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應(yīng)用分享 | 三維X射線顯微鏡(XRM)即Micro CT在藥物片劑逆向工程中的應(yīng)用

更新時間:2024-03-13點擊次數(shù):1417

在現(xiàn)代藥物研發(fā)和質(zhì)量控制領(lǐng)域,三維X射線顯微成像或顯微計算機(jī)斷層掃描(Micro-CT)技術(shù)已經(jīng)成為一個缺少不可的工具。特別是在藥物片劑的逆向工程研究中,該技術(shù)以其非破壞性、高分辨率的成像能力,為藥物的質(zhì)量評估和新藥研發(fā)提供了強有力的技術(shù)支持。本文中我們將在布魯克桌面型三維X射線顯微鏡(XRM/Micro CT)SKyScan1272的協(xié)助下,探究顯微CT在藥物片劑逆向工程中的三個關(guān)鍵應(yīng)用:孔隙分析、活性的藥物成分(API)分布以及包衣厚度表征。

——藥物片劑及切片圖像正交三視圖

孔隙分析

藥物片劑的孔隙性對于其釋放動力學(xué)有著重要的影響。通過SkyScan1272的掃描,我們在9μm分辨率的基礎(chǔ)上,精確測量藥片內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)。這種高精度的三維成像能力使我們以評估孔隙率、孔徑分布以及孔隙之間的連通性,這些參數(shù)直接影響藥物的溶解速度和生物可用性,以便于研究人員優(yōu)化藥物制劑,以實現(xiàn)更好的控釋效果。

——藥物片劑整體三維圖像

——藥物片劑孔隙(綠色)三維分布截面圖

——孔隙(綠色)三維空間分布及孔徑分布(彩色)

API分布

在藥物片劑中,活性的藥物成分(API)的均勻分布是保證藥品質(zhì)量和療效的關(guān)鍵因素之一。MicroCT技術(shù)能夠提供藥片內(nèi)部API分布的詳細(xì)三維圖像,幫助研究人員識別任何可能的不均勻分布情況。這種高分辨率的成像技術(shù)不僅能夠在無需破壞樣品的前提下檢測API顆粒,還能夠評估顆粒大小和形態(tài)對藥效的潛在影響。通過分析API分布,研究人員可以調(diào)整生產(chǎn)工藝,確保每一批藥物片劑的質(zhì)量和一致性。

——API三維分布截面及整體三維圖像

包衣厚度

對于許多控釋或緩釋藥物片劑而言,其包衣的均勻性和厚度直接關(guān)系到藥物釋放的速率和時間。Micro CT能夠非破壞性地測量片劑包衣的厚度,甚至在復(fù)雜的多層包衣系統(tǒng)中也能做到。準(zhǔn)確測量包衣厚度對于理解藥物釋放機(jī)制、優(yōu)化包衣工藝以及確保生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制至關(guān)重要。

——藥物片劑包衣層提取及三維表征(藍(lán)色)

——藥物片劑包衣層厚度分布表征(彩色)

三維X射線顯微鏡或Micro CT技術(shù)在藥物片劑逆向工程中的應(yīng)用,為藥物設(shè)計和質(zhì)量控制提供了一種強大的工具。通過高分辨率的三維成像,研究人員可以深入了解藥物片劑的內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而優(yōu)化藥物的制備工藝,提高藥品的質(zhì)量和療效。而隨著Micro CT技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用,我們有理由相信,這將為藥物研發(fā)和生產(chǎn)帶來更多的創(chuàng)新和突破。

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