热分析法在药物结构确证和质量控制中的应用
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热分析在药品检验中的应用卫生部药检所研究员杨腊虎珀金埃尔默仪器上海有限公司孙坤冯霆热分析历史回顾X1887年,Le Chatelier用热曲线方法分析陶瓷材料X1899年,DTA问世X1915年,日本物理学家Honda发明热重分析仪TGX1925年,日本电气工程师Kujirai和Akahira首次用热重分析数据进行动力学方面研究X50年代后期,全自动化仪器成为商品X60年代初,自动化热天平和功率补偿式DSC(PC-DSC)亦成为商品X1965年, 在英国阿伯丁举行了首届国际热分析会议X1992年, 划时代改革即把温度细节引入DSC热分析发展趋势X新技术的发展X领域应用的延伸X样品重量减少X多方面应用是指纹试验X扩散和渗透到生产线X计算机化和机器人X整体系统热分析技术载入主要药典X热分析(Thermal analysis)简称TA, 在药品检验中, 最常用的是功率补偿式差示扫描量热法(DSC)目前,发达国家已把热分析法方法作为控制药品质量的主要方法美国药典第24版(2000年版), 英国药典(1998年版), 中国药典(2000年版), 均收载了热分析方法热分析特征X在我国将热分析技术应用在药物分析中尚属起步热分析具有用量少,方法灵敏快速,在较短时间内可获得需要复杂技术或长期研究才能得到的各种信息在化学药品中,大多为有机化合物,并且分子量较小,其熔点一般在300o C以下,因此, 非常适合用功率补偿式差示扫描量热法和热重分析法测定其热特征热分析应用X药物熔点的测定中国药典规定药品的熔点测定为毛细管法,该方法其优点是所需设备简单,操作方便,测定结果相对比较准确,但其加热速度以及人为视误差,特别是多晶型相变时的温度不易掌握用DSC 或DTA测定, 则能取得较理想的结果X药品的纯度测定Renate Reubke等利用DSC测定了导眠能辛可卡因等药品的纯度Candace等报道用DSC测定95种有机物的纯度Vandooren等评价了DSC测定药物纯度作者报道了用DSC测定12种化学药品纯度其中大部分为化学药品对照品并与其他含量测定方法进行了比较X药品多晶型的测定药物多晶型是指一种药物能形成二种以上的晶体结构在化学药品中很多药物存在多晶型作者研究了吲哚美辛甲苯咪唑等几十种药物的多晶型Elser对含硫甾体衍生物的介晶形成作了研究X药品溶剂化物和水份的测定药品溶剂化物可能是在合成过程中引入的残留溶剂或者在药物纯化中导致的测定药品中水份的方法目前常用干燥失重法和卡体氏水份测定法而热分析方法则是首选硫酸阿托品是典型的含一分子结晶水的有机药物X药品的相容性和稳定性测定测定药品制剂中的主成分与赋形剂之间是否相容这是一个长期的稳定性试验课题用热分析方法大大加速了这一进程药学是关于药物配方的性质作用制备及释放过程的学科而药物工业关心的主要是药物配方的开发和生产药物配方提供了药物的活性物质即药品能够供给身体的方式无论是与应用方式有关的生理方面的考虑口皮肤皮下等还是药品的化学物理性质都是合适的药物配方由真正的药品活性配料以及所谓的非活性配料填料添加剂等组成所有成分的比例必须正确活性配料或药品是供给身体起治疗作用或有助于预防治疗或减轻病情的物质另一类药品用于诊断病因药物配方可根据其不同的应用方式口皮肤皮下等或物态固体液体半液体等分成不同的类别由于药物是用来给人类治病的所以采用的质量标准是极其高的伦理因素也须考虑在内质量标准包括无菌或高度无菌使用时的活性证明和无不希望有的效应毒性方面及优良制造行为GMP的要求使用高质量原料在设计的有效期内的产品质量保证为了保证这些质量要求需要合适的分析方法分析结果的准确性必须由校验校准仪器和确认分析方法来检查和证明热分析方法可单独使用各热分析方法可互相结合使用也可同步结合其他技术光谱法色谱法等热分析技术还可以用于检查药物与赋形剂有无相互化学反应有无化学吸着共熔及晶型转变等物理作用小结X综上所述热分析技术在药品检验中有着广泛的应用在新药的研制中间体的检测处方中最佳配方的选择药物稳定性的预测药物质量优劣的评价起着举足轻重的作用热分析在新药评审中的应用X