Xử lý bằng siêu âm để kiểm nghiệm thuốc và phân tích hiệu lực thuốc

Đồng nhất hóa và chiết xuất bằng siêu âm là kỹ thuật chuẩn bị mẫu phổ biến trước khi phân tích thuốc, ví dụ như để kiểm tra chất lượng, đánh giá nguyên liệu và kiểm tra hiệu lực. Máy siêu âm dạng đầu dò được sử dụng rộng rãi để giải phóng các hoạt chất như hoạt chất dược phẩm (API), các hợp chất thực vật có hoạt tính sinh học và các chất khác.

Chuẩn bị mẫu trước phân tích trong kiểm nghiệm thuốc bằng siêu âm

Kiểm tra hiệu lực thuốc là việc cần thiết để xác định lượng hợp chất có hoạt tính trong mẫu thuốc. Phân tích thuốc và kiểm tra hiệu lực thuốc được sử dụng trong các lĩnh vực dược lý học, độc chất học và pháp y. Nhờ tính đặc hiệu và hiệu quả, sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất trong phân tích hiệu lực thuốc.
Điểm khác biệt chính giữa phép kiểm nghiệm và hiệu lực là phép kiểm nghiệm là việc thử nghiệm một vật liệu để xác định thành phần và chất lượng của vật liệu đó, còn hiệu lực là lượng thuốc cần thiết để tạo ra tác dụng ở cường độ tối đa. Hai thuật ngữ này, phép kiểm nghiệm và hiệu lực, được sử dụng phổ biến trong sinh hóa học và dược lý học.
Xử lý bằng siêu âm được áp dụng trước khi phân tích hiệu lực và thực hiện các phép kiểm nghiệm nhằm giải phóng các thành phần có hoạt tính sinh học hoặc hoạt chất dược phẩm (API) khỏi nền mẫu. Xử lý bằng siêu âm có thể chiết xuất các hợp chất mục tiêu từ nguyên liệu thực vật (ví dụ: lá, rễ, v.v.) hoặc hòa tan một dạng bào chế dược phẩm như viên nén để hoạt chất sẵn sàng cho quá trình phân tích tiếp theo.

Quy trình từng bước để phân tích thuốc

Chuẩn bị mẫu là một công đoạn quan trọng trong phân tích thuốc và kiểm tra hiệu lực thuốc, bao gồm nhiều bước để bảo đảm kết quả chính xác và có khả năng tái lập. Sau đây là các bước chung trong quá trình chuẩn bị mẫu trước khi phân tích hiệu lực thuốc:

1. Lấy mẫu: Bước đầu tiên là lấy một mẫu thích hợp của sản phẩm thuốc, có thể ở dạng rắn, lỏng hoặc bán rắn. Điều quan trọng là bảo đảm mẫu đại diện cho toàn bộ lô và được bảo quản, xử lý đúng cách để duy trì chất lượng và độ ổn định.
2. Đồng nhất hóa mẫu: Mẫu cần được đồng nhất hóa để bảo đảm thuốc phân bố đều trong toàn bộ mẫu. Bước này rất quan trọng đối với mẫu rắn và bán rắn. Xử lý bằng siêu âm là phương pháp đồng nhất hóa có hiệu quả cao và đáng tin cậy, do đó thường được áp dụng trong chuẩn bị mẫu. Đọc thêm về ứng dụng của máy đồng nhất hóa siêu âm trong chuẩn bị mẫu!
3. Nếu chất mục tiêu bị giữ trong nền tế bào (ví dụ: nguyên liệu thực vật, mô tế bào), chất đó phải được giải phóng trước khi có thể thực hiện phép đo phân tích hoặc phép kiểm nghiệm. Chiết xuất bằng siêu âm là kỹ thuật ưu việt để giải phóng các chất bị giữ bên trong, giúp thu nhận và phân tích chúng. Đọc thêm về chiết xuất các hợp chất có hoạt tính sinh học bằng siêu âm!
4. Giảm lượng mẫu: Bước tiếp theo là giảm thể tích mẫu xuống lượng thích hợp để phân tích. Có thể thực hiện việc này bằng cách cân lấy một phần mẫu hoặc sử dụng thiết bị chia mẫu.
5. Pha loãng mẫu: Nếu nồng độ mẫu quá cao, có thể cần pha loãng để đưa nồng độ về trong khoảng tuyến tính của phép kiểm nghiệm. Chất pha loãng được sử dụng phải phù hợp với thuốc và phương pháp kiểm nghiệm đang dùng.
6. Chia mẫu thành các phần: Mẫu đã pha loãng cần được chia thành các phần riêng lẻ để bảo đảm sử dụng cùng một lượng mẫu cho mỗi phép kiểm nghiệm. Bước này giúp giảm biến thiên giữa các phép kiểm nghiệm và cải thiện khả năng tái lập.
7. Bảo quản mẫu: Các mẫu đã chia cần được bảo quản trong điều kiện thích hợp, chẳng hạn như bảo quản lạnh hoặc trong tủ đông, để duy trì độ ổn định cho đến khi sẵn sàng phân tích.

