热点应用丨医药领域的拉曼应用实例—乳液

天美公司分析仪器

2023.8.22

天美仪拓实验室设备（上海）有限公司

乳液是由两种互不相容的液体（如油和水）混合后形成的一种乳化体系，其中一种液体以小球状均匀分散于另一种液体中。

制药工业通常将乳液用于皮肤护理、化妆品、疫苗和药品。在医药领域，乳液可以改善非水溶性药物的生物利用度，也可以掩盖某些必须口服药物的刺鼻气味。类似于保湿霜的非处方药也采用了同样的加工工艺，这些产品可以直接用清水清洗，并且涂在肌肤上不会产生任何的油腻感。为确保此类产品的品质并满足其特定的应用需求，对乳液中颗粒的形态和分布进行表征至关重要。

显微拉曼光谱仪能生成非常精确的图像，每个图像像素上都有极其具体的化学指纹，因此可以同时识别并在空间上解析混合物中的多种成分。这样就可以对混合体系中的多个组分进行同步识别和空间解析。

本文使用了RMS1000共聚焦显微拉曼光谱仪对水包油（O/W）保湿护手霜进行了三维化学成像。在测试时，将样品直接由瓶中挤到显微镜载玻片上，再用盖玻片覆盖，防止样品变干。选择532 nm的激光器进行成像，X和Y的步长设置为0.5 μm，Z的步长设置为1 μm。使用100x的物镜和50 μm 的共焦针孔直径，以确保在Z上具有高空间分辨率和有效的层区分。生成的图像如下。

图1 O/W型保湿护手霜乳液的三维拉曼成像，时间序列中的每一帧代表了不同的Z平面

从该乳液的拉曼成像及对应的光谱（图2）可明显看出，在连续的水相(蓝色)中分散着各种尺寸的3D油颗粒(红色)。在存在油颗粒的区域中，从2800 cm^-1到3000 cm^-1之间有一系列高强度带，可以看作是CH₂, CH和CH₃振动。CH₂, CH和CH₃振动在水相中的峰值相对于3400 cm^-1到3500 cm^-1之间的波段峰值减小，这是OH振动的特征，因此可以认为是水。另外，在该混合物中还观察到不同深度的二氧化钛颗粒（绿色），其在148 cm^-1处显示出一个很强的窄峰，其样品呈白色。