USP BP Chp最新版药典收载了热分析方法热分析在此主要指差示扫描量热法又称DSC, 是六十年代发展起来的新技术在美国欧洲日本等发达国家和地区在新药研制质量标准制定中均列入了热分析方法作为新药结构确定理化常数测定和其他分析方法一样如紫外分析法红外分光光度法高效液相色谱法质谱分析法 1 H核磁共振13-C碳元素分析园二色谱等分析方法X热分析在用于新药中间体质量控制晶型分析纯度测定配方筛选剂型分析等方面均使用了这一技术在有关新药标准品方面更是如此热分析已经作为药品质量控制的重要分析手段由此USP BP等西方国家收载了该方法在药典上并且列出了部分药品用热分析方法测定X在USP关于热分析项下分为DSC和热容法两大类主要功用在于测定样品的熔点晶型纯度水份及挥发性物质并在有关品种规定项下列出了详细的测试条件在这些国家许多大的制药企业内部质控均采用热分析技术可以这样说热分析已作为高技术进入九十年代X我国药典在2000版中收载热分析方法在新药审评中有关理化常数物理特性中规定了凡新药均需进行热分析这一测试项目主要解决研制新药的熔点晶型纯度等方面问题可以这样说在申报新药的资料中空缺了热分析此项新药审评时必退回补加这一分析方法X关于我国新药评审中提出用热分析这一测试仪器的数据提出如下要求样品名称测试温度范围气氛条件一般是氮气仪器生产厂家型号有关仪器参数X关于供试品的预处理将颗粒研细按有关规定进行操作X在实际测定中某些新药不同熔点晶型热焓值水分的测定国产新药酰托普利不同晶型存在并经热分析处理后的数据曾检测到在5批样品中存在不同的三种晶型其中包括含水化合物附件X差示扫描量热法X一. 名词术语及计量单位1.差示扫描量热曲线简称DSC曲线Differential Scanning CalibrationCurve纵坐标为试样与参比物的功率差单位为毫焦/秒mJ/s或毫瓦/秒(mw/s),亦可见mcal/s.1mcal/s = 4.1840 mJ/s2. 升温速率 (Heating rate)程序温度对时间的变化率单位为K/min 或o C/min3. 熔融温度试样由固态变为液态时的温度在此是指DSC峰的外推起始温度单位为K或o C4. 熔化热在恒压过程中试样由固定态变为液态时内能的改变单位为焦耳/克(J/g)二.关于KNO3 及Pb熔融峰的分辨率检定称取标准物质Pb5mg以下KNO32mg以下分离度R为两峰的峰顶间的距离除以两个半峰宽之和如果R大于1.5, 则可认为分离完全三功率补偿式DSC特点1直接的能量测量2具有快速升温和降温速度3能够精确测定药物的纯度美国PerkinElmer 公司具有专利功率补偿式DSC设计原理。
热分析技术在药品检验中的应用研究摘要:随着社会的进步,人们对药品的质量要求变得越来越高,因此为了人们能够用上合格、放心的药品,药品检验的技术也必须得到有效的改进。
近年,热分析技术逐渐在药品检验中被广泛使用,热分析技术在药品检验中的应用是指在通过程序对药品温度的控制,包括升温、降温以及恒温,然后对温度变化时药品进行的物理变化进行检测的一种药品质量检验技术。
这种药品检验技术在《中国药典》的2010年版中有相关记载,明确了热分析技术适用于药品检验中的热分解、多晶型、结晶水、结晶溶剂、物相转化、药物纯度、稳定性以及相容性等的分析检验中。
本文就对热分析技术的种类进行研究,并对热分析技术在药品检验中的应用进行分析。
关键词:热分析技术;药品检验;应用;热重分析;差热分析;一、热分析技术的种类(一)热重分析法热重分析法,简称tga,是指检测人员通过程序的使用,对温控烘箱的温度进行控制,对随着温控烘箱的变化,被测物质的重量如何随之发生变化进行检测的一种热分析技术。
其中,用于表现热重分析结果的曲线称为热重曲线,简称tg曲线,tg曲线的横坐标为物质温度,纵坐标为重量。
有时候为了观察的方便,会结合微分曲线一起使用。
一般来说,物质的重量会因为温度的升高,物质中的挥发性杂质被逐渐去除,而不断下降。
热重分析仪器通常是指微量天平,被安装在温控烘箱中,在微量天平的选取时应该尽可能选取自身重量不会受温度变化影响的天平,以确保热重分析的准确性。
