药物多晶型对药物制剂的影响
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药物晶型、无定形、水合物和无水物是药物的固态形态之一,它们在药物制备和药物性质方面都具有重要的影响。
本文将分别对药物晶型、无定形、水合物和无水物进行详细的介绍,以便读者更好地理解这些药物固态形态的特点和应用。
一、药物晶型在固体药物中,晶型是指药物分子在晶格中的排列方式。
药物晶型的不同会对药物的物理性质、化学活性、生物利用度等产生巨大的影响。
主要晶型包括多晶型和单晶型两种。
1. 多晶型多晶型指的是同一种药物在结构上存在多种结晶形式。
多晶型的存在可以使药物的稳定性和溶解度发生变化,从而影响其在制剂中的使用效果。
2. 单晶型单晶型指的是一种药物只存在一种结晶形式。
单晶型的药物通常具有更稳定的性质,并且更容易进行制剂加工,因此在药物研发中具有较高的价值。
二、无定形无定形是指一种物质没有规则的结晶结构,其原子、分子的排列无规则。
在药物研发中,一些药物由于生产过程的影响,会形成无定形的固态形态。
无定形的药物通常具有较大的比表面积和较高的活性,但其稳定性和溶解度却常常较差,因此在制剂加工中需要特殊处理。
三、水合物水合物是指某种物质中包含结合水分子的结晶形式。
水合物广泛存在于化学品和药物中,其存在会影响药物的稳定性和溶解度,且在制剂中的使用也需要特别的注意。
四、无水物无水物是指某种物质中不含有结合水分子的固态形式。
无水物的存在会对药物的稳定性和溶解度产生重要影响,因此在药物研发和制剂加工中都需要针对其特性进行研究和控制。
结语药物晶型、无定形、水合物和无水物是药物固态形态中常见的形式,它们在药物的制备和性质上均具有重要的影响。
了解和研究这些药物固态形态的特点,不仅有助于提高药物的质量和稳定性,还有助于拓展新的药物研发方向。
希望读者通过本文的介绍,能够对药物固态形态有更清晰的认识,从而推动药物研发和制剂加工的进步。
零一、药物晶型1.1 多晶型与单晶型在药物研发中,晶型对于药物的性质和稳定性具有重要的影响。
多晶型的存在使得药物在制剂中的性能可能会有所变化,这对于药物的加工和使用都提出了要求;而单晶型的药物由于结晶结构较为有序,因此在稳定性和制剂加工方面有着明显的优势。
同⼀⼚家开发,最早报道晶型专利和原研化合物/制剂所有权⼈是否⼀致?同⼀⼚家开发,原研晶型专利⽐较容易确认。
如遇到不是同⼚家开发,请对不同不同所有权⼈之间的关系进⾏说明(收购?合作关系?授权使⽤?),以作为对原研晶型专利确认的依据。
晶型专利:专利号,所有权⼈,到期时间,是否有中国同族,是否已经授权?2)晶型⼀致性①此处主要⽐较⾃制与⽂献报道的区别,有条件可以⽐较⾃制⽚与原研⽚,可根据需要加⼊图表进⾏说明。
②晶型稳定性的初步研究:对湿、热、光照稳定性;空⽓中与密封条件下的稳定性数据的对⽐;粉碎前后的晶型变化等(制剂还要增加处⽅制备前后的晶型对⽐)。
3)多晶型根据⽂献调研情况来介绍可能的多晶型。
4)稳定性研究将测试的多批次稳定性数据进⾏⽐较,可根据需要加⼊图表进⾏说明。
4、申报资料中晶型部分的撰写呈现形式1)3.2.S.2:对于多晶型药物,申请⼈应在⽣产⼯艺开发阶段通过精制⼯艺的优化和筛选制备优势稳态晶型,保证原料药批间晶型⼀致性。
注:应包括结晶条件的考察,如:溶剂体系、降温速率、晶种加⼊考察、保温析晶温度及时间、搅拌⽅式等,提供说明⽬标晶型成为优势晶型的依据。
批间晶型的⼀致性:各阶段代表性批次的检测结果,如⼩中试,试⽣产,⼯艺验证批晶型的XRD,DSC,TG等晶型数据及对应图谱。
2)3.2.S.2、3、7:对药物制剂关键质量属性产⽣影响的多晶型药物,需研究证明批间晶型⼀致性(3.2.S.2)和晶型放置过程稳定性(3.2.S.7)。
共晶药物具有特殊的理化性质、确定的组分和化学计量⽐,可以通过X-射线单晶⾏射、X-射线粉末所射、固相核磁共振波谱、红外吸收光谱、差⽰扫描量热法和/成晶体形态等分析⽅法进⾏结构确证(不要求全部都做)。
3)3.2.S.4:如原料药的晶型和/或粒度分布对制剂质量产⽣影响,应被纳⼊原料药内控标准并制定专属的检测项⽬进⾏控制。
质量标准中晶型描述:⼀般仅对XRD的2θ⾓要求明确即可。
对于晶型质量研究的法规,⽬前为⽌,出台的不过以上⼏个,在吃透当前法规的要求,要结合⼯作⽇常的需求,领悟晶型研究换换相扣的逻辑关系,最后尘埃落地,落实到申报资料上,⼒求清晰完整,逻辑科学,交上⼀份满意的答卷。
药物晶型在药物研究中的应用进展张文君,李东辉,吕春艳,陈泳霖,李想(哈尔滨商业大学药学院,黑龙江哈尔滨150076)摘要:药物晶型决定药物的安全性、临床有效性和质量可控性,已经成为国内外药学研究领域的热点问题。
