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制药

药物引湿性

湿度对于晶体药物筛选,辅料的稳定性有很大的影响。现在越来越多的制药研究人员更加重视湿度的研究。现在用DVS研究药物引湿性的方法已相继被写入美国药典,欧盟药典,英国药典和日本药典。中国药典关于药物引湿性的分析使用的是容器法。这种方法成本较低,但是依然存在几个问题,比如精密度差,易污染,周期长等。DVS的优势是精密度高,显著缩短实验周期,除了能得到引湿性数据,还能得到吸附动力学以及吸附等温线等数据,具有很显著的优势。

 

以下表格列举了微晶纤维素容量法和DVS方法测试引湿性的对比数据:

Relative           Mean% H2O              Mean%H20       Standard

Humidity         Content COST 90        Content         Deviation

   (%)                                               DVS             DVS

11.05              2.13±0.11                 2.45             0.026

22.45              3.24±0.12                 3.59             0.041

33.00              4.15±0.09                 4.40             0.029

42.76              5.16±0.09                 5.02             0.027

52.86              5.97±0.14                 5.89             0.026

57.70              6.48±0.15                 6.43             0.029

70.83              8.25±0.17                 8.29             0.060

75.28              8.90±0.24                 8.84             0.081

84.26              11.00±0.33                10.98            0.071

90.19              13.27±0.43                12.82            0.160

无定形含量

药物制剂中的非晶材料在性能、加工和储存方面产生了复杂而具有挑战性的问题。非晶材料的存在可以是想要的,也可以是不想要的,这取决于非晶状态的期望或不期望的属性。此外,在制药固体的加工过程中(如碾磨、喷雾干燥、压片、湿制粒和冻干),可能会产生不同程度的晶体缺陷和/或非晶区。即使非晶物质含量较低(<10%),也可能对制剂的稳定性、可制造性和溶出特性产生不利影响。由于这些原因,非晶材料的量的测定在制药粉末的配方中是至关重要的。

有几种技术可用于定量中到高水平的非晶质粉末。这些技术中的一些,其近似百分比非晶含量检测限制在括号中,包括:DSC(10%),密度(10%),粉末x射线衍射(5%),热激电流光谱(2%),溶液量热法(1%)FT-Raman(1%),近红外(1%),调制差热扫描量热法(1%)。然而,很少有技术可用于定量非晶含量低于1%。这些技术及其检测范围包括:固态核磁共振(0.5%)、微流热法(0.5%)和平行光束粉末x射线衍射(0.4%)。其中DVS检测线低至~0.2%

BET比表面积

根据 BET 理论,惰性气体在样品的表面发生物理吸附而建立吸附平衡。常见的惰性气体有氮气、氩气及氪气。对于氮气而言,发生吸附的温度必须为其沸点附近,即 77K。所以样品在做传统的 BET 时通常会处于极低的温度下。 DVS设备采用沸点在室温的有机分子作为吸附剂,用于常温下 BET 的测试。

通过这种方法得到乳糖一水合物的 BET 表面积值为0.25m2/g,与文献中的 0.2 到 0.8 m2/g 之间相对应。

水合物和溶剂化合物

对于许多材料来说,相变可能受到样品周围水蒸气的量的影响。水蒸气可以以多种方式与固体相结合,如只吸附在表面,深入到本体结构中吸收。吸附到表面,作为增塑剂促使玻璃转变并可能引起自发的再结晶,或与固体发生化学反应。以水合物为例,水以化学计量比的形式进入晶格结构。此外,一个样品可能会形成几种不同的化学计量水合物,这取决于周围的条件。此外,水合物通常只有在定义明确的湿度和温度环境下才稳定。

 

材料的最终水化状态可能影响几种物理化学性质,包括物理和化学稳定性。晶体物质的水化状态是制药工业特别关注的问题。例如,一些水化材料在脱水后会变成无定形。此外,不同的水合物形式会影响材料的溶解度、溶解速率、流动性和压缩性。这些因素影响到药物开发过程的整个环节,从预制剂到固体制剂开发,再到包装和储存。据估计,大约三分之一的药物活性物质能够形成水合物。由于上述原因,有越来越多的监管压力,以充分表征和控制辅料和活性药物的物理形式。

 

利用DVS可研究水合物的形成和损失,根据吸附水量的大小判断形成水合物的种类。这对药物及其辅料的加工和储存提供重要信息。

表面能

活性物质的批次的变化对制药工业造成了严重的问题,一般来说,任何批次的变化都是不受欢迎的。可用于分析、表征和鉴别化学性质相同的产品的技术的选择可能受到材料的性质和对它们之间微小的物理化学差异的敏感性的限制。反相气相色谱法(iGC SEA)技术常常允许在其他技术失败的同一产品批次之间看到差异。这是因为iGC-SEA是一种非常敏感的表面工具,特别是在无限稀释条件下,只有与高能量位点的相互作用才能决定色散表面能.

不同的工艺,不同的处方得到的药物会有很大的不同,而这种不同往往会导致表面能量的差异。SEA可以区分不同处方的能量差异性以及表面酸碱性质,进而指导生产。 

研究发现表面能量还有颗粒粒径大小,表面粗糙程度,以及药物溶出有很大的关联性,因此可以通过表面能的表征,进行处方的筛选。

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