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應(yīng)用案例丨掃描電子顯微鏡賦能制藥領(lǐng)域高效精準(zhǔn)研究

閱讀:4809      發(fā)布時(shí)間:2024-3-5
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       掃描電子顯微鏡是一種常規(guī)的觀(guān)察分析微觀(guān)形貌的精密儀器,目前廣泛應(yīng)用于材料相關(guān)領(lǐng)域和前沿科學(xué)研究中,能夠幫助科研人員對(duì)未知的微觀(guān)世界進(jìn)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(guò)程中,掃描電子顯微鏡發(fā)揮著極為關(guān)鍵的作用,應(yīng)用十分頻繁,研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)常用其進(jìn)行品控、質(zhì)檢和問(wèn)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(guān)形貌觀(guān)測(cè)圖為例進(jìn)行詳細(xì)介紹。


    掃描電子顯微鏡可以直觀(guān)地觀(guān)察晶粒形狀,并對(duì)晶體分散和黏連情況進(jìn)行表征。與一般的激光散射法測(cè)試粒度相比,使用掃描電子顯微鏡統(tǒng)計(jì)粒徑具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)原料和輔料分子足夠小時(shí),其比表面積增大,單一顆粒表面能變大導(dǎo)致分子間作用力變強(qiáng),大量分子團(tuán)聚讓激光散射很難分辨單一顆粒,往往會(huì)測(cè)量出團(tuán)聚后二次顆粒的尺寸,無(wú)法準(zhǔn)確反映一次顆粒的真實(shí)粒度信息。而使用掃描電子顯微鏡可以直接觀(guān)察到一次顆粒,在對(duì)圖像進(jìn)行處理分析時(shí)能得到更加準(zhǔn)確真實(shí)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(wú)色晶體,粉末狀百里香酚是無(wú)色的結(jié)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(chóng)和口腔咽喉粘膜細(xì)菌真菌的消殺,也可用作食品的抗菌劑。

通過(guò)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(guān)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(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息,透過(guò)這些信息可以判斷并選擇出優(yōu)質(zhì)的合成方法。


 

使用KYKY-EM8100場(chǎng)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

圖片

 

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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(guò)化學(xué)治療的局部晚期或轉(zhuǎn)移性非小細(xì)胞癌的藥物,該藥物通過(guò)抑制癌細(xì)胞表面一種酶的活性來(lái)抑制腫瘤的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移和血管生成,同時(shí)增加腫瘤細(xì)胞衍生系的凋亡。

通過(guò)掃描電子顯微鏡可以觀(guān)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(jié)果,清晰地觀(guān)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

 圖片    

 

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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酰化形式,粉末呈白色不均勻顆粒狀,用于濃稠痰粘液過(guò)多的呼吸系統(tǒng)疾病,具有非常多的功效包括抗氧化,對(duì)焦慮、抑郁有補(bǔ)充治療的效果,雖未被嚴(yán)格證實(shí),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(guò)掃描電子顯微鏡可以觀(guān)察到乙酰半胱氨酸膠囊粉末的微觀(guān)形貌并進(jìn)行深入的科學(xué)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(huì)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(lèi)球形較為普遍,同時(shí)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

圖片  

 

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    中科科儀掃描電子顯微鏡能夠?qū)腆w藥物的微觀(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)節(jié)觀(guān)察,并達(dá)到較為理想的效果,提高藥物的表征效率。同時(shí),中科科儀掃描電子顯微鏡可觀(guān)察統(tǒng)計(jì)各種藥物顆粒的微觀(guān)形貌,可用于實(shí)際生產(chǎn)制造過(guò)程中的研發(fā)、生產(chǎn)及工藝調(diào)整,能夠?qū)ΤR?guī)藥物顆粒及不規(guī)則顆粒尺寸大小進(jìn)行標(biāo)定與統(tǒng)計(jì),提供配套的顆粒物統(tǒng)計(jì)解決方案。

 

圖片

 

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      以上所有觀(guān)測(cè)圖均為KYKY-EM8100型場(chǎng)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(chǎng)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(xiàng)電子光學(xué)關(guān)鍵技術(shù),成像質(zhì)量好,分辨率指標(biāo)分別達(dá)到和優(yōu)于3nm@1kV和0.9nm@30kV,可觀(guān)察納米級(jí)粉末,適用于新藥研發(fā)的物理表征,同時(shí)具備豐富的可拓展接口,可接 WDS、EDS、BSE、CL、預(yù)抽室、高低溫臺(tái)等多種探測(cè)器和原位測(cè)試附件,助力推進(jìn)我國(guó)科學(xué)儀器國(guó)產(chǎn)化替代。KYKY-EM6900型鎢燈絲掃描電子顯微鏡目前已在國(guó)內(nèi)外多家科研院所及制藥類(lèi)高新技術(shù)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行和使用,除此之外,還助力于醫(yī)療器械的開(kāi)發(fā),分辨率指標(biāo)分別達(dá)到和優(yōu)于3nm@30kV(SE)和6nm@30kV(BSE),滿(mǎn)足大多數(shù)樣品的微觀(guān)形貌測(cè)試,采用翻開(kāi)式預(yù)對(duì)中鎢絲陰極,更換燈絲方便,具備一鍵切換自動(dòng)功能和豐富的可拓展接口,應(yīng)用范圍廣泛。


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