(二)差热分析法差热分析法,简称dta,是指通过程序对试验物质和参照物质温度进行控制的过程中,对两者的温度差随着温度上升而变化的关系进行测量的热分析技术。
其中,用以表现试验物质和参照物质之间的温度差与温度变化关系的曲线图称为差热曲线,简称dta曲线。
在参照物质的选取上,要注意选取具有比较高度热惰性的参照物质,才能使试验物质和参照物质之间的温度差更加明显,常用的热惰性物质有氧化铝和玻璃球等。
因为试验物质会随着温度的提升而发生较为激烈的化学或物理变化,而具有高度热惰性的参照物由于其对温度的变化反应比较迟缓,因此发生变化的速度和程度都要比试验物质弱上不少,从而导致两者的温度差越发明显。
热分析技术在药品检验中的应用摘要:热分析技术操作简单,准确度高,在药品检验中发挥着重要的作用。
本文就热分析技术进行简要介绍,进一步探讨热分析技术在药品检验领域的实际应用情况,尤其是在药品成分分析、药品对照品研发方面、药品质量检测以及中药鉴定方面的应用,从而促进热分析技术得以科学化应用,为药品检验行业做出更大的贡献。
关键词:热分析技术;药品检验;应用热分析技术基于程序温度控制所实现的一种分类技术,对温度变化状态下物质的物理变化进行准确测量。
热分析技术在药物纯度、熔点以及稳定性研究中都发挥着重要的作用。
目前,所采用的热分析仪器其体积较小,占用实验室空间较少,且仪器已经高性能化和全自动化,其中曲线的解析及纯度结果均可通过软件直接显示出来,便于操作,节省时间。
随着现代科学技术的不断进步,热分析技术在药品质量控制以及新药研究等方面也得到广泛应用,以下开展具体分析。
1 热分析技术简介所谓热分析技术,是一种新型的测量技术,在程序控制温度状态下,对物质的物理性质、化学性质以及温度关系进行科学化测量,以准确把握物质在升降温过程中所形成的物化变化,进一步在药品检验中开展具体操作。
热分析技术的优势在于,操作简单,灵敏度高,用量较少,便于开展微量试样检测,且在药品检验领域具有良好的适应性,能够与其他分析手段联合应用,以更好的提高药品检验整体效果。
相关研究表明,热分析技术在药品检验中具有良好的应用价值,基于此项技术出发,能够科学化分析药物加热或冷却状态下的物理变化与化学变化,在获取可靠的供热力学参数的基础上,为药品行业药物理化性质研究以及药物剂型的选择提供可靠的参考依据,推进药品检验行业的不断发展进步。
2 热分析技术在药品检验中的应用2.1药品成分分析热分析技术在药物成分分析中的应用,主要以DTA、DSC和TG法作为主要技术,来对药物成分进行分析和检验。
研究可知,DSC和DTA在药物成分检验中能够准确测定药物热力学参数,以保证药品检验的可靠性。
热分析技术在药品检验中的应用分析摘要:随着人们对生活质量要求的提高,国家对于药品质量管控更为严格,为了确保民众能够放心用药,相关企业应该积极采用前沿药品检测技术。
对此,本文主要以热分析技术为例,介绍了热分析技术类型,分析其在各种检测工作中的应用情况,希望能够为相关企业以及人员提供参考,以充分保证药品检测效果。
关键词:药品检验;热分析技术;应用分析前言:对于热分析技术,主要是测定温度、物理性质以及化学关系的技术,基于程序温控对材料相关转变与反应进行研究,例如相变、蒸发、脱水以及结晶-熔融等相关有机以及无机材料反应热分解与动力学过程中,属于一种关键分析测试方法。
检测药品过程中,热分析技术常用方法为热重分析法(TGA)与差示扫描量热法(DSC),两种方法能够互相补充,部分国家开始在新剂型开发、新药研究以及药品质量控制方面广泛应用该方法,我国也不断推广该技术[1]。
1 热分析技术类型首先,TGA分析法。
根据实际情况角度分析,TGA法在热分析中较为常用,其首先借助计算机程序对温度进行有效控制,之后对此时物质温度与重量进行测量,并展开多次调温处理与测量,进而获得各种温度物质量数据,了解其变化关系。
在该技术中,若是纵坐标选择为重量,横坐标选为温度,那么可以否建热重曲线。
该曲线主要是基于惰性气流影响下物质质量变化情况进行记录。
其次,DSC法。
主要是测量参照物与试验物质在温度不断增加过程中,热量差实际变化情况。
可以根据相关数据进行DSC图谱制作,主要是体现物浓度变化与两者热量差之间关系,其纵坐标选为热量差,横坐标选为温度,曲线峰面积代表物质能量实际转换情况,正峰代表吸热峰,负峰代表放热峰。
