药物检验中热分析技术的应用探究

(整期优先)网络出版时间:2021-07-27
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药物检验中热分析技术的应用探究

张春侠 胡克斌

普洛药业股份有限公司 浙江省东阳市 322118


摘要:在医药化工检验中,热分析技术的运用十分广泛,其作为一种操作便捷、准确度高以及用量少的技术,常用于药品的质量检测、成分分析、药品化学对照研发以及中药真伪鉴定等多个领域。鉴于此,文章重点就药物检验中热分析技术的应用进行研究分析,旨在为业内人士提供一些建议和帮助。

关键字:药物检验;热分析技术;应用;研究

引言

热分析技术主要指的是利用程序控温(如恒温、等速升降温等)的情况下来测量物质物理化学性质和温度关系的一项技术,运用此项技术能够分析与研究在升降温过程中物质所出现的物理化学变化。该项技术具有灵敏度高、操纵简便、快速等优点,可以检测微量试样,而且可以联合其他分析方式一同使用。通过利用该技术来分析在加热或冷却药物过程中所出现的物理或化学变化,能够给药物分析提供可靠的力学参数,为研究药物物理化学性质及选择药物剂型提供参考。

1热分析技术的主要类型

1.1热重分析

热重分析作为热分析技术的一种,主要是通过计算机软件将样品温度控制在相应的要求,接着对样品重量与温度二者的变化情况进行测定,一般需要在多次调整温度后进行实际测量,最终得到不同温度下样品重量及温度的变化关系。在实际运用该项技术中,以样品重量作为纵坐标,温度变化为横坐标,建立热重分析曲线。通过对曲线的分析,可以更加直观清晰的掌握样品真实情况。不仅如此,热重分析技术运用中需要结合专门的仪器设备,一般这类设备主要是由不受温度干扰的天平安置于升温烘箱内构成,可以有效确保实际的分析效果。

1.2差热分析

对于样品和热惰性参照物进行同时加热处理,此时样品一旦发生了某种化学或物理变化,那么二者实际所产生的热效应有所不同,从而使得它们之间出现一定的温度差,在这种情况下进行程序控温处理,然后对样品和参照物温度变化关系进行测定,即差热分析技术。该技术在实际运用中主要依靠差热分析仪开展工作,其可以结合特定的速率线性升温自动控制,并且含有两个相同的空腔加热块。通过进行相应的试验分析,将待分析样品与参照物一起放入到差热分析仪的两个空腔内,一般所使用的参照物有以下几种,即氧化铝、空器皿以及玻璃球等,主要原因是上述物质在测量温度区间热稳定性比较好。在放入样品和参照物后,还需要将电热偶放置其中,待温度升高以后,样品与参照物之间的热容量会出现差异,导致两个腔内形成一定温度差,在没有进行热转换过程中温度差相同,而如果达到热转换温度后,热容量降低便会发生放热反应,升高就会发生吸热反应,接着结合二者的温度及温差变化绘制相关的DTA曲线。

1.3差示扫描量热分析

该技术主要是对样品及参比物热量差和温度变化关系的一种新型测量技术手段,其实际的分析准确性较高。对于上面论述的差热分析技术,其重点是对温度变化时样品及参比物热量情况变化所绘制的曲线,而差示扫描量热分析技术主要以样品及参比物温度相同条件下能量输入的差异和样品温度为参数进行曲线绘制,所以该技术在准确性和精准度方面都要比差热分析技术高很多。

2药物检验中热分析技术的应用方法

2.1测定熔点

在实际的药物检验中,一般都会进行样品熔点的测定,但是出于技术自身的局限性以及测定条件等影响,实际的药物分解点、熔点等难以有效确定,特别是当分析过程中出现晶型的变化,那么测定的复杂性更加巨大。针对这一问题,可以结合热分析方法进行有效处理,通常运用差热分析技术以及差示扫描量分析技术时,所绘制的曲线上存在三个变化点位,分别在曲线偏离基线位置、上升速度块的基线与切线相交处外推至曲线上、峰顶位置,其中第二个点位与热力学平衡点最为接近,即为药物样品所测定的实际熔点。