在药物晶型研究过程中,采用高效的晶型制备方法以获得理想的药物晶型,是药物研发的重要内容;采取适宜的晶型检测方法对晶型药物进行准确的检测评价,对于保证药物制剂质量至关重要;药物的多晶型在限制了药物在临床上的应用的同时,也使药物在临床上的应用更具有选择性。
本文针对药物多晶型的制备方法、评价方法及其在临床上的应用进行综述,为药物晶型的研发提供参考。
关键词:药物多晶型;制备;检测方法;临床应用中图分类号:R914文献标识码:A文章编号:2095-5375(2021)04-0266-006doi:10.13506/ki.jpr.2021.04.014Application progress of drug crystal forms in drug researchZH4NG肛e^/un Donghui Chunyan,CHEN Yonglin,Z/Xiang(School of Pharmacy,Harbin University of Commerce,Harbin150076,China)Abstract:Drug crystal determines the safety, clinical effectiveness and quality control of drugs,which has become a hot issue in the field of pharmaceutical research at home and abroad.In the research process of drug crystal form,the use of efficient crystal form preparation Methods to obtain the ideal drug crystal form is an important part of drug research and development.It is very important to take appropriate crystal form detection method to accurately detect and evaluate crystal form drug to ensure the quality of drug preparation.Although the polymorphism of the drug restricts the clinical application of the drug,it also makes the clinical application of the drug more selective.In this paper,the preparation methods,evaluation Methods and clinical application of drug polymorphic forms were reviewed,which can provide reference for the research and development of drug polymorphic forms.Key words:Polymorphic drugs;Preparation;Detection method;Clinical application多晶型的概念最早由McCrone在1965年提出[1]。
药品研发中多晶型问题的考虑药品多晶型问题是药物研发中需要认真考虑的重要问题。
多晶型是指同一种化合物在固态状态下由于分子排列不同而形成的不同晶体形态。
药品的多晶型涉及到药物的物理性质、稳定性、生物利用度等方面,对药物的研发和生产具有重要的影响。
在药物研发中,药物的多晶型问题需要全面考虑,其主要包括以下几个方面:1. 物理性质:不同的多晶型具有不同的物理性质,如晶体形态、熔点、溶解度等。
不同的晶型对药物的物理性质会产生不同的影响,这对于药物的研发和生产具有重要的意义。
2. 稳定性:不同的多晶型之间可能存在稳定性差异,有些多晶型可能更加稳定,而有些可能更加不稳定。
在药物研发中,需要选择稳定性较好的多晶型,以确保药物在储存和使用过程中不会发生意外的变化。
3. 生物利用度:多晶型对药物的生物利用度有重要影响。
不同的晶型在体内的溶解速度和吸收情况可能会不同,从而造成药效的差异。
需要选择对生物利用度影响较小的多晶型作为最终的药物制剂。
4. 制备工艺:不同的多晶型可能对药物的制备工艺有影响。
有些多晶型可能更容易通过现有的工艺方法制备,而有些多晶型可能会导致工艺上的困难。
在药物研发过程中需要考虑多晶型对制备工艺的影响,以便选择适合的工艺方法。
5. 法规要求:在药品开发过程中,药品多晶型的选择还需要考虑法规要求。
