熱分析在化學藥品檢驗中的應用

宋菁景 林小暉 翟恒濤

【摘 要】熱分析是根據(jù)物質(zhì)的物理動力學參數(shù)隨溫度的變化原理，在溫度控制系統(tǒng)的設(shè)置下，通過監(jiān)測物質(zhì)的晶型改變、干燥、吸附、合成、分解及升華等反應程度，精確地測定物質(zhì)的物理化學性質(zhì)。在化學藥品檢驗中應用的熱分析類型主要有差示掃描量熱法、差熱分析、熱重分析儀。通過熱分析可檢驗化學藥品的熔點、純度、多晶型、溶劑化物、水份、相容性及穩(wěn)定性。熱分析在化學藥品檢驗中應用的操作方法簡便、適用范圍廣、樣品預處理簡單、測定成本低、測定結(jié)果精確度及準確度高，在化學藥品質(zhì)量標準控制中具有廣闊的發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】熱分析 化學藥品 檢驗 應用

隨著化學藥品制造業(yè)的廣泛發(fā)展，藥品種類多樣化及質(zhì)量的參差不齊，對患者的生命健康造成嚴重威脅。化學藥品的質(zhì)量對患者的臨床療效及服藥毒副作用發(fā)揮著重要作用。傳統(tǒng)的化學藥品質(zhì)量控制方法具有局限性，在化學藥品種類及劑型的多樣化發(fā)展時，面臨嚴重的挑戰(zhàn)。近年來，熱分析檢驗技術(shù)逐漸發(fā)展，由于其簡便、快捷的操作檢驗廣泛應用于化工行業(yè)、輕工業(yè)及制藥行業(yè)。為了進一步提高化學藥品檢驗的準確度、精確度及簡便度，本文將就熱分析在化學藥品檢驗中的應用進行綜述分析；現(xiàn)報道如下：

1 熱分析概念及優(yōu)點

熱分析是根據(jù)物質(zhì)的物理動力學參數(shù)隨溫度的變化原理，在溫度控制系統(tǒng)的設(shè)置下，通過監(jiān)測物質(zhì)的晶型改變、干燥、吸附、合成、分解及升華等反應程度，精確地測定物質(zhì)的物理化學性質(zhì)[1]。在化學藥品檢驗中往往采取標準對照法，根據(jù)樣品及對照品的熱相性質(zhì)和比熱不同，在相同的熱變過程后，在溫差-性質(zhì)變化曲線中計算樣品的物理化學參數(shù)。通過熱分析檢驗化學藥品具有靈敏度高、可獲取多種藥品質(zhì)量信息、所需樣品檢測量少、測定溫度范圍廣、易與其它檢驗技術(shù)聯(lián)合使用及樣品預處理簡單等優(yōu)點。

2熱分析的類型

在化學藥品檢驗中應用的熱分析類型主要有差示掃描量熱法、差熱分析、熱重分析儀。差示掃描量熱法可快速準確地測定化學藥品的物理化學性質(zhì)；在溫度調(diào)控系統(tǒng)作用下，樣品在加熱過程中與對照品出現(xiàn)溫差，通過溫差信號檢測器及放大器，計算溫差隨著時間的變化關(guān)系。差熱分析常在一定的檢測溫度下對比物理化學性質(zhì)穩(wěn)定的對照品與同等條件下未知物的溫差，以未知物的物理化學性質(zhì)的改變作為檢測指標。通過溫度的降低或增高伴定為吸熱反應、放熱反應或平衡反應。熱重分析是指通過熱重分析儀對樣品和對照品的溫度變化與質(zhì)量關(guān)系進行測定。由于藥品的物理化學性質(zhì)在溫度調(diào)控系統(tǒng)的升溫加熱作用下，由于化學藥品的化學結(jié)構(gòu)的分解或重構(gòu)、水份的蒸發(fā)、升化及結(jié)晶水的裂解等物理化學反應，從而出現(xiàn)質(zhì)量與溫度的變化關(guān)系。熱重分析可研究化學藥品的晶體性質(zhì)、物理化學的穩(wěn)定性及化合物的化學現(xiàn)象。

