简介
拉曼光谱学是制药工业中广泛使用的物理表征技术;常见的是用来识别活性药物成分(API)的不同多态形式。药物、辅料和包装材料的物理和化学性能取决于蒸汽的存在和与蒸汽的相互作用。拉曼光谱和蒸汽吸附技术的结合可以更好地了解制药材料的蒸汽-固体相互作用，因为它与结构特性有关。
已知甘露醇至少会以三种晶型存在:a、B和。B型被认为是蕞稳定的。众所周知，湿度可以将不太稳定的8型转化为 B型。在这项研究中，B型 D-甘露醇在特定的控制条件下被重新结晶，以获得纯的 α型和8型 D-甘露醇。D-甘露糖醇的结构如图 1所示。
图 1.D-甘露糖醇的分子结构
材料和方法
图2提供了来自英国 Surface Measurement Systems 公司的动态蒸汽吸附仪(DVS)系统示意图，该系统与IPS激光器和 B&WTek 模块化光谱仪相结合，监测8型 D-甘露醇(8 型)向B型 D-甘露醇(B 型)的实时转化。本文研究了使用拉曼-蒸汽吸附组合技术对水分引起的多态性转化的原位监测。
来自窄线宽激光器的激光通过光缆传输到连接 DVS 的拉曼采样探头。探头收集的拉曼散射然后通过光缆传送到高灵敏度模块化光谱仪。
图 2.动态蒸汽吸附仪系统示意图(上)和在采样口连接拉曼适配器的 DVS 支架(下)
研究结果
在 25°C下稳定的 B 型 D-甘露醇和水的关系
如图 3 所示，稳定的 D-甘露糖醇多晶体在吸湿后没有显示出不可逆的变化。在蒸汽吸附和解吸循环中收集的拉曼光谱也证实了样品保持不变。
图 3.β 型 D-甘露醇的 DVS 吸水和解吸循环(上)和拉曼光谱(下)
D-甘露醇的 α 型和 β型的混合物在吸湿后没有显示出不可逆转的变化。在蒸汽吸附和解吸循环中收集的拉曼光谱也证实了样品保持不变(图 4)
图 4. β 型和 α型 D-甘露醇的 DVS 吸水和解吸循环(上)和拉曼光谱(下)
在25°C,95%RH下不稳定的δ型D-甘露醇和水的关系
在 95%的相对湿度下(图5)，不稳定的δ型 D-甘露糖醇多晶体在 65 小时内显示出非常缓慢的变化，如 DVS 吸收数据所示。这与之前报道的在一天内完全转化为B型多晶体形成鲜明对比。在此期间收集的拉曼光谱也显示在 65小时内几乎没有转化。
图 5.8型 D-甘露醇在 95%RH 下水的吸收 DVS 图(上)和每间隔5 小时内采集的拉曼光谱图(下)
在 45°℃ 下不稳定的δ型 D-甘露糖醇与 95% P/P0 乙醇的关系
在 45°C的 95%P/P0 乙醇条件下，不稳定的8型 D-甘露醇多形态显示出更快的转化，如 DVS数据和拉曼光谱所示(图6)。虽然没有实现完全的转化，但是B型拉曼峰的强度在 24 小时内在不断增加。
图 6.在 45℃下 95%P/P0 乙醇的吸收 DVS 图(上)和每间隔 2小时采集的 8 型 D-甘露醇的拉曼光谱图(下)
结论
将重量级蒸汽吸附与拉曼光谱学相结合，可以实时监测多晶型 D-甘露醇在蒸汽诱导下的多晶型转变。
这两种技术的独特结合使得人们对蒸汽诱导的药物成分的结构变化有了更多的了解。
