热分析法测定固体药物的多晶型

热分析法测定固体药物的多晶型
热分析法测定固体药物的多晶型

热分析法测定固体药物的多晶型

一、实验目的

1. 熟悉热分析的基本原理与实验方法及其在药学研究中的主要应用

2. 掌握热谱图的分析与多晶型确定的方法

3.了解热分析仪的主要结构

二、基本原理

热分析是在程序控温条件下,测量物质物理化学性质随温度变化的函数关系的一种技术。程序控温可采用线性、对数或倒数程序。热分析法依照所测样品物理性质的不同有以下几种:差热分析法,差示扫描量热法,热重分析法,热膨胀分析及热-力分析法等,在药物研究中前三种技术应用广泛。

(一)差热分析

差热分析(differential thermal analysis, DTA)法是在程序控温下,测量物质与参比物之间温度差随温度或时间变化的一种技术。根据国际热分析协会(international confederation for thermal analysis, ICTA) 规定,DTA曲线放热峰向上,吸热峰向下,灵敏度单位为微伏(μV)。如图1-1为苦味酸(三硝基苯酚)的DTA曲线。

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图1-1苦味酸在动态空气中的DTA曲线

可见,体系在程序控温下,不断加热或冷却降温,物质将按照它固有的运动规律而发生量变或质变,从而产生吸热或放热,根据吸热或放热便可判定物质内在性质的变化。如:晶型转变、熔化、升华、挥发、还原、分解、脱水或降解等。

差热分析测量原理如图1-2所示。

图1-2 差热分析仪工作原理示意图

1测定时将试样与参比物(常用α-Al2O3)分别放在两只坩埚中,置于样品杆的托盘上(底部装有一对热电偶,并接成差接形式),然后使加热炉按一定速度升温(如10℃·min-1)。如果试样在升温过程中没有热反应(吸热或放热),则其与参比物之间的温差ΔT=0;如果试样产生相变或气化则吸热,产生氧化分解则放热,从而产生温差ΔT,将ΔT所对应的电势差(电位)放大并记录,便得到差热曲线。各种物质因物理特性不同,因此表现出其特有的差热曲线。

大展机电技术研究所专业生产差热分析仪DTA(DZ3320A)差示扫描量热仪DSC(DZ3335)

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(二)差示扫描量热法(差动热分析法)

差示扫描量热法(differential scanning calorimeter, DSC)是在程序控温下,测量物质与参比物之间能量差随温度变化的一种技术。其测定原理如图1-3。

图1-3 差动热分析仪工作原理示意图

DSC 原理与DTA 相似,所不同的是在试样和参比物的容器下面,设置了一组补偿加热丝,在加热过程中,当试样由于热反应而出现温差ΔT 时,通过微伏放大器和热量补偿器,使流入补偿加热丝的电流发生变化。试样吸热时,温度T s 下降,热量补偿放大器使电流I s 增大。反之试样放热时,则参比物一

边的温度T r 下降,热量补偿放大器使电流I r 增大,直至试样与参比物的温度

达到平衡,温差ΔT →0。由此可知,试样的热量变化(吸热或放热)由输入电功率来补偿,因此只要测得功率的大小,就可测得试样吸热或放热的多少。吸(放)热量与功率补偿之间的关系式为:

()C S W W C T -=? (1-1)

T K W C ?= (1-2)

式中:C 为热容量;W s 为吸(放)热量(即样品产生的热量变化的电功率);

W c 为电功率补偿量;K 为放大器放大倍数。

将式(1-1)代入式(1-2)可得到下式:

()C S C W W KC W -= (1-3) 移项整理??

?

? ??-=11C S W W C K (1-4) 若K>>1,则

01≈???

? ??-C S W W C 式中K 值越大越好,从而使W c ≈W s 即电功率补偿量约等于试样吸(放)

热的热量。

根据ICTA 规定:DSC 曲线的纵轴为热流速率dQ/dt ,横轴为温度或时间。表示当保持试样和参比物的温度相等时输给两者的功率之差,曲线的吸热峰朝上,放热峰朝下,灵敏度单位为mJ ·s -1。如扑热息痛的DSC 曲线,测得熔点为170.5℃,存在一个吸热峰,如图1-4。

图1-4 扑热息痛的DSC 曲线

DSC比DTA易于定量,可测定样品在发生转变时热量的变化,其热函变化值ΔH与吸热或放热峰的面积A成比例,即:

ΔH=KA (1-5) 式中A为吸热或放热峰的峰面积;K为校正系数,与样品的导热系数和测定池的种类、气氛有关。K值可由已知焓的标准物测得的热谱图的峰面积求出。物质如表1-1。

表1-1 校正测定温度与系数K的标准物质

标准物质熔点/℃熔化焓/J·g-1

偶氮苯34.6 90.4

硬脂酸69.0 198.9

菲99.3 104.7

铟156.4 28.6

锡231.9 60.3

铅327.4 23.0

锌419.5 102.1

铝660.3 397 (三)热重分析

热重分析(thermogravimetric analysis,TG)是在程序控温下,测量物质的质量随温度和时间变化的一种技术,只适用于加热过程中有脱溶剂化(脱水)、升华、蒸发与分解等量变化的物质。TG曲线以质量减少百分率和质量减少速率为纵轴,温度或时间为横轴,其仪器设备和TG曲线如图1-5,1-6。

图1-5 热重分析仪示意图

图1-6 热重(TG)曲线

例1:氨苄青霉素三水合物的水合质量分数的测定,如图1-7。

图1-7 氨苄青霉素三水合物的TG 曲线

试样名称:氨苄青霉素三水合物;试样量 2.46mg ;升温速率 2.0℃. min -1

测试结果:失水13.6%

例2: CuSO 4.5H 2O 脱水的TG 曲线,图1-8。 0

20

40

60

80100

120

0100200

300温度/℃质量/%

图1-8 硫酸铜脱水分解图

CuSO 4. 5H 2O 在约85-105℃脱去二份结晶水成CuSO 4. 3H 2O ;在约105-115℃

CuSO 4. 5H 2O CuSO 4. 3H 2O

CuSO 4. H 2O CuSO 4

又脱去二份结晶水成CuSO4. H2O;在225-250℃脱去一份结晶水成CuSO4,三次脱水为2:2:1

例3:CaC2O4·H2O脱水分解的TG曲线,图1-9。

CaC2O4·H2O约在150-200℃脱一份结晶水成CaC2O4;在380-490℃时放出CO 形成CaCO3 ;在670-750℃时放出CO2形成CaO,三次失重比为9:14:22

(四) 影响热分析测量的实验因素

1.升温速率

升温速率对热分析实验结果有影响很大,总体来说,可概括为以下几点:

(1) 对于以TG、DTA(或DSC)曲线表示的试样的某种反应(如热分解反应),提高升温速率通常使反应的温度T i,峰温T p和终止温度T e增高。因为

快速升温,使得反应尚未来得及进行,便进入更高的温度,造成反应滞后。如FeCO3在氮气中升温失去CO2的反应,当升温速率从1℃.min-1提高到20℃. min-1时,则T i从400℃升高到480℃,T e从500℃升高到610℃。

(2) 快速升温是将反应推向高温区,使其以更快的速度进行,即不仅使DTA曲线的峰温T p升高,而且峰幅变窄,呈针尖状。

(3) 对多阶反应,慢速升温有利于阶段反应的相互分离,使DTA曲线呈分离的多重峰,TG曲线由本来快速升温时的转折,转而呈现平台。

(4) DTA曲线的峰面积随升温速率的降低而略有减小的趋势,但一般来说相差不大,如高岭土在大约600℃的脱水吸热反应,当升温速率X围为5~20℃. min-1时,峰面积最大相差在 3%以内。

(5) 升温速率影响试样内各部位的温度分布,如厚度为1mm的低密度聚乙烯的DSC测定表明,升温速率为2℃.min-1时,试样内外温差不大;而为80℃. min-1时,温差可达10℃以上。

对于结晶高聚物,慢速升温熔融过程中可能伴有重结晶,而快速升温易产生过热,这是两个相互矛盾的过程。故实验时应选择适当的升温速率,如无特殊要求和说明,通常选取10℃. min-1或5℃. min-1。

2.气氛

热分析实验常需变换气氛,借以辨析热分析曲线热效应的物理化学归属。如在空气中测定的热分析曲线呈现放热峰,而在惰性气氛中测定依不同的反应

可分为几种情形:如放热峰大小不变,则为结晶或固化反应;如为吸热效应,则是分解燃烧反应;如无峰或呈现非常小的放热峰,则为金属氧化之类的反应。借此可观测有机聚合物等物质热裂解与热氧化裂解之间的差异。

