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    強文推薦丨藥物多晶型

    發布:美國TA儀器
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    晶型結構的藥物一般具有較好的儲存穩定性,制藥公司一般偏好采用結晶的化合物作為新藥的配方組成成分。然而通常遇到的問題是藥物容易形成多種結晶結構的多晶型。因為多晶型在物理性質上存在很大的差異,例如由溶解速率的不同而導致的生物活性上的不同,因此控制藥物的濃度和晶型形式就顯得尤為重要。

    差示掃描量熱分析(DSC)和調制DSC(MDSC)技術是用來檢測多晶型的有效分析手段,因為多種晶型都有不同的熔點和熔融熱。舉例來講,三種不同晶型結構的磺胺嘧啶在圖1中分別以1和10℃/min 進行加熱掃描。加熱速率對熔融峰沒多大影響,除了使165℃的熔融峰增寬之外。這表明該樣品是十分穩定的,而且幾乎不存在從一種晶型向另一種晶型轉換的趨勢。

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    使用多種升溫速率是一種用來檢測諸如分解或晶型轉換非常有效的方法。見圖2和圖3:升溫速率對兩種藥物非那西汀和Ciprofloxacin 氫氧化物(Cipro)的影響。在較高的升溫速率下(20 ℃/min),非那西汀的熔融峰變寬,但是比較較低的升溫速率1℃/min的熔點情況,幾乎是沒有變化的。這表明:樣品是真正的熔融而不存在其他動力學的效應。而Cipro在1~20℃/min的升溫速率下表現則是不同:根據材料安全性實驗數據,Cipro是分解在熔融之前。如果采用單個的升溫速率,例如5℃/min,就可以解釋成在319℃熔融,然后分解,但這是十分錯誤的。在1~20℃/min升溫速率的DSC掃描中,在觀察到的熔融吸熱峰上存在29℃的差異,這表明該吸熱峰是分解的一部分,而不是熔融。

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    采用多重升溫速率的方法表征存在多晶型的藥物見圖4~6。在10℃/min升溫速率下(圖4),顯現兩個熔融峰,分別是155和161℃,這可以解釋成樣品中原就存在兩種晶型。在1℃升溫速率下(圖5),155和161℃的熔融峰仍然存在,但是其大小不同;另一峰凸現在175℃,這說明這種材料是不穩定的:在加熱過程中會轉變的。圖6是1、10℃/min 和50℃/min升溫速率的疊加。在50℃/min的升溫速率下,樣品來不及完成從一種晶型到另一種晶型的轉化,因此只觀察到一個熔融峰,這表明樣品中目前只存在一種晶型。

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    結論

    DSC是用來表征結晶藥物的有效分析手段。然而,與其他許多分析方法一樣,在使用該方法時須考慮相應給定的實驗條件。采用多種升溫速率是一個很有效的用來表征材料是否在加熱過程還存在動力學轉化趨勢的有效實驗方法。


    作者:馬倩 博士

    2021-05-07
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