在温度传感器与加热器其中分别放置参照物志与试验物质。
使用该技术过程中,保证两种物质温度相同,能够发现其能量转化值存在差异。
2 药品检验工作中热分析技术应用分析2.1药品质量检测应用开展药品检测主要目的,是充分控制药品质量,而药品质量控制的技术指标涵盖吸附水、纯度以及结晶水等。
热分析在药物研究中的应用药物研究是一个非常复杂的过程,需要综合采用多种技术手段进行分析。
其中,热分析作为一种热力学实验方法,在药物研究中发挥着重要的作用。
本文将从药物研究的角度出发,介绍热分析在药物研究中的应用。
一、热分析概述热分析是通过在固体、液态、气态样品中对加热或冷却过程中发生的物理、化学和相变事件进行观察或测定,以获得样品热稳定性、热性质、相变特性及其它物理化学指标的实验方法。
常见的热分析技术有热重分析、差示扫描量热法、动态热机械分析、热膨胀分析等。
热分析技术具有灵敏度高、快速准确、重现性好、适用性广等优点,因此广泛应用于材料科学、燃料化学、生物化学等学科领域。
同时,在药物研究中,热分析也成为了一种重要的分析方法。
二、药物研究中的热分析应用1.药物结构研究药物分子的结构对其效用和作用机理有着重要的影响。
热分析技术可以通过测量不同温度下药物的热重曲线、热容曲线和差示扫描量热曲线等,获得药物分子的热力学参数,如氧化和分解温度、熔点、蒸发热、热容、焓等。
从而进一步了解药物分子的化学结构和分子间的相互作用关系。
2.药物质量控制药物的质量控制涉及到药品的稳定性、相容性和制备等方面。
热分析法可以通过测定药品质量、热稳定性和相容性等指标,来协助药品制备和质量控制工作。
例如,对于某种药物原料或制品,可以通过差示扫描量热法测定其热稳定性,进而确定其保质期和储存条件。
这对药品制造企业来说具有重要的参考价值。
3.药物包装材料筛选药品包装材料的选用对药品的保护和稳定有重要影响。
燃烧热值法可以测定材料的热稳定性,差示扫描量热法可以测定材料的玻璃化转变温度和熔点。
通过这些测定方法,可以筛选出最佳的药品包装材料,从而保障药品的质量和安全。
4.药物分析和检测药物标准的制定需要依据药物的物理化学指标来进行。
热分析技术可以提供丰富的热力学数据,如热力学参数、热性质等,为药物分析和检测提供了可靠的依据。
另外,热分析技术还可以运用于药物的纯度、杂质和残留溶剂的检测。
热分析技术在药学领域中的应用摘要目的:综述热分析技术的基本原理、方法分类,展望热分析技术在药学领域中的应用前景。
方法:查阅近年来有关文献,并进行分析总结。
结果:差热分析法(DTA)、这差热扫描量热法(DSC)和热重法(TG)应用较多,主要在药物鉴别和药物分析上应用。
结论:尽管热分析技术在药学领域应用时间不长,但有着广阔的应用前景。
关键词热分析药学应用1 热分析技术所谓热分析技术,就是研究材料在加热或冷却过程中的物理、化学等性质的变化,对物质进行定性、定量的分析和鉴定物质,为新材料的研究和开发提供热性能数据和结构信息。
在热分析法中,物质在一定温度范围内发生的变化,包括与周围环境作用而经历的物理变化和化学变化(释放出结晶水和挥发性物质,热量的吸收或释放,某些变化还涉及到物质的增重或失重,发生热力学变化、热物理性质和电学性质变化等)。
热分析法的核心:研究物质在受热或冷却过程中产生的物理、化学性质的变迁速率与温度以及所涉及的能量和质量变化之间的关系。
国际热分析协会(International Confederation for Thermal Analysis, ICTA)的定义为:热分析是在程序控制温度(固定的升温或降温速率)下,测量物质的物理性质(质量、温度、热焓、尺寸、机械、声学、电学、磁学等)随温度变化的一类技术。
包括热重法(Thermogravimetry,TG),微熵热重法(Derivative Thermogravimetry,DTG),差热分析法(Differential thermal analysis,DTA),差示扫描量热法(Differential Scanning Calorimetry,DSC),热机械法(Thermogravimetry analysisi,TMA),以及释出气体分析(EGA)、热膨胀分析等等。
