差示扫描量热法（DSC）是验证透皮系统中活性成分热力学稳定性和物理状态的主要分析技术。通过测量热流和分析吸热峰，DSC 使研究人员能够确定药物是否已正确溶解到贴剂基质中，或者是否仍以结晶形式存在，这是药物释放效率和长期储存可行性的决定因素。
核心要点 开发透皮贴剂是在溶解度和稳定性之间取得平衡。DSC 提供了预测药物在聚合物基质中是否能保持有效或随时间沉淀出来的关键数据，确保最终产品能够可靠地输送正确的剂量。
确定药物的理化状态
DSC 在贴剂开发中的主要作用是表征活性药物成分（API）的物理形态。
识别结晶态与无定形态
透皮贴剂的功效通常取决于药物处于无定形态（溶解状态）而不是结晶状态。DSC 通过监测药物的熔点和吸热峰来分析这一点。
解释吸热峰
如果在贴剂制剂中观察不到纯药物独特的熔融峰，则表明药物在基质中呈分子分散（无定形）状态。反之，这些峰的存在表明药物仍为结晶态或已沉淀，这会严重阻碍皮肤渗透。
检测多晶型现象
药物可以以多种结晶形式存在，称为多晶型，每种形式具有不同的稳定性特征。DSC 通过检测特定的熔点变化来识别存在的晶型，确保结晶过程（如果有）产生稳定、可预测的形态。
评估材料相容性
除了药物本身，DSC 对于验证 API 与制剂中其他成分的相互作用至关重要。
评估药物-聚合物相互作用
贴剂依赖于聚合物（如 HPMC、PVP 或硫醇化壳聚糖）和压敏胶粘剂（PSA）。DSC 帮助研究人员评估 API 与这些辅料之间的热相容性。
确认化学稳定性
通过比较物理混合物与纯组分的热分析图谱，研究人员可以检测焓或熔点的变化。这些变化揭示了药物在成膜过程中是发生有利相互作用（溶解在聚合物中）还是不利相互作用（化学不相容）。
理解权衡
虽然 DSC 是一个强大的工具，但解释数据需要理解透皮制剂固有的冲突。
溶解度-稳定性悖论
无定形态通常会增强药物的溶解度和释放动力学，这对于功效是有利的。然而，无定形态在热力学上不稳定，并且容易随时间恢复到结晶状态。DSC 是用于监测此风险的工具，可检测储存期间再结晶的早期迹象，这会使贴剂失效。
灵敏度限制
虽然峰的消失通常表明溶解，但有时也可能掩盖部分不相容或降解。因此，DSC 数据在将结晶峰的缺失与积极的药物释放数据相关联时最有价值。
为您的目标做出正确选择
DSC 数据应根据您透皮项目的具体性能目标来指导您的制剂策略。
- 如果您的主要关注点是生物利用度：优先选择 DSC 显示药物熔融吸热峰完全消失的制剂，以确认无定形、高溶解状态。
- 如果您的主要关注点是保质期：使用 DSC 对制剂进行压力测试；观察随时间重新出现结晶峰的情况，这表明药物沉淀和不稳定。
- 如果您的主要关注点是安全性：依靠 DSC 来筛选 API 与胶粘剂或增塑剂之间可能导致药物降解或刺激皮肤的不良化学相互作用。
最终，DSC 将热力学数据转化为预测性路线图，从而避免贴剂在第一天看起来稳定，但在储存数月后失效的昂贵失败。
总结表：
| DSC 应用 | 关键测量 | 对贴剂研发的好处 |
|---|---|---|
| 物理状态分析 | 熔融/吸热峰 | 区分结晶态和无定形态，以最大化药物释放。 |
| 材料相容性 | 热分析图谱变化 | 验证 API 与聚合物/胶粘剂基质之间稳定的相互作用。 |
| 稳定性测试 | 再结晶检测 | 通过识别药物是否会随时间沉淀来预测保质期。 |
| 多晶型筛选 | 熔点变化 | 确保使用最稳定的晶型以获得一致的性能。 |
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参考文献
- Tomoaki Sakamoto, Yukio Hiyama. Non-destructive analysis of tulobuterol crystal reservoir-type transdermal tapes using near infrared spectroscopy and imaging. DOI: 10.1016/j.jpba.2012.10.003
本文还参考了以下技术资料 Enokon 知识库 .