一些药品监管机构可能要求对多晶型进行特定的分析和评估,因此需要选择符合法规要求的多晶型进行后续开发。
针对这些考虑因素,药物研发人员需要通过实验研究和数据分析来全面评估不同多晶型的影响,以确定最适合的多晶型。
通常情况下,研发人员会通过晶体学分析、热分析等方法对多晶型进行表征,通过溶解度测定、体外体内评价等方法对多晶型进行评估,从而选择最适合的多晶型进行后续开发。
药品多晶型问题是药物研发中需要认真考虑的重要问题。
通过全面评估多晶型的物理性质、稳定性、生物利用度、制备工艺和法规要求等方面的影响,可以选择最适合的多晶型进行后续开发,确保药物研发的顺利进行和最终产品的质量与疗效符合要求。
药物多晶型转变因素的研究进展陈建【摘要】药物活性成分中多晶型研究是现代制药领域的一个研究热点,由于药物的不同晶型具有不同的理化性质,因而对药物的稳定性、安全性、体外溶出度、生物利用度以及药理活性等性质具有很大影响.从而使得多晶型问题在药品的质量与安全控制方面以及新药研发中越发受到重视,成为新药及仿制药物研发中重要的突破口之一.近年来,随着人们对多晶型重视程度的不断提高,以及现代科学分析技术的发展、仪器的更新,使得多晶型的研究取得了相当多的进展,对于多晶型的认识更加清晰,运用也越来越多.本文就多晶型研究的意义,影响多晶型转变因素的研究进展进行概述,并简单提及目前多晶型的制备方法.【期刊名称】《天津药学》【年(卷),期】2018(030)006【总页数】5页(P44-48)【关键词】药物多晶型;晶型转变因素;制剂;疗效;辅料【作者】陈建【作者单位】天津市药品检验研究院,天津 300070【正文语种】中文【中图分类】R913最早发现的多晶现象是1798年克拉普罗特发现的方解石和文石的组成都是碳酸钙,从此多晶型开始走进人们的视线。
物质在结晶的过程中,各种外界以及内部因素的影响使得分子内或分子间键合方式改变,造成了分子或原子在晶格空间上排列不同,从而形成不同分子结构,即同一种物质具有两种或两种以上的晶格空间排列方式或晶胞参数,形成多晶型的现象被称为多晶型现象[1]。
药物多晶型在18世纪20年代进入人们的视线,到上世纪60年代后对其研究才迅猛地开展。
Mc Crone在1965年提出了关于多晶型最知名的定义:“A型多晶型物是由固体状态的该化合物分子的至少两种不同排列可能性所导致的给定化合物的固体结晶相”[2],即指具有两种以上分子排列方式的固体结晶相。
制剂中药物存在包括多晶型和无定型状态,以及溶剂化物和水合物(假多晶型)4种物理状态。
晶体状态时,分子在晶格中具有不同的排列和构象,可细分为稳定态和亚稳态;无定形态分子无规则排列,晶格不能确定。
不同晶型阿莫西林原料对制剂溶出行为的影响目的:测定3个企业阿莫西林原料药的晶型与体外的溶出度,阐述原料药晶型对制剂溶出行为的影响。
方法:通过显微镜检观察原料药的晶型,采用药典溶出度测定法测定阿莫西林胶囊的体外溶出曲线。
结果:3个企业的阿莫西林用同一配方制备的胶囊,虽然45 min的溶出累积量均符合药品标准要求,但溶出行为有较大的差异。
结论:原料药的晶型对药物制剂的溶出有较大的影响,原料药和制剂新产品仿制过程应当对溶出曲线进行对照研究,制剂生产企业生产过程应当注意选择品质优良的原料,当前制剂溶出度单点法测定不足以反映药品的内在质量。
标签:溶出度;晶型;阿莫西林原料溶出度检查是口服固体制剂质量评价一个极其重要的指标之一。
虽然,体外溶出度测定结果不一定与体内生物利用度完全一致,但在大多数情况下,口服固体制剂的体外溶出度与体内生物利用度具有相关性。
不同厂家的产品,在某一点体外溶出累积量相同,并不意味着体内生物等效,而体外溶出行为不同的,其生物利用度肯定是有差异的[1]。
制剂的处方工艺对制剂产品的溶出行为影响较大,但对某些剂型而言,原料药的晶型、粒子大小对其影响更大。
本文以阿莫西林胶囊为例,研究了3家企业不同晶型的原料与溶出行为的关系,现阐述如下。
1 仪器与试药1.1 仪器高效液相色谱仪(Agilent 1200);显微镜(OLYMPUS);药物溶出度测定仪RCD-6。
1.2 试剂乙腈(色谱纯),磷酸二氢钾(分析纯);阿莫西林对照品:中国药品生物制品检定所,批号130409-200609;对照品含量86.6%。
1.3 试药2 色谱条件3 结果3.1 晶型3.2 粒度测定3.3 溶出曲线的绘制4 讨论王艳艳等[2]对阿莫西林结晶过程进行了研究,指出晶体粒度及粒度分度对产品的纯度影响很大,即使是同一物质形成的晶型也会不同。
3个企业的阿莫西林用同一配方制备的胶囊,虽然45 min的溶出累积量均符合药品标准要求,但溶出行为有较大的差异。
药物多晶型的鉴别方法介绍药物的多晶型是指同一种药物分子在固态下可以形成不同的晶体结构。
