差示扫描量热法在药物分析中的应用.pdf

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1、差示扫描量热法在药物分析中的应用周苏钢（浙江大学药学院03级1班，杭州310031）摘要：本文主要介绍了差示扫描量热法在药物分析中的应用，由于其技术的不断完善和分析仪器的改进及计算机技术的迅猛发展，其在药物纯度、确定药物晶型、中药鉴定及药物热稳定性等方面发挥越来越大的作用。关键词：差示扫描量热法；晶型；热稳定性；药物纯度0引言差示扫描量热法(differentialscanningcalorimetry;DSC)是一种热分析法。在程序控制温度下，测量输入到试样和参比物的功率差（如以热的形式）与温度的关系。差示扫描量热仪记录到的

2、曲线称DSC曲线，它以样品吸热或放热的速率，即热流率dH/dt（单位毫焦/秒）为纵坐标，以温度T或时间t为横坐标，可以测定多种热力学和动力学参数，例如比热容、反应热、转变热、相图、反应速率、结晶速率、高聚物结晶度、样品纯度等。该法使用温度范围宽（-175~725℃）、分辨率高、试样用量少。适用于无机物、有机化合物及药物分析。近年来，国外应用热分析方法测定药物纯度已见报道，美国药典也已将该分析方法测定药物纯度予[1]以收载，预示了该方法良好前景。以下就简单列举了DSC在药物分析中的一些应用。1在研究药物多晶型转变中的应用药物的多

3、晶型现象是指同一药物具有多种晶型的现象。许多药物都具有多晶型现象，且在药物的制备，如喷雾干燥、微囊化、混合粉碎等过程中均可能发生晶型转变。晶型不同，药物的稳定性、溶解度、溶出度和生物利用度等方面有所不同。因此确定药物的晶型，对药物制剂的开发和药效的发挥具有重要的作用。不同的晶型具有不同的熔点和熔化焓，故可采用DSC研究晶型转变或判定其晶型。[2]尹化等报道了采用DSC法用于西咪替丁晶型的研究。西咪替丁存在着多晶型，[3]且A晶型的生物有效性最佳。为考察国内西咪替丁原料的晶型状况，有学者抽检了国内各医药企业生产的该药，采用DSC

4、法、红外分光光谱法及x射线衍射法均能对其进行定性鉴别；红外分光光谱法在测定混合晶型时存在局限性，而DSC法简单、易行，且可对混合晶型中不同晶型粗略定量。采用DSC法研究对乙酰氨基酚时，观察到玻璃化转变过程。对样品急速冷却，再进行缓慢升温，可发现在169℃时有一吸热峰，这是对乙酰氨基酚单斜晶熔融峰。根据吸热峰，可区分对乙酰[4][5]氨基酚的斜方晶和单斜晶。李振华等采用不同有机溶剂根据吸热峰重结晶制备了头孢呋新酯，通过差热分析等方法确定了头孢呋新酯具有两种晶型，即低熔点的晶型α和高熔点的晶型β，其中α型在水中具有较大的溶解度。盐

5、酸班布特[6]罗具有两种晶型，DSC谱表明I晶型为一单峰，而Ⅱ晶型有两个峰。DSC实验说明I晶型在较高温度下是稳定的，Ⅰ晶型在室温时相对稳定，当Ⅱ晶型加热到高于熔点温度时，会向I型转转变，并且从固态→熔融态(转型)→固态(转型)时可逆的。2在药物的热稳定性和热分解动力学研究中的应用药物的稳定性尤其是热稳定性是影响药物存储有效期的一个重要因素。常规的试验方法如升温加速试验法、经典恒温法等消耗大，试验周期长，经济性差。DSC样品用量少，速度快，而且能得到热分解机理和热分解动力学等有关参数，[7]从而推导出药物的存储有效期。邵伟等应

6、用DSC研究了甘草酸钾(PG)与对乙酰氨基酚(PAA)和氯苯那敏(CM)的相互作用时，应用Kissinger方程对PAA和PAA与PG的复方制剂的热分解动力学进行研究显示，PAA热降解活化能为405.80-1-1kJ·mol，而PAA与PG的复方制剂的热分解活化能为380.94kJ·mol，当PG存在时，PAA热稳定性略有降低。乳剂的物理稳定性与油相的组成关系密切，不同油相与水在乳化剂的作用下形成热性质不同的凝胶相或液晶相，其相转变温度的高低直接影响乳剂的稳定性。采用硬脂醇为油相制备的乳剂是一种由其A晶型的水合物、含乳化剂的凝

7、胶相以及与水组成的多相体系，该结构阻止硬脂醇结晶在贮存中析出，在DSC曲线上该系统的凝胶态-液晶态相变温度接近63℃，该吸热峰温度从45℃开始，随温度的升高，乳剂中的水分并不会发生分层，而是被吸入脂性双分子层中形成凝胶相。因此，该乳剂在室温条件下经贮存后仍较稳定，且贮存前、后的DSC曲线相变温度改变较少。但与上述情况相反，用很纯的鲸蜡醇配制的乳剂却并不稳定，在放置数日后即出现分层，粘度明显下降，从DSC曲线上发现其相变温度由原来的60℃下降至39℃，并出现新的吸热峰。该现象可能是由纯组分形成的凝胶相在贮放过程中其双分子层容易相

8、互融合，排挤出其中的水分，使凝胶态被破坏，同时原有的A晶型向更稳定的B或R晶型转化所致。结合乳剂流变性的研究也可发现，相变热与乳剂的屈服值之间有较好的线性关系，相变热越大的乳剂系统稳定性越好。脂质体是胶质药物的良好释药系统，它具有1个或多个同心膦脂双分子层，上面散布着亲水相。