赋形剂相容性热分析测试

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-23  

本检测系统阐述了药物研发中赋形剂相容性热分析测试的核心内容。文章详细介绍了该测试涵盖的关键检测项目、广泛的检测范围、主流的检测方法以及所需的精密仪器设备。通过热分析技术,可以深入探究药物活性成分与各类赋形剂之间的物理化学相互作用,为处方筛选、工艺优化及药品稳定性评估提供至关重要的科学依据。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

熔点/熔融行为变化:通过测定API与赋形剂混合前后熔点的偏移,判断是否存在共熔或形成低共熔物,预示潜在的相容性问题。

玻璃化转变温度(Tg):评估无定形API或聚合物辅料在混合物中的物理状态变化,预测制剂的物理稳定性和储存条件。

热分解温度与热稳定性:比较纯API及其与赋形剂混合物的热分解起始温度,判断赋形剂是否催化或加速了API的热降解。

结晶与转晶现象:检测混合物在加热或冷却过程中是否诱发API发生晶型转变或结晶/析晶,影响药物溶出和生物利用度。

脱水或失重过程:分析样品在升温过程中的重量损失台阶,识别水合物的脱水温度变化或赋形剂引起的早期分解。

吸热/放热峰分析:解析DSC曲线上的吸热(如熔化)和放热(如分解、氧化)峰的位置、形状和焓值变化,定性定量分析相互作用。

相容性评分与风险评估:基于热分析数据的综合对比,对API与每种赋形剂的相容性进行半定量评分,划分风险等级。

固态反应检测:探测API与赋形剂之间在固态下发生的化学反应,如酸碱反应、络合反应等产生的特征热效应。

混合物相图初步构建:通过不同比例混合物的热分析数据,初步描绘二元相图,了解共融比例和相容性边界。

物理吸附与相互作用强度:结合TG-DSC数据,分析赋形剂对API的物理吸附作用及其对热行为影响的强弱。

检测范围

活性药物成分(API):包括小分子化学药、多肽、以及各类具有明确熔融或热分解行为的生物活性物质。

稀释剂/填充剂:如乳糖、微晶纤维素、甘露醇、磷酸氢钙等常用填充剂,评估其与API的物理混合稳定性。

粘合剂:如羟丙甲纤维素(HPMC)、聚维酮(PVP)、预胶化淀粉等,考察其是否与API发生固态相互作用。

崩解剂:如交联羧甲基纤维素钠(CCNa)、交联聚维酮(PVPP)、羧甲基淀粉钠等,检测其是否影响API的热稳定性。

润滑剂:如硬脂酸镁、硬脂富马酸钠、二氧化硅等,尤其关注金属离子或表面性质可能引发的催化降解。

表面活性剂:如十二烷基硫酸钠(SLS)、聚山梨酯(吐温)等,研究其对无定形API的Tg及物理稳定性的影响。

包衣材料:如欧巴代、丙烯酸树脂等薄膜包衣材料,在开发阶段评估其与片芯处方的热相容性。

抗氧化剂与防腐剂:如抗坏血酸、亚硫酸盐、尼泊金酯类等,验证其与API共存时的热行为是否改变。

新型功能性辅料:如共处理辅料、固体分散体载体(如Soluplus)、介孔材料等,评价其与API复合体系的热特性。

最终处方原型:对包含多种赋形剂的完整处方原型进行整体热分析,模拟制剂工艺(如制粒、干燥)中的热历史影响。

检测方法

差示扫描量热法(DSC):最核心的方法,测量样品与参比物间的热流差随温度/时间的变化,直接获取相变、熔融、结晶等信息。

热重分析法(TG或TGA):测量样品质量随温度或时间的变化,用于分析脱水、挥发物损失、热分解步骤及稳定性。

同步热分析(STA):将DSC与TGA联用,在一次测量中同时获得热量与质量变化信息,数据关联性更强,分析更准确。

热台显微镜(HSM):在控温条件下直接观察样品形貌、颜色、熔融、结晶等变化,为DSC的热事件提供直观视觉证据。

调制式差示扫描量热法(MDSC):将总热流分解为可逆(热容相关)和不可逆(动力学)部分,能分离重叠的热事件,提高分辨率。

等温微量热法(IMC):在恒定温度下长时间监测样品的热流变化,用于检测非常缓慢的固态相互作用或降解反应。

动态热机械分析(DMA):主要针对聚合物辅料或制剂骨架,测量其粘弹性随温度的变化,评估相容性对机械性能的影响。

升温速率变异法:采用不同升温速率进行DSC测试,通过动力学分析(如Kissinger法)研究相互作用的机理和表观活化能。

二元混合物扫描法:将API与单一赋形剂按不同质量比例(如1:1, 1:5等)混合后测试,系统考察比例依赖的相互作用。

应力条件处理对比法:将物理混合物在高温高湿等应力条件下放置前后分别进行热分析,对比热谱图变化以评估稳定性。

检测仪器设备

差示扫描量热仪(DSC):核心设备,根据测量原理分为热流型DSC和功率补偿型DSC,具备高灵敏度和精确温控能力。

热重分析仪(TGA)

同步热分析仪(STA):通常为TGA-DSC或TGA-DTA联用仪,可在同一实验环境下同步测量质量变化和热效应,消除样品差异。

热台显微镜系统:由 programmable hot stage、高分辨率光学显微镜和图像采集系统组成,实现可视化热分析。

调制式差示扫描量热仪(MDSC)

等温微量热仪(IMC)

动态热机械分析仪(DMA)

自动进样器

高纯度气体控制系统

专业数据分析软件

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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