不同的多晶型可能具有不同的物理性质和药效,因此对药物多晶型进行准确的鉴别非常重要。
本文将介绍药物多晶型的鉴别方法,并探讨其在药物研发和质量控制中的应用。
药物多晶型的形成原因药物分子在固态下形成多晶型的原因主要有以下几个方面: 1. 分子结构的柔性:某些药物分子具有柔性结构,可以通过旋转、弯曲等方式形成不同的晶体结构。
2. 晶体生长条件:药物晶体的形成受到晶体生长条件的影响,如温度、溶剂、溶液浓度等。
3. 晶体核心的形成:晶体的核心形成过程中,分子可以以不同的方式排列组合,导致多种多晶型的形成。
药物多晶型的重要性药物多晶型的存在对药物的稳定性、生物利用度和溶解度等性质有着重要影响。
不同的多晶型可能具有不同的晶体结构和晶格参数,从而导致药物在溶解度、溶解速率、溶液稳定性等方面的差异。
因此,准确鉴别药物多晶型对于制定合理的药物制剂工艺和调整药物性能非常重要。
药物多晶型的鉴别方法1. 热分析法热分析法是一种常用的药物多晶型鉴别方法,包括差示扫描量热法(DSC)和热重分析法(TGA)。
这些方法通过对样品在不同温度下的热行为进行分析,可以鉴别不同多晶型的转变温度、熔点等物理性质。
2. X射线衍射法X射线衍射法是一种常用的晶体学方法,可以通过测量药物晶体的衍射图谱来确定其晶体结构和多晶型。
不同多晶型的晶体结构会导致衍射图谱的差异,因此X射线衍射法可以用于药物多晶型的鉴别。
3. 傅里叶变换红外光谱法傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)可以测量药物样品在红外光谱范围内的吸收峰,从而确定其分子结构和功能基团。
不同多晶型的药物样品在红外光谱上会表现出不同的吸收峰,因此FT-IR可以用于药物多晶型的鉴别。
4. 核磁共振波谱法核磁共振波谱法(NMR)可以通过测量药物样品的核磁共振信号来确定其分子结构和分子环境。
不同多晶型的药物样品在NMR谱图上会表现出不同的信号模式,因此NMR可以用于药物多晶型的鉴别。
药物多晶型研究现状及研究进展摘要:综述近年来国内外药物多晶型的研究进展,介绍药物的多晶型现象及多晶型的主要检测手段和多晶型对药物理化性质、药效的影响,以及在药物制备过程中影响晶型转变的因素等。
关键词:多晶型,研究方法固体物质按其内部原子、离子或分子的排列方式可分为晶型(包括假晶型)和无定形。
晶型形成的基础是物质微粒之间的相互作用,药物微粒间的作用方式可以是金属键、共价键、范德华力等,以此晶体可分为金属晶体、共价键晶体、分子晶体等。
有机药物晶体大多是分子晶体,在晶格空间的排列不同而形成存在同质异晶即多晶型现象。
不同晶型的同一药物在溶解度、熔点、密度、稳定性等方面有显著的差异,从而不同程度地影响药物的稳定性、均一性、生物利用度、疗效和安全性。
因此在药物标准中对药物的晶型都作出规定。
对于一种新药物的晶体学研究是在药物设计初期研究的一项重要内容,确定或选择一个适宜的晶型,对新药物生物活性有重要意义。
二、多晶型对药物理化性质的影响2.1多晶型对药物稳定性的影响在一定温度和压力下,多晶型中只有一种是稳定型,溶解度最小,化学稳定性最好称之为稳定型晶体,而其他晶体则为亚稳定型晶体,稳定型结晶较亚稳定型结晶有更高的熔点和稳定性,较小的溶解度。
当不同晶型间熔点差异较大的时候,亚稳定型可较快地向稳定型转变。
而通常情况下亚稳定型转变成稳定型的过程都是比较缓慢的。
多晶型药物除了不稳定型和亚稳定型晶体晶型的自身的晶型的稳定性外,多晶现象对药物稳定性还表现在对氧化、分解、转化等化学性质的影响和对药物的吸湿性的影响。
因此在在药品的生产和储存过程中,应该严格控制有关的工艺和储存条件中,以避免产生不良的多晶型药物,使药品降低药效甚至失效。
2.2多晶型对药物溶出速度及生物利用度的的影响药物的生物利用度是研究、生产药物的根本目的。
生物利用度是指活性成分(药物或代谢物)进入体循环的分量和速度,固体药物由于多晶型自由能之间差异以及分子间作用力不同,导致样品的溶解度有差异,可造成药物生物利用度不同,从而影响药物在体内的吸收,产生药效差异。
