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德国耐驰仪器制造有限公司 热分析应用文集 卡马西平的热分析(DSC)测量及转变热力学 1 2 2 3, 4 E. Marti , E. Kaisersberger , G. Kaiser , W.-Y. Ma 曾智强 1 Solvias AG, WKL-127.5.26, CH-4002 Basel, Switzerland 2 NETZSCH-Gerätebau GmbH, Wittelsbacherstrabe 42, D-95100 Selb/Germany 3 Shanghai Institute of Parmaceutical Industry 4 德国耐驰仪器制造有限公司 上海代表处 前 言 随着医药工业中质量要求越来越高，热分析已成为控制药品质量、新药研究及新剂型开发的主要检测方法之一。 美 国、英国、日本和中国药典均收载了热分析方法。差示扫描量热法（DSC）是最常用的热分析方法，在药物熔点、纯度、多 晶型的测定、药品溶剂化物和水份的测定、药品的相容性和稳定性测定等方面具有非常广泛的应用。 药物的多晶态是普遍存在的现象，即相同化学成分的物质存在多种不同的晶态。这些晶态中只有部分晶态才具有治疗 作用。药物制造、成型、包装等工艺过程中均牵涉到升温过程，因此药物在不同温度下的多晶态以及多晶态转变研究具有特 别的重要性。 本文以常见的卡马西平为例，采用耐驰公司的差示扫描量热仪DSC详细探讨了药物的多晶态转变行为，并通过吉布斯 自由能函数讨论，比较了基于实验现象的动力学表述和严格的热力学表述。 实验方法 样品名称: 卡马西平 (卡巴米嗪) 分子式: C H N O 15 12 2 仪 器: NETZSCH DSC 测评依据: 熔点、焓、玻璃化转变温度和与晶型 I ，III 晶型转变有关的摩尔热容及稳定性的改变 气 氛: 氮气 DSC 测量结果 图 1 所示的卡马西平晶型III的第一次加热过程显示该物质在 150~170℃的温度范围内有一个很宽的吸热过程, 热值为 2.5 KJ.mol-1 -1 -1 -1 (10.8 J.g )。样品在 191℃出现熔融峰, 相应熔融焓为 23 KJ.mol (97 J.g )。第一次扫描所得的熔融数据与 文献值相比可得样品物质在加热过程中发生晶型转变, 变为晶型I。尽管熔融焓比文献值低很多, 但熔点揭示了两种晶体形 态上的差别。下面会进一步解释低熔融焓值现象。 这就产生了下列两个问题: 为什么卡马西平的晶型 III 在 160℃左右转变为晶型 I？据文献报道, 在 176℃时晶型 III 才会熔解。以下是两个可能的原因: 1） 与晶型I相比, 晶型III对热比较敏感, 在所有温度下不稳定; 德国耐驰仪器制造有限公司 NETZSCH Gerätebau GmbH 德国耐驰仪器制造有限公司 热分析应用文集 2 ） 晶型III 在室温下是一个稳定的晶体 --这是作为一个固态的市售药品的前提条件。 -1 -1 图 1: 卡马西平, 晶型III, 连续熔融, 1.23mg, 铝坩埚, 带孔盖; 升温: -40~205℃/10K min ; 降温: 205~ -40 ℃/40K min ; 升温: -40~205℃/10K min-1 图2: 图 1