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热分析(Thermal analysis)简称TA,在药品检验中,最常用的是差示扫描量热法(DSC)和热重分析法(TG)。目前,发达国家已把热分析方法作为控制药品质量的主要方法。美国要点第23版(1995年版)、英国药典(1993年版),均收载了热分析方法。热分析具有用量少、方法灵敏、快速,在较短的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。目前,在我国申报新药中,热分析列为控制药品质量的重要分析方法之一。热分析在药品检验中应用,分述如下:(一)药品熔点的测定 在药品检验中,药物的熔点是衡量其质量优劣的重要指标。用DSC或DTA测定,可了解被测样品熔融全过程,可提供有关多晶型、纯度等信息,对那些熔融伴随分解、熔距较长,用毛细管法测定较困难的供试品,则能取得较理想的结果。(二)药品的纯度测定 药品的纯度不同,DSC谱图曲线也不同。一般来说,纯度越高,峰形越敏锐。(三)药品多晶型的测定 在鉴别和描述药物多晶型特征时,目前常用FTIR、X-ray和热分析法。用热分析方法不但可测定药品多晶型,而且可测得其晶型是否为可塑型或单向转变型。药品多晶型的形成复杂多变,改变温度、湿度、压强等都会引起晶型的转变。用热分析方法,可进行晶型转变的动力学计算,用Kissinger方程可计算出活化能和转化速率。(四)药品溶剂化物、水分的测定 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,可直接用DSC或TG方法进行检测。用热分析方法可测定药物的吸附水、结合水和结晶水,特别是TG方法,可定量测定水分或其它挥发物质。(五)药品的相容性、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。热分析技术可用于很多反应动力学研究,从而来考察药品的稳定性。同时,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。DTA和DSC可有效地检测到药品与赋形剂之间是否发生化学反应或物理作用。此外,可利用DTA或DSC技术来绘制相图,测二元组分的熔点。而TG热失重法是评价药品热稳定性最直观有效的方法。 综上所述,热分析技术在药品检验中有着广泛的应用。在新药研制、中间体检测、处方最佳配方的选择、药物稳定性的预测、药物质量优劣的评价等方面,起着举足轻重的作用。
关于玻璃钢绝缘材料在变压器等行业应用时需测定材料的耐热等级,请问采用何种热分析仪器和何种测定方法进行测定,有无较快速的方法或检验方法?谢谢!
热分析技术在药物分析中的应用进展热分析技术是研究物质在加热或冷却过程中产生某些物理变化和化学变化的技术。自1887年Lechatelier提出差热分析至今已发展成为一门专门的热分析技术。因其具有方法灵敏、快速、准确等优点,该技术及其分析仪器也得到快速发展。不久Sadtler的DTA标准图谱集,热分析专著《Thermal analysis》也相继面世。热分析技术在药物分析领域也广泛应用,如化学药品的鉴别、理化常数测定、纯度考查、稳定性考察以及近年来对中药活性成分的研究、中药材真伪品的鉴别、中药制剂质量分析等。目前,一些发达国家已把热分析方法作为控制药品质量的主要方法之一,美国药典23版与英国药典1993年版均已收载了热分析方法。1 热分析技术的方法分类1.1 差热分析(differential thermal analysis,DTA) DTA是最先发展起来的热分析技术。当给予被测物和参比物同等热量时,因二者对热的性质不同,其升温情况必然不同,通过测定二者的温度差达到分析目的。以参比物与样品间温度差为纵座标,以温度为横座标所得的曲线,称为DTA曲线。