Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．１０，ｐｐ
３３９－３４０２ ０ １ ８年１ ０月 Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ａｎｄ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｏｃｔｏｂｅｒ，２０１８
黄美娇，周子涵，王梦颖，左 剑＊，张存林
太赫兹光电子学教育部重点实验室，首都师范大学物理系，北京 １０００４８
摘 要 水合物是药物的一种重要存在形式，３０％以上的药物都是水合物，其中对于水合物与无水物之间
的转化过程，是研究药物稳定性的重要环节。太赫兹光谱对水合物的分子结构和分子间的弱相互作用很敏感，表现在太赫兹波段会有特征吸收峰的产生与变化。通过解析随温度变化的水合物分子在太赫兹波段的时域与频域信息，可以了解分子的结构变化与光谱参数变化。我们以ＭＡ水合物为研究对象，利用太赫兹时域光谱技术表征水合物随温度变化发生的相变过程以及其分子结构的变化情况。随着温度的升 高，ＭＡ水合物在太赫兹波段的多个振动峰的吸收强度发生变化，这个光谱表征的变化体现了升温过程中水合物失水的相变过程以及相应水合物分子的结构也发生了变化。本文的研究方法对太赫兹光谱用于制药行业的质量监控具有一定指导作用，对有效控制药物在生产过程中始终保持理想水合物或者无水物状态具有重要意义。关键词 药物水合物；太赫兹时域光谱；相变
文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－０５９３（２０１８）１０－０３３９－
０２ 收稿日期：
２０１８－０４－３０，修订日期：２０１８－０７－０１ 基金项目：国家科技部“国家重大科学仪器设备开发专项”基金项目（ＤＨ－２０１２ＹＱ１４００５－０９－
０１），国家自然科学基金项目（１１２０４１９０），北京市教育委员会科技计划面上项目（ＫＭ２０１６１００２８００５）资助 作者简介：黄美娇，
１９９３年生，首都师范大学物理系太赫兹光电子学教育部重点实验室硕士生＊通讯联系人 ｅ－ｍａｉｌ：ｚｕｏｊ＠
ｃｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ 大环内酯类抗生素（Ｍａｃｒｏｌｉｄｅｓ
ａｎｔｉｂｉｏｔ拉丝工艺
ｉｃｓ，ＭＡ）是以一个大环内酯为母体，通过羟基，以苷键和糖衍生物相连形成的大分子抗生素，广泛应用于临床各科感染性疾病的。由于ＭＡ水合物中的结晶水分子能够影响分子内的相互作用以及晶体结构，从而影响水合物的理化性质，如稳定性，生物利用度等，且ＭＡ水合物的形成或其水分子的脱除都可
能影响药物的药效［１］。太赫兹波是频率在０．１～１０ＴＨｚ之间的电磁波，太赫兹光谱对晶体中的分子结构和分子间相互作
用力很敏感［
２］，水分子的存在与否会改变无水物的振动模式，并在太赫兹波段出现特征吸收峰，因此可以利用太赫兹
Ｆｉｇ．１ Ｔｅｒａｈｅｒｔｚ ｔｉｍｅ－ｄｏｍａｉｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ
ｓｒｔｕｐ光谱研究ＭＡ水合物在升温过程中的相变情况。
实验所用的太赫兹时域光谱系统是由光电导天线发射太油田信息
电视剧远东阴谋赫兹，ＺｎＴｅ晶体探测太赫兹波，其中Ｍａｉｔａｉ飞秒激光脉冲选用的中心波长为８００ｎｍ，所探测的有效频谱宽度为０．２～２．８ＴＨｚ
。在样品测试过程中，需要在太赫兹系统光路中充满氮气，控制湿度在３％以下，以减小空气中水气对太赫兹
吸收的影响（如图１）。将质量百分比为１００％的ＭＡ水合物，用压片机压制成厚度为０．４ｍｍ，质量为６５ｍｇ的薄片，并
置于样品仓中，控制温度范围在４０～８０℃内，以变温间隔为１０℃升温变化，后经数据处理得到样品随温度变化的太赫兹时域谱和吸收谱。
图２是太赫兹时域谱中时域最大峰值随温度的变化图。由图可知，太赫兹时域光谱系统扫描样品得到的时域最大峰值随温度的升高而逐渐降低。图３为ＭＡ水合物随温度变化的太赫兹吸收光谱。随着温度的升高，１．８２ＴＨｚ的吸收峰值逐渐下降，加热至６０℃时，１．８２ＴＨｚ吸收峰继续下降，此时可以观察到１．７６ＴＨｚ处出现新的吸收峰，说明ＭＡ水合物的分子结构发生了变化。在继续升温到８０℃的过程中，１．７６ＴＨｚ处的吸收峰值逐渐增大，与ＸＲＤ实验结果比较能够说明结晶水逐渐脱去，脱水过程发生。结果说明太赫兹时域光谱技术能够表征ＭＡ水合物随温度变化发生的相变过程。
Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ ｔｉｍｅ－ｄｏｍａｉｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ＭＡ ｂｙ
ｄｒａｔｅ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐ
ｅｒａｔｕｒ
ｅＦｉｇ．３ Ｔｈｅ ＴＨｚ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒａ ｏｆ ＭＡ ｂｙ
ｄｒａｔｅ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐ
ｅｒａｔｕｒｅＲｅｆｅｒｅｎｃｅｓ
［１］ Ｍｃｌｎｔｏｓｈ Ａ Ｉ，Ｙａｎｇ Ｂ，Ｇｏｌｄｕｐ
威海地税
