應用案例丨掃描電子顯微鏡賦能制藥領域高效精準研究
掃描電子顯微鏡是一種常規(guī)的觀察分析微觀形貌的精密儀器,目前廣泛應用于材料相關領域和前沿科學研究中,能夠幫助科研人員對未知的微觀世界進行深入探索。在原料藥、輔料、藥物制劑、保健品、藥包材和醫(yī)療器械的生產(chǎn)過程中,掃描電子顯微鏡發(fā)揮著極為關鍵的作用,應用十分頻繁,研究機構和企業(yè)常用其進行品控、質檢和問題追溯。本文將以百里香酚微膠囊、吉非替尼片粉末、乙酰半胱氨酸膠囊粉末的微觀形貌觀測圖為例進行詳細介紹。
掃描電子顯微鏡可以直觀地觀察晶粒形狀,并對晶體分散和黏連情況進行表征。與一般的激光散射法測試粒度相比,使用掃描電子顯微鏡統(tǒng)計粒徑具有獨特的優(yōu)勢。當原料和輔料分子足夠小時,其比表面積增大,單一顆粒表面能變大導致分子間作用力變強,大量分子團聚讓激光散射很難分辨單一顆粒,往往會測量出團聚后二次顆粒的尺寸,無法準確反映一次顆粒的真實粒度信息。而使用掃描電子顯微鏡可以直接觀察到一次顆粒,在對圖像進行處理分析時能得到更加準確真實的顆粒尺寸和粒徑分布信息。
百里香酚微膠囊
百里香酚是一種無色晶體,粉末狀百里香酚是無色的結晶粉末,有一定的毒性和刺激性。通常百里香酚可以用于螨蟲和口腔咽喉粘膜細菌真菌的消殺,也可用作食品的抗菌劑。
通過掃描電子顯微鏡可以衡量百里香酚微膠囊粉末的合成方法是否適用。以下圖片為采用不同合成方法制成的百里香酚微膠囊粉末,在掃描電子顯微鏡下可以觀察到粉末的顆粒大小、均勻程度、表面平整程度及與其他顆粒的相互作用,揭露了很多百里香酚微膠囊粉末表面結構的詳細信息,透過這些信息可以判斷并選擇出優(yōu)質的合成方法。
使用KYKY-EM8100場發(fā)射槍掃描電子顯微鏡
拍攝的不同大小與形態(tài)的藥粉顆粒
吉非替尼片粉末
吉非替尼是一種口服的用于治療既往接受過化學治療的局部晚期或轉移性非小細胞癌的藥物,該藥物通過抑制癌細胞表面一種酶的活性來抑制腫瘤的生長、轉移和血管生成,同時增加腫瘤細胞衍生系的凋亡。
通過掃描電子顯微鏡可以觀察吉非替尼片粉末的顆粒均勻性。以下兩張圖片分別為粉碎前和粉碎后的吉非替尼片,在掃描電子顯微鏡下可以看到藥物的粉碎處理結果,清晰地觀察到粉碎的程度和均勻程度,從而幫助研究人員控制其粉碎的條件。
使用KYKY-EM6900鎢燈絲掃描電子顯微鏡
拍攝的粉碎前和粉碎后的藥粉顆粒
乙酰半胱氨酸膠囊粉末
乙酰半胱氨酸是氨基酸半胱氨酸的乙?;问?,粉末呈白色不均勻顆粒狀,用于濃稠痰粘液過多的呼吸系統(tǒng)疾病,具有非常多的功效包括抗氧化,對焦慮、抑郁有補充治療的效果,雖未被嚴格證實,但該藥物或有助于抑制癌癥的發(fā)展并改善大腦健康,減輕神經(jīng)退化疾病的癥狀。
通過掃描電子顯微鏡可以觀察到乙酰半胱氨酸膠囊粉末的微觀形貌并進行深入的科學研究。以下兩張圖片分別為放大倍數(shù)500x和200x的乙酰半胱氨酸膠囊粉末,在掃描電子顯微鏡下可以看到其粒度不均一,粒徑從幾微米到上百微米不等,且顆粒表面不平整,大顆粒表面會附著大小不一、數(shù)量不一的小顆粒,顆粒的形狀多種多樣,類球形較為普遍,同時也存在條形和異形顆粒。
使用KYKY-EM6900鎢燈絲掃描電子顯微鏡
拍攝的不同放大倍數(shù)的藥粉顆粒
中科科儀掃描電子顯微鏡能夠對固體藥物的微觀結構進行細節(jié)觀察,并達到較為理想的效果,提高藥物的表征效率。同時,中科科儀掃描電子顯微鏡可觀察統(tǒng)計各種藥物顆粒的微觀形貌,可用于實際生產(chǎn)制造過程中的研發(fā)、生產(chǎn)及工藝調整,能夠對常規(guī)藥物顆粒及不規(guī)則顆粒尺寸大小進行標定與統(tǒng)計,提供配套的顆粒物統(tǒng)計解決方案。
中科科儀掃描電子顯微鏡軟件處理系統(tǒng)
以上所有觀測圖均為KYKY-EM8100型場發(fā)射槍掃描電子顯微鏡和KYKY-EM6900型鎢燈絲掃描電子顯微鏡拍攝。KYKY-EM8100型場發(fā)射槍掃描電子顯微鏡作為我司的明星產(chǎn)品,突破了多項電子光學關鍵技術,成像質量好,分辨率指標分別達到和優(yōu)于3nm@1kV和0.9nm@30kV,達到國際先進水平,可觀察納米級粉末,適用于新藥研發(fā)的物理表征,同時具備豐富的可拓展接口,可接 WDS、EDS、BSE、CL、預抽室、高低溫臺等多種探測器和原位測試附件,助力推進我國尖端科學儀器國產(chǎn)化替代。KYKY-EM6900型鎢燈絲掃描電子顯微鏡目前已在國內(nèi)外多家科研院所及制藥類高新技術企業(yè)現(xiàn)場長期穩(wěn)定運行和使用,除此之外,還助力于醫(yī)療器械的開發(fā),分辨率指標分別達到和優(yōu)于3nm@30kV(SE)和6nm@30kV(BSE),滿足大多數(shù)樣品的微觀形貌測試,采用翻開式預對中鎢絲陰極,更換燈絲方便,具備一鍵切換自動功能和豐富的可拓展接口,應用范圍廣泛。
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