应用分享 | 三维X射线显微镜（XRM）即Micro CT在药物片剂逆向工程中的应用

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在现代药物研发和质量控制领域，三维X射线显微成像或显微计算机断层扫描（Micro-CT）技术已经成为一个不可或缺的工具。特别是在药物片剂的逆向工程研究中，该技术以其非破坏性、高分辨率的成像能力，为药物的质量评估和新药研发提供了强有力的技术支持。本文中我们将在布鲁克桌面型三维X射线显微镜（XRM/Micro CT）SKyScan1272的协助下，探究显微CT在药物片剂逆向工程中的三个关键应用：孔隙分析、活性的药物成分（API）分布以及包衣厚度表征。——药物片剂及切片图像正交三视图孔隙分析药物片剂的孔隙性对于其释放动力学有着重要的影响。通过SkyScan1272的扫描，我们在9μm分辨率的基础上，精确测量药片内部的孔隙结构。这种高精度的三维成像能力使我们以评估孔隙率、孔径分布以及孔隙之间的连通性，这些参数直接影响药物的溶解速度和生物可用性，以便于研究人员优化药物制剂，以实现更好的控释效果。——药物片剂整体三维图像——药物片剂孔隙（绿色）三维分布截面图——孔隙（绿色）三维空间分布及孔径分布（彩色）API分布在药物片剂中，活性的药物成分（API）的均匀分布是保证药品质量和疗效的关键因素之一。MicroCT技术能够提供药片内部API分布的详细三维图像，帮助研究人员识别任何可能的不均匀分布情况。这种高分辨率的成像技术不仅能够在无需破坏样品的前提下检测API颗粒，还能够评估颗粒大小和形态对药效的潜在影响。通过分析API分布，研究人员可以调整生产工艺，确保每一批药物片剂的质量和一致性。——API三维分布截面及整体三维图像包衣厚度对于许多控释或缓释药物片剂而言，其包衣的均匀性和厚度直接关系到药物释放的速率和时间。Micro CT能够非破坏性地测量片剂包衣的厚度，甚至在复杂的多层包衣系统中也能做到。准确测量包衣厚度对于理解药物释放机制、优化包衣工艺以及确保生产过程中的质量控制至关重要。——药物片剂包衣层提取及三维表征（蓝色）——药物片剂包衣层厚度分布表征（彩色）三维X射线显微镜或Micro CT技术在药物片剂逆向工程中的应用，为药物设计和质量控制提供了一种强大的工具。通过高分辨率的三维成像，研究人员可以深入了解药物片剂的内部结构，从而优化药物的制备工艺，提高药品的质量和疗效。而随着Micro CT技术的不断进步和应用，我们有理由相信，这将为药物研发和生产带来更多的创新和突破。