对于形成气体产物的反应,如不将气体产物及时排出,或通过其它方式提高气氛中气体产物的分压,则会使反应向高温方向移动。如水气使含水硫酸钙CaSO4. 2H2O失水反应受到抑制,与在空气中测定的结果相比,反应温度移向了高温区,呈双重峰及分步脱水过程。

气氛中气体的导热性良好,有利于向体系提供更充分的能量,提高分解反应速率。例如氩、氮和氦这3种惰性气体导热系数与温度的关系是依次递增的,因此碳酸钙CaCO3的热分解速率在氦气中最快,其次是氮气,再次为氩气。

3.试样用量与粒度

由于试样的吸、放热效应,少量试样有利于气体产物的扩散和试样内温度的均衡,减少温度梯度,降低试样温度与环境线性升温的偏差。

一般来说,表面反应或多或少要受到试样粒度的影响,这要比化学分解反应的影响更加明显;而相转变受粒度的影响较小。为便于相互比较,应尽量采用粒度相近的试样,如通过一定筛孔的细粉。试样质量不仅对热分析曲线的峰温和峰面积有影响,还对其形态特征有影响。有些物质由于质量的减少而使形态特征发生根本的变化,这就为用热分析的方法来鉴定物质形态特征带来困难。

另外,堆砌松散的试样颗粒之间的空隙可使试样导热性变差,而颗粒越小,堆得越紧密,导热越好。不管试样的粒度如何,堆砌密度不是很容易重复的,这也会影响TG曲线的形貌特征。

4.坩埚材料与形状

坩埚的材料有由非金属-氧化铝、石英等低热传导材料制成的;也有由金属,铝、银或铂等高热传导材料制成的。形状有微量平底、常量块体、杯形、压盖等。测定时根据DTA、DSC、TG的测量目的与试样性质进行选择。一般常用铝杯与陶瓷杯,测定时要选用相同的坩埚。

(五) 热分析技术对药物熔融与结晶温度的测定

1. 熔融和结晶温度的测定

由试样DTA或DSC曲线的熔融吸热峰和结晶放热峰可确定各自的转变温度。为消除升、降温过程的影响,并考虑到升、降温过程中过热、过冷和再结晶等作用,实验可按如下过程进行。

(1) 测定前将试样于温度为23±2℃、相对湿度为50±5%条件下放置24小时以上,使样品状态稳定。

(2) 称约10mg试样(称准到0.1mg)。注意试样中含有大量填充剂时,被测物质量应含有5~10mg。另外,所取试样应具有代表性。

(3) 将经状态调节后的试样放入DSC或DTA装置的容器中,升温到比熔融峰终止时高约30℃的温度下熔融,保持该温度10分钟后,以5℃·min-1或

10℃·min-1的降温速率冷却到比出现转变峰至少低约50℃的温度。

(4) 熔融温度测定

首先要在比熔融温度低约100℃的温度下使装置保持稳定之后,以10℃·min-1的升温速率加热到比熔融终止时的温度高约30℃,记录DTA或DSC 曲线。按(五)中(3)测定熔融温度时,在进行状态调节后应立即使装置稳定下来,以10℃·min-1的升温速率加热到熔融峰以上约30℃的温度,记录DTA 或DSC曲线。

(5) 结晶温度测定

按上述操作加热到比熔融峰终止时高约30℃的温度,在该温度下保持10分钟后,以5℃·min-1或10℃·min-1的降温速率冷却到比结晶峰终止时温度低约50℃的温度,记录DTA或DSC曲线。另外,当结晶缓慢持续进行,结晶峰低温侧的基线难于决定时,可结束实验。

仪器灵敏度调节到可记录整个DTA或DSC曲线,峰高要居记录纸满刻度25%以上。氮气流量在10~50mL·min-1X围内适当设定,并保持不变。

(6) 熔融温度和结晶温度的读取方法见图1-10,1-11。

图1-10熔融温度求法

(a)呈单一峰;(b)存在两个以上重叠峰

图1-11 结晶温度求法

(a)呈单一峰;(b)存在两个以上重叠峰

2. 峰温度的校正

国际热分析协会(ICTA)和美国标准局于1971年共同批准十种物质作为DTA的温度校准物。

表1-2 校准物的DTA温度参数

物质平衡温度*/℃初熔温度/℃峰温度/℃

KNO3127.7

128±5 135±6

In 157

154±6 159±6

Sn 231.9

230±5 237±6

KClO3299.5

299±6 309±8

Ag2SO4430

424±7 433±7

SiO2 573

571±5 574±5

K2SO4583

582±7 588±6

K2CrO4665

665±7 673±6

BaCO3810

808±8 819±8

SrCO3925

928±7 938±9 *平衡温度即校准物的熔点。

(1)熔融温度的求法

熔融峰温(T pm)取熔融峰顶温度;外推熔融起始温度(T im)是取低温侧基线向高温侧延长的直线和通过熔融峰低温侧曲线斜率最大点所引切线的交点的温度;外推熔融终止温度(T em)是取高温侧基线向低温侧延长的直线和通过熔融峰高温侧曲线斜率最大点所引切线的交点温度。对于呈现两个以上独立的熔融峰时,求出各自的T pm、T im和T em。另外,熔融缓慢发生,熔融峰低温侧的基线难于决定时,也可不求出T im。

(2)结晶温度的求法

结晶峰温(T pc)取结晶峰顶温度;外推结晶起始温度(T ic)取高温侧基线向低温侧延长的直线和通过结晶线高温侧曲线斜率最大点所引的切线的交点温度;外推结晶终止温度(T ec)取低温侧基线向高温侧延长的直线和通过结晶峰低温侧曲线斜率最大点所引的切线的交点温度。呈现两个以上的独立结晶峰时,则求出各自峰的T pc、T ic和T ec。另外,存在两个以上重叠峰时,则求出T ic,若干个T pc、T ec。再有,当结晶缓慢持续发生,结晶峰低温侧的基线难于决定时,也可不求出T ec。

吲哚拉新(indolacin)是非甾体类消炎镇痛药物,熔点为170-172℃。其结构式如下:

N

C O HC CH CH2COOH CH3

H3CO

经研究发现该药物存在多晶型,其DTA与DSC图谱中,不同晶型的初熔温度与峰温度不同,据此可应用热分析法确定其晶型。

三、仪器与药品

差热分析仪(DZ3320A型差热分析仪器采购联系:周艺光)铝用坩埚镊子样品匙分析天平

吲哚拉新Al2O3金属铟(mp156.4℃,△H=28.6J.g-1)

四、操作步骤

(一) 吲哚拉新的多晶型制备

吲哚拉新以丙酮为溶剂重结晶得到α晶型,也是市售产品的晶型;以苯为溶剂重结晶得到β型;以乙醚为溶剂重结晶得到γ型,以氯仿为溶剂重结晶得到δ型。

(二) 仪器装置

DZ3320A差动热分析仪

对DSC仪器几个问题的说明:

1.基线漂移

在进行DSC分析时,如果升温时样品没有热效应产生,温差△T=0,温差热电势始终为零,热功率差△W=0,此时DSC曲线是一条水平直线,称为基线。但由于基准物和样品这两边热电偶的热电势及其容量,坩埚形状位置等不可能完全对称,因此即使样品没有热效应产生,仅当温度发生变化时,仍有不对称电势产生,此电势随温度的升高而变化造成基线的偏离(对水平方向而言)或弯曲,称此现象为基线漂移。如果不加以克服,将会降低仪器的灵敏度,特别是小的差热峰有可能被掩蔽掉。一般来说温度愈高或使用时间愈长,基线的漂移就愈明显。DSC仪器在设计中应尽量注意基准物、样品两方面的对称性和

一致性(包括热电偶、坩埚形状及位置等)。

(三) 测定操作

1.准备工作

⑴打开仪器加热炉盖。。

⑵在两只铝坩埚中,暂不放样品和参考物,分别放在样品杆上部的两只托盘上,盖上炉盖。

⑶若需要的话,可将一定气流的氮气通入通气管。

⑷按下run键,开始运行。。

4.差动测量

⑴准备工作同前,开启电源,使整机预热约20分钟。

⑵将样品称重后放入坩埚(样品重约10mg),在另一只坩埚中放入重量相等的参考物,如α-Al2O3。然后将样品坩埚放在样品支架的右侧托盘上,参考物坩埚放在左侧的托盘上。

⑶将“差动”、“差热”开关置于“差动”位置。微伏放大器量程开关置于±100μV处(注意:不论热量补偿的量程选择在哪一档,作差动测量时,微伏放大器的量程都应放在±100μV档)。

