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1064nm激光拉曼光譜儀制藥中的應(yīng)用
雖然紅外吸收光譜技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于制藥行業(yè),,但其具有一定的局限性。與紅外吸收光譜相比,,拉曼光譜具有如下明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì):
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光譜分辨率更高,,能給出更多的光譜細(xì)節(jié),信息更加豐富,;
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拉曼測(cè)試簡(jiǎn)單,,不需要制樣。紅外需要制樣,,對(duì)于某些硬度高的樣品,,制樣尤其困難;
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具有更好的共焦顯*能,,空間分辨率達(dá)到亞微米級(jí),,可給出樣品的精細(xì)化學(xué)組分分布圖像,;
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可在線原位分析;
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可更加直接的與多變量校正,、回歸分析結(jié)合,,從而進(jìn)行定量分析。
以上特點(diǎn)決定了拉曼光譜在制藥的各個(gè)環(huán)節(jié)中都具有巨大的應(yīng)用潛力,,如:原料篩查,;過程監(jiān)控,包括反應(yīng),、晶化,、配藥、干燥,、混合等,;晶型識(shí)別;有效成分和賦形劑的表征等,。以下列出幾個(gè)BaySpec拉曼光譜儀在藥物中的典型應(yīng)用:
1.成份鑒別
拉曼光譜給出物質(zhì)的結(jié)構(gòu),、組分及官能團(tuán)等信息,是物質(zhì)的指紋圖譜,,可方便地鑒別,、區(qū)分各類藥物的成分。
下圖為撲熱息痛,、阿司匹林等藥物組分的拉曼光譜(測(cè)試儀器為BaySpec Nomadic™拉曼光譜儀在1064nm波長(zhǎng)下的拉曼光譜),。由指紋圖譜可清晰地對(duì)各物質(zhì)進(jìn)行識(shí)別和指認(rèn)。
2.晶型研究:多晶型,、偽多晶現(xiàn)象識(shí)別
多晶型是藥物中非常常見的重要現(xiàn)象,,它直接影響到藥物的生物利用度、藥效,、毒副作用,、制劑工藝及穩(wěn)定性等。晶型的控制是衡量藥品質(zhì)量和效果的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn),。
目前常用來研究晶型的方法有:X射線衍射,、紅外光譜及熱臺(tái)顯微方法等;這些方法都有各自的限制:X射線衍射通常樣品量要求較大,,不利于分析混合物中各組分,,操作復(fù)雜且整機(jī)價(jià)格昂貴。紅外光譜方法需要樣品制備,,尤其是在研磨過程中可能導(dǎo)致晶型轉(zhuǎn)換,,而且光譜分辨率不高。
與這些方法相比,,拉曼光譜技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn):對(duì)樣品的要求量比較少,、無損,、無接觸、不需要樣品制備,、可進(jìn)行1~2μm的微區(qū)分析,,且精度和光譜分辨率高,適合用于藥物的快速分析,。
根據(jù)研究D-甘露醇(D-mannitol),,具有α-, β- 和δ-三種多晶型,,具有相同的化學(xué)式,,但結(jié)構(gòu)不同,是同分異構(gòu)體,。下圖中,,使用BaySpec’s RamSpec™™-HR 高分辨1064nm拉曼光譜測(cè)試分析,能清晰地分辨出這三種物質(zhì)狀態(tài),。
3.藥片上的成分分布
藥品有效成分的分布是衡量藥物質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,。有效成分含量不均勻,不僅會(huì)直接影響到藥品劑量的準(zhǔn)確性,,同時(shí)也會(huì)直接影響治病的療效,,嚴(yán)重的還會(huì)危及生命安全。
下圖為D-甘露醇的α- 和 β- 型混合樣品的拉曼光譜成像,。由于樣品是多元混合物,拉曼光譜成像利用不同的顏色表示各成分在樣品表面的位置分布,。這對(duì)于研究和改進(jìn)制藥的工藝過程,,有效成分的生物利用等起到重要作用。
4.藥物活性的判別
藥物的藥物活性(API)與藥品內(nèi)有效成分的晶型有關(guān),,有效成分可能還有不同的同質(zhì)異構(gòu)體晶型,,或含有假晶等 ,使用拉曼的指紋特征性判斷藥物成分的類型,,能夠較好的區(qū)分藥物活性,。
下圖中是鹽酸雷尼替丁的主要藥物活性為Zantac®,通常存在兩種明顯的同質(zhì)異構(gòu)體和幾種假晶,。圖中使用BaySpec’s RamSpec™-HR高分辨率1064nm拉曼光譜儀測(cè)試的拉曼光譜,,可以明顯判斷API主要成分Zantac-150®是II 型,而市面通用品牌含有I型,。
相比于532nm&785nm激光波長(zhǎng)激發(fā),,1064nm在藥物中的檢測(cè)中抑制熒光的效果,更具有拉曼檢測(cè)優(yōu)勢(shì),。
總之,,作為一種功能強(qiáng)大的新型快速分析手段,,拉曼光譜正逐漸成為藥物制造和檢驗(yàn)行業(yè)中*的工具之一?!吨袊?guó)藥典》作為中國(guó)生產(chǎn),、供應(yīng)、使用和管理部門檢驗(yàn)藥品的專業(yè)法典,,已經(jīng)在2010年版的附錄中增加了拉曼光譜法的指導(dǎo)原則,,今后勢(shì)必會(huì)有越來越多的研究單位和企業(yè)關(guān)注拉曼在制藥和藥檢方面的應(yīng)用,我們也會(huì)不斷拓展拉曼在該領(lǐng)域的表征方法,,提供拉曼在藥物成分定量研究,、相態(tài)測(cè)定、藥物結(jié)晶過程研究,、生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及藥理研究等方面的信息,。