其中以差热分析法、差示扫描量热法、热重法、动态热机械分析法最为常用,被称为热分析技术中的四大支柱。
热分析技术在药学领域中的应⽤综述热分析技术在药学领域中的应⽤林锦明1张东春2魏红1赵卫权1林德昌1(1.第⼆军医⼤学药学院⽆机化学教研室上海200433; 2.药学院药物分析教研室)[摘要I概括介绍了热分析技术在中药材鉴别~药物分析以及药剂学中的应⽤以期使⼴⼤药学⼯作者对热分析技术在药学领域中的应⽤情况有较为全⾯的了解O[关键词I差热分析;量热法差⽰扫描;药学[中图分类号I R917[⽂献标识码I A[⽂章编号I0258-879X(2001)11-1043-02热分析(thermal analysis TA)技术是与四⼤光谱并列且互为补充的⼀种仪器分析⽅法O⽬前在药学领域中主要有三类包括差热分析法(differential thermal analysis DTA)~差⽰扫描量热法(differential scanning calOrimetry DSC)和热重量分析法(thermOgravimetric analysis TGA)O由于TA技术具有操作简便快速~样品不⽤烦琐的溶剂处理~试样只需⼏毫克~图形简明易懂~数据可储存于磁盘等优点使其在药学领域中的应⽤越来越受注⽬O1热分析技术在中药材鉴别中的应⽤1.1动物药材的鉴别由于每⼀种物质均有其固有的物理化学性质也即各有其特有的DTA或DSC图谱因此TA技术对动物药材特别是⼀些名贵动物药材的鉴别更具有实⽤价值O由于DTA及DSC⽅法简便~⽆需分离提取就可直接测试尤其是它们能从热焓的⾓度对外观相似且化学组成相同只是其含量有差异的动物药材进⾏定性鉴别及定量分析因此颇受瞩⽬[1I O1.2植物药材的鉴别植物药材的鉴别通常需要⼀定的溶剂提取等较复杂的化学前处理且操作烦琐同时也仅能检测药材中某⼀类成分故难于反映药材的总体理化性质对植物药材鉴别的专属性~准确性也不够⾼O特别是同属不同种植物药材因它们的外观性状~化学成分乃⾄内部显微特征极为相似故鉴别较为困难应⽤TA技术对其鉴别往往能取得较满意的效果[2~4I O1.3矿物药材的鉴别在众多矿物药中有些为同名异物有些则同物异名⽽某些矿物药材特别是粉末状药材它们的外观相似易混淆应⽤TA技术鉴别结果较满意O1.4树脂类药材的鉴别树脂类药材来源于植物体某些器官组织分泌物⽽结成的⼲燥物或经加⼯提取的产物故相关植物的组织特征多不存在因此⽤原植物鉴定较为困难显微鉴别也意义不⼤O若应⽤TA技术则可容易地区别它们的种类及其真伪Oz热分析技术在药物分析中的应⽤2.1药物的熔点测定我国药典规定药物的熔点⽤⽑细管法测定此法常存在⼈为视觉误差及~初熔难于判断等缺点O若⽤DTA或DSC法测熔点可精确控制升温速度且可看到被测样品熔解的全过程故对那些熔化即分解~相邻两熔解温度很接近以及多组分混合体系⽤⽑细管法测试较困难的样品若⽤TA技术测定则⽅便~直观具有实际意义O2.2药物的鉴别对药物进⾏表征和鉴定是TA 技术最基本的功能O由于每⼀种物质有其特定的热⾏为通过对DTA~DSC~TGA图谱的⽐较能快速地对单组分~多组分的药物作出鉴别[5I O2.3药物多晶型的研究应⽤DTA或DSC不仅可区别不同晶型⽽且还可以从热⼒学性质的⾓度研究多晶型药物熔化过程的特点~混合晶型及其变化等O DSC还可定量测定混合晶型中某晶型的含量和⽐率O另外有些药物改变温度~湿度~压强等都会引起晶型的转变⽤TA技术可测出这种晶型改变的条件以便有效地减缓或制⽌这种转变[6I O2.4药物的纯度测定⽤DSC测定药物纯度是基于被测物中含有少量杂质时其熔点⽐⽆限纯物质熔点降低⽽求得O其理论基础是Van t~Off⽅程根据其定量分析的公式,X=(AT AHf)/RT O2很容易求得杂质的摩尔数[7I O4401第⼆军医⼤学学报Acad]Sec mil med