⑷将热量补偿放大单元的量程开关放在适当的位置。本实验可放在±5mcal/s (相当于21J/s)。一般如果无法估计确切的量程,则可放在量程较大的位置,先预试一次。

⑸将温度程序控制单元的“程序方式”放在“升温”,“速度℃/min”放在10。接通电炉电源,并按下温度程序控制单元的“工作”旋钮,让炉温按预定要求变化。

⑹开启记录仪,选择走纸速度为5mm/min (或300mm/h)。

⑺吸热反应时,蓝笔曲线偏离基线,向左边倾斜,放热反应时,则向右边倾斜。曲线偏离基线的距离,即为吸(放)热速度,而波峰或波谷的面积,即为样品吸(放)的热量。

五、吲哚拉新DSC图谱分析

1.从吲哚拉新DSC曲线求出各晶型的初熔温度、峰温度与终熔温度(注意以标准物的温度校准)。

2.比较各晶型初熔温度的差别,并对测定结果加以说明。

参考文献

2金光洙.XX药科大学学报, 1992, 9(3):157

3赵会英.XX药科大学学报, 2000, 17(2):101

4徐莉英.中国药化杂志, 1995, 5(4):266

5大展机电技术研究所专业生产差热分析仪DTA(DZ3320A)差示扫描量热仪DSC(DZ3335)

6联系方式:周艺光7 zygnjdzyq.

药物晶型

药物晶型 物质在结晶时由于受各种因素影响,使分子内或分子间键合方式发生改变,致使分子或原子在晶格空间排列不同,形成不同的晶体结构。同一物质具有两种或两种以上的空间排列和晶胞参数,形成多种晶型的现象称为多晶现象(polymorphism)。虽然在一定的温度和压力下,只有一种晶型在热力学上是稳定的,但由于从亚稳态转变为稳态的过程通常非常缓慢,因此许多结晶药物都存在多晶现象。固体多晶型包括构象型多晶型、构型型多晶型、色多晶型和假多晶型。 同一药物的不同晶型在外观、溶解度、熔点、溶出度、生物有效性等方面可能会有显著不同,从而影响了药物的稳定性、生物利用度及疗效,该种现象在口服固体制剂方面表现得尤为明显。药物多晶型现象是影响药品质量与临床疗效的重要因素之一,因此对存在多晶型的药物进行研发以及审评时,应对其晶型分析予以特别的关注。目前鉴别晶型主要是针对不同的晶型具有不同的理化特性及光谱学特征来进行的,现将几种常用且特征性强、区分度高的方法介绍如下,以供参考。 1 X-射线衍射法(X-ray diffraction) X-射线衍射是研究药物晶型的主要手段,该方法可用于区别晶态和非晶态,鉴别晶体的品种,区别混合物和化合物,测定药物晶型结构,测定晶胞参数(如原子间的距离、环平面的距离、双面夹角等),还可用于不同晶型的比较。X-射线衍射法又分为粉末衍射和单晶衍射两种,前者主要用于结晶物质的鉴别及纯度检查,后者主要用于分子量和晶体结构的测定。 1.1 粉末衍射粉末衍射是研究药物多晶型的最常用的方法。粉末法研究的对象不是单晶体,而是众多取向随机的小晶体的总和。每一种晶体的粉末X-射线衍射图谱就如同人的指纹,利用该方法所测得的每一种晶体的衍射线强度和分布都有着特殊的规律,以此利用所测得的图谱,可获得出晶型变化、结晶度、晶构状态、是否有混晶等信息。该方法不必制备单晶,使得实验过程更为简便,但在应用该方法时,应注意粉末的细度,而且在制备样品时需特别注意研磨过筛时不可发生晶型的转变。 1.2 单晶衍射单晶衍射是国际上公认的确证多晶型的最可靠方法,利用该方法可获得对晶体的各晶胞参数,进而确定结晶构型和分子排列,达到对晶型的深度认知。而且该方法还可用于结晶水/溶剂的测定,以及对成

晶型药物常用的检测分析方法

晶型药物常用的检测分析方法 (2012-02-08 13:54:05) 物质在结晶时由于受各种因素影响,使分子内或分子间键合方式发生改变,致使分子 或原子在晶格空间排列不同,形成不同的晶体结构。同一物质具有两种或两种以上的空间排列和晶胞参数,形成多种晶型的现象称为多晶现象(polymorphism)。虽然在一定的温度和压力下,只有一种晶型在热力学上是稳定的,但由于从亚稳态转变为稳态的过程通常非常缓慢,因此许多结晶药物都存在多晶现象。固体多晶型包括构象型多晶型、构型型多晶型、色多晶型和假多晶型。 药物分子通常有不同的固体形态,包括盐类,多晶,共晶,无定形,水合物和溶剂合物;同一药物分子的不同晶型,在晶体结构,稳定性,可生产性和生物利用度等性质方面可能会有显著差异,从而直接影响药物的疗效以及可开发性。如果没有很好的评估并选择最佳的药物晶型进行研发,可能会在临床后期发生晶型的变化,从而导致药物延期上市而蒙受巨大的经济损失,如果上市后因为晶型变化而导致药物被迫撤市,损失就更为惨重。因此,药物晶型研究和药物固态研发在制药业具有举足轻重的意义。 由于药物晶型的重要性,美国药监局(FDA)和中国药监局(SFDA)在药物申报中对此提 出了明确规定,要求对药物多晶型现象进行研究并提供相应数据。正因如此,任何一个新药的研发,都要进行全面系统的多晶型筛选,找到尽可能多的晶型,然后使用各种固态方法对这些晶型进行深入研究,从而找到最适合开发的晶型;选定最佳晶型后,下一步就是开发能始终如一生产该晶型的化学工艺;最后一步是根据制剂对原料药固态性质的要求,对结晶工艺进行优化和控制,确定生产具有这些固态性质的最佳工艺参数,从而保证生产得到的晶型具有理想的物理性质,比如晶体表象,粒径分布,比表面积等。这种通过实验设计来保证质量的方法必须对药物晶型具有非常全面深刻的理解才能实现。 原研药公司对药物分子的晶型申请专利,可以延长药物的专利保护,从而使自己的产 品具有更长时间的市场独享权。而对于仿制药公司来说,为了确保仿制药和原研药在生物利用度上的等同性,也需要对原料药的晶型进行研究,以确保原料药和制剂的质量,正因为如此美国药监局在ANDA申报中也对仿制药多晶型控制有明确的指南;另外,开发出药物的 新晶型从而能够打破原研药公司对晶型的专利保护,提早将仿制药推向市场,也是近年来仿制药公司一个至关重要的策略,而且如果能找到在稳定性,生物利用度,以及生产工艺方面具有优越性的新晶型,还可以申请晶型专利保护,从而大大提升自己的市场竞争力。总之,不管是新药开发,还是仿制药生产,药物晶型研究都是必不可少的中心环节。 目前鉴别晶型主要是针对不同的晶型具有不同的理化特性及光谱学特征来进行的,现 将几种常用且特征性强、区分度高的方法介绍如下,以供参考。 1 X-射线衍射法(X-ray diffraction) X-射线衍射是研究药物晶型的主要手段,该方法可用于区别晶态和非晶态,鉴别晶体的品种,区别混合物和化合物,测定药物晶型结构,测定晶胞参数(如原子间的距离、环平面的距离、双面夹角等),还可用于不同晶型的比较。X-射线衍射法又分为粉末衍射和单晶 衍射两种,前者主要用于结晶物质的鉴别及纯度检查,后者主要用于分子量和晶体结构的测定。

