電子顯微鏡助力藥品檢測

制劑的表面和內(nèi)部形貌觀察

藥物制劑的種類非常多，按照物態(tài)分為固體劑型、半固體劑型、液體劑型、氣體劑型。固體劑型（包括片劑、丸劑等）、半固體劑型和少數(shù)氣霧劑的觀察一般適合用SEM，液體劑型和納米固態(tài)劑型的觀察一般用TEM。

固態(tài)藥粉的放大形貌圖

藥粉的導(dǎo)電性一般都比較差，因此在SEM的拍攝中一般采取噴鍍金屬膜層的方法提升導(dǎo)電性。但是由于鍍膜過程帶來的熱效應(yīng)可能會對脆弱的藥物樣品造成一定損傷，造成形貌失真，所以優(yōu)先采用不噴金直接觀察，這時，對SEM的性能就提出了更高的要求。

上圖中的兩種不同的藥物采用了不同的拍攝條件，左圖采用無鍍膜的方式直接UVD探頭拍攝低真空下的SE圖像，有效避免了荷電和熱損傷；右圖的藥粉耐熱性較好，不容易出現(xiàn)損傷，采用了噴鍍金屬膜的前處理方式，使用高真空SE探頭低加速電壓拍攝高分辨率形貌。

片劑、沖劑、針劑、丸劑、氣霧劑等常規(guī)劑型，需要每日用藥多次，不僅使用不便，而且血液中的藥物濃度起伏很大，會出現(xiàn)“峰谷”現(xiàn)象：當(dāng)血藥濃度處于高峰時，超過了最合適的治 療濃度，容易引起副作用；

反之，藥物濃度降到低谷時，又遠(yuǎn)在所需濃度之下，難以發(fā)揮治 療作用。于是，人們迫不及待地需要新型制劑來解決這個問題。在這個背景下，新的藥物劑型———緩釋制劑與控釋制劑就應(yīng)運(yùn)而生了。

a.丸劑和片劑的表面和截面形貌圖

（含局部放大圖）

緩釋和控釋技術(shù)在藥物中應(yīng)用后，能在較長時間內(nèi)持續(xù)釋放藥物。

與普通制劑相比,這種給藥 方式有三大優(yōu)勢：

1. 延長藥效、減少服藥次數(shù)，尤其適用于需要長期服藥的慢性病患者；

2. 提供平穩(wěn)、持久的有效血藥濃度，避免或減小峰谷現(xiàn)象，有利于提高藥物使用的安全性，減少不良反應(yīng)，對胃腸道具有保護(hù)作用；

3. 藥物作用時間較長、化學(xué)穩(wěn)定性較好，減少了在貯存時易變質(zhì)失效或口服后經(jīng)胃酸作用被破壞的幾率。

已壓制成型的緩釋丸劑和片劑肉眼或外表面看起來差別并不大，但心部可能存在較大差別。上圖顯示了部分丸劑和片劑的表面和截面形貌。可以看出，對于某些片劑或丸劑，刀片切割已經(jīng)能夠幾乎完全反映內(nèi)部的形貌特征，分層情況和多孔的分布情況可以清楚地被看到。

正是由于這些像“3D濾網(wǎng)”一樣的分層或多孔的鏤空結(jié)構(gòu)，研究人員通過模擬人體內(nèi)的腸胃微環(huán)境，控制這些細(xì)微結(jié)構(gòu)在人體內(nèi)對藥物有效成分的透過率，緩釋藥才能真正發(fā)揮療 效。然而，如果想要分析每一層截面上局部的成分和含量，可能還要借助其他樣品前處理設(shè)備完成。

b.丸劑的截面

（Hitachi IM4000plus離子研磨儀處理）

圖b所示，相對于圖a，丸劑的剖面被更清晰地觀察到。從低倍到高倍、從全貌到局部充分展現(xiàn)了丸心、內(nèi)層、中層、外層的形貌特征。背散射電子的成分襯度，使圖像襯度更加明顯，甚至單一分層內(nèi)部的片狀微粒組合方式也得到完 美呈現(xiàn)。從外觀上說，很明顯，圖b比圖a中的樣品截面看起來更加平整、雜質(zhì)附著也更少。

這主要是由于使用Hitachi IM4000plus離子研磨儀進(jìn)行了樣品前處理，樣品更為干凈，完 美避免了手動切開或者機(jī)械拋磨帶來的刮擦、變形、外來污染物引入等問題，使得此樣品更適合做EDS成分分析。

藥品的研發(fā)過程中,日立掃描電鏡助力研究人員解決研究過程中出現(xiàn)的難題,找到新的研究方向。