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扫描电镜助力复合维生素片的研究

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近年来,随着智能移动手机的普遍应用,手机和电脑与人的关系更加紧密。无论是在地铁上、还是在饭桌上、低头族仿佛成了大多数人的诟病。而长期的低头工作,会导致颈椎疼痛难忍、背部不适、甚至还会出现头晕力乏等现象。


面对这些问题、很多人会选择用维生素片等保健药品来改善健康状态。那么,一款药片是否真的含有我们所需的各种营养成分,以及药片在微观下的分布如何?通过扫描电镜即可一探究竟。


我们选取了一款市面上常见的复合维生素片,其抛开表面光镜照片如上图所示。通过光镜图像,我们大致了解到该药片包含多种成分,且颗粒大小不一,最外层存在一层包衣用作保护药片。但当我们想进一步放大观察,或者探究各个位置的元素分布情况时,该图像显然无法满足我们的要求。

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和光镜不同,扫描电镜作为观察材料微观结构的利器,具备高分辨、大景深,且能获得元素成分信息的优势,而被运用在各个行业。近期,一款来自赛默飞世尔科技公司的扫描电子显微镜(原FEI)Axia ChemiSEM因其成像能力而广受关注。与传统钨灯丝电镜不同,Axia的诞生,标志着扫描电镜的成像,从单一的形貌灰度图像,飞跃至形貌与元素分布并举的多维度彩色成像。毫不夸张地说,Axia这种创新的工作模式为扫描电镜的材料分析创造了一种新思路,同时也树立了下一代扫描电镜发展的方向和标准。

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Axia ChemiSEM实物图



我们使用Axia ChemiSEM扫描电镜任意选取该维生素片的某一区域进行放大,通过CBS背散射探测器获得表面至少分布四种不同成分。为了进一步确定元素组成,采用Axia ChemiSEM一键实时能谱功能,在原图的基础上快速获得了成分分布图,如下图所示。

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一键点击红框中的图标

即可快速获得能谱结果,无需切换软件


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维生素片表面BSE像


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维生素片表面实时能谱像



通过对比维生素片产品信息表,再结合实时能谱分布图像,我们找到了维生素片中主要成分的分布情况。比如:钙(来源于柠檬酸钙)、镁(来源于重氧化镁)、钾(来源于硫酸钾)、铁(来源于富马酸亚铁)、锰(来源于锰氨基酸螯合物)等等。进一步分析,我们可以确定硫酸钾和氧化镁的位置,从而获得其尺寸大小及形态分布,这对于我们调控生产工艺至关重要。同时,元素的定量结果如下表所示。

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利用Axia ChemiSEM实时能谱,快速获得了维生素药片表面各种成分的分布情况,以及在控制药片表面荷电的条件下,采用Axia低真空模式,无需手动安装压差光阑,软件快速切换真空模式,保证了药片的正常成像以及能谱分析。


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