药物分析学

药物分析学 药物分析学是药学学科下设的二级学科,是我国高等教育药学专业教学计划中规定设置的一门主要专业课程,也是我国执业药师考试中指定考试的专业课程之一。本课程主要介绍药品质量标准及其制订和药品质量检验的基本知识,通过本课程的学习为从事药品质量检验和新药的研究开发工作奠定基础。 第一节药物分析的性质和任务 药物分析学是药品全面质量控制的一个重要学科,它主要运用物理学、化学、生物化学的方法与技术研究、解决化学结构已经明确的合成药物或天然药物及其制剂的质量控制问题,也研究有代表性的中药制剂和生化制剂的质量控制方法。因此,药物分析学是一门研究与发展药品质量控制的“方法学科”,是药学学科的重要组成部分。 药物分析学科和药物分析工作者的任务,除了药品的常规理化检验以及药品质量标准的研究和制订外,尚需深入到生物体内过程并进行综合评价的动态分析研究中;所采用的分析方法应该更加准确、灵敏、专属和快速,并力求向自动化、最优化和智能化方向发展。 第二节药物分析与药品质量标准 一、我国药品质量标准体系 我国药品质量标准体系包括:法定标准和非法定标准;临时性标准和正式标准;内部标准和公开标准等。其中,法定标准又可分为中国药典、局颁标准和地方标准等三级药品标准。 (一)法定药品质量标准 我国现行的法定的药品质量标准体系包括:中华人民共和国药典、国家药品监督管理局药品标准、省(自治区、直辖市)药品标准,人们习称为“三级标准”体系。 中华人民共和国药典,简称为中国药典。是由国家药典委员会主持编纂、国家食品药品监督管理局批准并颁布实施。中国药典是我国记载药品标准的法典,是国家监督管理药品质量的技术标准。凡生产、销售和使用质量不符合药典标准规定的药品均为违法行为。 国家食品药品监督管理局标准(简称局颁标准),系由国家食品药品监督管理局批准并颁布实施的药品标准 省(自治区、直辖市)药品标准,系由各省、自治区、直辖市的卫生行政部门〔卫生厅(局)〕批准并颁布实施的药品标准,属于地方性药品标准(简称地方标准),主要收载具有地方性特色的药品标准。 (二)临床研究用药品质量标准 该标准仅在临床试验期间有效,并且仅供研制单位与临床试验单位使用,属于非公开的药品标准。

药物晶型研究

第四节药物晶型研究 内容: 1.药物的晶型物质存在状态。 2.不同晶型物质间的形式差异。 3.晶型对药物理化性质的影响。 4.晶型对药物稳定性的影响。 5.晶型对药物临床有效性的影响。 6.晶型对药物安全性的影响。 第五节优势药物晶型 药用优势药物晶型是指对于具有多种形式物质状态的晶型药物而言,应具备晶型物质相对稳定、能够最好的发挥防治疾病作用、毒副作用较低的晶型特质状态。研究药用优势药物晶型,就是在多晶型药物研究中选择优势药物晶型的过程,药用的优势药物晶型研究主要内容包括三个方面: 一、晶型的稳定性 晶型药物物质状态不同,其晶型稳定性间亦可存在较大差异,作为药物晶型物质必须具备一定的稳定性质,这是保证药品质量的最基本的要求。药物晶型稳定性一方面是指晶型自身的稳定性,即在不同环境条件下能够保持晶型物质状态的稳定;此外,由于药品都是以剂型形式存在,也应保证药物制剂中的优势药物晶型和各种药用辅料物质在临床应用过程中的稳定。所以,只有符合药物稳定性要求的晶型物质才有可能成为一个理想的优势药物晶型。 二、不同晶型物质对药物生物利用度的影响 不同晶型物质会影响药物在机体内的吸收,吸收差异性可是数倍乃至数十倍。药物晶型引起的吸收变化会直接影响到药物在临床中发挥作用。因此,吸收性质是药用优势药物晶型选择的关键条件。但是,生物利用度的提高并不能作为药用晶型优劣筛选的单纯条件依据。对于不同药物而言,生物利用度提高可能会产生更好的药理作用,也可能会产生更多的不良反应。而导致这种差异的原因是来自于每种药物的自身性质和在生物体内分布的特点,这是在药物晶型选择中必须要考虑的重要因素。 三、优势药物晶型的选择需要观察药物的有效性和毒性反应。 药物晶型不仅影响着药物的吸收,同时不会影响到药物在体内的作用和在体内产生的不良反应。对于体内分布不均一的药物,在生物利用度提高的情况下,会导致个别靶器官浓度过高而引起毒性反应。同样,对于作用的靶器官药物浓度的提高会产生更好的疾病治疗作用。因此,在对优势药物晶型进行评价的过程中必须对药物的有效性、安全性进行全面的考察和评价研究。 第六节晶型药物的临床疗效 尽管药物的不同晶型并不影响药物的化学结构和组成,其主要的化学性质也可以没有明显影响,但是,这并不意味着不同晶型药物就完全相同。事实上,同一种药物由于晶型不同,其不仅物理性质会有所不同,而且其生物活性也有明显的差异。有些药物不同的晶型的生物活性不仅差异非常显著,而且干扰了药物的临床应用。 一、同一药物不同产品的差异 为控索和揭示引起国产药品与进口药品间、国内制药企业的药品间、同一企业的不同生产批号药品间的临床疗效与质量差异问题,我们进行了深入的调查研究,就最为常用的各种固体药物剂型而言,国产仿制药与进口药相比较,可以有如下情况发生: 1.没有差异的药品两者临床疗效完全相同。这类药品突出的表现是药品的质量相同,固体剂型类型完全一致,虽然进口与国产药品两者的价格差别较大,但事实上在药品临床疗效中不存在差异性。 2.符合标准的药品差异国产药品使用的质量控制标准与国外的进口药品标准非常接近,但是,在临床应用中却被屡屡发现国产药品与进口药品间疗效存在有很大的差异性,即:国产药品的临床疗效明显低于进口的药品。 3.药品临床疗效不稳定的现象国产同一药品的不同生产企业或同一生产企业的不同生产批次药品

多晶型药物研究

化学结构相同的药物,可因结晶条件不同而得到不同的晶型, 积溶出97.以上0%,一旦成为溶液状态,就不存在两种晶型之别, 这种现象称为多晶型。药物的晶型不同,其物理性质如密度、熔点、因此它们的生物利用度无显著差别是合理的。药物的多晶型现象 [1] 溶解度和溶出速度均有不同。在一定温度与压力下,多晶型中只极为普遍,例如38种巴比妥药物中63%有多晶型, 48种甾体化合 有一种是稳定型,溶解度最小,化学稳定性好,而其他晶型则为亚物中67%有多晶型,目前仍有部分多晶型药物的生物利用度差异 。盐酸金霉素有α,β两种晶型,β型比α型溶解度大,动物口子排列,然而由于较难得到足够大小和高纯度的单晶,因此多采用 [12 -]13 服后β型的血药浓度较高,人口服后尿排泄量较多,说明β型的生粉末衍射法。不同晶型的晶胞参数如晶面距、晶面夹角等不 [4] 物利用度较高。利福定用不同溶剂结晶可以得到4种晶型,其中同,所得到的衍射光谱也必然不一样。如奈非西坦两种晶型的X - 利福定Ⅳ型为有效剂型,其血药浓度高峰是利福定Ⅱ型血药浓度高射线粉末衍射光谱就 不同。近年来出现的小分子衍射区域检测器 [5] 峰的10倍。阿司匹林存在两种晶型,志愿者试验表明,服用Ⅱ型为分析较小晶体或纯度不够的晶体提供了可能。 [6] 的血药浓度比服用Ⅰ型的高70%。3)红外光谱(IR)法:红外吸收光谱是共价键运动能级跃迁的 药物多晶型对生物利用度的影响,最典型的例子是无味氯霉结果,同一物质的不同晶型由于分子内共价键的电环境不一样,共 [7] [14] 素(氯霉素棕榈酸酯)。无味氯霉素有A, B,种晶型及无定型C 3 , 价键强度也会有变化,因此必然导致多晶型IR光谱的改变。此 其中B晶型与无定型有效,而A、C两种晶型无效。1975年以前,我方法较为简便、快速,但对于不同晶型间红外光谱差异较小的药物 国生产的无味氯霉素原料、片剂及胶囊剂均为无效剂型,后来经过则难以区别,同时图谱的差异也可能来自其他方面的原因,如样品 进一步研究,改进生产工艺后生产出了有活性的B型,并在质量标纯度不够、同系物错标、晶体大小、溴化钾(KBr)压片过程的晶型转 准中增加了非活性晶型的含量限度,确保了药物的疗效。变等。比如在盐酸丁螺环酮的多晶型研究中,为避免KBr压片时压 [15]

