與Ardena專(zhuān)家的問(wèn)答:動(dòng)態(tài)蒸汽吸附(DVS)及其在API特征
01. 什么是動(dòng)態(tài)蒸汽吸附(DVS)?
DVS測(cè)量涉及將固體樣品暴露于可變濕度條件下,同時(shí)使用高靈敏度天平持續(xù)監(jiān)測(cè)其重量變化。DVS的基本原理基于吸附和解吸等溫線,這些等溫線提供了有關(guān)水?材料相互作用(吸附或吸收)、水分吸附能力和動(dòng)力學(xué)的信息。
02. DVS在藥物開(kāi)發(fā)中為什么重要?
在配方制備階段從DVS測(cè)量中獲得的信息有助于選擇API的最佳固體形式。DVS是一種非常有價(jià)值的工具,原因如下:
(1) 穩(wěn)定性研究:
API對(duì)濕度和濕度敏感,在水的存在下其物理穩(wěn)定性可能會(huì)受到損害。DVS可用于研究API隨時(shí)間推移的水蒸氣吸收。這有助于理解和優(yōu)化諸存條件,以確保AP的穩(wěn)定性。
(2) 多晶型物和水合物形成:
結(jié)晶水合物通常比無(wú)水形式具有較低的水溶性。無(wú)水形式向水合物轉(zhuǎn)化可能會(huì)影響藥物物質(zhì)的可溶性和生物利用度。DVS測(cè)量可以突出誘導(dǎo)無(wú)水-水合物轉(zhuǎn)化的相對(duì)濕度(RH)水平。此外,等溫線吸附/解吸曲線提供了有關(guān)水合物結(jié)構(gòu)(通道水合物或化學(xué)計(jì)量水合物)的見(jiàn)解。
(3) 質(zhì)量控制與合規(guī):
DVS可應(yīng)用于質(zhì)量控制,以確保API滿足特定的水分含量規(guī)格。
(4) 干燥過(guò)程:
API合成通常涉及濕法工藝。DVS可用于研究干燥過(guò)程的效率,并確保API不含殘留水分,這對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性至關(guān)重要。
03. Ardena使用什么設(shè)備進(jìn)行DVS?
DVS Adventure系統(tǒng)來(lái)自Surface Measurement Systems (倫敦,英國(guó))。
- 溫度范圍:5-85℃
- 相對(duì)濕度范圍:0-95%
- 相機(jī):最高可達(dá)60℃
- 可以分析高活性APIs
04. Ardena如何使用DVS來(lái)研究材料的不同固態(tài)形式?
DVS測(cè)定是我們標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)表征的一部分,可用于研究調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的新的固體形式。我們通常在DVS測(cè)定前后使用XRPD分析測(cè)量材料,以確定固體形式在DVS測(cè)定后是否保持不變。一旦我們確定了由于不同相對(duì)濕度弓起的固體形式變化,就可以使用變濕度XRPD對(duì)材料進(jìn)行進(jìn)一步分析。此外,根據(jù)客戶的要求,我們可以進(jìn)行具有特定目標(biāo)的獨(dú)立DVS分析。
05. 吸濕性分類(lèi)系統(tǒng)是什么?
在Ardena,我們通過(guò)DVS測(cè)量確定多晶型體、鹽類(lèi)、共晶和無(wú)定形固體的吸濕性。根據(jù)V.Murikipudi、P.Gupta、V.Sihorkar在《Pharmaceutical Development and Technology》2013年第2期第348-358頁(yè)的分類(lèi),吸濕行為如下:
進(jìn)行DVS測(cè)量的固體材料總是通過(guò)XRPD進(jìn)行分析以驗(yàn)證任何潛在的相變。
06. DVS有哪些局限性?
DVS系統(tǒng)的工作溫度范圍在5?85℃之間。在此范圍之外的溫度無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。類(lèi)似地,該技術(shù)通常在常壓下進(jìn)行。如果您需要在不同的壓力條件下研究吸附行為,DVS可能不適用。
最后,樣品的大小和形狀會(huì)影響結(jié)果。形狀不規(guī)則或非常小的樣品可能無(wú)法提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。DVS測(cè)量材料在其表面的吸附特性。它可能無(wú)法提供有關(guān)材料體吸附性能的信息。某些材料可能對(duì)動(dòng)態(tài)吸附過(guò)程敏感,這可能導(dǎo)致樣品在測(cè)量過(guò)程中降解或材料性能發(fā)生變化。
07. 你能提供DVS配置文件的示例嗎?
我們的默認(rèn)DVS方法涉及在25℃的恒定溫度下進(jìn)行40-95-0-40%的RH曲線。RH以10%的步長(zhǎng)變化,在dm/dt送到0.002%并在15分鐘內(nèi)達(dá)到平衡或最大平衡時(shí)間為6小時(shí)后。吸附和解吸循環(huán)以RH%為函數(shù)顯示。
在下面的圖像中,顯示了非吸濕性材料的DVS吸附/脫附曲線:25℃/80%RH時(shí)的水蒸氣吸收率為0.1%
在下圖中,記錄的吸附/脫附曲線在40?60%RH范圍內(nèi)表現(xiàn)出滯后現(xiàn)象。滯后現(xiàn)象通常表明發(fā)生了相變,通過(guò)結(jié)構(gòu)中吸收水分子形成了水合物:
在下圖中,觀察到通道水合物的典型吸附/脫附曲線:水合和脫水產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是同構(gòu)的(即水合/脫水過(guò)程中無(wú)滯后現(xiàn)象)。因此,水的吸附和脫附表現(xiàn)為重疊的可逆循環(huán)。
▍關(guān)于英國(guó)SMS:
英國(guó)Surface Measurement Systems (SMS) 公司專(zhuān)注于創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)技術(shù)的研發(fā),DVS、IGC-SEA、BTA等多種實(shí)驗(yàn)儀器,可用于準(zhǔn)確表征復(fù)雜固體的多種物理化學(xué)性質(zhì),廣泛應(yīng)用于制藥、食品、能源、土木建筑等眾多領(lǐng)域。
▍關(guān)于上海昊擴(kuò):
上海昊擴(kuò)科學(xué)器材有限公司成立于2019年,總部位于上海,是一家實(shí)驗(yàn)室設(shè)備/耗材及分析儀器的專(zhuān)業(yè)服務(wù)商。公司致力于為生物、醫(yī)藥、物性檢測(cè)、化工分析、食品、工業(yè)生產(chǎn)等相關(guān)領(lǐng)域客戶提供國(guó)內(nèi)外高科技專(zhuān)業(yè)設(shè)備以及技術(shù)咨詢服務(wù)。
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