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

在現代藥物研發(fa)和質量(liang)控制領(ling)域(yu)，三(san)維X射(she)線(xian)顯微(wei)成像(xiang)或顯微(wei)計算機斷層掃描（Micro-CT）技術已經成為一個缺(que)少不可的(de)(de)(de)(de)(de)工具。特(te)別(bie)是在藥物片劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)逆向(xiang)工程(cheng)研究中，該技術以其非破(po)壞性(xing)、高(gao)分辨(bian)率的(de)(de)(de)(de)(de)成像(xiang)能力，為藥物的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)評估(gu)和新藥研發(fa)提供了強(qiang)有力的(de)(de)(de)(de)(de)技術支持(chi)。本文中我們將在布(bu)魯克桌(zhuo)面型三(san)維X射(she)線(xian)顯微(wei)鏡（XRM/Micro CT）SKyScan1272的(de)(de)(de)(de)(de)協助下，探究顯微(wei)CT在藥物片劑(ji)逆向(xiang)工程(cheng)中的(de)(de)(de)(de)(de)三(san)個關鍵(jian)應用：孔隙分析(xi)、活性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)藥物成分（API）分布(bu)以及(ji)包衣厚度表(biao)征(zheng)。

——藥物片劑及切片圖像正交三視圖

孔隙分析

藥(yao)物片劑的(de)(de)孔隙(xi)性對于其釋(shi)放動(dong)力學有著重(zhong)要的(de)(de)影(ying)響(xiang)。通(tong)過SkyScan1272的(de)(de)掃描(miao)，我們(men)(men)在9μm分辨率的(de)(de)基(ji)礎上，精(jing)(jing)確測量藥(yao)片內(nei)部的(de)(de)孔隙(xi)結構。這(zhe)(zhe)種高精(jing)(jing)度的(de)(de)三維(wei)成像能力使我們(men)(men)以評(ping)估孔隙(xi)率、孔徑(jing)分布以及孔隙(xi)之(zhi)間(jian)的(de)(de)連(lian)通(tong)性，這(zhe)(zhe)些(xie)參數直接影(ying)響(xiang)藥(yao)物的(de)(de)溶解速(su)度和(he)生物可用性，以便于研(yan)究人員優化藥(yao)物制劑，以實現更(geng)好的(de)(de)控釋(shi)效(xiao)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(yao)(yao)物片劑中，活性的(de)藥(yao)(yao)物成分(fen)(fen)（API）的(de)均(jun)勻(yun)分(fen)(fen)布是保證藥(yao)(yao)品質量(liang)和(he)療效的(de)關鍵因(yin)素(su)之(zhi)一(yi)。MicroCT技術能(neng)夠提供藥(yao)(yao)片內部API分(fen)(fen)布的(de)詳細三(san)維圖像(xiang)，幫助研究人員(yuan)識別任何(he)可(ke)能(neng)的(de)不均(jun)勻(yun)分(fen)(fen)布情況。這種高分(fen)(fen)辨率(lv)的(de)成像(xiang)技術不僅能(neng)夠在無(wu)需破壞樣品的(de)前提下檢測(ce)API顆粒(li)，還能(neng)夠評(ping)估顆粒(li)大小和(he)形(xing)態對藥(yao)(yao)效的(de)潛(qian)在影(ying)響。通過分(fen)(fen)析(xi)API分(fen)(fen)布，研究人員(yuan)可(ke)以調整生產工藝(yi)，確保每一(yi)批藥(yao)(yao)物片劑的(de)質量(liang)和(he)一(yi)致性。

——API三維分布截面及整體三維圖像

包衣厚(hou)度

對(dui)于(yu)許多控釋或緩釋藥物片劑而言，其包衣(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)均勻性(xing)(xing)和厚度直(zhi)接關系到(dao)藥物釋放的(de)速率和時間。Micro CT能(neng)夠(gou)非(fei)破壞性(xing)(xing)地測(ce)量(liang)(liang)片劑包衣(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)厚度，甚至在復(fu)雜的(de)多層包衣(yi)(yi)(yi)(yi)系統(tong)中(zhong)也能(neng)做(zuo)到(dao)。準(zhun)確(que)測(ce)量(liang)(liang)包衣(yi)(yi)(yi)(yi)厚度對(dui)于(yu)理(li)解藥物釋放機制、優化包衣(yi)(yi)(yi)(yi)工藝以及(ji)確(que)保生產過(guo)程中(zhong)的(de)質量(liang)(liang)控制至關重要。

——藥物片劑包衣層提取及三維表征（藍色）

——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(ji)術在藥(yao)物(wu)片(pian)劑(ji)逆向工(gong)程中的(de)應(ying)用，為藥(yao)物(wu)設計和(he)質量控制提供(gong)了一種強大的(de)工(gong)具(ju)。通過高分辨率的(de)三維成像，研(yan)究人員可(ke)以深入了解(jie)藥(yao)物(wu)片(pian)劑(ji)的(de)內(nei)部結構(gou)，從而優化藥(yao)物(wu)的(de)制備工(gong)藝，提高藥(yao)品的(de)質量和(he)療效。而隨著(zhu)Micro CT技(ji)術的(de)不斷(duan)進步和(he)應(ying)用，我們有理由(you)相(xiang)信，這(zhe)將為藥(yao)物(wu)研(yan)發和(he)生產帶來更多的(de)創(chuang)新和(he)突破。