Ultraljudsbehandling för läkemedelstestning och analys av läkemedelspotens

Homogenisering och extraktion med ultraljud är en vanlig provberedningsteknik inför läkemedelsanalys, t.ex. för kvalitetstester, utvärdering av råvaror och potenstester. Ultraljudsapparater av sondtyp används i stor utsträckning för att frigöra aktiva substanser såsom aktiva farmaceutiska substanser (API:er), bioaktiva växtämnen och andra substanser.

Preanalytisk provberedning vid läkemedelstestning med ultraljud

Tester av läkemedelspotens är nödvändiga för att fastställa hur mycket av en aktiv förening som finns i ett läkemedelsprov. Läkemedelsanalys och testning av läkemedelspotens används inom farmakologi, toxikologi och forensik. Tack vare sin specificitet och effektivitet är högpresterande vätskekromatografi (HPLC) den vanligaste metoden för analys av läkemedelspotens.
Den viktigaste skillnaden mellan analys och potens är att en analys innebär att ett material undersöks för att fastställa dess beståndsdelar och kvalitet, medan potens är den mängd av ett läkemedel som krävs för att uppnå en effekt med maximal intensitet. Dessa två termer, analys och potens, används ofta inom biokemi och farmakologi.
Ultraljudsbehandling används före potensanalys och andra analyser för att frigöra bioaktiva beståndsdelar eller aktiva farmaceutiska substanser (API:er) ur en matris. Ultraljudsbehandling kan extrahera målföreningar ur växtmaterial (t.ex. blad, rötter osv.) eller lösa upp en farmaceutisk beredningsform såsom tabletter för att göra den aktiva substansen tillgänglig för efterföljande analys.

Stegvis protokoll för läkemedelsanalys

Provberedning är ett viktigt steg vid läkemedelsanalys och testning av läkemedelspotens och omfattar flera steg för att säkerställa korrekta och reproducerbara resultat. Följande är de allmänna stegen i provberedning inför analys av läkemedelspotens:

1. Provtagning: Det första steget är att ta ett lämpligt prov av läkemedelsprodukten, som kan vara i fast, flytande eller halvfast form. Det är viktigt att säkerställa att provet är representativt för hela satsen och förvaras och hanteras korrekt för att bibehålla dess kvalitet och stabilitet.
2. Provhomogenisering: Provet bör homogeniseras för att säkerställa att läkemedlet är jämnt fördelat i hela provet. Detta steg är avgörande för fasta och halvfasta prover. Ultraljudsbehandling är en mycket effektiv och tillförlitlig homogeniseringsmetod och används därför ofta vid provberedning. Läs mer om användning av ultraljudshomogenisatorer för provberedning!
3. Om målsubstansen är innesluten i en cellulär matris (t.ex. växtmaterial, cellvävnad) måste substansen frigöras innan en analytisk mätning eller analys kan utföras. Ultraljudsextraktion är den överlägsna tekniken för att göra inneslutna substanser tillgängliga för uppsamling och analys. Läs mer om ultraljudsextraktion av bioaktiva föreningar!
4. Minskning av provstorlek: Nästa steg är att minska provvolymen till en lämplig mängd för analys. Detta kan åstadkommas genom att väga upp en del av provet eller använda en provdelare.
5. Provspädning: Om provets koncentration är för hög kan det behöva spädas så att den hamnar inom analysens linjära område. Det spädningsmedel som används bör vara lämpligt för läkemedlet och den analysmetod som används.
6. Alikvotering av prov: Det spädda provet bör alikvoteras i enskilda portioner för att säkerställa att samma provmängd används för varje analys. Detta steg bidrar till att minska variationen mellan analyser och förbättra reproducerbarheten.
7. Provförvaring: De alikvoterade proverna bör förvaras under lämpliga förhållanden, såsom i kyl eller frys, för att bibehålla sin stabilitet tills de är redo att analyseras.

Dessa steg är allmänna riktlinjer för provberedning och kan variera beroende på det specifika läkemedlet och den analysmetod som används. Det är viktigt att följa anvisningarna från tillverkaren av analysen för att säkerställa korrekta och tillförlitliga resultat.

Hur främjar ultraljud isoleringen av bioaktiva föreningar ur växtmaterial?

Bioaktiva föreningar såsom terpener, cannabinoider eller flavonoider kan isoleras ur växter med en ultraljudsbaserad process som kallas ultraljudsextraktion. Den innebär att en slurry bestående av malet växtmaterial i ett lösningsmedel (t.ex. alkohol, vatten, vattenhaltig etanol, hexan osv.) behandlas med högeffektsultraljud. Intensiv ultraljudsbehandling av en vätska eller slurry ger upphov till akustisk kavitation. Fenomenet akustisk kavitation kännetecknas av lokalt förekommande, mycket energitäta förhållanden med mycket stora tryck- och temperaturskillnader samt vätskestrålar och skjuvkrafter. I detta energitäta fält perforeras och bryts cellväggarna sönder så att intracellulärt material frigörs till det omgivande lösningsmedlet. Efter ultraljudsbehandlingen är målmolekylerna fullständigt frigjorda från den cellulära matrisen och flyter i lösningsmedlet. Med isoleringstekniker såsom indunstning eller destillation kan målsubstansen renas och vid behov bearbetas vidare.
Ultraljudsextraktion används vid framställning av bioaktiva föreningar (t.ex. adaptogener, eteriska oljor, cannabis- och terpenrika produkter) för konsumtion som kosttillskott, livsmedelstillsatser och terapeutiska medel samt vid läkemedelsanalys.

Extraktionsuppställning för isolering av växtämnen: Ultraljudsapparat av sondtyp UP400ST, Büchi-vakuumfilter och rotationsindunstare för extraktion av fytokemikalier.

Ultraljudshomogenisatorer för laboratorier för provberedning inför läkemedelsanalys

Hielscher Ultrasonics utvecklar, tillverkar och levererar högpresterande ultraljudsapparater för homogenisering och extraktion. Hielschers ultraljudshomogenisatorer och ultraljudsextraktorer används inom läkemedelsindustrin och vid tillverkning av kosttillskott för produktion och kvalitetsbedömning. Ultraljudshomogenisatorer används också för provberedning vid läkemedelstestning, inklusive screening för olagliga substanser i läkemedel, förfalskade läkemedel och prover från människor.
Med funktioner såsom exakt amplitudreglering, automatisk dataloggning och fjärrstyrning via webbläsare möjliggör Hielschers ultraljudsapparater en mycket standardiserad provberedning.

Tabellen nedan ger en uppfattning om den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudssystem, från kompakta handhållna homogenisatorer och ultraljudsapparater för flera prover till industriella ultraljudsprocessorer för kommersiella tillämpningar: