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熱分析法在藥物結(jié)構(gòu)確證和質(zhì)量控制中的應用
熱分析方法是測量物質(zhì)的理化性質(zhì)與溫度關(guān)系的一種技術(shù),,包括差熱分析法(Differential Thermal Analysis,DTA),、熱重分析法(Thermogravimetry Analysis,,TGA)和差示掃描量熱法(Differential Scanning Calorimetry,,DSC)等,,具有用量少,、快速,、簡便、準確等特點,。近年來,,熱分析法在藥學研究領(lǐng)域中的應用日益廣泛,現(xiàn)在,,它已作為常規(guī)的技術(shù)被列入包括中國藥典2005年版在內(nèi)的多國藥典附錄中,。如何在藥物結(jié)構(gòu)分析及質(zhì)量控制等方面有效運用熱分析技術(shù),為藥品研究和審評工作發(fā)揮作用,,值得探討,。
差示掃描量熱法(DSC)是在程序控制溫度下,測量供試品與參比物熱量差與溫度關(guān)系的一種技術(shù),。差示掃描量熱曲線以溫度為橫坐標,,以能量差為縱坐標,DSC曲線隨供試品而異而顯示不同的吸熱峰或放熱峰,。
在固體結(jié)晶性藥物中,,熔點是衡量藥品質(zhì)量的重要指標之一,熔點下降或熔距展寬均意味著藥品純度的降低,。中國藥典采用毛細管法測定熔點,,設(shè)備簡單,操作方便,,但人為因素較多,,如加熱速度、視覺誤差,、熔點的判斷等等,。用DSC測定熔點,可有效控制加熱速度,,了解被測樣品熔融整個過程,,對于熔融伴隨分解、熔距較長,,用毛細管法測定較困難的供試品,,則能取得較理想的準確性和度,。一般來說,藥品的純度越高,,熔距越窄,,DSC譜圖曲線峰形越敏銳。
熱重分析(TGA)是在程序控制溫度下,,測定物質(zhì)的重量與溫度關(guān)系的一種技術(shù),。熱重曲線以溫度為橫坐標,以質(zhì)量為縱坐標,,TG曲線通常呈臺階狀,,質(zhì)量基本保持不變的區(qū)段稱平臺,平臺之間的差值可定量計算供試品所失質(zhì)量的比例,。
藥品在合成或純化過程中,,經(jīng)常會引入結(jié)晶水(或結(jié)晶溶劑),利用熱重分析,,可方便地區(qū)分供試品所含水分是吸附水還是結(jié)晶水,,還可定量測定水分或其他揮發(fā)物質(zhì)的分子比。與干燥失重法相比,,TGA具有供試品用量少,,檢測快速,數(shù)據(jù)處理方便且信息量大等優(yōu)點,。如USP24版采用TGA測定抗癌藥硫酸長春堿的水分,,供試品僅需10mg,升溫速度為5℃/min,,溫度范圍從室溫到200℃,;而CP2005版采用105℃干燥2小時,供試品約需1g,。
*,,藥物的多晶型現(xiàn)象是普遍存在的,晶型不同,,可對藥物的生物利用度,、藥效、毒副作用,、制劑工藝及穩(wěn)定性等各方面產(chǎn)生影響,因此,,對藥物的晶型進行準確而快速的鑒別測定是非常必要的,。目前,鑒別晶型的方法主要有:熔點測定法,、溶解度測定法,、紅外分光光度法,、熱分析法、X-射線粉末衍射法等,,其中,,熱分析法因其具有快速、簡便等特點,,是晶型研究中常用的方法之一,。
常用輔料甘露醇具有多種晶型,常見的有α-和β-兩種晶型,,β-晶型的DSC圖譜顯示有一強的吸熱峰,,而α-晶型的圖譜可觀察到α-向β-構(gòu)型的轉(zhuǎn)化過程。無味氯霉素有A型和B型兩種晶型,,混有兩種晶型的試樣DSC曲線有兩個吸熱峰,,85℃是B晶型吸熱特征峰,90℃是A晶型吸熱特征峰,。冷卻至室溫再升溫則只剩下85℃吸熱峰,,說明混合晶型已轉(zhuǎn)化為B晶型。1,4-二氫吡啶類鈣拮抗劑尼莫地平用不同有機溶劑重結(jié)晶得到H型和L型兩種晶型,,DTA圖譜顯示晶型H為低能態(tài)穩(wěn)定型,,晶型L為高能態(tài)亞穩(wěn)定型。同樣,,1,4-二氫吡啶類鈣拮抗劑阿折地平也存在多晶型,,包括α-和β-晶型以及無定型,無定型的穩(wěn)定性比α-和β-晶型小,,α-和β-晶型的熔點差別較大,,分別為122℃和198℃左右,如果DSC圖譜顯示供試品吸熱峰較寬,,則可能混有其他晶型,。
綜上所述,熱分析技術(shù)在藥物的結(jié)構(gòu)確證和質(zhì)量評價等方面有著廣泛的應用,,此外,,它在藥物制劑研究以及固體藥物熱穩(wěn)定性等研究中的應用,同樣具有其他方法不可替代的作用,。