主题:【求助】大家帮我看看这四个DSC曲线,谢谢~(环糊精包合物)

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smuzjb
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小弟最近制备环糊精包合物,具体点就是用羟丙基-β-环糊精对中药提取物进行包合。
现在是用DSC方法,分别作中药提取物、羟丙基-β-环糊精、两者的物理混合物、包合物,去验证包合物的形成。结果如下:

“中药原料药在67.0℃有吸热峰,HP-β-CD在60.9℃有吸热峰,而物理混合物在67.8℃有一个吸热峰,表现为GBE50与HP-β-CD吸热峰的简单叠加。包合物在77.8℃和229℃有两个吸热峰,包合物吸热峰的峰型和位置与GBE50、HP-β-CD、物理混合物明显不同,这表明GBE50与HP-β-CD可能已形成包合物。”上述的解释是不是有点牵强呢?
另外那个中药提取物原料的DSC曲线为啥往后掉到零下呢?
是不是所有的物质都有玻璃化温度呢?ONSET是不是就是玻璃化温度呢?我的包合物DSC结果显示ONSET在163.3℃!

因为小弟是读药学的,对DSC是只菜鸟!希望大家别拍砖!呵呵~~
之前我以为250℃可能范围不够大,老板也觉得是(老板也是做药物的,可能做DSC也不是专家),文献报道羟丙基-β-环糊精在350℃还有个强吸热峰(可能就是分解峰吧)。
今天就去先做热重分析,结果发现羟丙基-β-环糊精在350℃开始分解,而包合物在250℃就开始分解了,那人只允许我做到250℃,说担心损害仪器。烦死人啦!呜呜~~~~~
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tutm
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一般DSC都不敢做分解,这是保护仪器,可以理解的。
你这些曲线,吸热是向上的吧,前面100度以下的峰应该都是样品吸附水分的蒸发吸热,不能作为反应证据的。你的样品也不太可能做得出玻璃化温度的。
你的反应,包合过程能在干态物质条件下,光加热就能进行?不太可能的。至少也要在溶液中,包合物和被包合物处于自由分子状态下才能进行吧。
smuzjb
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一般DSC都不敢做分解,这是保护仪器,可以理解的。
你这些曲线,吸热是向上的吧,前面100度以下的峰应该都是样品吸附水分的蒸发吸热,不能作为反应证据的。你的样品也不太可能做得出玻璃化温度的。
你的反应,包合过程能在干态物质条件下,光加热就能进行?不太可能的。至少也要在溶液中,包合物和被包合物处于自由分子状态下才能进行吧。

谢谢这位同志的解释。
我想问下,我的原料DSC曲线怎么往后就掉到零下呢?向上的峰确实如你说的,是吸热峰。
玻璃化温度是什么物质才有的?环糊精会有么?
KK-yiqi
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掉不掉到零以下关系不大,一般DSC的基线只是一个相对值。玻璃化温度一般高聚物都有,但信号强弱则因材料不同而有强有弱,有的弱的要用DMA才能测到。验证包合,如果比较厚的话,扫描电镜或光学显微镜应该可以看到,否则,应该去除未包合物后在测。
tutm
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掉到零下是样品趋向于放热。中药提取物成分一般比较复杂,可能150度以上已经有部分成分开始受热分解了,因此会有此现象。而加了环糊精后,它的分解温度高,样品被稀释了,放热程度也就降低了。
用DSC测玻璃化温度,主要是分子链极性较小、有一定柔性链段、结晶度低的高聚物才能测得。一般天然物中大概只有天然橡胶类样品能测得到,环糊精分子极性基团很多,分子间氢键作用相当强,理论上可能有Tg,但是用DSC一般是测不出来的。
smuzjb
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掉不掉到零以下关系不大,一般DSC的基线只是一个相对值。玻璃化温度一般高聚物都有,但信号强弱则因材料不同而有强有弱,有的弱的要用DMA才能测到。验证包合,如果比较厚的话,扫描电镜或光学显微镜应该可以看到,否则,应该去除未包合物后在测。