1.2 差示扫描量热法(differential scanning calorimentry, DSC) DSC是在DTA基础上发展起来的一种热分析方法。由于被测物与参比物对热的性质不同,要维持二者相同的升温,必然要给予不同的热量,通过测定被测物吸收(吸热峰)或放出(放热峰)热量的变化,达到分析目的。以每秒钟的热量变化为纵座标,温度为横座标所得的曲线,称为DSC曲线,与DTA曲线形状相似,但峰向相反。1.3 热重分析(thermogravimetry,TGA) TGA是一种通过测量被分析样品在加热过程中重量变化而达到分析目的的方法。即将样品置于具有一定加热程序的称量体系中,测定记录样品随温度变化而发生的重量变化。以被分析物重量(%)为纵座标,温度为横座标的所得的曲线即TGA曲线。其它尚有导数热重量分析、热机械分析(TMA)、质谱差示分析等。2 热分析技术在药物分析中的应用 热分析技术常用于新药研究中。药物分析中应用最多的是将TGA与DSC联合使用。热分析技术可用于判断药物的熔点,确定药物的结晶水,测定药物的纯度,处方及辅料筛选等。2.1 药品熔点的判断 熔点是衡量药物质量的重要指标之一。确定药物的熔点需确定这个药物是熔融同时分解还是熔点,再确定其熔融同时分解或熔点的具体温度。如果采用历版中国药典收载的毛细管测定法,很难作到准确判断。如采用DSC与TGA相结合进行测定,则可对其作出准确的判断。80年代初重庆市药品检验所曾用DSC和TGA确定磷酸氯喹的熔点,1986年杨腊虎又用DSC测定九种熔点标准品物质的熔点。2.2 药品的纯度测定 利用热分析技术测定药品纯度的理论依据是范德霍夫方程,即药品熔点的下降与杂质存在的克分子分数成正比。采用逐步加热程序技术(step heating programming technique)可扩大测定范围简化测定过程并缩短测定时间。但此方程的适用条件为被测药物不能熔融同时分解,并药物与共存杂质之间不得形成固溶剂。当不需要得到药物的准确纯度时,可采用与对照品同时测定DSC或TGA曲线,通过分析热分析曲线来确定药物的纯度。文献报道了用热分析技术测定药物的纯度和用DSC测定硝苯地平的纯度。2.3 药物的多晶型分析 不同晶型的药物具有不同的生物利用度,因而具不同疗效。区别药物的晶型,过去通常采用红外分光光度法和X-射线衍射法。后来常用DSC或DTA分析法。用热分析技术不仅可区别同一药物的不同晶型,而且还可提供其热力学变化过程,为选择转晶条件提供依据。如对甲苯咪唑、多沙唑喹、法莫替丁、头孢新酯等的多晶型研究。徐坚等还用热分析技术研究了甲氧氯普胺两种晶型的互变条件及各自的溶解热。2.4 差向异构体的分析 不少的药物存在差向异构体,同一药物不同的差向异构体之间,其生物利用度不同。侯美琴等报导了用DTA和DSC分析双炔失碳的差向异构体,测定出其中α体的纯度,并为其制剂的剂量调整提供依据。2.5 药物中结晶水与吸附水的确定 确定药物分子中有无结晶水和结晶水的个数,过去常用卡氏水份测定法或在一定条件下测定干燥失重来决定。这些方法很难区分是分子中的结晶水还是吸附水。采用DSC-TG技术则可解决此问题。2.6 药物制剂中活性成份分析 热分析技术可用于药物制剂中活性成分的定性分析、定量分析和药物与辅料间的相互作用以及处方的设计。1980年有人报道不经分离直接用DSC技术测定磺胺类药物、硝基呋喃类药物以及解热镇痛类药物的胶囊剂和片剂。近年有文献报道用DSC考察了制剂中,活性成份间及活性成份与辅料间是否发生反应,即通过观察各活性成份、辅料以及制剂的DSC曲线的差异,发现是否出现新峰,以达到考察它们间是否相容,可否进行配伍的目的。2.8 药物的稳定性研究 汤启昭利用热分析技术研究了葡萄糖酸亚铁固体的稳定性,并与气相色谱分析结合,提高了热分析的研究水平;武凤兰用热分析技术研究了固体药物对乙酰氨基酚的分解动力学。