9015药品晶型研究及晶型药物的质量控制技术与方法指导原则固体药物及其制剂中存在多晶型现象时,应使用 优势药物晶型物质状态 作为药物原料及其制剂晶型,以保证药品临床有效性㊁安全性与质量可控性㊂当固体药品存在多晶型现象且不同晶型物质状态可影响药品的有效性㊁安全性与药品质量时,应对固体制剂㊁半固体㊁悬浮剂等制剂种类中的原料药晶型物质状态进行定性㊁定量控制,在固体药物制剂中的原料药应保持优势药物晶型物质状态,以保证晶型药物产品质量和临床作用的一致性㊂由于固体制剂是由复杂成分体系组成,制剂中含各种辅料成分或制剂工艺可能使原料药晶型发生转变,故需要对固体㊁半固体㊁悬浮剂制剂中原料药晶型进行质量控制,以保证固体制剂中原料药晶型与优势药物晶型一致㊂当固体药品存在多晶型现象,且不同晶型状态对药品的有效性㊁安全性或质量可产生影响时,应对药品固体制剂㊁半固体制剂㊁混悬剂等中的药用晶型物质状态进行定性或定量控制㊂药品的药用晶型应选择优势晶型,并保持制剂中晶型状态为优势晶型,以保证药品的有效性㊁安全性与质量可控㊂优势晶型系指当药物存在有多种晶型状态时,晶型物质状态的临床疗效佳㊁安全㊁稳定性高等,且适合药品开发的晶型㊂1.药物多晶型的基本概念用于描述固体化学药物物质状态,由一组参量(晶胞参数㊁分子对称性㊁分析排列规律㊁分子作用力㊁分子构象㊁结晶水或结晶溶剂等)组成㊂当其中一种或几种参量发生变化而使其存在有两种或两种以上的不同固体物质状态时,称为多晶型现象(p o l y m o r p h i s m)或称同质异晶现象㊂通常,难溶性药物易存在多晶型现象㊂固体物质是由分子堆积而成㊂由于分子堆积方式不同,在固体物质中包含有晶态物质状态(又称晶体)和非晶态物质状态(又称无定型态㊁玻璃体)㊂晶态物质中分子间堆积呈有序性㊁对称性与周期性;非晶态物质中分子间堆积呈无序性㊂晶型物质范畴涵盖了固体物质中的晶态物质状态(分子有序)和无定型态物质状态(分子无序)㊂优势药物晶型物质状态可以是一种或多种,故可选择一种晶型作为药用晶型物质,亦可按一定比例选择两种或多种晶型物质的混合状态作为药用晶型物质使用㊂2.晶型样品的制备采用化学或物理方法,通过改变结晶条件参数可获得不同的固体晶型样品㊂常用化学方法主要包括:重结晶法㊁快速溶剂去除法㊁沉淀法㊁种晶法等;常用物理方法主要包括:熔融结晶法㊁晶格物理破坏法㊁物理转晶法等㊂晶型样品制备方法可以采用直接方法或间接方法㊂各种方法影响晶型物质形成的重要技术参数包括:溶剂(类型㊁组成㊁配比等)㊁浓度㊁成核速率㊁生长速率㊁温度㊁湿度㊁光度㊁压力㊁粒度等㊂鉴于每种药物的化学结构不同,故形成各种晶型物质状态的技术参数条件亦不同,需要根据样品自身性质合理选择晶型样品的制备方法和条件㊂3.晶型物质状态的稳定性自然界中的固体物质可处于稳定态㊁亚稳定态㊁不稳定态三种状态,晶型物质亦如此㊂化合物晶型物质状态会随着环境条件变化(如:温度㊁湿度㊁光照㊁压力等)而从某种晶型物质状态转变为另外一种晶型物质状态,称为转晶现象㊂由于药用晶型物质的稳定性会影响到药品的临床有效性与安全性,故需要对多晶型药物制剂进行晶型物质状态的稳定性研究㊂研究内容包括:原料药成分的晶型物质状态的稳定性,原料药晶型物质与制剂处方中各种辅料的相容性,制剂的制粒㊁成型㊁干燥等工艺对原料药晶型物质状态的影响等㊂通过晶型物质状态的稳定性研究,可为优势药物晶型物质状态选择㊁药物制剂处方㊁制备工艺过程控制㊁药品贮存条件等提供科学依据㊂稳定或亚稳定(有条件的稳定)的晶型物质具有成药性,不稳定晶型物质不具有成药性㊂根据稳定性试验项下的影响因素试验方法和条件,考察晶型物质状态对高温㊁高湿㊁光照条件的稳定性;采用压力方法考察晶型物质状态对压力的稳定性,观察晶型物质状态是否发生转晶现象㊂4.晶型药物的生物学评价需要采用符合晶型物质状态规律的生物学评价的科学方法,溶液状态下的体外细胞评价方法㊁已发生转晶的悬浮液体内给药等评价方法无法反映固体晶型物质真实的生物学特征㊂故应采用动物体内试验并固体给药方式,可获得晶型物质真实的生物学评价数据㊂5.晶型药物的溶解性或溶出度评价本法为体外晶型物质评价方法㊂当原料晶型物质状态不同时,晶型原料或固体制剂的溶解或溶出性质可能存在较大差异,所以需要进行晶型物质与溶解或溶出性质的关系研究㊂以溶解度或溶出度㊁溶解速率或溶出速率作为评价指标㊂原料药采用溶解曲线法,固体制剂采用溶出曲线法,可参照‘口服固体制剂溶出度试验技术指导原则“相关内容进行溶解曲线或溶出曲线比较㊂6.药品晶型质量研究方法不同药物的不同晶型物质状态对定性鉴别方法或成分含量定量分析方法的特异性可以相同或不同,方法包含绝对方法和相对方法,可选择有效的质量控制方法㊂(1)晶型种类鉴别 定性方法绝对鉴别方法:可独立完成晶型物质状态鉴别的方法㊂方法仅适用于晶型原料药㊂单晶X射线衍射法(S X R D):属绝对晶型鉴别方法,㊃833㊃9015药品晶型研究及晶型药物的质量控制技术与方法指导原则可通过供试品的成分组成(化合物,结晶水或溶剂)㊁晶胞参数(a,b,c,α,β,γ,V)㊁分子对称性(晶系,空间群)㊁分子键和方式(氢键,盐键,配位键)㊁分子构象等参量变化实现对固体晶型物质状态鉴别㊂方法适用于晶态晶型物质的鉴别㊂相对鉴别方法:为需要借助已知晶型信息完成晶型鉴别的方法,适用于不同晶型物质的图谱数据间存在差异的晶型种类鉴别㊂利用相对方法确定供试品晶型需要与已知晶型样品的图谱数据进行比对,属相对晶型鉴别方法㊂方法仅适用于晶型原料药㊂方法1粉末X射线衍射法(P