透皮尼古丁贴剂的共焦拉曼分析

透皮贴剂基本上是药物递送系统，可以连接到皮肤上，以将可控制的药物释放到皮肤中，然后将药物释放到血液中。作为尼古丁替代疗法的形式，尼古丁透皮贴剂用于帮助吸烟。

透皮贴片有多层结构:胶粘剂、膜、释放衬垫和衬垫。粘合剂将贴片粘在皮肤上;释放衬垫保护药物配方和粘合剂，并在应用前去除;膜层(或几层)含有药物，并调节药物从贴片扩散到皮肤的速度;背衬是贴片的最外层，在穿透皮贴片时保护配方。

应了解透皮贴剂的组成，以实现产品改进和质量控制，并跟踪药物释放机制。通常，传统的分析方法是破坏性的，要么需要对贴片进行物理横切(例如，TEM, SEM)，要么需要溶解样品进行提取(例如，GC-MS, LC-MS)。现在，在共焦拉曼分析的帮助下Thermo Scientific DXR™2拉曼显微镜在美国，对市面上出售的尼古丁透皮贴片的层数进行了评估，而不会对样本造成任何损害。

实验

首先，将尼古丁透皮贴片样品放置在镀金的显微镜载玻片上，释放衬垫在底部，衬垫层面向显微镜物镜。然后使用DXR2拉曼显微镜(图1)，使用50倍物镜，532 nm激光，样品处5 mW激光功率，25 μm共焦针孔孔径，自动曝光(S/N = 200)进行拉曼共焦区域深度和线深度分析。对于区域深度剖面，垂直X-Z区域为120 μm (X) × 245 μm (Z)， X轴步长为20 μm, Z轴步长为5 μm。线深度剖面(z剖面)采用5 μm步长(包含45个点或谱)，探测深度为220 μm。这个区域包含350个光谱或点。

图片1。DXR2拉曼显微镜

为了将光学图像与拉曼光谱相关联，一小块尼古丁贴片垂直放置在玻片上。数据收集、处理和分析，如识别地层成分和估算地层厚度，使用Thermo Scientific™OMNIC™for Dispersive Raman软件套件完成，该套件配有Thermo Scientific™OMNIC™Atlμs™软件。采用Thermo Scientific OMNIC光谱软件进行多组分光谱分析。

结果与讨论

图2a描绘了使用OMNIC软件套件获得的拉曼线深度剖面图。图中的深度剖面以二维等高线图显示，并揭示了当焦点探头穿过地层时拉曼峰(垂线)的变化。此外，二维等高线图的彩虹色方案以颜色表示拉曼峰的强度，蓝色表示强度最低，红色表示强度最高。共6层，厚度在~15 ~75 μm之间。每一层的厚度是用热科学应用说明517181中给出的半最大值(FWHM)值法测量的。物理横截面样品的光学图像如图2b所示，提供了基于对比度的层厚度的可视化表示。虽然光学图像与化学图像相似，但有些层不容易识别。

如图3所示为拉曼线深度剖面中各层的代表性拉曼光谱。为了识别每一层的化学成分，使用OMNIC软件对Thermo Scientific高分辨率拉曼聚合物库进行文库检索。

图片2。(a)尼古丁透皮贴片的拉曼线深度图(Z-map)。白虚线表示每一个层的近似深度。(b)截面的光学图像。

图片3。每个贴片层的代表性拉曼光谱。

第1层，即背衬，由聚(对苯二甲酸乙酯)或PET组成。第2层和第4层由作为尼古丁控释剂的微孔聚乙烯(PE)组成;尼古丁位于乙烯/醋酸乙烯(EVA)共聚物储层(第3层)，第5层由PET和聚异丁烯(PIB)胶粘剂组成，第6层即释放衬垫由PET组成。

如图4所示，使用使用多组分搜索选项的OMNIC SPECTA软件来识别EVA储库层中尼古丁的存在（第3层）。由于获得了专利的多分量搜索，可以在没有传统搜索和减法过程所需的费力操作的情况下检测混合样品中的组件。除EVA（橙色）之外，搜索鉴定为S - （ - ） - 尼古丁作为第二组分（图4中的绿色），并且还给出了两个成分的复合值（％）。复合值是缩放因子，其指示在复合频谱中表示的每个发现的参考量。然而，应该记住，复合值不能作为材料的定量百分比，这需要通过初级定量分析方法来测量。亚博网站下载

图片4。OMNIC Specta Multi-Component Search在第3层除EVA共聚物外，还发现了(S)-(-)-尼古丁(~36%)。

如图5所示，是从相同尼古丁贴剂样品的拉曼共聚焦区域深度（X-Z）分析中获取的相关曲线图像。地图光谱与每个层的参考拉曼谱之间的关联用于获得每个图像。描绘红颜色的图像表示与特定参考光谱的最高相关，而蓝色表示无相关性。例如，通过EVA +尼古丁相关图像示出了单个红色层（图5，右），表明该层与EVA +尼古丁参考光谱具有最大相关性，因此表明这是这两个成分的层位于。在这些图像中，发现存在六个层的存在与共焦线深度分析分析的结果一致（图2）。X-Z相关性图像还示出了层的相对均匀的厚度。

图像5。各层参考拉曼光谱生成的X-Z相关剖面图像。

结论

研究透皮尼古丁贴剂等多层聚合物的目前的方法是乏味的且耗时的，并且它们也倾向于损害样品。通过共聚焦拉曼分析，分析快速，并保持样本完整性。使用Omnic用于Dispersive Raman和Omnic Specta软件套房，建立每层的化学成分。第3层中的组分 - 尼古丁和EVA共聚物的混合物由莫斯诺派对多组分库搜索鉴定。检测比传统搜索和减去处理所需的繁琐操纵更容易。

参考和进一步阅读

1. 陈志强，陈志强。多层聚合物薄膜的共焦拉曼显微分析，Thermo Scientific应用笔记51718,2008。

这些信息来源于赛默费雪科学材料与结构分析公司提供的材料。亚博网站下载

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