热分析技术在药物分析中的广泛应用

3.1热分析技术在药物质量控制方面的应用

热分析方法是我国药物质量评价方法之一,在我国新药申报审核资料中热分析是不可或缺的申报项目,相关申报文件都必须附有热分析的检测报告[12]。药品质量控制的主要技术指标有:熔点、纯度、多晶态、水合水以及结合水,药物质量控制最重要的工作之一就是精准迅速的测出这些数据指标。将DSC和TG联合使用即可准确测出上述数据指标,再统计分析测得的数据就可以有效控制生产过程的药品质量[13]。

3.1.1药品熔点的判断

熔点是评估结晶性药物质量的一个主要标准,熔点降低或熔距变宽都表示药品杂质含量升高。在2010版《中国药典》中记载,运用毛细管法测量确定物质的熔点,其设备操作便捷,但存在较多人为影响因素,如升温速率不好掌控、视觉确定熔点会存在较大误差等。所以对于熔融分解、熔距较宽的试样测定时准确判定结果尤其艰难;若采用DSC结合TG的方法测定熔点,就能有效的控制升温速率,了解被测物质由晶相变为液相的整个过程,能获得较理想的精确度[12]。Sacchetti[13]采用DSC法测量了对乙酰氨基酚的熔点和熔化焓,测定了对乙酰氨基酚的熔化过程中的热力学参数。

3.1.2药物纯度的检测

DSC在药物研究分析中常用于检测药物的纯度,自20世纪60年代DSC商品现世以来,由于DSC检测药物纯度迅速、精确、操作简单,所以此项技术已经发展成为一种最常用的热分析方法。化学药品纯度分析方面,对含有少许杂质而产生熔点下降的低共熔体系,运用DSC进行纯度分析是非常方便可靠的,该方法需要的样品量少且无需准备标准样品,尤其适用于参照品的纯度检测。关于化学药品对照品有关杂质检测,单靠一种实验方法往往不够,采用色谱法、热分析等多种分析方法相互补充、互相印证也是很有必要的。热分析方法检测药物纯度的理论根据是范德霍夫等温方程,表现在药物熔点的降低同含有杂质的克分子分数成正比例关系,熔点越低、熔程区间越长表示纯度越低,用差示扫描量热法分析药物纯度即是根据药品的熔融曲线而计算出药物所杂质的量。一般来说,差示扫描量热曲线的峰形越尖锐,药品的有效成分含量越高,熔距越小[14]。Henry[15]等人采用热分析法测定了病毒唑的纯度,杂质检测限可达到0.04mg。

3.1.3药物含水量的测定

药物合成及纯化反应中,或多或少总会引入一些结晶水或结晶溶剂,药品中水分的多少对其有效成分、辅料及成品的稳定性都有重要的影响。采用TG能很容易地辨别出试样所含水分是吸附在颗粒有效表面的吸附水还是结合在化合物中的结晶水,还能定量检测出水分或其他挥发性组分的分子比。将热重法同干燥失重法相比较,热重法具有供测试样用量少、测定速度快、数据处理简单且内容丰富等优势。由于药物特别是中药材含有的结晶水与表面水往往难于区分,从而难以对药物的含水量作出精确的估计,运用热分析方法能有效解决此问题,通常药物的表面结合水要比其内部水合水容易除去,将DTA与TG联用不但能够测出药物总的含水量,而且可以无误的检测出药物含有多少吸附水和结晶水。如美国药典第24版记载了差热分析法测定抗肿瘤药硫酸长春碱的水分,只需0.01g试样,加热速率为5℃/min,测量温度范围可从室温至200℃;而中国药典2005版收录的方法约需1.00g试样,并在105℃干燥120分钟。杨永刚[16]等采用热分析技术中的DSC与TG对盐酸小檗碱内自由水与结晶水的含量进行测定,结果显示国内各厂家产的盐酸小檗碱虽特征图谱不一致,但大致都含7%的结晶水。