Univ2001NOv;22(11) D[作者简介I林锦明(1957-)男(汉族)⾼级实验师.2.5药物的含量测定应⽤DSC进⾏定量分析是依据药物被加热⾄熔解时所吸收的热量与该物质的量成正⽐表现在DSC曲线上即熔融峰⾯积与物质的量成正⽐所以只要求出峰⾯积就可算出被测物质的量或在样品中所占的百分⽐O2.6药物含⽔量的测定及表⾯吸附⽔~结晶⽔~结构⽔的判断应⽤TGA与DTA或DSC同时测定可根据热失重的情况测得药物的总含⽔量也能准确测定其吸附⽔和结晶⽔含量O通常药物的表⾯吸附⽔⽐结晶⽔容易失去脱⽔温度较低且缓慢其热谱峰较矮且宽;⽽结晶⽔的脱⽔温度⾼些其热谱峰较⾼且尖锐;脱去结构⽔其热谱特征为先吸热后再放热O此外TA还能为药品的⼲燥提供最佳的⼲燥温度[8]O3热分析技术在药剂学中的应⽤3.1赋形剂的筛选TA技术可⽤于检查药物与赋形剂有⽆化学反应有⽆化学吸附~共熔~晶型转变等物理化学反应发⽣从⽽为赋形剂的筛选提供有价值的参数O许多发达国家已将其作为赋形剂配伍试验的常规的⾸选⽅法O TA技术为制剂的处⽅设计特别是新药的处⽅设计及制剂质量控制提供了极⼤的⽅便[9]O3.2药物的热降解及稳定性研究通常化学稳定性试验需要⼏个星期甚⾄⼏个⽉有的可能要⼏年才能取得数据资料⽽应⽤TA技术可在⼀天或⼏天内就能完成是研究固体药物稳定性的有效⼿段O 常通过测定药物的活化能并以活化能的⼤⼩作为衡量药物热降解及稳定性的标准O3.3绘制药物体系的相图固体分散体常为⼆元组分系统可通过绘制该⼆元组分体系的相图找出共熔点应⽤DTA或DSC技术可直接准确地测得⼆元组分的熔点继⽽精确地绘制相图⽐传统⽅法简便~客观~精确和快速[10]O3.4固体分散体的鉴定在固体分散体中药物往往是以分⼦状态分散~胶体分散~微晶状态分散或⽆定形沉淀因此需要选择合适的载体~以及药物与载体的恰当⽐例否则会影响药物在载体中的分散状况O DTA及DSC不仅能判断药物的分散程度还可鉴别固体分散体是否属于玻璃态体系[11 12]O 4热分析技术在其他⽅⾯的应⽤应⽤TGA还可以很⽅便地进⾏⾦属络合物分⼦量及聚合物中添加剂含量测定~催化剂活性筛选~催化剂固体酸的测量及化合物分解产物的判断等O TA技术在药物鉴别及质量分析中具有其独特的优点O但对微量的中药有效成分含量的测定存在灵敏度不够以及不能很好地逐⼀分析出热谱中的各个峰的来源成分等缺点有待今后进⼀步探索O[参考⽂献][1]林锦明张汉明赵长⽂.差⽰扫描量热法鉴别珍珠粉与珍珠层粉及其混合物含量的测定[J].第⼆军医⼤学学报1994 15(3):275-277.[2]林锦明郑汉⾂张剑春等.差热分析法鉴别商陆类药材及其误⽤品[J].中药材1995 18(12):611-613.[3]林锦明宓鹤鸣赵长⽂.⼥贞⼦及其混淆品的差热分析鉴别[J].第⼆军医⼤学学报1996 17(3):293.[4]林锦明陈振德郑汉⾂等.不同种榧⼦的差热分析鉴别[J].中药材1998 21(8):394.[5]Li ZJ Zell MT Munson EJ et al.Characterization ofracemin species of chiral drugs using thermal analysisthermodynamic calculation and structural studies[J].J Pharm Sci1999 88(3):337-346.[6]Yanagi T Mizoguchi J Adachi T et al.Preparation andcharacterization of tWo crystalline forms of4-amino-5-chloro-2-methoxy-N-[(2s4s)]-1-Ethyl-2-hydroxymethyl-4-pyrrolidinyl]benzamide(TKS159)[J].Chem Pharm Bull Tokyo2000 48(3):337-346.[7]张伟赵明.差⽰扫描量热法⽤于不同类型药物的纯度分析[J].中国药学杂志1993 28(10):606-607.[8]Ford JL.Thermal analysis of hydroxypropylmethylcelluloseand methylcellulose:poWders gels and matrix tablets[J].Int J Pharm1999 179(2):209-228.[9]邵伟王⼤庆朱⼴太等.差⽰扫描量热法研究⽢草酸钾与复⽅扑热息痛的相互作⽤[J].中成药2000 22(3):78-79. 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热分析法在药物分析中的应用与展望摘要:热分析技术指的是某些物理变化和化学变化发生在材料温度升高或降低时。
