常用于晶型表征的方法有：

•粉末X射线衍射法（PXRD）、红外光谱法（IR）、差示扫描量热法（DSC）、热重分析法（TGA）等。

•多晶型原料药研究过程，晶型鉴别中对于溶剂化物和水合物的直接分析，TGA是首选方法。

热重分析（Thermogravimetric Analysis，TG或TGA）是指在程序控制温度下测量待测样品的质量与温度变化关系的一种热分析技术，用来研究材料的热稳定性。TGA在研发和质量控制方面都是比较常用的检测手段。热重分析在实际的材料分析中经常与其他分析方法联用，进行综合热分析，全面准确分析材料。在药物处方前研究中，通常结合DSC对样品进行热力学分析。TGA是处方前研究实验室必备的分析仪器之一。

什么是热分析？

热重分析法（Thermogravimetry Analysis，简称TG或TGA）为使样品处于一定的温度程序（升/降/恒温）控制下，观察样品的质量随温度或时间的变化过程，获取失重比例、失重温度（起始点，峰值，终止点...）、以及分解残留量等相关信息。物晶型的研究提供了一种精确的分析方法。

热重曲线的含义

典型的热重曲线如下图1所示：

热重法试验得到的曲线称为热重曲线(TGA曲线)，TGA曲线以质量作纵坐标，从上向下表示质量减少；以温度(或时间)作横坐标，自左至右表示温度(或时间)增加。

TGA的应用

通过TGA 实验有助于研究晶体性质的变化，如熔化、蒸发、升华和吸附等物质的物理现象；也有助于研究物质的脱水、解离、氧化、还原等物质的化学现象；更多的应用在溶剂化物和水合物方面。

用于多晶型研究时，与DSC结合分析，可以得到更多的信息。比如脱水或者脱溶剂和熔融都是吸热过程，仅通过DSC可能无法判断。而如果结合TGA，脱水或者脱溶剂会有质量损失，而熔融不会，所以能够判断是发生了何种变化。

此外，TGA还可以和其它仪器联用，如红外、质谱等。通过和其它分析仪器联用可以对热重分析中产生的挥发性产物进行定性或定量分析。

测量水分/挥发分的含量

在TGA曲线中随着温度升高，药物在较低温度缓慢失去自由水（一般低于100℃）；在特定的温度/温度范围内发生台阶式的变化失去结合水。

图2 某药品的TGA曲线

如图2所示，在低温阶段有一个较长的失水过程，可判定为自由水脱水过程。在100℃以上有台阶式的失重，可判定为结晶水脱水过程。同时还可以通过失重率得到自由水和结晶水的含量，可测量结晶水的数量。

干燥失重及组分分析

图3 某药品的TGA曲线

根据所测药物的性质、失重温度点与失重比例，分析药物的TGA曲线，可以根据失重温度点和失重比例推测发生的过程变化。如图3所示，110℃之前可能对应物理吸附水的损失，110-400℃可能对应物质的分解，400-500℃可能对应样品的焦炭化，500℃时样品的残余量为18.73%。图3中DTG展现了两个主要失重峰，第一个峰为吸附水的脱除，第二个峰为样品主要组分的分解。

影响因素

样品量

如果样品量多，传质阻力大，样品内部温度梯度较大，甚至样品产生热效应会使样品温度偏离线性程序升温，使TG曲线发生变化。

气氛

气氛对TG曲线有显著影响，碳酸钙在真空、空气、空气和二氧化碳三种气氛中的TG曲线，分解温度相差600℃，原因是二氧化碳是碳酸钙的分解产物，气氛中存在二氧化碳，会抑制碳酸分解，使分解温度提高。

升温速率

对于TG曲线表示的样品的某种反应，提高升温速率可能导致反应的起始温度、峰温和终止温度增高。快速升温，使得反应尚未来得及进行，便进入更高的温度，反应滞后。

此外，样品粒度、样品紧密程度、浮力、对流和湍流等对实验结果均有影响，应根据实验加以调整。

新阳唯康的优势

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