sa zachovala jej kvalita a stabilita.
- Homogenizácia vzorky: Vzorka by mala byť homogenizovaná, aby sa zabezpečilo rovnomerné rozloženie liečiva po celej vzorke. Tento krok je rozhodujúci pre pevné a polotuhé vzorky. Ultrazvuk je vysoko účinná a spoľahlivá metóda homogenizácie, a preto sa bežne používa pri príprave vzoriek. Prečítajte si viac o aplikácii ultrazvukových homogenizátorov na prípravu vzoriek!
- Ak je cieľová látka zachytená v bunkovej matrici (napr. rastlinnom materiáli, bunkovom tkanive), látka sa musí uvoľniť pred vykonaním analytického merania alebo skúšky. Ultrazvuková extrakcia je vynikajúcou technikou na sprístupnenie zachytených látok na zber a analýzu. Prečítajte si viac o ultrazvukovej extrakcii bioaktívnych zlúčenín!
- Zmenšenie veľkosti vzorky: Ďalším krokom je zmenšenie objemu vzorky na primerané množstvo na analýzu. To sa dá dosiahnuť vážením časti vzorky alebo použitím rozdeľovača vzoriek.
- Riedenie vzorky: Ak je koncentrácia vzorky príliš vysoká, možno bude potrebné ju zriediť, aby sa dostala do lineárneho rozsahu testu. Použité riedidlo by malo byť vhodné pre liek a použitú metódu testu.
- Alikvotovanie vzorky: Zriedená vzorka by sa mala alikvotovať na jednotlivé dávky, aby sa zabezpečilo, že sa pre každý test použije rovnaké množstvo vzorky. Tento krok pomáha znižovať variabilitu medzi testami a zlepšovať reprodukovateľnosť.
- Skladovanie vzoriek: Alicitované vzorky by sa mali skladovať za vhodných podmienok, ako je skladovanie v chladničke alebo mrazničke, aby sa zachovala ich stabilita, kým nie sú pripravené na analýzu.
Tieto kroky sú všeobecnými pokynmi pre prípravu vzoriek a môžu sa líšiť v závislosti od konkrétneho lieku a metódy testu, ktorá sa používa. Na zabezpečenie presných a spoľahlivých výsledkov je dôležité dodržiavať pokyny výrobcu testu.
Ako podporuje ultrazvuk izoláciu bioaktívnych zlúčenín z rastlinného materiálu?
Bioaktívne zlúčeniny, ako sú terpény, kanabinoidy alebo flavonoidy, možno z rastlín izolovať pomocou ultrazvukového procesu nazývaného ultrazvuková extrakcia, ktorý zahŕňa ošetrenie suspenzie pozostávajúcej z rozomletého rastlinného materiálu v rozpúšťadle (napr. alkohol, voda, vodný etanol, hexán atď.) pomocou vysokovýkonného ultrazvuku. Aplikácia intenzívnej ultrazvukovej expozície na kvapalinu alebo suspenziu má za následok vytvorenie akustickej kavitácie. Fenomén akustickej kavitácie je charakterizovaný lokálne sa vyskytujúcimi veľmi energeticky hustými podmienkami veľmi vysokých tlakových a teplotných rozdielov, ako aj kvapalnými prúdmi a šmykovými silami. V tomto energeticky hustom poli sú bunkové steny perforované a rozbité tak, aby sa intracelulárny materiál uvoľňoval do okolitého rozpúšťadla. Po procese sonikácie sa cieľové molekuly úplne uvoľnia z bunkovej matrice a plávajú v rozpúšťadle. Pomocou izolačných techník, ako je odparovanie alebo destilácia, sa cieľová látka môže čistiť a v prípade potreby ďalej spracovávať.
Ultrazvuková extrakcia sa používa pri výrobe bioaktívnych zlúčenín (napr. adaptogénov, éterických olejov, kanabisu- & výrobky bohaté na terpény) na konzumáciu ako výživové doplnky, potravinárske prídavné látky a terapeutiká, ako aj pri analýze liekov.
![Ultrazvuková extrakcia a čistenie fytochemikálií z rastlín: Na obrázku je ultrazvukový UP400ST sondy, vákuový filter Büchi a rotorový výparník na extrakciu kurkumínu.](https://www.hielscher.com/wp-content/uploads/ultrasonic-extraction-rotor-evaporator-lab-setup-HielscherUltrasonics-500x381.jpg)
Nastavenie extrakcie pre botanickú izoláciu: Ultrazvukový UP400ST sondového typu, Büchi vákuový filter a rotor-výparník na extrakciu fytochemikálií.
Ultrazvukové laboratórne homogenizátory na prípravu vzoriek pred analýzou liečiv
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyvíja, vyrába a dodáva vysokovýkonné ultrazvukové prístroje na homogenizáciu a extrakciu. Ultrazvukové homogenizátory a extraktory Hielscher sa používajú vo farmaceutickom priemysle a výrobe výživových doplnkov pri výrobe a hodnotení kvality. Ultrazvukové homogenizátory sa používajú aj na prípravu vzoriek pri testovaní na drogy vrátane skríningu nelegálnych látok v drogách, falšovaných liekoch a ľudských vzorkách.
Vďaka funkciám, ako je presná regulácia amplitúdy, automatické protokolovanie údajov a diaľkové ovládanie prehliadača, umožňujú ultrazvukové prístroje Hielscher vysoko štandardizovanú prípravu vzoriek.
Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových systémov od kompaktných ručných homogenizátorov a ultrazvukových procesorov MultiSample až po priemyselné ultrazvukové procesory pre komerčné aplikácie:
Objem dávky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
---|---|---|
rôzne injekčné liekovky a nádoby | N.A. | Cuphorn |
Viacjamkové/mikrotitračné platničky | N.A. | UIP400MTP | 10 injekčných liekoviek s objemom 0,5 až 1,5 ml | N.A. | VialTweeter na UP200St |
00,01 až 250 ml | 5 až 100 ml/min | UP50H |
001 až 500 ml | 10 až 200 ml/min | UP100H |
10 až 1000 ml | 20 až 200 ml/min | UP200Ht |
10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP400St |
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Literatúra / Referencie
- 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.
![High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.](https://www.hielscher.com/wp-content/uploads/Feasibility-Optimization-Production-Ultrasonics-11.2018-500x250.jpg)
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórium do priemyselná veľkosť.