对哦,昨天被老板问得我口哑哑,被你一点,恍然大悟了!
原来基线问题~~
包合物验证一般需要多种方式进行表征,之前做了光学显微镜和红外,还有DSC,还是结果很难说明问题,烦人~!
现在问题就是在于,环糊精在350℃有特征峰,但是我的样品在250℃就分解了,但是仅作常温到250℃(上图)很难说明问题,所以求助各位。
smuzjb
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掉到零下是样品趋向于放热。中药提取物成分一般比较复杂,可能150度以上已经有部分成分开始受热分解了,因此会有此现象。而加了环糊精后,它的分解温度高,样品被稀释了,放热程度也就降低了。
用DSC测玻璃化温度,主要是分子链极性较小、有一定柔性链段、结晶度低的高聚物才能测得。一般天然物中大概只有天然橡胶类样品能测得到,环糊精分子极性基团很多,分子间氢键作用相当强,理论上可能有Tg,但是用DSC一般是测不出来的。

忽然有个想法:如果从零下开始做起,会不会可能出现玻璃化温度呢?
菜鸟的想法!呵呵!希望高手指正。

另外小弟准备再做TG曲线看看具体情况,看能不能说服那人,把升温范围扩大一点,
想问高手,一般来说样品失重到什么程度,才算是DSC的上限温度?
tutm
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环糊精从零下开始也测不到玻璃化温度的,信号也许太小了,还没有看到国内外有人测出来过的报道。
350度分解也不是环糊精的特征峰,其它在此温度下分解的物质很多,淀粉、纤维素等多糖类物质都在此范围。
失重多少,DSC才可以测试,这个没有定论的,要看失重时逸出的是什么,如果只是溶剂或二氧化碳等惰性物,那不会污染仪器就没有关系。如果是分解的焦油类或不明物,那失重1-2%就可能造成污染。
-
另外,我看你的包合物样品应该做内包物的溶出速度,这个指标应该更有意义。如果要做DSC,测包合过程放热情况,应该用溶液来做,不过很麻烦的。如果你的中药含有易挥发的药效组分,做热重倒是可以比较包合前后挥发程度的差异,探索包合条件对药物缓释作用的影响,这个测试结果相对来说比较有价值。如果用热重分析测分解,对你的研究来说可能价值不大。
tutm
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掉不掉到零以下关系不大,一般DSC的基线只是一个相对值。玻璃化温度一般高聚物都有,但信号强弱则因材料不同而有强有弱,有的弱的要用DMA才能测到。验证包合,如果比较厚的话,扫描电镜或光学显微镜应该可以看到,否则,应该去除未包合物后在测。

环糊精对其它物质的包合,是在分子水平的包合,不是机械性包合,电镜是看不到的。
smuzjb
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掉不掉到零以下关系不大,一般DSC的基线只是一个相对值。玻璃化温度一般高聚物都有,但信号强弱则因材料不同而有强有弱,有的弱的要用DMA才能测到。验证包合,如果比较厚的话,扫描电镜或光学显微镜应该可以看到,否则,应该去除未包合物后在测。

环糊精对其它物质的包合,是在分子水平的包合,不是机械性包合,电镜是看不到的。

分子水平包合,没错,只不过应该是“光镜看不多的”,而不是“电镜看不到”吧?
据我查阅的文献,光镜和电镜都有人用,更多的是用电镜!而光镜是通过判断晶体的颜色和形状判断。
smuzjb
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环糊精从零下开始也测不到玻璃化温度的,信号也许太小了,还没有看到国内外有人测出来过的报道。
350度分解也不是环糊精的特征峰,其它在此温度下分解的物质很多,淀粉、纤维素等多糖类物质都在此范围。
失重多少,DSC才可以测试,这个没有定论的,要看失重时逸出的是什么,如果只是溶剂或二氧化碳等惰性物,那不会污染仪器就没有关系。如果是分解的焦油类或不明物,那失重1-2%就可能造成污染。
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另外,我看你的包合物样品应该做内包物的溶出速度,这个指标应该更有意义。如果要做DSC,测包合过程放热情况,应该用溶液来做,不过很麻烦的。如果你的中药含有易挥发的药效组分,做热重倒是可以比较包合前后挥发程度的差异,探索包合条件对药物缓释作用的影响,这个测试结果相对来说比较有价值。如果用热重分析测分解,对你的研究来说可能价值不大。

这位兄台果然是高手,难道你也是做药的?
很多药学类文献,包括很多国内药学界权威杂志都认为“350℃是特征峰”,但是我刚做了TG,结果显示,环糊精的确在分解。所以你说得很对。
你说的那个溶出度实验,术语叫“相溶解实验”,这个我们也得做。
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