X R D)晶态物质呈锐峰,无定型态物质呈弥散峰㊂晶型鉴别时利用供试品衍射峰的数量㊁位置(2θ或d)㊁强度(相对或绝对)㊁各峰强度之比等参量变化实现对晶型物质状态的鉴别㊂方法适用于晶态与晶态㊁晶态与无定型态㊁无定型态与无定型态等各种晶型物质的鉴别㊂若判断两个晶态样品的晶型物质状态一致时,应满足衍射峰数量相同㊁二者2θ值衍射峰位置误差范围在ʃ0.2ʎ内㊁相同位置衍射峰的相对峰强度误差在ʃ5%内,衍射峰的强弱顺序应一致;若判断两个无定型态样品的晶型物质状态一致时,应满足弥散衍射峰几何拓扑形状完全一致㊂方法2红外光谱法(I R)利用供试品不同晶型物质分子振动时特有的偶极矩变化,引起指定波长范围的红外光谱吸收峰的位置㊁强度㊁峰形几何拓扑等参量变化实现对晶型物质状态的鉴别㊂方法适用于分子作用力变化的晶型物质的鉴别,对晶型物质鉴别推荐采用衰减全反射进样法,制样时应注意避免研磨㊁压片可能造成的转晶现象㊂方法3拉曼光谱法(R M)利用供试品不同晶型物质特有的分子极化率变化,引起指定波长范围的拉曼光谱吸收峰的位置㊁强度㊁峰形几何拓扑等参量变化实现对晶型物质状态的鉴别㊂方法4差示扫描量热法(D S C)利用供试品不同晶型物质特有的热力学性质,通过供试品吸热峰或放热峰的数量㊁位置㊁形状㊁吸热量(或吸热焓)等参量变化实现对晶型物质状态的鉴别㊂方法适用于不同晶型物质的熔融吸热峰值存在较大差异或供试品中含有不同数量和种类结晶溶剂(或水)的晶型物质的鉴别㊂方法5热重法(T G)利用供试品不同晶型物质特有的质量 失重百分率与温度关系参量的变化实现对晶型物质状态的鉴别㊂方法适用于供试品中含有不同数量和种类结晶溶剂(或水)的晶型物质的鉴别㊂方法6毛细管熔点法(M P)利用供试品不同晶型物质在加热时产生的相变过程㊁透光率等参量变化实现对晶型物质状态的鉴别㊂方法适用于熔点值差异大的晶型物质的鉴别㊂熔距可反映晶型纯度,熔距小于1ʎC时表明供试品的晶型纯度较高㊂制样时应注意避免研磨可能造成的转晶现象㊂方法7光学显微法(L M)当供试品不同晶型具有不同的固体外形特质时,可通过不同晶型物质特有的固体外形实现对晶型物质状态的鉴别㊂方法8偏光显微法(P M)供试品呈晶态与无定型态时的偏光效应参量变化,进行晶型物质状态的鉴别㊂不同晶型判断当供试品原料药化学物质确定且鉴别方法一致时,鉴别获得的图谱或数据若发生变化,说明样品中的晶型物质种类或成分发生了改变,可能由一种晶型变为另外一种晶型㊁或混晶物质种类或比例发生改变㊂(2)晶型含量分析 定量方法晶型物质含量是表征供试品中所包含的某种特定晶型物质成分量值,用百分数表示晶型含量㊂晶型含量分析方法指进行供试品晶型成分的定量或限量分析㊂晶型药品质量控制应优先选择定量分析方法㊂定量分析方法有单晶X射线衍射法(S X R D)㊁粉末X射线衍射法(P X R D)㊁差示扫描量热法(D S C)㊁红外光谱法(I R)等㊂方法学研究采用的晶型定量或限量分析方法应符合‘药品质量标准分析方法验证指导原则“的准确度㊁重复性㊁专属性㊁定量限㊁线性㊁范围㊁耐用性等内容㊂鉴于不同定量或限量分析技术和方法的基本原理不同,应选择能够表征晶型物质成分与含量呈线性关系的1~3个参数作为定量或限量分析的特征性参量㊂晶型分析方法方法1单晶X射线衍射法(S X R D)定量分析方法,获得原料药100%晶型纯品数据㊂S X R D分析对象仅为一颗单晶体,原理是利用X射线对晶体产生的衍射效应,其分析数据代表了某种晶型纯品的结果㊂S X R D法可以揭示供试品晶型成因,给出晶型物质的晶体学各种定量数据㊂采用S X R D分析数据,通过理论计算获得100%晶型纯品的P X R D图谱和数据,作为晶型物质标准图谱㊂方法2粉末X射线衍射法(P X R D)定量分析方法,获得供试品晶型含量数据㊂P X R D是表征供试品对X射线的衍射效应,即衍射峰位置(d或2θ值)与衍射强度关系的图谱㊂晶型供试品的衍射峰数量与对称性和周期性相关,各个衍射峰位置用d (Å)或2θ(ʎ)表示;衍射峰强度可用峰高度或峰面积表示,其绝对强度值等于每秒的计数点C P