Ｓ Ｍ，ｅｔ ａｌ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，２０１３，５５８：１０４．［２］ Ｔａｎ Ｎ Ｙ，Ｚｅｉｔｌｅｒ Ｊ 青龙膏
Ａ．Ｍｏｌ．Ｐｈａｒｍ．，２０１５，１２：８１０．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｔｅｒａｈｅｒｔｚ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｈａｓｅ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ＭＡＨｙ
ｄｒａｔｅｓＨＵＡＮＧ Ｍｅｉ－ｊｉａｏ，ＺＨＯＵ Ｚｉ－ｈａｎ，ＷＡＮＧ Ｍｅｎｇ－ｙｉｎｇ
，ＺＵＯ Ｊｉａｎ＊，ＺＨＡＮＧ Ｃｕｎ－ｌｉｎＫｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｔｅｒａｈｅｒｔｚ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ
ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｃａｐｉｔａｌ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４８，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ Ｈｙｄｒａｔｅｓ ａｒｅ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆｏｒｍ ｉｎ ｄｒｕｇｓ．Ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ３０％ｏｆ ｄｒｕｇｓ ａｒ
ｅ ｈｙｄｒａｔｅｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｂｅｔｗｅｅｎｈｙｄｒａｔｅｓ ａｎｄ ａｎｈｙｄｒａｔｅｓ ｉｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｔｏ ｍａｉｎｔａｉｎ ｄｒｕｇ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｅｒａｈｅｒｔｚ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ
ｉｓ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｔｏ ｔｈｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆｈｙｄｒａｔｅｓ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ａｎｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｃａｎ ｂｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ
ｍｅａｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｃ－ｔｒｕｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｄｒａｔｅ ｍｏｌｅｃｕｌｅｓａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ，ｗｈｉｃｈ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｓ ｔｏ ｔｈｅ ｐｈａｓｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ＭＡ ｈｙｄｒａｔｅｓ ｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ．Ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ ｈｙｄｒａｔｅ ｔｏ ａｎｈｙｄｒｏｕｓ．Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｓ ｔｏｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｈｙｄｒａｔｅ
ｏｒ ａｎｈｙｄｒｏｕｓ ｆｏｒｍ ｄｕｒｉｎｇ
ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐ
异形总动员ｒｏｃｅｓｓ．Ｋｅｙ
ｗｏｒｄｓ Ｈｙｄｒａｔｅ；Ｔｅｒａｈｅｒｔｚ ｔｉｍｅ－ｄｏｍａｉｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ；Ｐｈａｓｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ａｐｒ．３０，２０１８；ａｃｃｅｐ
ｔｅｄ Ｊｕｌ．１，２０１８） ＊Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ
ａｕｔｈｏｒ０
４３光谱学与光谱分析 第３８卷
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