In der pharmazeutischen Forschung ist das Verständnis der Oberflächeneigenschaften von Vitamin-C-Tabletten von entscheidender Bedeutung für die Optimierung ihrer Verabreichung.
Diese Eigenschaften werden in der Regel mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie (SEM) und der Rasterkraftmikroskopie (AFM) untersucht. SEM liefert detaillierte Informationen über die Oberflächenmorphologie, während AFM die Oberflächenrauheit im Nanobereich misst. Die Kombination dieser Techniken stellt jedoch eine Herausforderung dar, insbesondere wenn es um Partikel im Nanometerbereich geht.
Das herkömmliche AFM hat aufgrund der Grenzen der optischen Mikroskopie und der Rauheit der Tablettenoberfläche Schwierigkeiten, seine Spitze auf solch kleinen Partikeln zu positionieren, was zu potenzieller Kontamination und ungenauen Daten führt. Darüber hinaus kann das SEM allein zwar die Oberflächenmorphologie sichtbar machen, aber nicht die detaillierten Daten zur Oberflächenrauheit liefern, die das AFM bietet.
Mit dem FusionScope können Forscher bestimmte Partikel mit dem SEM leicht identifizieren und dann die AFM-Spitze genau an die Stelle führen, an der sie detaillierte Messungen der Oberflächenrauheit vornehmen möchten. Der kombinierte Analyseansatz und das universelle Koordinatensystem machen einen Probentransfer zwischen den Instrumenten überflüssig, wodurch das Kontaminationsrisiko verringert und die Effizienz der Analyse verbessert wird.

In diesem Applikationsbeispiel wurde das FusionScope zur Analyse von Vitamin-C-Partikel unterschiedlicher Größe und Morphologie eingesetzt. Die SEM-Untersuchung lieferte einen Überblick über die Partikel, während die AFM-Untersuchung präzise Messungen der Oberflächenrauigkeit ermöglichte. Die Messungen ergaben erhebliche Rauheitsunterschiede zwischen den einzelnen Partikeln, wobei die Werte zwischen 150 und 600 Nanometern lagen. FusionScope ermöglichte auch die Identifizierung potenzieller Oberflächenverunreinigungen durch die Kombination von Phase Imaging und Kraft-Abstands-Kurven, was Einblicke in die Materialzusammensetzung der Partikel ermöglichte.

Vorteile und Ergebnisse

Der Einsatz von FusionScope vereinfacht den Prozess der Analyse im Nanobereich durch die Integration mehrerer Techniken in einer einzigen, leicht zu bedienenden Plattform. Es reduziert die für die Datenerfassung benötigte Zeit und minimiert das Risiko einer Verunreinigung oder Beschädigung der AFM-Spitze. Darüber hinaus bietet es eine umfassende, korrelative Analyse der Partikeleigenschaften, die für die Optimierung des Designs und der Funktionalität von pharmazeutischen Tabletten wie Vitamin C von entscheidender Bedeutung ist.
Durch die Verbesserung der Genauigkeit und Effizienz der Partikelanalyse stellt FusionScope einen bedeutenden Fortschritt auf dem Gebiet der pharmazeutischen Forschung dar und bietet Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in Forschungsinstituten und Industrie gleichermaßen ein leistungsstarkes Werkzeug.

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