药物分析的方法学验证所要做到的事项

药物分析的方法学验证所要做到的事项(一) 新药申报时,药品质量标准中分析方法必须验证;药物生产工艺变更、制剂的组分变更、原分析方法进行修订时,则质量标准分析方法必须进行验证;2005版药典中分析方法验证指导原则只规定了项目和基本方法而没有合格标准:附录XIX A;中国GMP(98)非常关注验证的过程,分析方法验证不完善是常见的问题 药物分析检验时药品生产的GMP的药物分析的方法学验证,是保证药物分析结果准确性的前提和基础,也是实现药物分析检测GMP的必然要素。 构成药物分析中的检测方法验证,这要涉及到以下些方面的内容: 1、分析方法验证成功的前提条件: (!)仪器已经确认、校正并在有效期内(2)经过培训的人员(3)可靠稳定的对照品 (4)可靠稳定的实验试剂(5)确认受试溶液的稳定性,在规定时间内无降解。 2、分析方法学验证所要求验证的内容:(1)含量的测定(2)杂质的含量测定(3)药物的定性鉴定(4)药物的含量均匀度测定(5)药物的微生物检测(6)药物的细菌内毒素的检测 验证内容: 准确度:准确度是指用该方法测定的结果与真实值或参考值接近的程度,用百分回收率表示。 测定回收率R(recovery)的具体方法可采用加样回收试验法来进行测定。加样回收试验已准确测定药物含量P的真实样品+已知量A的对照品(或标准品)测定,测定值为M。数据要求:规定的范围内,至少用9次测定结果评价,如制备高、中、低三个不同浓度样品各测三次 精密度:(重复性、中间精密度和重现性精密度是指在规定条件下,同一个均匀样品,经多次取样测定所得结果之间的接近程度。用偏差(d)、标准偏差(SD)、相对标准偏差(RSD)(变异系数,CV)表示。 (1)重复性(repeatability):在相同条件下,由同一个分析人员测定所得结果的精密度;在规定的范围内,至少用9次测定结果评价,如制备三个不同浓度样品各测三次或把被测物浓度当作100%,至少测6次进行评价 (2)中间精密度同一实验室,不同时间由不同分析人员用不同设备

药物分析方法进展

药物分析方法进展 摘要: 药物分析的发展已从一种专门技术逐步发展成为一门日臻成熟的科学,所涉及的研究范围包括药品质量控制、临床药学、中药与天然药物分析、药物代谢分析、法医毒物分析、兴奋剂检测和药物制剂分析等。随着药物科学的迅猛发展,各相关学科对药物分析不断提出新的要求,它已不再仅仅局限于对药物进行静态的质量控制,而是发展到对制药过程、生物体内和代谢过程进行综合评价和动态分析研究。 关键词药物分析研究进展 药物是预防、治疗、诊断疾病和帮助机体恢复正常机能的物质。药品质量的优劣直接影响到药品的安全性和有效性,关系到用药者的健康与生命安危。虽然药品也属于商品,但由于其特殊性,对它的质量控制远较其他商品严格。因此,必须运用各种有效手段,包括物理、化学、物理化学、生物学以及微生物学的方法,通过各个环节全面保证、控制与提高药品的质量。传统的药物分析,大多是应用化学方法分析药物分子,控制药品质量。然而,现代药物分析无论是分析领域,还是分析技术都已经大大拓展。从静态发展到动态分析,从体外发展到体内分析,从品质分析发展到生物活性分析,从单一技术发展到联用技术,从小样本分析发展到高通量分析,从人工分析发展到计算机辅助分析。 具体一点的讲,药物分析是分析化学技术在药学领域中的具体应用。分析化学的进步,尤其是近年仪器分析和计算机技术的进展,为药物分析的发展提供了坚实的基础。药物分析的任务是在药学各个领域中,对出于不同的目的和要求, 不同来源和组成的样品中的某些成分进行检出、鉴别和测定。药物分析发展的主要趋向就是如何能够简便、快速地从复杂组成的样品中,灵敏、可靠地检测一些微量成分。 药物分析学的研究范围包括药物质量控制、临床药学、中药与天然药物分析、药物代谢分析、法医毒物分析、兴奋剂检测和药物制剂分析、创新药物研究,以及药品上市后的再评价等,哪里有药物,哪里就有药物分析。 1、药物分析技术的发展 光谱法如紫外分光光度法、核磁共振光谱法、质谱法、拉曼光谱法、红外光谱法、荧光、磷光及化学发光光谱法、原子吸收和原子发射光谱法以及X 2射线衍射谱法等,方法较多。近年来发展虽不如色谱那么迅速,在药典中所占的比重有下降的趋势,但是仍出现了很多新方法,如二维核磁共振谱法、近红外光谱法、激光拉曼光谱以及色谱光谱联用技术等。在新的世纪中,这些方法会有更快的发展,并广泛地应用于药学科学各领域中。电化学部分分别为化学传感器、离子选择性电极和动力电化学方法与应用。近几年生物传感器的发展,成为电分析化学中活跃的研究领域。微电极技术是一种新的电化学测试技术,在活体分析中,微电极用作电化学微探针,检测动物神经传递物质的扩散过程,成为微柱液相色谱和高效毛细管电泳的电化学检测器。在将来药物分析的发展中,将会显示出光辉的应用前景。 复杂样品中微量成分的检测是在药物分析工作中比较困难的问题。色谱法对复杂样品具有较高的分离能力,是药物分析中常用的分析技术。 薄层色谱法主要用于药物及制剂的鉴别、杂质检查以及中药成分分析,已成为当今药

分析方法验证方案

异烟肼含量测定分析方法验证方案验证原因:验证类型: 新项目验证再验证 其它 预验证 回顾性验证转移验证 方法描述: 本分析方法为中国药典2010版二部方法。为确保其检测结果准确,对该分析方法的专属性、精密度(系统精密度、方法精密度、中间精密度)、线性和范围、准确度、耐用性进行评价。 验证依据: 中国药典2010年版分析方法(295页) 验证时间: 2010年07月09日~2010年07月10日 验证项目组成员及职责:

验证内容:-

a)人员培训: b)仪器设备、标准品和试剂: 仪器设备 标准品和试剂 c)样品

色谱条件 色谱条件 色谱柱:agilent ODS-2 长度:250cm ,内径:4.6mm ,填料 C18 ,填料粒度:5μm 检测波长:262nm,带宽30 柱温:25℃ 进样量:20μl 流速:1.0ml/min 流动相A:0.02mol/l磷酸氢二钠溶液(用磷酸调pH至6.0),流动相B:甲醇 A:B=85:15 停止时间:12min 1.系统精密度 1.1.溶液配制 系统精密度溶液:取异烟肼10mg,置100ml容量瓶中,精密称量,用水溶解并稀释至刻度。 1.2验证过程及结果 系统精密度溶液连续进样6次,记录其异烟肼峰面积、保留时间。 可接受标准:异烟肼峰面积RSD≤2.0%,保留时间RSD≤2.0%。 结论:

2.重现性试验(方法精密度) 2.1.溶液配制 2.1.1.对照溶液:取异烟肼工作标准品10mg,精密称量,置100ml容量瓶中,用水溶解 并稀释至刻度。 2.1.2.方法精密度溶液:取异烟肼样品10mg置100ml容量瓶中,精密称定,用水溶解并 稀释至刻度。用此方法配置同一批号的样品溶液6份。 2.2.验证程序及结果 工作标准品溶液进2针,样品溶液各进2针。记录异烟肼峰面积,计算样品含量。 可接受标准:异烟肼含量的RSD≤2.0%。 结论:

杂质检查方法的方法学验证各项指标分析

杂质检查方法的方法学验证各项指标分析 姓名:王芳 药物分析中药品检验基本程序包括:鉴别、检查、含量测定、写实验报告等步骤 检查项下包括反映药品安全性有效性的试验方法和限度、均一性、纯度等制备工艺要 求等内容。药物的杂质是指药物中存在的无治疗作用或者影响药物的稳定性、 疗效,甚至对 人体的健康有害的物质。杂质的来源可由生产和贮藏过程中引入:①生产过程中主要是由 于所用原料不纯或者原料反应过程中反应未完全 ,以及反应的中间产物、 反应的副产物等 造成药品原料中杂质的存在;或者是由原料生产过程中反应的溶媒、催化剂等溶剂的残留 所造成的药物的杂质。②贮藏过程引入主要是受温度、 湿度、日光、空气等外界条件的 影响或者受微生物的作用产生的杂质。 在药物的研究、 生产、贮存和临床应用等方面,必 须保持药物的纯度,降低药物的杂质,这样才能保证药物的有效性和安全性。 原料药和制剂主要是对药物中的微量杂质进行纯度检查,以判断药物纯度是否符合杂 质限量的规定要求,而生物制品的杂质检查除包括一般杂质检查,特殊杂质检查外还应对 其进行安全性检查。杂质定量、定性检查方法主要是根据药物和特殊杂质在理化性质上的 差异来进行的,可以采用容量分析法,光谱法分析法,色谱分析法等,各种检测方法所需 的方法学验证的指标包括准确度,精密度,专属性,线性,范围,检测线、定量线,耐用 性八项指标,但采用不同方法所需的指标不尽相同,杂质限量检查一般需要验证专属性, 检测线,耐用性。而杂质定量分析方法除检测限外其它指标一般都需验证 ⑷。 不同实验应该根据不同实验目的对对各项指标进行验证,下面就杂质种类及近年来检 测杂质最常用的检测方法进行分析: 1、 特殊杂质 特殊杂质是指在药物制备和贮存过程中 , 或 合成过程中产生的副产物等,多指有机杂质, 性的对 映体。 HPLC 法测定萘普生缓释片有关物质的含量: 该缓释片主药是萘普生,特殊杂质为(6 —甲氧基—2—萘乙酮),方法采用高效液相色谱法(HPLC)法;色谱柱:以十八烷基硅烷键 合硅胶为学号: 由于药物性质不稳定而产生的降解产物 也包括残留溶剂和手性化合物中无特殊毒

