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掃描電子顯微鏡(SEM)對藥物顆粒的分析和表征

掃描電子顯微鏡(SEM)對藥物顆粒的分析和表征
復納科技  2020-12-21  |  閱讀:6894

了解干粉材料中顆粒的物理特性是藥物產(chǎn)品開發(fā)的一個重要方面。輔料中活性藥物成分 (API) 的顆粒大小分布通常對藥物性能和可制造性有很大的影響。掃描電子顯微鏡(SEM)已經(jīng)越來越多地用于研究顆粒大小、形態(tài)以及化學成分。

飛納臺式掃描電鏡擁有多項功能,使其成為研究藥物顆粒的理想選擇:

· 背散射電子檢測與自動圖像采集相結合,數(shù)秒之內(nèi)完成數(shù)據(jù)采集并獲得基于背散射信號所定量的顆粒尺寸信息。

· 高亮度 CeB6 燈絲,保證輕松獲得高質(zhì)量圖像,同時具有長使用壽命。

· 集成在電鏡主機內(nèi)的 EDS 探測器,可以快速確定顆粒成分。

掃描電鏡的探測器通常有兩種:背散射電子(BSE)探測器和二次電子(SE)探測器。背散射電鏡探測器在藥物顆粒研究中最主要的優(yōu)勢在于:可以很好的展現(xiàn)材料的成分襯度像,即原子序數(shù)不同的粒子在 BSE 圖像中顯示出不同的亮度。這樣,就可以很容易地從混合物(如輔料混合物)中區(qū)別出單個或主體顆粒的特性。

輔料混合物的自動顆粒識別

對飛納臺式掃描電鏡進行編程,可以自動拍攝掃描電鏡(SEM)圖像并獲得拼圖,還可以使用顆粒統(tǒng)計分析測量系統(tǒng)(Particlemetric)對識別到的顆粒進行測量和統(tǒng)計分析。下圖拍攝視野為 5.3 x 3.6 mm,分辨率為 500 nm。


定量顆粒尺寸分布的圖像處理


藥物顆粒的原始圖像

藥物顆粒的處理圖像


樣品中顆粒的灰度直方圖

通過灰度可以區(qū)別出不同材料并得到關鍵特征信息。如上圖所示,較深灰色顆粒具有寬尺寸分布范圍,平均當量圓直徑為 35±31 μm。較淺灰色顆粒尺寸分布范圍較窄,平均當量圓直徑為 80±31 μm。在這個過程中,系統(tǒng)識別并測量了 3000 多個顆粒,且完成自動拼圖和顆粒統(tǒng)計分析的總時間不到 20 分鐘。

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