通过研究这些变化,可以确定材料的结构。
热分析技术不仅需要少量样品,而且需要灵活的测试条件,对样品的形状没有特殊要求。
更重要的是,它可以在一次测试中获得各种物理和化学信息。
因此,该技术得到广泛应用,并在化工、冶金、医药、建筑材料、环境保护和医药等领域提供了良好的发展前景。
关键词:热分析技术;物理、化学变化;药物分析;应用广泛;前言热分析技术被广泛用于研究物质的各种变化和反应,并可用于确定物质、确定其成分和特征参数等。
热分析是在程序控制的温度下执行的。
准确记录物理化学性质与温度之间的关系,并研究加热(或冷却)过程中物理化学变化,可用于研究药物的物理化学性质和热力学参数。
由于物质的温度变化(质量、温度、热量、机械质量、光量和磁量),开发了各种热分析和测试技术。
常用的测试方法有热重量分析、差热分析和差扫量热方法。
近年来,由于科学技术的进步和计算机的使用,热分析迅速发展,出现了新的仪器和测量方法,如热力学分析(TMA)、热力学分析(DMTA)和声热分析(STA)。
热分析逐渐扩大到医药科学及其生产。
热分析、差热分析和差热分析是热分析的三大支柱,广泛应用于医药领域。
一、热分析技术概述所谓热分析技术,是一种在温度控制下,利用程序来测量物质物理化学性质和温度之间关系的技术。
需要指出的是,通过这种技术,可以很好地分析相关物质在整个温度上升和下降过程中的物理化学变化。
就该技术而言,它具有灵敏度高的优点,可以检测微量样品,并且可以与其他分析方法一起应用。
通过这种技术,可以为药物加热或冷却时发生的物理和化学变化提供有价值的药物分析力学参数,为相关研究提供高效参考。
二、热分析技术的类型1.热重分析热分析技术通常用于热分析。
它使用计算机程序控制温度,然后测量材料的温度和重量,并多次调整温度以获得不同温度下材料重量变化的关系。
热分析技术在药品检验中的应用作者:温昌明来源:《健康周刊》2017年第30期【摘要】在药品检验方面,热剖析技能具有操作简洁、准确度高和用量少的特色,所以得到了广泛的使用。
因而,本文对热剖析技能在药品质量检测、中药鉴定、药物成分剖析和药品化学对照品研制等药品检验的多个范畴的使用问题展开讨论,以供参考。
【关键词】热分析技术;药品检验;应用1 热分析技术概述所谓的热剖析技能,就是在程序控温条件下进行物质的物理化学性质和温度联系测量的技能。
使用该技能,可以研讨物质在升降温过程中发生的物理化学变化。
而该技能的使用具有操作简略和活络敏捷的特色,可以进行微量试样的检测,而且可以与其他剖析手法联合使用。
使用该技能进行药物在加热或冷却过程中发生的物理变化和化学变化的剖析,则可认为药物剖析供给热力学参数,继而为药物理化性质的研讨和药物齐lJ型的选择供给参阅数据。
2 热分析技术的类别2.1 热重分析(TGA)热重分析法是在程序控制温度下,测量物质的分量与温度联系的一种技术。
记录分量改变对温度的联系曲线称热重曲线(TG曲线),热重曲线是在氮气流或其他惰性气流下,因为挥发性杂质失掉,导致分量减失,以温度为横坐标,分量为纵坐标绘制的图谱,为便于调查,也选用其微分曲线,称为微分热重分析(DTG)。
热重分析仪由装在升温烘箱中的微量天平组成。
此天平应对温度不发生称量改变,确保在长时间程序升温时测量稳定。
2.2 差热分析(DTA)在程序控制温度下,测定供试品与参比物之间温度差与温度(或时刻)联系的技术称为差热分析。
差热分析仪由能按选定速率线性升温自动控制的具有2个条件共同的空腔的加热块,放置于密闭的烘箱中,实验时通入惰性气体,坚持压力、热反响的气体及受热环境安稳。
样品及参比物别离放在2个空腔中,参比物应是在测量温度区间热安稳的物质,常用的有玻璃球、沙石、氧化铝或空的称样器皿。
