自动显微镜方法 - Morphologi 应用和案例研究

Morphologi G3 可应用于所有行业领域。在生产流程的任意阶段 — 从早期的研究和开发，到过程分析、生产故障排除和根本原因分析，再到最终产品质量控制 — 本仪器均可将您对产品和流程的了解提升到前所未有的高度。

许多行业要求具备精确表征颗粒材料的能力。有时颗粒的大小和形状以及产品的属性和行为之间的联系明确，为人所知。更多的情况则是这种联系尚不明确，其原因主要是迄今还没有能够识别样本之间细微区别的分析工具。下面是一些应用实例：

实例 1：制药应用和 PAT 计划

制药行业与许多其他制造行业有着显著区别。这些不同包括：

• 高附加值产品
• 产品开发周期长
• 受到外部机构的严格监管
• 高度重视生产流程中的质量保证和控制
• 产品直接关系到生命安全

正是由于这些原因，充分理解并严格控制生产流程，使之尽可能高效就显得至关重要。

FDA 倡导的 PAT（Process Analytical Technologies，过程分析技术）计划为制药业提供了法规框架和文化动力，以改进对流程的理解、评估新的分析技术。此计划鼓励制药业识别出哪些参数对质量至关重要，以及哪项技术最适合于测量这些参数。

药物的赋形和活化成分物理属性的不同可能导致最终配方的变化。即使颗粒的大小和形状只存在细微的差异，也会显著影响颗粒的产品性能测量，例如生物药效率、流动性、稳定性、混合和压片效率。

这些差异可能由原材料或在后续加工步骤中造成。即使原材料的规格完全一致，也可能由于不同原材料供应商的不同批次而产生差异。由于之前未提供可靠的形状数据，许多原材料的规格未进行严格的定义，因此无法确保不同批次具有足够的相似性。

结晶、干燥、研磨、混合、过滤等每个生产流程都会导致产品发生变化，因此必须对这些流程进行精密控制。传统的大小测量方法常常不足以控制生产流程的变量，以提高最终产品性能。Morphologi G3 仪器具备超高灵敏度和分辨率，用户使用它可识别、测量和监控对产品质量至关重要的流程变量。

实例 2：对精细颗粒的灵敏度

整体颗粒大小测量技术通常“以体积为基础”提供数据。也就是说每个颗粒的贡献与其体积成正比 － 大颗粒在分布中占支配地位，小颗粒的影响则被忽略不计，因为小颗粒的体积相对于大颗粒而言微不足道。

图像分析“基于数量”提供数据。也就是说，每个颗粒对分布的贡献相同 － 极小颗粒与极大颗粒占有完全相同的权重。

精细颗粒的存在不会产生重要的影响。如果确实如此，那么整体系统的体积响应会更快、更方便。

然而，如以诊断和故障排除为目的，为完全理解生产流程，精细颗粒的存在就变得非常重要，图像分析中对精细颗粒的超高灵敏度就成为必须。

实例 3：对粒形的灵敏度

某批次的药物赋形剂连续在生产流程的压片阶段失败。压片流程恰好是生产流程的最后一步，此时所有价值都已融入产品，在这个环节不过关必将造成高额损失。

用户希望尽早，最好在原材料阶段就可识别失败的批次。传统显微方法或整体大小测量方法无法对四个批次进行区分。

自动图像分析技术临危受命，开始对四个批次的平均凸起度进行评估。凸起度用于衡量颗粒的表面粗糙度。失败批次总是比其他三个通过批次具有较低的平均粗糙度。

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实例 4：杂质颗粒识别

图像分析以数量为基础生成数据，对颗粒形状具有高灵敏度，因此是检测是否存在数量极少的微杂质颗粒的理想技术。

使用单个参数或多个参数的组合，可检测并量化杂质颗粒。例如 － 平均亮度可用于识别不同于主要样本的较暗、高对比度的颗粒。

平均亮度分布表明两个节点 － “透明颗粒”节点包含所有主要样本颗粒，“较暗颗粒”点标识出较暗的杂质颗粒。