S单位,相对强度值等于(其他峰绝对值ː最强峰绝对值)ˑ100%;衍射峰强比例表示了供试品中各衍射峰间的相对强度关系和衍射峰形几何拓扑变化㊂(a)晶型原料药分析:为实现对原料药晶型物质的定量㊃933㊃9015药品晶型研究及晶型药物的质量控制技术与方法指导原则控制目的,需要①选取能够反映原料药晶型物质含量变化的1~3个特征衍射峰,特征衍射峰的强度应与晶型含量(或晶型质量)呈线性关系;②建立混晶原料药样品标准曲线:通过配制两种或多种晶型比例的混晶样品,建立混晶样品中的各种晶型含量与特征峰衍射强度关系的标准曲线,可以实现对原料药的混晶晶型种类和比例的含量测定;③为保证不同时间点的晶型检测,可通过建立随行标准曲线法或标准曲线加外标法进行原料药晶型含量测定,以实现对不同时间点供试品的晶型成分含量测定㊂(b)制剂中晶型原料药分析:为实现对制剂中晶型原料药的定量控制目的,①需要固体制剂㊁晶型原料药㊁空白片;②选取能够反映固体制剂中晶型原料药成分含量变化特征的1~3个衍射峰,特征衍射峰的强度应与晶型含量呈线性关系;③建立制剂中原料药晶型含量标准曲线:利用空白片与晶型原料药配制成不同比例的混合样品,建立固体制剂中晶型原料药含量与特征峰衍射强度关系的标准曲线,利用标准曲线可实现对固体制剂中原料药的晶型含量测定目的;④为保证不同时间点的晶型检测,可通过建立随行标准曲线法或标准曲线加外标法进行原料药晶型含量测定,对不同时间点供试品的晶型成分进行含量测定㊂(c)方法说明①定量方法需要借助S X R D数据通过理论计算获得100%晶型纯品的P X R D图谱和数据作为晶型物质标准或使用晶型标准品获得标准图谱作为晶型物质标准㊂②实验用样品需经前处理步骤,有机供试品应过100目筛,无机供试品过200目筛;定量检测时应精密称定实验用样品量㊂③应注意固体制剂的晶型原料药含量应在标准曲线的线性范围内㊂④应使用外标标准物质A l2O3对仪器及数据进行校正㊂方法3差示扫描量热法(D S C)定量分析方法,获得供试品晶型含量数据㊂采用D S C定量分析的晶型物质一般应具有不同的熔融吸热峰值,且晶型样品质量与吸热量呈正比关系㊂(a)晶型原料药分析:精密称量不同质量晶型样品,建立质量与热量的热焓值的线性关系,绘制标准曲线,定量测定样品晶型纯度㊂(b)混晶原料药分析:当不同晶型含量与热焓呈正比关系,采用精密称量配制不同晶型含量的混晶样品,建立晶型含量与热焓值的线性关系,绘制标准曲线,定量测定混晶样品中的晶型含量㊂(c)方法说明:①仅适用于晶型原料药定量分析㊂②对熔融吸热峰值相差大的混晶原料供试品,建立标准曲线时线性范围较宽;熔融吸热峰值相差小的混晶样品,建立标准曲线时线性范围较窄㊂③有时D S C法仅能作为限量检测方法㊂方法4红外光谱(I R)定量分析方法,获得供试品晶型含量数据㊂采用I R法可以对晶型原料药或固体制剂进行定量分析,常用的方法为相对峰强度法㊂晶型特征峰选取原则:①分别选取2种晶型特有的红外光谱吸收峰作为特征峰㊂②2种晶型的特征峰应独立而不受对方干扰㊂③特征峰强度应与晶型成分含量呈对应线性关系㊂对压力可致晶型状态发生转变的晶型原料供试品,制样时应避免压片法㊂(a)晶型原料药分析:采用相对峰强度法时分别选择2种晶型成分的特征吸收峰位置b1与b2,在同一红外光谱图上读取2种晶型成分的特征吸收峰的吸光度值A1与A2,计算二者特征吸收峰的吸光度比值r㊂通过配制一系列不同晶型比例的混晶样品,建立特征吸收峰的吸光度比值的对数值与晶型含量间的线性关系,绘制标准曲线,实现对混晶样品的晶型含量进行定量分析㊂(b)制剂中晶型原料药成分分析:采用相对峰强度法时分别选择晶型原料药特征吸收峰位置b1与空白辅料的特征吸收峰位置b2,在同一红外光谱图上读取2种晶型成分的特征吸收峰的吸光度值A1与A2,计算二者特征吸收峰的吸光度比值r㊂通过配制一系列含有不同质量晶型原料与空白辅料比例混合样品,建立特征吸收峰的吸光度比值的对数值与晶型原料药含量间的线性关系,绘制标准曲线,实现对固体制剂中晶型原料药含量进行定量分析㊂备注:其他国际公认用于物相分析的方法也可对多晶型进行定性定量分析㊂㊃043㊃9015药品晶型研究及晶型药物的质量控制技术与方法指导原则。
药物多晶型对药物制剂的影响
【摘要】根据国内外相关文献,综述药物多晶型对制剂质量、生产工艺的影响以及固体制剂工艺过程对药物晶型的影响因素,为制剂工作者在处方开发、新药剂型设计、生产工艺的优化、药品质量控制以及临床药效方面提供参考。
【关键词】多晶型药物制剂综述
物质在结晶时由于受各种因素的影响,使分子内或分子间键合方式发生改变,所以分子或原子在晶格空间排列不同,形成不同的分子结构。
即同一种物质具有两种或两种以上的空间排列或晶胞参数,形成多晶型的现象就称为多晶型现象(polymorphism)。
药物多晶型从18世纪20年代开始引起人们的注意,到本世纪60年代以后得到很快的发展。
由于药物的晶型不同,可能会影响其在体内的溶出和吸收,进而影响药物的生物利用度、临床疗效和安全性。
因此,在多晶型药物研制成固体口服制剂时,对药物晶型进行研究,选择一种在临床治疗上有意义且稳定可控的药物具有重要意义。
目前,国内对药物多晶型问题愈来愈重视,在新药申报资料中也有所体现。
本文就多晶型药物对理化性质,对生物利用度和在制剂中的影响进行概括总结。
1 药物多晶型的基本概念
固体物质按其内部原子、离子或分子的排列方式可分为晶型(包括假晶型)和无定形。