药物晶型常用的检测分析方法

药物晶型常用的检测分析方法 物质在结晶时由于受各种因素影响,使分子内或分子间键合方式发生改变,致使分子或原子在晶格空间排列不同,形成不同的晶体结构。同一物质具有两种或两种以上的空间排列和晶胞参数,形成多种晶型的现象称为多晶现象(polymorphism)。虽然在一定的温度和压力下,只有一种晶型在热力学上是稳定的,但由于从亚稳态转变为稳态的过程通常非常缓慢,因此许多结晶药物都存在多晶现象。固体多晶型包括构象型多晶型、构型型多晶型、色多晶型和假多晶型。物质在结晶时由于受各种因素影响,使分子内或分子间键合方式发生改变,致使分子或原子在晶格空间排列不同,形成不同的晶体结构。同一物质具有两种或两种以上的空间排列和晶胞参数,形成多种晶型的现象称为多晶现象(polymorphism)。虽然在一定的温度和压力下,只有一种晶型在热力学上是稳定的,但由于从亚稳态转变为稳态的过程通常非常缓慢,因此许多结晶药物都存在多晶现象。固体多晶型包括构象型多晶型、构型型多晶型、色多晶型和假多晶型。 药物分子通常有不同的固体形态,包括盐类,多晶,共晶,无定形,水合物和溶剂合物;同一药物分子的不同晶型,在晶体结构,稳定性,可生产性和生物利用度等性质方面可能会有显著差异,从而直接影响药物的疗效以及可开发性。如果没有很好的评估并选择最佳的药物晶型进行研发,可能会在临床后期发生晶型的变化,从而导致药物延期上市而蒙受巨大的经济损失,如果上市后因为晶型变化而导致药物被迫撤市,损失就更为惨重。因此,药物晶型研究和药物固态研发在制药业具有举足轻重的意义。 由于药物晶型的重要性,美国药监局(FDA)和中国药监局(SFDA)在药物申报中对此提出了明确规定,要求对药物多晶型现象进行研究并提供相应数据。正因如此,任何一个新药的研发,都要进行全面系统的多晶型筛选,找到尽可能多的晶型,然后使用各种固态方法对这些晶型进行深入研究,从而找到最适合开发的晶型;选定最佳晶型后,下一步就是开发能始终如一生产该晶型的化学工艺;最后一步是根据制剂对原料药固态性质的要求,对结晶工艺进行优化和控制,确定生产具有这些固态性质的最佳工艺参数,从而保证生产得到的晶型具有理想的物理性质,比如晶体表象,粒径分布,比表面积等。这种通过实验设计来保证质量的方法必须对药物晶型具有非常全面深刻的理解才能实现。 原研药公司对药物分子的晶型申请专利,可以延长药物的专利保护,从而使自己的产品具有更长时间的市场独享权。而对于仿制药公司来说,为了确保仿制药和原研药在生物利用度上的等同性,也需要对原料药的晶型进行研究,以确保原料药和制剂的质量,正因为如此美国药监局在ANDA申报中也对仿制药多晶型控制有明确的指南;另外,开发出药物的新晶型从而能够打破原研药公司对晶型的专利保护,提早将仿制药推向市场,也是近年来仿制药公司一个至关重要的策略,而且如果能找到在稳定性,生物利用度,以及生产工艺方面具有优越性的新晶型,还可以申请晶型专利保护,从而大大提升自己的市场竞争力。

药品研发中多晶型问题浅议 20070913

药品研发中多晶型问题浅议 发布日期20070913 栏目化药药物评价>>化药质量控制 作者张玉琥 审评四部审评七室张玉琥 多晶型现象在固体化学药品研发过程中比较常见。由于多晶型问题可能影响药品的安全有效性和质量可控性,应当针对不同情况采取相应的措施。本文就药品研发中涉及的多晶型现象及其相关问题作简要讨论,供药品研发和评价工作参考。 一、晶型与多晶型现象 固体药物有结晶型和非结晶型(无定形)之分。构成药物结晶的基本单元为晶格,在晶格中药物分子以一定的规律排列。而无定形是分子以无序的方式排列,不具有明确的晶格。若药物结晶中包含结晶溶剂分子,就称为溶剂化物。当该溶剂为水时(即含有结晶水),通常称为水合物。药物的不同晶型是由分子在晶格中排列方式的不同所致。 需要注意晶型与结晶形态(晶癖)的区别。前者由晶格中分子的排列来决定,后者是指形成的结晶的外观形状,如针状结晶、片状结晶等。同一晶型的药物,可能具有不同的外观形状;反之,外观形状相同的结晶,其晶型也可能不同。 若固体药物可存在不同的晶型,或存在结晶型与无定形,或存在非溶剂化物与溶剂化物、不含或含有结晶水等现象,就称为该药物存在多晶型现象。 一些方法可用于研究和区分多晶型现象。单晶X-射线衍射可对晶体结构提供直接的证据,是研究多晶型现象的可靠方法。需要注意的是若获取单晶所采用的结晶条件与药物生产中实际采用的结晶条件不同,则单晶X-射线衍射得到的晶体特征并不代表药物实际的晶体特征。粉末X-射线衍射是常用的研究和区分不同晶型的有效方法。该方法不仅可用于不同晶型的定性区分,在建立特征衍射峰与不同晶型含量之间的定量关系后,粉末X-射线衍射还可用于不同晶型比例的定量控制。其他方法,包括显微镜、热分析(差示扫描量热、热重分析、热台显微镜等)、光谱法(红外光谱、拉曼光谱、固相核磁共振)等,亦有助于进一步研究多晶型现象。 二、多晶型对药物性质的影响 存在多晶型现象的药物,由于晶格能的不同,其不同晶型可具有不同的的化学和物理性质。如不同的熔点、化学反应性、表观溶解度、溶出速率、光学和机械性质、蒸汽压、密度等。 多晶型药物不同晶型之间理化性质的不同,可能对原料药及制剂的制

