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差示扫描量热法DSC:攻克低含量半固体制剂热分析难题
发布日期:2026 . 06 . 13
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低含量苯佐卡因乳膏无法分离提纯,DSC精准测定溶变温度

 

作为经皮及局部给药的经典剂型,半固体制剂的溶变温度和热稳定性是评价其质量恒定性的核心指标。这两个参数直接制约了制剂的效期与释药特征,进而显著影响其临床疗效,因而是药品注册审评中备受关注的关键物理特性。

本文将系统讲解半固体制剂热分析的核心挑战,解析DSC技术在复杂剂型中的独特优势,并结合低含量苯佐卡因乳膏DSC测定的实战案例,分享在该行业痛点上的解决方案。

 

 

#1 半固体制剂的 “隐形生命线”:溶变温度与热稳定性

 

图为AI生成示意图

半固体制剂的核心特点是具有介于固体和液体之间的流变学特性,这种特性高度依赖于自身的温度变化。溶变温度与热稳定性作为半固体制剂的关键热学参数,贯穿于它研发的全生命周期:

n 决定药物的储存与运输条件

溶变温度是制剂发生物相转变的临界温度,一旦储存温度接近或超过该值,极易引发分层、破乳等物理稳定性问题,《中国药典》明确要求半固体制剂需提供热稳定性考察数据,以确定合理的储存条件;

n 影响药物释放与生物利用度

基质的相变行为会改变API的分散状态与扩散速率。例如乳膏在体温下的溶变程度,直接决定药物释放速度、起效时间与作用时长;

n 关联工艺放大可行性

批次与规模变化可能导致热性质偏移。精准的热分析数据可指导优化工艺参数,保障制剂放大过程中产品质量一致性;

n 规避注册发补风险

近年来CDE对半固体制剂理化性质质量控制的要求日益严格,若缺少准确的溶变温度、相变焓等数据,极易因“质量控制不充分”而被发补,延误上市进程。

 

 

#2为什么低含量API半固体制剂的热分析格外棘手?

并非所有半固体制剂的API含量都较低,低含量API主要集中在两类临床常用的半固体制剂中:

n 局部外用治疗药物

包括局部麻醉药(苯佐卡因、利多卡因)、糖皮质激素、抗真菌药、外用抗生素等。这类药物通过皮肤或黏膜局部起效,无需全身暴露,通常采用低剂量即可达到治疗效果,API含量多在0.1%~5% 之间;

n 高活性药物制剂

部分治疗窗窄、活性极高的药物,即使微量也能发挥显著药效,为保证用药安全,会制成低含量半固体制剂。

 

这两类制剂的基质通常由油脂、乳化剂、保湿剂、防腐剂等多种辅料组成,其质量占比可达95%以上。这正是低含量半固体制剂热分析成为行业难题的核心原因——API信号被大量辅料背景严重掩盖。

常规检测手段灵敏度不足,无法有效区分API特征相变信号与辅料的背景信号;加之半固体制剂本身的非均相特性,不仅样品代表性差,制样过程中还易引入污染或发生相分离,进一步降低了检测结果的准确性与重现性。

 

 

#3 DSC:低含量半固体制剂热分析的高效手段

针对低含量半固体制剂的热分析难题,目前行业内常用的手段包括使用熔点仪、PXRD及DSC,但前两者均存在明显的局限性:

n 熔点仪:仅能测定宏观熔点,无法区分API与辅料的相变,且对半固体制剂的适用性差,结果重现性低;

n PXRD:作为晶型分析的金标准,更适用于固体原料药的检测,在半固体制剂中会因辅料衍射峰重叠、低含量 API 信号弱而难以获得有效数据。

 

    熔点仪                             X射线粉末衍射仪

而差示扫描量热法(DSC)凭借其高灵敏度、高特异性优势,成为低含量半固体制剂热分析的关键技术,其核心优势有以下几点:

n 无需对样品分离提纯

可直接对半固体样品进行测试,避免了分离过程中制剂API晶型转变与成分损失,真实反映产品实际热行为;

n 高灵敏度检测

能够在大量基质热背景下,精准分辨出微量API的特征相变信号,解决了常规仪器信号淹没的难题;

n 定量能力全面

可同时准确测定溶变温度、相变焓等关键热参数,数据可直接用于处方优化、质量控制与注册申报;

n 样品用量极少

仅需数毫克样品即可完成检测,特别适合研发早期样品量有限的处方筛选阶段。

 

需要注意的是,DSC检测的准确性高度依赖制样工艺与参数优化能力。尤其对于基质复杂、载药量极低的半固体制剂,只有通过专业的方法开发,才能充分发挥DSC的技术优势。

 

 

#4 案例:低含量苯佐卡因乳膏DSC检测

青云瑞晶在药物固态研究与热分析领域深耕多年,具备CMACNAS双资质认证,累计完成300+DSC相关检测项目,覆盖乳膏、凝胶等多种复杂半固体剂型。

以临床广泛使用于局部麻醉、常需制成乳膏状使用的苯佐卡因为例,在客户的产品中很难分离提纯,且含量较低(<3%, 使用常规检测仪器灵敏度不足,难以保证结果的准确性,严重拖慢了优化进程。

针对这一挑战,青云瑞晶技术团队凭借多年半固体制剂热分析经验,从客户提供的产品中取样,通过复杂制样工艺,成功得到了无污染的苯佐卡因乳膏再使用热分析仪调整检测参数,获得了重现性优异的DSC图谱,精准测定了样品的溶变温度与相变焓,明确了特征溶变吸热峰,为客户的处方优化、工艺放大与稳定性研究提供了可靠的数据支持。

 

差式扫描量热分析仪(DSC)  METTLER DSC1

 

 

含苯佐卡因产品                              处理前乳膏状苯佐卡因

 

不同产品中苯佐卡因的DSC检测结果对比

 

 

#5 青云瑞晶原料药理化性质检测服务

■ 主要测试项目:

 

如果您在药物研发中遇到半固体制剂热分析难题,或需要其他药物固态性质分析服务,欢迎联系我们获取更多完整项目案例与定制化技术解决方案。
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