【摘要】 深入解析热重-红外联用(TG/IR)技术在药物溶剂化物表征中的核心优势：明确鉴定溶剂种类、精确定量失重、应用场景广泛。了解TG/IR如何克服传统方法局限，提升药物多晶型研究与稳定性评价效率。

在药物研发与生产中，原料药和辅料常以多种晶体形态存在，其中溶剂化物形态尤为关键。溶剂的种类不仅影响制剂配方，更直接关系到药物的物理稳定性与化学稳定性。因此，​精准表征溶剂化物成为保证药品质量和安全性的重要环节。

 

传统表征方法的局限

目前，​粉末X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、气相色谱(GC) 和 ​差示扫描量热法(DSC) 是常用的药物溶剂化物分析技术。它们能提供晶型结构、失重比例、热量变化等信息，但都存在一个共同短板：​无法直接明确鉴定溶剂的化学种类。虽然通过DSC/TGA结合已知工艺信息可间接推测溶剂，但这并非确证。卡尔费休滴定虽能测定水分含量，但对其他未知溶剂的识别则无能为力。

 

热重-红外联用(TG/IR)的优势与突破

TG/IR联用技术的出现为药物溶剂化物的表征带来了革命性的提升。它完美结合了TGA定量失重与红外光谱定性识别的双重优势：

1.​明确鉴定挥发物：​ 当样品在TGA炉中受热释放气体时，连接的红外光谱仪能实时捕捉这些气体的特征红外吸收光谱。通过与标准光谱库比对，​可精准鉴定逸出气体的化学身份​（如水、乙醇、丙酮等），这是传统单一技术难以企及的。

2.​定量与定性结合：​ TGA提供精确的失重量​（即溶剂含量），IR则提供确切的溶剂种类信息，两者结合给出完整答案。

3.样品要求低、效率高：​ 所需样品量少（可低至1mg），样品制备简单，分析速度快，非常适合药物研发中的快速筛选与问题排查。

4.​应用广泛：​ 不仅适用于纯原料药的溶剂化物表征，还可扩展到制剂成品（如片剂、胶囊）中残留溶剂或分解产物的分析。

 

TG/IR在药物分析中的实际应用

Christian Rodriguez A等人在其研究中展示了TG/IR联用技术在药物固体物理表征中的强大作用。对于药物溶剂化物，TG/IR能明确识别从晶格中释放出的气体。若再结合变温XRD和DSC技术，还能进一步区分溶剂是晶格结合型​（溶剂化物）还是物理吸附型。

  • ​图1. 药物化合物A的HBr盐TG/IR数据：​

图1. 发育化合物a的HBr盐的TG/IR数据集，(b) TG曲线显示。[1]

  • ​图2. 药物化合物B的TG/IR数据：​

图2. 发育化合物b的TG/IR数据集(b)显示体重减轻12.2%。[1]

 

结论

大量研究实例证明，​热重-红外联用分析(TG/IR) 是一种极具价值的药物溶剂化物表征技术。它不仅能提供样品中挥发物的精确含量​（通过TGA），更能实现对这些挥发物的明确化学鉴定​（通过IR）。这种将定量与定性完美融合的能力，使其成为药物多晶型研究、溶剂化物确证、处方筛选及稳定性研究中不可或缺的多学科分析工具。随着技术的发展，TG/IR在制药工业中的应用前景将更加广阔。

 

参考文献：[1] C. Rodriguez, D.E. Bugay, Characterization of Pharmaceutical Solvates by Combined Thermogravimetric and Infrared Analysis, Journal of Pharmaceutical Sciences, 86 (1997) 263-266.

 

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