晶型基本成分的排立有一定的规律,无定形则相反;所有的晶型可以归结为正方、单斜、三斜等七个晶系。
晶型形成的基础是物质微粒之间的相互作用,药物微粒间的作用方式可以是金属键、共价键、范德华力等,以此晶体可分为金属晶体、共价键晶体、分子晶体等。
有机药物晶体大多是分子晶体,而且多存在同质异晶即多晶型现象。
即是指某个化合物的晶型状态至少有两种或两种以上的不同排列方式,从而形成不同状态的晶体[1]。
2 多晶型对药物理化性质的影响
由于晶格不同,内部分子间作用力有差异,晶格能也就不同,造成了同一化合物不同晶体的各种理化性质的变化,如溶解度、溶出速
率、熔点、密度、硬度、光学性质、电学性质和蒸气压力等。
这些差异可反映在热力学稳定性上[2-4],药物多晶型可分为稳定型、亚稳型和不稳型。
稳定型熵值小、熔点高、化学稳定性最好,但溶出速率和溶解度却最小,因此生物利用度也差;不稳型则相反;亚稳型介于稳定型和不稳型之间,但贮存过久会向稳定型转变。
实验表明,尼莫地平的低熔点型在常温下大于高熔点型的溶解度,从而提示了二者生物利用度上的差异[5]。
一般药品从生产出厂到药房库藏出售,要求保持至少2年的稳定不变期,这期间如果发生晶型转变,有可能引起生物利用度的降低,造成医疗事故。
考虑到稳定型晶体的溶解度和溶出速率均较小,而这两个因素直接影响生物利用度,所以并非越稳定越好,必须平衡各方面的要求,优选出一个热力学稳定,同时又具有较好溶解度和溶出速率的晶型进行开发和生产[6]。
3 药物多晶型对药物生物利用度的影响
3.1 同一药物不同晶型的生物利用度有显著差异
药物晶型不同溶解度和溶出速率可能不同,从而影响药物的生物利用度。
潘见等[7]研究发现葛根素的四种不同溶剂的结晶在水中的溶解度随晶型的增大而减小。
那格列奈的S晶型与临床使用的H晶型溶解度均明显大于B晶型[8]。
阿司匹林有晶型Ⅰ和晶型Ⅱ,相同给药剂量下服用Ⅱ型的血药浓度超出Ⅰ型达70%[9-10]。
3.2 同一药物不同晶型的生物利用度无显著性差异
多晶型药物的生物利用度也未必一定存在显著性差异,如西咪替丁[11]和法莫替丁,法莫替丁是一种高效组胺H2受体拮抗剂,由于工艺条件不同,药物有A、B两种晶型,A型稳定,熔点略高于B型,溶解度和溶出速率较B型小。
可是对两种晶型的抗胃溃疡作用和在人体内的生物利用度[12]进行了比较研究,结果表明二者无显著性差异。
原因可能是法莫替丁分子上带有胍基的碱性化合物,在酸性胃液中能迅速溶出,成为溶液状态,晶体差别的影响已经消失,因此法莫替丁的A、B两种晶型对生物利用度没有显著影响[13]。
4 药物多晶型对制剂稳定性的影响
药物多晶型之间存在晶格能差,低能量晶型称稳定型,高能量晶型称亚稳定型;从能量角度看,前者比后者稳定,具体情况又与制剂的辅料、放置环境相关。
尼群地平3种晶型的热分解活化能均较高,其稳定性顺序为Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ,而湿度对3种晶型化学稳定性几乎无影响[14]。
5 药物多晶型与剂型选择
选择剂型时应考虑晶型问题,近年Abbott公司的抗艾滋病药利托那韦的研发过程中认为它只有一种晶型,生产溶液和半固体两种剂型上市,两年后发现半固体制剂出现一种十分稳定、溶解度很小的新晶型,迫使暂时停止生产半固体制剂。
6 药物多晶型对制剂工艺的要求
在药物制剂生产制备过程中,许多因素会影响到药物晶型的转变,如溶剂[15-16]、温度[15]、湿度[17]、研磨[18]、压力[19-20]、辅料等[21],为确保固体制剂中的药物为有效晶型,就需要了解和掌握晶型转变的因素,以利于合理设计处方制定工艺方案,避免产生不希望的晶型,使亚稳定型稳定化,从而保证药品质量及临床药效。
片剂生产过程要避免晶型的变化或形成溶剂化物如水合物等。
在原药干燥、粉碎、颗粒制作和压片时都要采取有效的措施[16]。
制成品在必要时要进行复核,是否仍保持原先的晶型。
某些药物的亚稳定晶型生理活性较好,稳定性也较好,也可以通过改进的制剂手段生产符合药典质量要求的成品。
但在栓剂和混悬剂的制作和贮藏过程中很容易发生转晶变化,要应用最稳定的晶型。
早期的醋酸可的松混悬剂析出的大颗粒晶体容易堵塞注射针孔,甚至溶液剂的磺胺类滴眼液也曾析出颗粒。
药品最终是以制剂形式提供医疗应用,药物晶型和疗效关系重大,药物合成和制剂两方面的科研人员应该紧密协作配合,保证质量。
7 结语
综上所述,药物多晶型的研究值得重视,有关晶型与药物活性及生物利用度的关系有待进一步研究。
研究和掌握药物多晶型性质,对于处方开发、新药剂型设计、生产工艺的优化、药品质量控制以及临
床药效的发挥都有着极为重要的作用。
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