晶型研究

【摘要】目的强调固体药物早期研究与开发阶段进行多晶型研究的重要意义,并介绍药物多晶型研究的几种手段。方法查阅相关文献并结合研究经验,归纳总结了有关药物晶型研究进展,讨论了固体药物晶型的鉴别研究方法、晶型药物对生物利用度的影响、影响固体药物晶型的因素及研究药物多晶型的意义。结果与结论应根据新药晶型的具体情况,选择适当的研究方法,以确定合适的目标晶型。 【关键词】固体药物;多晶型;生物利用度 固体物质按其内部原子、离子或分子的排列方式可分为晶型(包括假晶型)和无定形。晶型形成的基础是物质微粒之间的相互作用,药物微粒间的作用方式可以是金属键、共价键、范德华力等,因此晶体可分为金属晶体、共价键晶体、分子晶体等[1]。有机药物晶体大多是分子晶体, 可因结晶条件不同而得到不同的晶型,这种现象称为多晶型。药物的多晶型现象极为普遍,晶型不同,它们的物理性质如密度、熔点、硬度、外观、溶解度和溶出速度等方面差异均有显著性[2~3]。在一定温度与压力下,多晶型中只有一种是稳定型,溶解度最小,化学稳定性好,其他晶型为亚稳定型,它们最终可转变为稳定型。一般讲,亚稳定型的生物利用度高,为有效晶型,而稳定晶型药物往往低效甚至无效。因此,药物多晶型的研究已经成为新药开发和审批、药物的生产和质量控制以及新药剂型确定前设计所不可缺少的重要组成部分。 1 药物多晶型的鉴别研究方法 对多晶型药物,要确证其结构,除了要确定其分子中各原子的组成、数量及相互间的连接方式外,还要确定各分子在不同晶格中的填充、排列方式。由于分析方法的灵敏度及仪器分辨率的限制, 不同晶型间的差异常常出现在分析范围边缘, 因此同时采用多种方法进行研究。过去几十年中,常用的晶型研究方法有:热分析法、红外分光光度法、热载台显微镜法、溶解度测定法及X-射线衍射法等,近年来又发展了一些新的技术如拉曼分光光度法、固态核磁共振法、近红外分光光度法、热气压测量法以及一些传统方法的联用。 1.1 热分析法热分析法包括差热分析法(DTA)、差示扫描量热法(DSC)及热重分析法(TGA)。同一药物由于晶型不同,在加热(或放热)过程中,吸(或放)热峰会出现差异,因此可以根据吸(或放)热峰的不同来确定不同的晶型。在甲苯磺丁脲多晶型的研究中用DSC 对样品检测,晶型Ⅰ~Ⅳ在80~127 ℃范围内有不同的吸、放热峰[4]。对葛根素[5]采用四种不同溶剂进行结晶,根据DSC和TGA图显示具有四种晶型,熔点分别为206、185、182、211℃。在头孢呋辛酯[6]多晶型的差热分析中,低熔点晶型α则在175℃处出现一个小的吸热峰,而高熔点晶型β在205℃处出现一个尖锐的吸热峰。采用热分析法所需样品量少,方法简便灵敏,重现性好,是药物多晶型研究中常见的一种方法[7]。 1.2 红外光谱(IR)法同一物质的不同晶型,由于分子内共价键的电环境不一样,共价键强度也会有变化,红外吸收光谱是共价键运动能级跃迁的结果,因此必然导致多晶型IR 光谱的改变[8]。红外光谱法较为简便、快速,但同时图谱的差异也可能来自其他方面的原因,如样品纯度不够、同系物的错标、晶体的大小、KBr压片过程的晶型转变等。比如在盐酸丁螺环酮的多晶型研究中,为避免KBr压片时压力可能引起的晶型转变,采用石蜡糊法[9],很好地测出了A、B两种晶型在红外光谱上的细微差别。当然多晶型也有晶型不同而IR相同的情况,如苯乙阿托品的晶型Ⅰ和Ⅱ的IR 就一样[10]。 1.3 X-射线粉末衍射法因为有机药物不容易得到足够大小和高纯度的单晶,因此多采用粉末衍射法[11,12],即采用单波长多角度对样品粉末照射,仪器记录衍射强度I/ I0 对2θ(θ为入射角)的变化曲线,不同晶型的晶胞参数如晶面距、晶面夹角等不同,所得到的衍射光谱也必然不一样。近年来发展的小分子衍射区域检测器为分析较小晶体或纯度不够的晶体提供了可能。许多样品在使用热分析法、显微镜检查法或红外光谱法无法分辨出差别的情况下,用X-射线衍射方法却能得到满意的结果[13 ,14]。

药物分析简答题(部分来自历年)

1.简述采用紫外分光光度法鉴别药物时常用的方法,以及薄层色谱法检查药物中特殊杂质的方法。 答: 1)测定最大吸收波长,或同时测定最小吸收波长 2)规定一定浓度的供试液在最大吸收波长处的吸收度 3)规定吸收波长和吸收系数法 4)规定吸收波长和吸收度比值法 5)经化学处理后,测定其反应产物的吸收光谱特性 1)杂质对照品法 2)供试品溶液自身稀释对照法 3)杂质对照品与供试品溶液自身稀释对照并用法 4)对照药物法 2.试述古蔡法测砷原理。操作中为何要加碘化钾试液和酸性氯化亚锡试液?醋酸铅棉花起什么作用? 答:1)原理:金属锌与酸作用产生新生态的氢与药物中微量的砷盐反应生成具挥发性的砷化氢,遇溴化汞试纸,产生黄色至棕色的砷斑,与一定量标准溶液所生成的砷斑比较,判断供试品中重金属是否符合限量规定。 2)五价砷在酸性溶液中也能被金属锌还原为砷化氢,但生成的砷化氢的速度较三价砷慢,故反应中加入碘化钾及氯化亚锡将五价砷还原为三价砷,碘化钾被氢化生成的碘又可被氯化亚锡还原为碘离子,后者与反应中产生的锌离子能形成稳定的配位离子,有利于生成砷化氢的反应进行,还可抑制锑化氢的生成,因锑化氢也能与溴化汞试纸作用生成锑斑。 3)锌粒及供试品种可能含少量硫化物,在酸性液中能产生硫化氢气体,与溴化汞作用生成硫化汞的色斑,干扰试验结果,故用醋酸铅棉花吸收硫化氢 3.简述薄层色谱法检查药物中的杂质,可采用高低浓度对比法检查,何为高低浓度对比法?答: 先配制一定浓度的供试品溶液,然后将供试品溶液按限量要求稀释至一定浓度作为对照溶液,将供试品溶液和对照溶液分别点样于同一薄层板上,展开、斑点定位。供试品溶液所显示杂质斑点与自身稀释对照品溶液或系列浓度自身稀释对照溶液的相应主斑点比较,不得更深。 4.药物分析在药品的质量控制中担任着主要的任务是什么? 答: 保证人们用药安全、合理、有效,完成药品质量监督工作。 5.常见的药品标准主要有哪些,各有何特点? 答: 国家药品标准(药典);临床研究用药质量标准;暂行或试行药品标准;企业标准。 6.药品检验工作的基本程序是什么? 答: 取样、检验(鉴别、检查、含量测定)、记录和报告。 7.简述RPHPLC法测定有机含氮类药物时色谱峰拖尾的原因,以及克服的措施。 一、造成色谱峰( 不对称)拖尾的原因 1.色谱柱本身填装问题,筛板堵塞或填料塌陷; 2.柱头有污染;

中国药典2020年版 9101 分析方法验证指导原则

9101分析方法验证指导原则 分析方法验证(analytical method validation)的目的是证明建立的方法适合于相应检测要求。在建立药品质量标准、变更药品生产工艺和制剂组分、修订原分析方法时,需对分析方法进行验证。生物制品质量控制中采用的方法包括理化分析方法和生物学测定方法,其中理化分析方法的验证原则与化学药品基本相同,所以可参照本指导原则进行,但在进行具体验证时还需要结合生物制品的特点考虑;相对于理化分析方法而言,生物学测定方法存在更多的影响因素,因此本指导原则不涉及生物学测定方法验证的内容。 验证的分析项目:鉴别试验、杂质检查(限度或定量分析)、含量测定(包括特性参数和含量/效价测定,其中特性参数如:药物溶出度、释放度等)。 验证的指标有:专属性、准确度、精密度(包括重复性、中间精密度和重现性)、检测限、定量限、线性、范围、耐用性。在分析方法中,须用标准物质进行试验。由于分析方法具有各自的特点中,并随分析对象而变化,因此需要视具体情况拟订验证的指标。表1列出的分析项目和相应的验证指标可供参考。 表1检验项目和验证指标 项目内容鉴别杂质测定含量测定 -特性参数 -含量或效价测定定量限度 专属性②++++ 准确度-+-+ 精密度重复性-+-+中间精密度-+①-+① 检测限(LOD)--③+- 定量限(LOQ)-+-- 线性-+-+ 范围-+-+ 耐用性++++ 1已有重现性验证,不需要验证中间精密度; 2如一种方法不够专属,可用其他分析方法予以补充; 3视具体情况予以验证。 方法学验证内容如下: 一、专属性 专属性系指在其他成分(如杂质、降解产物、辅料等)可能存在下,采用的分析方法能正确测定出被测物的能力。鉴别反应、杂质检査和含量测定方法,均应考察其专属性。如方法专属性不强,应采用一种或多种不同原理的方法予以补充。