2.2多晶型分析

一般而言,药物因为晶型不同,所以其熔点、药效以及溶解度等方面的性质存在明显的差异,因此在实际开展药物检验中十分有必要结合热分析方法进行多晶型分析,具体如下:第一,常见的热分析技术虽然不能将药物具体晶型状况确定出来,但是却可以对多种晶型进行有效区分,然后结合相关的仪器设备进行晶型确定;第二,药物晶型转换情况下可以选择DSC方法进行晶型确定。例如,联苯双酯类药物由于熔点差异表现出两种形式的晶型,一种是稳态晶型,熔点在180℃左右,另一种为亚稳态晶型,熔点在161℃左右,针对这类药物可以结合DSC方法进行有效区分。

2.3结晶水和吸附水测定

通常情况下,对于药物当中结晶水和吸附水参数的测定,比较常见的技术是热重分析法。在具体运用该技术开展测定时,主要是因为结晶水失重峰比较明显;反之,吸附水却表现的不明显,因此结合这一差异可以有效进行结晶水和吸附水的区分。

3药物检验中热分析技术的实际应用

3.1在药品质量检测中应用

药物质量检测主要的参数有以下几种,即熔点、结晶水和吸附水、样品纯度等,这些参数指标可以直接运用热分析法进行测定,并且测定结果准确性和可靠性都有所保障,详细测定如下:第一,药物熔点测定主要以DSC为主,其作为热分析技术的主要组成之一,不仅可以直接测定药物样品的熔点数值,而且还可以有效明确其是否存在熔融分解性;第二,药物纯度测定中运用热分析方法,可以在样品较少的情况下有效确保测定结果的可靠性。与此同时,还可以在同一时间内完成样品和标样的DSC曲线测定;第三,结晶水和吸附水测定则主要依靠热重分析法进行,从而实现对药物的湿度检验。

3.2在药物成分分析中的应用

热分析方法的三种常见类型,均可以应用到药物成分分析工作当中,其中热重分析法主要适用于药物重量变化情况,差热分析法和差示扫描量热分析法则主要对药物热力学参数进行有效测定,综合三种方法的测定结果,最终可以实现对药物成分的准确分析。与此同时,具体药物成分鉴定环节,只需要将三种热分析方法对药剂配方以及标准化合物进行测定即可,并且通过对绘制曲线的对比分析,可以有效鉴定出药物的主要成分及含量。

3.3在中药鉴定中的应用

运用热分析技术对中药进行鉴定,主要目的是判断中药的真伪,确保其药效的正常。相对比西药而言,中药成分复杂,并且来源广泛,实际用药中经常存在误用的情况,尤其是很多中药外观十分相像,所以难免会出现药物混淆现象。针对这一情况,可以运用差示扫描量热分析法对其进行鉴定,主要原理是根据中药真品和假品二者在曲线分析中所表现出的差异进行对比,达到鉴定真伪的实质性目的。例如,在对产地不同的贝母进行鉴别时,可以对种类相同、采集时间不同的两种贝母进行试验,结合差示扫描量热取曲线图谱进行比对,按照图谱中的吸热放热数据以及峰形来有效鉴别药物的真伪。

结束语

综上所述,热分析技术作为一种常见的药物检验方法,被广泛运用到药物检验的多个领域之中。该技术不仅可以在取量少的情况下有效确保检验结果的准确性,而且技术运用过程中操作简单,同时不需要进行样品的预处理。不仅如此,热分析技术比较常见的三种类型,即热重分析法、差热分析法和差示扫描量热分析法,在药品成分及含量测定中发挥巨大的作用效果,可见其应用前景十分光明。

参考文献:

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