1、热分析法

物质在加热或冷却过程中,会发生熔化、凝固、晶型转变、分解化合、吸附、脱附等物理化学变化。这些变化必将伴随体系焓(热量的吸收或释放)的改变，因而产生热效应。

同时根据相律，物相转化时的温度(如熔点、沸点等)保持不变。纯物质具有特定的物相转化温度和相应的热焓变化。这些常数可用于药物的定性分析，而供试品的实际测定值与这些常数的偏离及其程度又可用于供试品的检查纯度。

热分析(thermal analysis) 是在程序控制温度条件下，精确记录物质的物理化学性质随温度变化的关系，研究物质在受热过程中所发生的晶型转化、熔融、蒸发、脱水等物理变化,或热分解、氧化、还原等化学变化，以及伴随发生的温度、能量或重量改变的方法。

热分析法广泛应用于药物的多晶型、物相转化、结晶水，结晶溶剂、纯度、热稳定性，以及基于相容性的固体分散系统、脂质体、药物辅料相互作用(预测药物与赋形剂间的可配伍性)等的研究。常用的热分析法有热重分析(TG)和差示扫描量热分析(DSC)。

热重分析：热重分析法(thermogravimetric analysis,TG)是利用热天平在程序控制温度的条件下，测量物质的重量随温度变化的曲线(热重曲线,TG曲线)，以便研究物质的重量变化及其内在性质与温度的相关特征。即，用于分析供试品的受热内在稳定性行为。

当被测物质在加热过程中有升华、汽化、分解出气体或失去结晶溶剂时，被测物质的重量就会发生变化。这时热重曲线就不是直线，而是记录到重量的下降。

通过热重曲线的分析，可以测得被测物质产生重量变化时的温度与范围。并且根据减失重量曲线行为，可以估算出被分析物在加热过程中，失去的组分特征和失去的量值。

2、热分析法应用

（1）熔点和分解点测定

固体有机药物通常具有特征熔点。很多物质在加热过程中同时失重，或由于化学反应产生挥发性物质。将DSC法与TG法结合使用，既可以由测得的熔点验证药物的真伪，又能够根据与熔融相应的热重行为分析药物的熔融稳定性行为以及药物的受热分降解特征。

（2）多晶型及其转变的表征

多晶型(polymorphs)是大多数有机药物的常见现象。 在温度影响下，晶型转变且伴有热效应，故可用DSC或DTA研究晶型转变或判定晶型。

（3）药物的纯度测定

化学固体纯物质(如固体有机药物)大多均具有一定的熔点(T)或无限窄的熔距，熔融相变时吸收一定的热量。当化学固体物质中含有杂质时，将导致物质化学纯度的下降，同时引起化学固体物质的熔距展宽或熔点下降。

若药物中的杂质量达一定比例，供试品的熔点可达一最小值，此值称为最低共熔点，相应的杂质称为低共熔杂质。药物或铺料与杂质的低共熔行为是采用 DSC 法测定其纯度的基础。杂质的存在使得药物熔点下降，熔距变宽,根据范特霍夫(Van'tHoff)方程，则可计算出杂质的含量(X表示所含杂质的摩尔分数):

含有低共熔杂质的供试品(又称低共熔混合物)被加热至最低共熔点时,所含药物和杂质按低共熔混合物组成的比例熔化，体系温度不变；继续加热,至杂质完全熔出后，温度升高，药物熔化量增大，液相中杂质的浓度逐渐降低，熔点逐渐升高。

对杂质作限量检查时，只需将供试品的DSC(DTA)曲线与标准样品(含有限量杂质的供试品)的曲线比较即可。

热分析法检查药物纯度注意事项：

① 供试品纯度在98.0%以上;

② 杂质不与主成分反应;

③ 杂质不与主成分形成共晶或固熔体;

④ 杂质与熔融试样有化学相似性;

⑤ 药物在熔融过程中化学性稳定;

⑥ 药物如存在多晶现象则必须全部转变成某一晶型。

利用范特霍夫方程测定纯度时，是建立在杂质不形成固溶体的假设之上的，所以本法的应用具有一定的局限性，特别是当供试品为混晶物质(即不同晶型的混合物熔点值无差异)或熔融时分解的物质，则难以准确地测定其化学或晶型纯度。

无定型态固体物质(或非晶态物质)可能没有明确的熔点或呈现宽熔距现象，其熔距宽度与物质的化学纯度或晶型纯度无关。所以，无定型固体物质状态亦不符合范特霍夫方程规律。

3、热分析的联用技术

热分析过程中，针对供试品的分降解产物进行进一步的检测研究，既可以进一步探索供试品的分降解机制，还可以研究供试品的热稳定性特征。所以，热分析联用技术(TG-IR和TG-MS等)在药品及材料研究中也发挥着重要作用。

这些联用手段，尤其是灵敏、快速的TG-MS，可以监测供试品在受热过程中所发生的各种物理、化学变化，对分解或降解产物的化学成分进行定性或定量分析，从而可更好地建立分解模型，阐述分解机制，已成为研究各种无机、有机和高分子材料的热稳定性和热分解(降解)过程的重要实验方法。