在放样品和参比物的腔中,各置电热偶,当热块升温后,因为样品与参比物的热容量不同,两头的温度不同,但未发生热变换时,两者的温度差始终是共同的,当到达热变换温度时,如样品的热容量突然增大,为吸热反响,如热容量下降为放热反响,以样品与参比物间的温度差与温度作图,即为DTA曲线。
热分析法在药物结构确证和质量控制中的应用
审评四部审评七室于红
【摘要】本文简要介绍了热重分析法和差示扫描量热法等热分析技术及其在药物熔点测定、结晶水测定以及多晶型研究等方面的应用。
【关键词】热分析,结构确证,质量控制。
热分析方法是测量物质的理化性质与温度关系的一种技术,包括差热分析法(Differential Thermal Analysis, DTA)、热重分析法(Thermogravimetry Analysis,TGA)和差示扫描量热法(Differential Scanning Calorimetry,DSC)等,具有用量少、快速、简便、准确等特点。
近年来,热分析法在药学研究领域中的应用日益广泛,现在,它已作为常规的技术被列入包括中国药典2005年版在内的多国药典附录中。
如何在药物结构分析及质量控制等方面有效运用热分析技术,为药品研究和审评工作发挥作用,值得探讨。
一、DSC与药物熔点的测定
差示扫描量热法(DSC)是在程序控制温度下,测量供试品与参比物热量差与温度关系的一种技术。
差示扫描量热曲线以温度为横坐标,以能量差为纵坐标,DSC曲线随供试品而异而显示不同的吸热峰或放热峰。
在固体结晶性药物中,熔点是衡量药品质量的重要指标之一,熔点下降或熔距展宽均意味着药品纯度的降低。
中国药典采用毛细管法测定熔点,设备简单,操作方便,但人为因素较多,如加热速度、视觉误差、熔点的判断等等。
用DSC 测定熔点,可有效控制加热速度,了解被测样品熔融整个过程,对于熔融伴随分解、熔距较长,用毛细管法测定较困难的供试品,则能取得较理想的准确性和精确度。
一般来说,药品的纯度越高,熔距越窄,DSC谱图曲线峰形越敏锐。
二、TGA与药物结晶水的测定
热重分析(TGA)是在程序控制温度下,测定物质的重量与温度关系的一种技术。
热重曲线以温度为横坐标,以质量为纵坐标,TG曲线通常呈台阶状,质量基本保持不变的区段称平台,平台之间的差值可定量计算供试品所失质量的比例。
药品在合成或纯化过程中,经常会引入结晶水(或结晶溶剂),利用热重分析,可方便地区分供试品所含水分是吸附水还是结晶水,还可定量测定水分或其他挥发物质的分子比。
与干燥失重法相比,TGA具有供试品用量少,检测快速,数据处理方便且信息量大等优点。
如USP24版采用TGA测定抗癌药硫酸长春碱的水分,供试品仅需10mg,升温速度为5℃/min,温度范围从室温到200℃;而CP2005版采用105℃干燥2小时,供试品约需1g。
三、热分析与药物多晶型的测定
众所周知,药物的多晶型现象是普遍存在的,晶型不同,可对药物的生物利用度、药效、毒副作用、制剂工艺及稳定性等各方面产生影响,因此,对药物的晶型进行准确而快速的鉴别测定是非常必要的。
目前,鉴别晶型的方法主要有:熔点测定法、溶解度测定法、红外分光光度法、热分析法、X-射线粉末衍射法等,其中,热分析法因其具有快速、简便等特点,是晶型研究中常用的方法之一。
常用辅料甘露醇具有多种晶型,常见的有α-和β-两种晶型,β-晶型的DSC图谱显示有一强的吸热峰,而α-晶型的图谱可观察到α-向β-构型的转化过程。
无味氯霉素有A型和B型两种晶型,混有两种晶型的试样DSC曲线有两个吸热峰,85℃是B晶型吸热特征峰,90℃是A晶型吸热特征峰。
冷却至室温再升温则只
剩下85℃吸热峰,说明混合晶型已转化为B晶型。
1, 4-二氢吡啶类钙拮抗剂尼莫地平用不同有机溶剂重结晶得到H型和L型两种晶型,DTA图谱显示晶型H 为低能态稳定型,晶型L为高能态亚稳定型。
同样,1, 4-二氢吡啶类钙拮抗剂阿折地平也存在多晶型,包括α-和β-晶型以及无定型,无定型的稳定性比α-和β-晶型小,α-和β-晶型的熔点差别较大,分别为122℃和198℃左右,如果DSC图谱显示供试品吸热峰较宽,则可能混有其他晶型。
综上所述,热分析技术在药物的结构确证和质量评价等方面有着广泛的应用,此外,它在药物制剂研究以及固体药物热稳定性等研究中的应用,同样具有其他方法不可替代的作用。