论文部分内容阅读
摘 要：目的：本文重点研究了头孢替唑钠的结晶性。方法：本文应用了多种分析法来对头孢替唑钠所具有的结晶性能进行全面的分析，而主要采用的分析方法包括单晶x射线衍射以及粉末X射线衍射等方法。而且应用这些方法，可以在任何情况下都能够配制出相应的头孢替唑钠结晶体。结果：就研究的结果可以了解到，采用多种方法所配置出的头孢替唑钠结晶体，由于结合方式的不同，其所具有的形态也会有所不同，所得到的晶体形状也均会表现为两种状态。结论：经研究表明，头孢替唑钠的结晶体结构会因为背景条件的不同而有所不同，其热稳定性在不同的情况下也会有不同的表现，头孢替唑钠结晶体的类型主要分为两种，其一是I型头孢替唑钠结晶体;其二是II型头孢替唑钠结晶体。将两种结晶体进行比较分析，相较于II型头孢替唑钠结晶体，I型头孢替唑钠结晶体其热稳定性要强。
关键词：头孢替唑钠;结晶性;热稳定性
头孢替唑钠也可以称作为益替欣，主要由半合成的头孢菌素所衍生得来的，其主要的作用就是抑制细菌的繁衍，其能够对细菌细胞壁的合成进行有效的遏制，其利用所具有的较强的抗菌活动，来对进入到人体中的细菌进行活性抑制，从而避免人们因为细菌感染而出现任何的恶性病症。通俗的来说，其主要的作用就是消炎，其适应的病症主要为败血症以及腹膜炎等，一般来说，该类药品粉末呈现淡黄色，而且是结晶体，无臭无味，具有较强的湿性。头孢替唑钠能够在不同的环境条件下，反应生成不同的结晶体，每种结晶体，其所具有的热稳定性也不一致。本文重点对头孢替唑钠的结晶性进行研究，将研究的结果作为相关研究人员开展研究工作的参考依据。由于头孢替唑是由头孢菌素所衍生得来的，所以在头孢替唑结构中，其有一部分的结构构造会与头孢唑啉具有一定的相似之处，因此，可以以β-内酰胺抗生素结构为参照依据，从侧面对头孢替唑钠的结晶性进行研究和分析，通过分析两者的关系，来确保分析研究结果的全面性和科学性，从而使得研究具有实际的参照价值。
1 材料与方法
1.1 仪器
METTLER DL18水分測定仪;TAInstruments Hi-Res TGA2950热重分析仪、TAInstruments DSC2910热差分析仪和TA InstrumentsThermal Analyst 2000分析系统;Rigaku D max-2200型X射线粉末衍射仪。头孢替唑钠为韩国新丰药厂产品。所用试剂均为国产分析纯试剂。
1.2 晶体的制备
要先对制备原料进行合理的选择，在晶体制备的时候，要注意控制所加入的水量，加入水后将头孢替唑钠原料进行充分的溶解，所生成的溶液量要控制在0.2mg·mL-1，所配置而成的溶液其PH指要保持在偏酸性的位置上，最佳的PH值是在5.0-5.5之间，在溶液配置完成后，选择一个容量为20mL的西林瓶，将5mL的溶液倒入到该西林瓶中。然后加入不同的有机溶剂混匀，密封，降温到5℃，结晶，过滤结晶体，利用有机溶剂进行结晶体的清洗，常温干燥3h，晶体制备完成。
1.3 水分分析
用中国药典2000版中Karl-Fischer法测定。
1.4 粉末X射线衍射分析
采用CuKα为X射线管阴极，补偿值=0，步长=0.02，扫描速度=4，电压为40 kV，电流为40 mA。
2 结果
2.1 头孢替唑钠在不同有机溶剂中的结晶性对比
头孢替唑钠在加水后，在溶液中加入不同的有机溶剂，经过对比发现，在加入异丙醇这一有机溶剂后，形成结晶体的速度最快，而且效果也最好，其次是乙醇，结晶效果较异丙醇稍差，但是较其他有机溶剂较高。所以，通过比较可以得出，头孢替唑钠在异丙醇中有着较好的结晶效果，在该结晶液中水与异丙醇的比例在5：3或者5：4的条件下，结晶最易形成，结晶的颜色为白色，形状为针状。
2.2 头孢替唑钠结晶分析
2.2.1 粉末X射线衍射分析。在得到头孢替唑钠晶体后，需要对其进行过滤、干燥等加工处理，在利用粉末X射线衍射分析法进行分析后得出，样品在结晶的过程中，会出现明显的衍射峰，如图1所示。
图1中可以发现，不同的晶体有着不同的衍射谱图，经过测定发现，这些晶体的水分含量在3.9-4.2%之间，头孢替唑钠一水合物含水量的标准值为3.9%，所以，这些晶体应该是头孢替唑钠一水合物。
