簡介
拉曼光譜學(xué)是制藥工業(yè)中廣泛使用的物理表征技術(shù);常見的是用來識別活性藥物成分(API)的不同多態(tài)形式。藥物、輔料和包裝材料的物理和化學(xué)性能取決于蒸汽的存在和與蒸汽的相互作用。拉曼光譜和蒸汽吸附技術(shù)的結(jié)合可以更好地了解制藥材料的蒸汽-固體相互作用，因為它與結(jié)構(gòu)特性有關(guān)。
已知甘露醇至少會以三種晶型存在:a、B和。B型被認為是蕞穩(wěn)定的。眾所周知，濕度可以將不太穩(wěn)定的8型轉(zhuǎn)化為 B型。在這項研究中，B型 D-甘露醇在特定的控制條件下被重新結(jié)晶，以獲得純的 α型和8型 D-甘露醇。D-甘露糖醇的結(jié)構(gòu)如圖 1所示。
圖 1.D-甘露糖醇的分子結(jié)構(gòu)
材料和方法
圖2提供了來自英國 Surface Measurement Systems 公司的動態(tài)蒸汽吸附儀(DVS)系統(tǒng)示意圖，該系統(tǒng)與IPS激光器和 B&WTek 模塊化光譜儀相結(jié)合，監(jiān)測8型 D-甘露醇(8 型)向B型 D-甘露醇(B 型)的實時轉(zhuǎn)化。本文研究了使用拉曼-蒸汽吸附組合技術(shù)對水分引起的多態(tài)性轉(zhuǎn)化的原位監(jiān)測。
來自窄線寬激光器的激光通過光纜傳輸?shù)竭B接 DVS 的拉曼采樣探頭。探頭收集的拉曼散射然后通過光纜傳送到高靈敏度模塊化光譜儀。
圖 2.動態(tài)蒸汽吸附儀系統(tǒng)示意圖(上)和在采樣口連接拉曼適配器的 DVS 支架(下)
研究結(jié)果
在 25°C下穩(wěn)定的 B 型 D-甘露醇和水的關(guān)系
如圖 3 所示，穩(wěn)定的 D-甘露糖醇多晶體在吸濕后沒有顯示出不可逆的變化。在蒸汽吸附和解吸循環(huán)中收集的拉曼光譜也證實了樣品保持不變。
圖 3.β 型 D-甘露醇的 DVS 吸水和解吸循環(huán)(上)和拉曼光譜(下)
D-甘露醇的 α 型和 β型的混合物在吸濕后沒有顯示出不可逆轉(zhuǎn)的變化。在蒸汽吸附和解吸循環(huán)中收集的拉曼光譜也證實了樣品保持不變(圖 4)
圖 4. β 型和 α型 D-甘露醇的 DVS 吸水和解吸循環(huán)(上)和拉曼光譜(下)
在25°C,95%RH下不穩(wěn)定的δ型D-甘露醇和水的關(guān)系
在 95%的相對濕度下(圖5)，不穩(wěn)定的δ型 D-甘露糖醇多晶體在 65 小時內(nèi)顯示出非常緩慢的變化，如 DVS 吸收數(shù)據(jù)所示。這與之前報道的在一天內(nèi)完全轉(zhuǎn)化為B型多晶體形成鮮明對比。在此期間收集的拉曼光譜也顯示在 65小時內(nèi)幾乎沒有轉(zhuǎn)化。
圖 5.8型 D-甘露醇在 95%RH 下水的吸收 DVS 圖(上)和每間隔5 小時內(nèi)采集的拉曼光譜圖(下)
在 45°℃ 下不穩(wěn)定的δ型 D-甘露糖醇與 95% P/P0 乙醇的關(guān)系
在 45°C的 95%P/P0 乙醇條件下，不穩(wěn)定的8型 D-甘露醇多形態(tài)顯示出更快的轉(zhuǎn)化，如 DVS數(shù)據(jù)和拉曼光譜所示(圖6)。雖然沒有實現(xiàn)完全的轉(zhuǎn)化，但是B型拉曼峰的強度在 24 小時內(nèi)在不斷增加。
圖 6.在 45℃下 95%P/P0 乙醇的吸收 DVS 圖(上)和每間隔 2小時采集的 8 型 D-甘露醇的拉曼光譜圖(下)
結(jié)論
將重量級蒸汽吸附與拉曼光譜學(xué)相結(jié)合，可以實時監(jiān)測多晶型 D-甘露醇在蒸汽誘導(dǎo)下的多晶型轉(zhuǎn)變。
這兩種技術(shù)的獨特結(jié)合使得人們對蒸汽誘導(dǎo)的藥物成分的結(jié)構(gòu)變化有了更多的了解。