药物晶型的分析方法介绍-李志万

药物晶型的分析方法介绍 审评五部审评十室李志万 物质在结晶时由于受各种因素影响,使分子内或分子间键合方式发生改变,致使分子或原子在晶格空间排列不同,形成不同的晶体结构。同一物质具有两种或两种以上的空间排列和晶胞参数,形成多种晶型的现象称为多晶现象(polymorphism)。虽然在一定的温度和压力下,只有一种晶型在热力学上是稳定的,但由于从亚稳态转变为稳态的过程通常非常缓慢,因此许多结晶药物都存在多晶现象。固体多晶型包括构象型多晶型、构型型多晶型、色多晶型和假多晶型。 同一药物的不同晶型在外观、溶解度、熔点、溶出度、生物有效性等方面可能会有显著不同,从而影响了药物的稳定性、生物利用度及疗效,该种现象在口服固体制剂方面表现得尤为明显。药物多晶型现象是影响药品质量与临床疗效的重要因素之一,因此对存在多晶型的药物进行研发以及审评时,应对其晶型分析予以特别的关注。目前鉴别晶型主要是针对不同的晶型具有不同的理化特性及光谱学特征来进行的,现将几种常用且特征性强、区分度高的方法介绍如下,以供参考。 1 X-射线衍射法(X-ray diffraction) X-射线衍射是研究药物晶型的主要手段,该方法可用于区别晶态和非晶态,鉴别晶体的品种,区别混合物和化合物,测定药物晶型结构,测定晶胞参数(如原子间的距离、环平面的距离、双面夹角等),还可用于不同晶型的比较。X-射线衍射法又分为粉末衍射和单晶衍射两种,前者主要用于结晶物质的鉴别及纯度检查,后者主要用于分子量和晶体结构的测定。 1.1 粉末衍射粉末衍射是研究药物多晶型的最常用的方法。粉末法研究的对象不是单晶体,而是众多取向随机的小晶体的总和。每一种晶体的粉末X-射线衍射图谱就如同人的指纹,利用该方法所测得的每一种晶体的衍射线强度和分布都有着特殊的规律,以此利用所测得的图谱,可获得出晶型变化、结晶度、晶构状态、是否有混晶等信息。该方法不必制备单晶,使得实验过程更为简便,但在应用该方法时,应注意粉末的细度,而且在制备样品时需特别注意研磨过筛时不可发生晶型的转变。 1.2 单晶衍射单晶衍射是国际上公认的确证多晶型的最可靠方法,利用该方法可获得

药品研发中多晶型分析方法的研究进展综述

药品研发中多晶型分析方法的研究 进展综述

方法:以“药物多晶型”“晶型多态性”“测定”“pharmaceutical poly morphs”“polymorphic transition”等为关键词,检索2006 年1 月-2016 年12 月在PubMed、Scifinder、中国知网、维普等数据库中收录的相关文献,然后进行归纳、总结。 药品研发中多晶型分析方法的研究进展 摘要:固体药物晶型直接影响药物的安全有效性和质量可控性, 对固体药物晶型的研究已经成为研发和生产过程中必须注意的问题之一, 在国内外越来越受到重视。通过查阅国内外有关文献资料, 本文简要介绍了药物多晶型及其对药物质量的相关影响,以及对多晶型药物的各种定量分析测定方法。只有对药物的多晶型进行质量控制, 才能确保药品使用的安全性和有效性。 关键字:多晶型新药开发质量控制 化学结构相同的药物, 可因结晶条件不同而得到不同的晶型,这种现象称为多晶型。药物的晶型不同, 其物理性质如密度、熔点、溶解度和溶出速度均有不同。多晶型药物根据其稳定性可分为稳定型、亚稳定型和不稳定型。稳定型熔点高、化学稳定性较好,但溶出速率慢,溶解度小;不稳定型则溶出速率快、溶解度大,但化学稳定性相对较差;亚稳定型介于稳定型和不稳定型之间,储存一段时间会向稳定型转变。在一定温度与压力下, 多晶型中只有一种是稳定型, 溶解度最小, 化学稳定性好, 而其他晶型则为亚稳定型, 它们最终可转变为稳定型。但由于从亚稳定型转变为稳定型的过程通常比较缓慢, 因此许多结晶药物都存在多晶现象。亚稳定型的溶解度大, 故溶出速度也较快。一般来讲, 亚稳定型的生物利用度高, 为有效晶型, 而稳定晶型药物往往低效甚至无效。因此, 药物多晶型的研究已经成为新药开发和审批, 药物的生产和质量控制以及新药剂型确定前设计所不可缺少的重要组成部分。 1 药物的多晶型及效应 1.1药物的同质异晶

化学药物分析方法验证的内容和评价

化学药物分析方法验证的内容和评价 质量可控是活性化合物成药及进行药品安全有效性评价的前提。对药品的质量进行控制应该是多方面的,其中包括生产环境的控制、原辅料来源和质量的控制、生产工艺过程的控制,以及按照质量标准进行成品检验控制等。 但是,在药品研发过程中,揭示药品的品质、控制药品的质量,通常是要针对研制药品的特性 (主药的理化性质及制剂的质量要求等 )确定相应的研究测 试项目,再根据测试项目的需要,建立适宜的分析方法 (包括方法的选择和方法的验证 ),最后是根据药品质量的要求及安全性研究结果确定各测试项目的限度,起草制订检验药品质量的质量标准。分析方法是揭示药品品质的工具和手段,方法验证是判断采用的分析方法是否科学、可行的过程。实际上,方法验证就是根据确定的检测项目的要求,预先设置一定的验证内容,并通过设计合理的试验来验证所采用的分析方法能否符合检测项目的要求。下面就根据《化学药物质量控制分析方法验证技术指导原则》解读分析方法验证的内容和评价要点,在对目前申报资料中分析方法验证工作中存在的问题进行分析的基础上,以高效液相色谱法为例,阐述方法验证的思路及验证要点,希望能对药物研发者有所帮助。 一、方法验证的内容 首先应该明确的是:方法验证的内容应根据检测项目的要求,同时结合所采用的分析方法的特点确定。相同的分析方法用于不同的检测项目时,其验证要求是不同的。例如,采用高效液相色谱法用于制剂的鉴别和杂质定量检查时的验证要求是不同的;前者重点要验证方法的专属性,而后者重点要验证方法的专属性、准确度和定量限。通常需要验证的检测项目:鉴别、杂质检查 (限度试验、定量试验 )、定量测定 (含量测定、溶出度、释放度等 ),还有其他特定的检测项目 (粒径分布、分子量分布)等。方法验证的内容包括专属性、线性、范围、准确度、精密度、检测限、定量限、耐用性 (粗放度 )和系统适用性等。 1、专属性专属性系指在其他成分 (如杂质、降解物、辅料等 )存在下,采用的分析方法能够正确鉴定、检出被测物的特性。通常,鉴别、杂质检查、含量测定均应验证方法的专属性,排除非主药成分的干扰。 2、线性线性系指在设计的测定范围内,检测结果与供试品中被测物的浓度(量)直接呈线性关系的程度,是定量测定的基础,涉及定量测定的项目,如杂质定量试验和含量测定均需要验证方法的线性。

热分析法测定固体药物的多晶型

热分析法测定固体药物的多晶型 一、实验目的 1. 熟悉热分析的基本原理与实验方法及其在药学研究中的主要应用 2. 掌握热谱图的分析与多晶型确定的方法 3.了解热分析仪的主要结构 二、基本原理 热分析是在程序控温条件下,测量物质物理化学性质随温度变化的函数关系的一种技术。程序控温可采用线性、对数或倒数程序。热分析法依照所测样品物理性质的不同有以下几种:差热分析法,差示扫描量热法,热重分析法,热膨胀分析及热-力分析法等,在药物研究中前三种技术应用广泛。 (一)差热分析 差热分析(differential thermal analysis, DTA)法是在程序控温下,测量物质与参比物之间温度差随温度或时间变化的一种技术。根据国际热分析协会(international confederation for thermal analysis, ICTA) 规定,DTA曲线放热峰向上,吸热峰向下,灵敏度单位为微伏(μV)。如图1-1为苦味酸(三硝基苯酚)的DTA曲线。

139 图1-1苦味酸在动态空气中的DTA曲线 可见,体系在程序控温下,不断加热或冷却降温,物质将按照它固有的运动规律而发生量变或质变,从而产生吸热或放热,根据吸热或放热便可判定物质内在性质的变化。如:晶型转变、熔化、升华、挥发、还原、分解、脱水或降解等。 差热分析测量原理如图1-2所示。 图1-2 差热分析仪工作原理示意图

1测定时将试样与参比物(常用α-Al2O3)分别放在两只坩埚中,置于样品杆的托盘上(底部装有一对热电偶,并接成差接形式),然后使加热炉按一定速度升温(如10℃·min-1)。如果试样在升温过程中没有热反应(吸热或放热),则其与参比物之间的温差ΔT=0;如果试样产生相变或气化则吸热,产生氧化分解则放热,从而产生温差ΔT,将ΔT所对应的电势差(电位)放大并记录,便得到差热曲线。各种物质因物理特性不同,因此表现出其特有的差热曲线。 大展机电技术研究所专业生产差热分析仪DTA(DZ3320A)差示扫描量热仪DSC(DZ3335) 联系方式:周艺光7 zygnjdzyq. (二)差示扫描量热法(差动热分析法) 差示扫描量热法(differential scanning calorimeter, DSC)是在程序控温下,测量物质与参比物之间能量差随温度变化的一种技术。其测定原理如图1-3。

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