2.2.2 热分析。利用TGA分析不同批次结晶的头孢替唑钠晶体，发现水分子在不同头孢替唑钠晶体中结合形态不同（图2）。I型晶体中水分子的结合较为松散，在35～117℃附近即可失去;II型晶体中水分子的结合较为紧密，在110～160℃附近方可失去。
图2 水分子在不同头孢替唑钠晶体中的形态（℃）
DSC分析不同头孢替唑钠晶体，并与TGA结果相比较，发现头孢替唑钠晶体失去结晶水后，继续加热DSC曲线中才出现明显的吸热峰;提示结晶水失去后，头孢替唑钠晶体的晶格仍保留;DSC曲线中吸热峰的出现标志着晶格的破坏。由于吸热峰的面积与失去的结晶水的量呈正相关，失去的结晶水的量越大，出现的吸热峰的峰面积越大。
利用TGA测定不同头孢替唑钠晶体的热分解点，并用头孢替唑钠晶体含有在35～117℃失去的结晶水的量表征I型晶体的量，分析热分解点与晶体结晶型的关系。晶体中随着在35～117℃失去的结晶水含量的增加，在110～160℃失去的结晶水含量的减少，即晶体中I型结晶的比例的提高，晶体的热分解点升高，提示I型结晶较II型结晶的热稳定性好。
3 讨论
本文主要的研究课题就是头孢替唑钠的结晶性，而就头孢替唑钠本身来说，其所具有的作用就是消炎的作用，其是抗生素中的一个典型的药物类型，其是由半合成的头孢菌素衍生得来的，因此，也可以说其是一种较为典型的半合成抗生素，在日本，这种药物被最早研究和应用。在一段时间后，我国也开始大量的购进这类药物，并且结合我国的实际国情以及国人的身体素质，来对该类药物进行了改进，使得其更加的适合我国国民的需要。在相关的规定中，要求头孢替唑钠中搜含有的水分要控制在5%以内，然而对于头孢替唑钠结晶体的水分规定却并不明确，而就本文的研究结果可以了解到，在将异丙醇有机溶液加入水中后，两者的比例达到3：5或者是4：5比例的时候，所能够反应生成的结晶体较多。
在不同的环境下，所得到的结晶体也会有所不同，本文采用多种方法对其结晶性进行分析，在分析结果中发现，其主要的结晶类型包括两种，其一是I型头孢替唑钠晶型;其二是头孢替唑钠II型晶体，相较于II型头孢替唑钠结晶体，I型头孢替唑钠结晶体其热稳定性要强。而且头孢替唑钠结晶体的热分解点越高，则其热稳定性也就越强。
参考文献
[1]张永峰.头孢唑林钠结晶热力学分析[J].黑龙江科技信息，2008（26）.
[2]饶永平.气相色谱法测定头孢替唑钠有机溶剂残留[J].海峡药学，2007（10）.
[3]罗雨强，程华农，刘福龙.头孢菌素C钠盐结晶工艺的研究[J].河北化工，2005（6）.
[4]张春桃，王静康，王永莉.头孢曲松钠结晶工艺研究进展[J].中国抗生素杂志，2006（7）.
关键词：头孢替唑钠;结晶性;热稳定性
头孢替唑钠也可以称作为益替欣，主要由半合成的头孢菌素所衍生得来的，其主要的作用就是抑制细菌的繁衍，其能够对细菌细胞壁的合成进行有效的遏制，其利用所具有的较强的抗菌活动，来对进入到人体中的细菌进行活性抑制，从而避免人们因为细菌感染而出现任何的恶性病症。通俗的来说，其主要的作用就是消炎，其适应的病症主要为败血症以及腹膜炎等，一般来说，该类药品粉末呈现淡黄色，而且是结晶体，无臭无味，具有较强的湿性。头孢替唑钠能够在不同的环境条件下，反应生成不同的结晶体，每种结晶体，其所具有的热稳定性也不一致。本文重点对头孢替唑钠的结晶性进行研究，将研究的结果作为相关研究人员开展研究工作的参考依据。由于头孢替唑是由头孢菌素所衍生得来的，所以在头孢替唑结构中，其有一部分的结构构造会与头孢唑啉具有一定的相似之处，因此，可以以β-内酰胺抗生素结构为参照依据，从侧面对头孢替唑钠的结晶性进行研究和分析，通过分析两者的关系，来确保分析研究结果的全面性和科学性，从而使得研究具有实际的参照价值。
1 材料与方法
1.1 仪器
METTLER DL18水分測定仪;TAInstruments Hi-Res TGA2950热重分析仪、TAInstruments DSC2910热差分析仪和TA InstrumentsThermal Analyst 2000分析系统;Rigaku D max-2200型X射线粉末衍射仪。头孢替唑钠为韩国新丰药厂产品。所用试剂均为国产分析纯试剂。
1.2 晶体的制备
