使用X射线显微镜监测来研究药物片剂的微观结构：潜在的含量和与常见物理方法的比较

在该研究中，通过X射线微量射孔研究了片剂微观结构。目的是获取有关其微观结构的信息，从而获得更深入地解释片剂性质（机械强度，部件分布）和合格的财产功能。讨论了图像处理中的挑战，用于正确识别固体和空隙。此外，与表征活性药物成分（API）含量（API）含量（API）含量（汞孔隙率，计算的片剂孔隙率，聚焦离子束扫描电子显微镜（FIB-SEM）的互补物理方法，XMT测量与互补的物理方法进行了统治性。由于XMT的分辨率与片剂中的孔径有关的分辨率，通过XMT的衍生孔隙率通常低于基于几何数据的计算孔隙率。

随着作用压力和API浓度上升，实际和计算的API之间的偏差减少。XMT显示API簇存在于含有> 1wt％的布洛芬的所有片剂。通过沿着片剂的所有尺寸推导绳索长度来评估组件的3D取向。增加的压缩应力导致绳索长度上升，显示相应材料的较高连接性。z方向上的较小程度示出了压实过程的各向异性。另外，织物中的裂缝在片剂中鉴定在没有可见的宏观损伤的片剂中。最后，如果考虑到其限制，XMT的应用提供了有价值的结构见解，并且通过先进的预处理促进其优势。

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或继续阅读这里：Ann Kathrin Schomberg，Alexander Diener，IsabellWünsch，Jan Henrik Finke，Arno Kwade，
使用X射线显微镜监测来研究药物片剂的微观结构：潜在的含量和与常见物理方法的比较，国际药学杂志：X，第3卷，2021,100090，ISSN 2590-1567，HTTPS://DO.ORG/10.1016/J.ijpx.2021.100090。（https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s2590156721000190）

材料
药物赋形剂微晶纤维素（MCC，X10 =20μm，X50 =63μm，x90 =139μm，Vivapur®101，选择JRS Pharma，Rosenberg，德国）和活性药物成分布洛芬（IBU，X10 =9μm，x50 =31μm，x90 =34μm诺华Pharma，巴塞尔，瑞士）作为材料。MCC主要由细长的初级颗粒和近似球形附聚物组成，而IBU的颗粒形状近似矩形（图1）。通过氦曲线测定的固体密度为MCC为1.544g / cm 3，对于IBU为1.112g / cm 3。此外，硬脂酸镁（FacI，Carasco Ge，意大利）用作润滑剂。

结论与前景
在本研究中，应用基于XMT测量和图像处理的系统表征的方法来可视化并研究由API布洛芬和赋形剂微晶纤维素组成的片剂的微观结构。在相对大的体积上进行三相（赋形剂，API，孔）的图像分割，分辨率（5.06μm）^3.体素。这限制了小孔的鉴定，这导致低估（50-75％）的孔隙率和高估计的低密度的固相。然而，偏差量少于5％。XMT检测较多的孔径较大的孔（约40％的孔体积>5μm），而MIP在100MPa中产生较高的小孔级数（> 95％的孔体积<5μm）。然而，FIB-SEM确认了片剂内的大小孔隙的存在。因此，XMT是用于确定真正的内部孔径（而不是瓶颈）的有用工具，这可能在将来可能更好地促进对平板电量的理解。

尊重ROI的必要尺寸，可以检查微观结构关于IBU的分布和均匀性。以前的过程步骤中的聚集在诸如混合的诸如混合的诸如混合中产生的粗IBU簇，并且可以基于施加的应力及其连通性来解释它们的变形及其连通性。这种簇导致经验标准偏差的高值，特别是对于低IBU内容物，这可能导致分开片剂的部件或一般的不同片剂之间的不同内容物。由于纯物质的不同瞬时弹性恢复行为，这种不均匀性可能导致在压实后的弹性恢复期间产生高局部应力梯度。结果，当XMT从片剂表面不可检查时，XMT可以证明裂缝。然而，内部裂缝（在200MPa压缩应力下）直接始终与拉伸强度的损失相一致。此外，引入了线的长度分析，以提供关于每个固相的连接的方向特定信息，提供各向异性信息并测量颗粒的变形（在Z方向上较窄的分布）和停滞或损失在高应力（200MPa）与内部裂缝连接。

这些呈现的方法可以用作工具，以确定对药片的质量属性的关键影响，例如在债券网络上，并通过提供至关重要的信息。现有的工艺步骤，如混合和填充程序也影响混合性质（均匀性和混合物内部颗粒的尺寸）。因此，IBU和赋形剂在片剂结构内的分布和分散以及它们对机械性能的影响应该是在未来的研究中更详细地通过XMT测量分析。这里，可以考虑不同的方面以获得更高质量的图像。因此，可以进行更精确的相和尤其是孔分布的分析。首先，尽管检查的体积同时降低，所得到的图像的更高分辨率将提高质量。使用具有较低直径的片剂可能有助于更好的结果，因为渗透深度降低，因此X射线强度的降低也降低，导致更好的强度分辨率。具有较高分辨率CCD摄像机的XMT设备将进一步有助于更好的结果。或者，仅提供单色X射线束的同步rotron能够在不同的固体密度之间更好地分化，因此在不同的阶段之间。代替标准的X射线成像方法，如计算断层摄影，其检测通过样本在传输后的强度的差异，可以使用称为相位对比X射线成像或相位敏感X射线成像的替代方法。 Here, the contrast-to-noise ratio can be improved using X-ray interferometry, which measures the X-ray deflection, providing more detailed information about density variations especially to low densities.

使用不同的成像技术，如FiB-SEM和拉曼并行，也可能是一种有趣的方法，可以在局部地位进入孔隙结构和API和赋形剂的分布。