3熱分析在化學藥品檢驗中的應用

通過熱分析可檢驗化學藥品的熔點、純度、多晶型、溶劑化物、水份、相容性及穩(wěn)定性。化學藥品檢驗中熔點的測定最常用的檢測方法為毛細管法，但該方法存在較大的操作差異性，準確結(jié)果的重復性差。楊成[2]采用差示掃描量熱法進行測定，不僅可準確測定化學藥品的熔點，還可區(qū)別化學藥品熔融后的溫度及分解溫度。熱分析技術(shù)在測定化學藥品的純度具有顯著的優(yōu)越性，檢驗操作簡單、干擾因素少、分析速度快、測定誤差率低及精準確率高。差示掃描量熱法可根據(jù)化學藥品的熔點下降幅度與克分子分數(shù)的變化關(guān)系，測定化學藥品的熔點。通過溫度調(diào)控系統(tǒng)及信號檢測放大器，顯著縮短測定時間。當待測樣品中存在雜質(zhì)或相關(guān)物質(zhì)時，熱分析方法檢測的熔點將會有所下降；同時，可根據(jù)樣品的熔程變化幅度與對照品的純度，確定樣品的純度。王震紅[3]采用熱分析技術(shù)測定化學藥品的濕度的檢測時間顯著短于干燥失重法，尤適用于物理化學性質(zhì)不穩(wěn)定的化學藥品濕度的測定。由于化學藥品具有多晶型性質(zhì)，可形成多種晶體，嚴重干擾化學藥品水份的測定及穩(wěn)定性的測定。但通過熱重分析法可測定化學藥品是否具有結(jié)晶體和結(jié)晶水，還可確定結(jié)晶水的個數(shù)及區(qū)別吸附水。通過差熱分析及熱重分析可通藥品的熱穩(wěn)定性進行測定，從而推定化學藥品的物理化學穩(wěn)定性，從而計算出化學藥品的有效期及設(shè)計保存環(huán)境，可進一步提高化學藥品的質(zhì)量管理水平；同時，還可考察化學藥品與輔料的相容性；通過輔料的吸熱峰高低及寬度評定化學藥品活性成分與輔料的相容性。

4結(jié)語

熱分析在化學藥品檢驗中應用的操作方法簡便、適用范圍廣、樣品預處理簡單、測定成本低、測定結(jié)果精確度及準確度高，在化學藥品質(zhì)量標準控制中具有廣闊的發(fā)展前景；但仍需進一步拓展熱分析在化學藥品檢驗中的應用范圍，提高熱分析檢測技術(shù)的儀器自動化水平，進一步提高熱分析在化學藥品檢驗中的應用水平。

參考文獻：

[1]林蘭，寧保明，楊臘虎，劉毅.熱分析技術(shù)在藥品檢驗中的應用[J].中國新藥雜志，2014，23（15）：1734-1737.

[2]楊成，胡松，王金南，羅少敏.熱分析技術(shù)在藥物分析中的應用[J].廣州化工，2012，16（14）：36-37.

[3]王震紅，楊永剛.熱分析技術(shù)在藥品檢驗中的應用[J].中國藥師，2012，17（10）：1498-1500.

作者簡介：宋菁景（1983-），女，漢族，山東省菏澤市，碩士研究生，助理工程師，微生物學專業(yè)，從事藥品檢驗工作；林小暉（1985-），女，漢族，山東省濰坊市，碩士研究生，助理工程師，微生物學專業(yè)，從事藥理檢驗工作；翟恒濤（1982-），男，漢族，山東省濟南市，碩士研究生，工程師，軟件工程專業(yè)，從事計量研究工作。