要先对制备原料进行合理的选择，在晶体制备的时候，要注意控制所加入的水量，加入水后将头孢替唑钠原料进行充分的溶解，所生成的溶液量要控制在0.2mg·mL-1，所配置而成的溶液其PH指要保持在偏酸性的位置上，最佳的PH值是在5.0-5.5之间，在溶液配置完成后，选择一个容量为20mL的西林瓶，将5mL的溶液倒入到该西林瓶中。然后加入不同的有机溶剂混匀，密封，降温到5℃，结晶，过滤结晶体，利用有机溶剂进行结晶体的清洗，常温干燥3h，晶体制备完成。
1.3 水分分析
用中国药典2000版中Karl-Fischer法测定。
1.4 粉末X射线衍射分析
采用CuKα为X射线管阴极，补偿值=0，步长=0.02，扫描速度=4，电压为40 kV，电流为40 mA。
2 结果
2.1 头孢替唑钠在不同有机溶剂中的结晶性对比
头孢替唑钠在加水后，在溶液中加入不同的有机溶剂，经过对比发现，在加入异丙醇这一有机溶剂后，形成结晶体的速度最快，而且效果也最好，其次是乙醇，结晶效果较异丙醇稍差，但是较其他有机溶剂较高。所以，通过比较可以得出，头孢替唑钠在异丙醇中有着较好的结晶效果，在该结晶液中水与异丙醇的比例在5：3或者5：4的条件下，结晶最易形成，结晶的颜色为白色，形状为针状。
2.2 头孢替唑钠结晶分析
2.2.1 粉末X射线衍射分析。在得到头孢替唑钠晶体后，需要对其进行过滤、干燥等加工处理，在利用粉末X射线衍射分析法进行分析后得出，样品在结晶的过程中，会出现明显的衍射峰，如图1所示。
图1中可以发现，不同的晶体有着不同的衍射谱图，经过测定发现，这些晶体的水分含量在3.9-4.2%之间，头孢替唑钠一水合物含水量的标准值为3.9%，所以，这些晶体应该是头孢替唑钠一水合物。
2.2.2 热分析。利用TGA分析不同批次结晶的头孢替唑钠晶体，发现水分子在不同头孢替唑钠晶体中结合形态不同（图2）。I型晶体中水分子的结合较为松散，在35～117℃附近即可失去;II型晶体中水分子的结合较为紧密，在110～160℃附近方可失去。
图2 水分子在不同头孢替唑钠晶体中的形态（℃）
DSC分析不同头孢替唑钠晶体，并与TGA结果相比较，发现头孢替唑钠晶体失去结晶水后，继续加热DSC曲线中才出现明显的吸热峰;提示结晶水失去后，头孢替唑钠晶体的晶格仍保留;DSC曲线中吸热峰的出现标志着晶格的破坏。由于吸热峰的面积与失去的结晶水的量呈正相关，失去的结晶水的量越大，出现的吸热峰的峰面积越大。
利用TGA测定不同头孢替唑钠晶体的热分解点，并用头孢替唑钠晶体含有在35～117℃失去的结晶水的量表征I型晶体的量，分析热分解点与晶体结晶型的关系。晶体中随着在35～117℃失去的结晶水含量的增加，在110～160℃失去的结晶水含量的减少，即晶体中I型结晶的比例的提高，晶体的热分解点升高，提示I型结晶较II型结晶的热稳定性好。
3 讨论
本文主要的研究课题就是头孢替唑钠的结晶性，而就头孢替唑钠本身来说，其所具有的作用就是消炎的作用，其是抗生素中的一个典型的药物类型，其是由半合成的头孢菌素衍生得来的，因此，也可以说其是一种较为典型的半合成抗生素，在日本，这种药物被最早研究和应用。在一段时间后，我国也开始大量的购进这类药物，并且结合我国的实际国情以及国人的身体素质，来对该类药物进行了改进，使得其更加的适合我国国民的需要。在相关的规定中，要求头孢替唑钠中搜含有的水分要控制在5%以内，然而对于头孢替唑钠结晶体的水分规定却并不明确，而就本文的研究结果可以了解到，在将异丙醇有机溶液加入水中后，两者的比例达到3：5或者是4：5比例的时候，所能够反应生成的结晶体较多。
在不同的环境下，所得到的结晶体也会有所不同，本文采用多种方法对其结晶性进行分析，在分析结果中发现，其主要的结晶类型包括两种，其一是I型头孢替唑钠晶型;其二是头孢替唑钠II型晶体，相较于II型头孢替唑钠结晶体，I型头孢替唑钠结晶体其热稳定性要强。而且头孢替唑钠结晶体的热分解点越高，则其热稳定性也就越强。
参考文献
[1]张永峰.头孢唑林钠结晶热力学分析[J].黑龙江科技信息，2008（26）.
[2]饶永平.气相色谱法测定头孢替唑钠有机溶剂残留[J].海峡药学，2007（10）.
[3]罗雨强，程华农，刘福龙.头孢菌素C钠盐结晶工艺的研究[J].河北化工，2005（6）.
[4]张春桃，王静康，王永莉.头孢曲松钠结晶工艺研究进展[J].中国抗生素杂志，2006（7）.