Các bước này là hướng dẫn chung về chuẩn bị mẫu và có thể thay đổi tùy theo loại thuốc cụ thể và phương pháp kiểm nghiệm đang dùng. Điều quan trọng là tuân thủ hướng dẫn do nhà sản xuất bộ kiểm nghiệm cung cấp để bảo đảm kết quả chính xác và đáng tin cậy.

Siêu âm thúc đẩy việc phân lập các hợp chất có hoạt tính sinh học từ nguyên liệu thực vật như thế nào?

Các hợp chất có hoạt tính sinh học như terpen, cannabinoid hoặc flavonoid có thể được phân lập từ thực vật bằng một quy trình dựa trên siêu âm gọi là chiết xuất bằng siêu âm. Quy trình này bao gồm xử lý huyền phù gồm nguyên liệu thực vật đã nghiền trong dung môi (ví dụ: cồn, nước, dung dịch etanol trong nước, hexan, v.v.) bằng siêu âm công suất cao. Xử lý chất lỏng hoặc huyền phù bằng siêu âm cường độ cao tạo ra hiện tượng xâm thực âm. Hiện tượng xâm thực âm được đặc trưng bởi các điều kiện cục bộ có mật độ năng lượng rất cao, với chênh lệch áp suất và nhiệt độ rất lớn, cùng với các tia chất lỏng và lực cắt. Trong vùng có mật độ năng lượng cao này, thành tế bào bị đục thủng và phá vỡ, khiến vật chất nội bào được giải phóng vào dung môi xung quanh. Sau quá trình xử lý bằng siêu âm, các phân tử mục tiêu được giải phóng hoàn toàn khỏi nền tế bào và trôi nổi trong dung môi. Thông qua các kỹ thuật phân lập như bay hơi hoặc chưng cất, chất mục tiêu có thể được tinh sạch và xử lý tiếp nếu cần.
Chiết xuất bằng siêu âm được sử dụng trong sản xuất các hợp chất có hoạt tính sinh học (ví dụ: các chất thích nghi, tinh dầu, sản phẩm giàu cần sa và terpen) để sử dụng dưới dạng thực phẩm bổ sung, phụ gia thực phẩm và các chất điều trị, cũng như trong phân tích thuốc.

Hệ thống chiết xuất để phân lập các chất từ thực vật: Máy siêu âm dạng đầu dò UP400ST, bộ lọc chân không Büchi và thiết bị cô quay để chiết xuất các hợp chất hóa học thực vật.

Máy đồng nhất hóa siêu âm phòng thí nghiệm dùng để chuẩn bị mẫu trước khi phân tích thuốc

Hielscher Ultrasonics phát triển, sản xuất và cung cấp các máy siêu âm hiệu năng cao để đồng nhất hóa và chiết xuất. Máy đồng nhất hóa và máy chiết xuất siêu âm Hielscher được sử dụng trong ngành dược phẩm và ngành sản xuất thực phẩm bổ sung để sản xuất và đánh giá chất lượng. Máy đồng nhất hóa siêu âm cũng được sử dụng để chuẩn bị mẫu trong kiểm nghiệm thuốc, bao gồm sàng lọc các chất bất hợp pháp trong thuốc, thuốc giả và mẫu từ người.
Với các tính năng như điều chỉnh biên độ chính xác, tự động ghi dữ liệu và điều khiển từ xa qua trình duyệt, máy siêu âm Hielscher cho phép chuẩn bị mẫu với mức độ tiêu chuẩn hóa cao.

Bảng dưới đây cung cấp thông tin tham khảo về năng lực xử lý gần đúng của các hệ thống siêu âm của chúng tôi, từ máy đồng nhất hóa cầm tay nhỏ gọn và máy siêu âm đa mẫu đến các thiết bị xử lý siêu âm công nghiệp cho các ứng dụng thương mại: