我国化学药物晶型研究现状与进展

我国化学药物晶型研究现状与进展

杨世颖;周健;张丽;吕扬;杜冠华

【摘要】Polymorphism of chemical drugs has become a hot topic in pharmaceutical research at home and abroad. In this review, the phenomena, causes and significance of polymorphism were introduced briefly. The international drug development process and characteristics of the polymorphic drug development in our country were analyzed. Finally, the present situation and development in China was summarized from four aspects including the basic theory, technical methods, intellectual property rights and supervision. This paper can provide a reference for correct understanding the research level of polymorphic drugs in China and clarifying the direction of polymorphic drug research.%化学药物的晶型研究已经成为国内外药学研究的热点问题.该文简要介绍药物的多晶型现象、晶型成因及研究意义,分析国际药物研发历程以及我国晶型药物发展特点,并从基础理论、技术方法、知识产权、研发监管等四个方面综述了我国化学药物晶型研究的现状与进展,为正确定位我国晶型药物研究水平以及明确晶型药物研发方向提供参考.【期刊名称】《医药导报》

【年(卷),期】2019(038)002

【总页数】6页(P177-182)

【关键词】化学药物;晶型;知识产权;监管

【作者】杨世颖;周健;张丽;吕扬;杜冠华

【作者单位】中国医学科学院北京协和医学院药物研究所晶型药物研究北京市重点实验室,北京 100050;中国医学科学院北京协和医学院药物研究所晶型药物研究北京市重点实验室,北京 100050;中国医学科学院北京协和医学院药物研究所晶型药物研究北京市重点实验室,北京 100050;中国医学科学院北京协和医学院药物研究所晶型药物研究北京市重点实验室,北京 100050;中国医学科学院北京协和医学院药物研究所药物靶点研究与新药筛选北京市重点实验室,北京 100050

【正文语种】中文

【中图分类】R913

一种物质存在两种或两种以上的固体物质状态称为多晶型现象,也称“同质异晶现象”[1]。固体物质的多晶型现象在自然界中普遍存在,这一现象的发现可追溯到1832年,由前俄国科学家乌勒和列别克在研究苯甲酰胺化合物时首次发现[2]。这种现象普遍存在于有机物和无机物中,金刚石、石墨、富勒烯是多晶型在无机物中的典型代表。金刚石、石墨、富勒烯均由碳元素组成,但是三者的原子排列方式不同,石墨呈六边形层状排列,金刚石形成正四面体刚性骨架,富勒烯则呈足球状笼型排列,这一结构上的差异直接导致三者物理化学性质和用途的巨大差异。同样,多晶型现象也普遍存在于固体药物中,据统计,化学药中50%以上品种存在晶型问题,而临床药品中约80%以固体形式给药,因此药物的多晶型问题更加不容忽视。

1 药物的多晶型

1.1 药物多晶型的研究意义药物不同晶型物质如无机物一样,也会存在迥然不同的性质差异。至今已有很多报道表明药物不同晶型间差异可以表现在外观、熔点、密度、硬度、折光度等物理性质方面,也可以表现在溶解度、溶解速率等化学性质

上,更重要的是常常体现在生物利用度、毒副作用等生物学性质上。此外,还可能具有稳定、亚稳定、不稳定等不同的热力学稳定性质[3-5]。药物的多晶型会直接

影响药品的有效性、安全性和药品质量,这已经成为国际制药领域的共识。除了对药品本身的直接影响,药物多晶型还会对药物研发者带来收益:一个药物的新晶型可以形成继化合物结构之后的物质层面的专利保护,从而有效延长药物的自主知识产权。

1.2 药物多晶型的形成原因了解药物多晶型的形成原因对认识晶型物质本质、制

定晶型研发策略、实现晶型质量控制等都具有重要的理论指导意义。对于药物的多晶型而言,其形成的根本原因是分子结构与分子排列的变化,归纳起来,包括物质状态差异、分子排列、分子构象、结晶溶剂结晶水、分子作用力等方面。但通常情况下,一个药物的多晶型成因往往是多种因素共同作用的。除了这些根本原因使其从内在发生变化,不同环境参数的改变则是促使并诱导药物产生不同晶型物质的外部因素。具体而言,样品制备过程中的结晶溶剂系统,如单一溶剂的种类、混合溶剂的数量、种类与比例、溶液的过饱和度等化学参数,以及温度、湿度、压力、时间、速度等物理参数的改变,都可能诱导不同晶型的产生。

1.3 多晶型在药物研发中的意义药物晶型研究对于创新药物和仿制药物都具有重

要意义。对于创新药物而言,晶型研究意义首先在于可以改善原料药(active pharmaceutical ingredient,API)成药性。数据统计显示,在确定了具有生物开

发价值的药物候选物中仅有不足40%能成功上市,这其中药物候选物自身的理化

性质,尤其是溶解性缺陷是导致其难以成药的首要因素[6-7]。因此,通过晶型筛

查寻找并确定具有有效性优势的药用晶型成为改善候选药物成药性的重要手段。其次,晶型研究能够增加药物的创新附加值,降低开发风险。众所周知,对于原研企业而言,新药的开发意味着投入大、周期长、风险高,许多候选药物都夭折在临床前研究阶段,最终能够成功上市的新药寥寥可数。但倘若因临床前研究的不够完整、

全面、深入,而导致其上市后退市,这种损失无疑更为惨痛。利托那韦就是典型案例[8]。利托那韦是雅培公司研发的抗艾滋病药物,在研发期时认为只有一种晶型,于是开发半固体制剂并上市,但2年后发现半固体制剂中原料药发生晶型转变,

转化为一种溶解度很小,但更加稳定的新晶型,而这种晶型转变严重影响该药物的临床疗效,从而最终迫使利托那韦半固体制剂的生产停止并退出市场,原研公司也因此损失巨大。目前,我国原国家食品药品监督管理总局(CFDA)在《化学药物原

料药制备和结构确证研究的技术指导原则》等新药申报指南中也指出,新化学实体药物(1类新药)必须开展晶型研究,这样的要求与措施将在一定程度上降低由于晶

型研究欠缺而导致的新药研发失败率。再次,晶型研究可以为创新药物提供继分子结构之后的第二次物质层面的保护,有效延长市场占有期。如英国葛兰素公司研发的抗溃疡药雷尼替丁,晶I型专利过期后又发现晶II型,并以晶II型作为药用晶型,通过申请新晶II型的专利保护,有效延长了药物的专利效期,为制药企业带来丰

厚利润[9]。

对于仿制药物而言,一方面,晶型技术往往是原研企业的核心技术机密,是原研产品的内控指标。要实现有效仿制必须攻克晶型专利技术壁垒,保证原料及固体制剂中原料晶型与原研产品一致,否则就会出现仿制药质量疗效不如原研药的现象。在这方面,我国早在20世纪70年代就经历过教训。棕榈氯霉素,也称无味氯霉素,是一种水溶性极差的抗菌药物,在体外无活性,在体内受胃肠道酯酶水解,释出氯霉素而发挥疗效。棕榈氯霉素存在多晶型,其中B型为亚稳定晶型,具有较高的

溶解度和生物利用度;A型稳定,但其血药浓度仅为B型的1/7;C型为不稳定晶型,极易转变为A型,所以应当以B型为药用晶型。但我国1975年以前生产的

棕榈氯霉素的原料与制剂都无效的A型,后来通过对晶型研究才发现问题症结,

改进工艺,生产出具有生物活性的B型,并在《中华人民共和国药典》品种项下

质量标准中增加“晶A型含量不得大于10%”的晶型控制要求,这才保证国产棕

榈氯霉素的临床疗效[10]。另一方面,晶型专利常常可以成为仿制药生产企业突破原研企业垄断的有力武器。

2 晶型药物的发展

2.1 药学发展进入晶型药物研究时代药学家在不断提高药物疗效与质量时经历了漫长的过程。纵观制药领域的发展历程,药物的研发经历了从关注药物有效成分[复杂组分(中药)→单一组分(化药)],到分子结构(平面结构→立体结构),从化学纯度(主成分纯度→杂质控制)再到药物手性(消旋体→单一手性)的进程,药学家一步一步发现影响药物疗效与质量的关键因素。然而,当化学药物在保证了药物成分、结构、纯度与手性之后,仍然存在着药品质量与临床疗效不稳定现象,药学家经过大量的科学实验发现了另一个影响药品质量与疗效的关键因素——晶型(图1)。发展至今,晶型药物的研究已经成为继手性药物之后的又一研发热点,可以说国际化学药物的发展已经进入了晶型药物研究时代。

2.2 我国晶型药物发展特点结合我国的国情,我国目前的现代化学药开发仍然是以仿制药为主,创新为辅,我国市场应用的化学药物95%是仿制药。因此随着国际制药企业对药物晶型的重视与利用,我国也随之进入晶型药物开发阶段。目前市场上热门的仿制药物品种,很大比例都存在多晶型问题,如抗血小板聚集药物硫酸氢氯吡格雷[11]、自由基清除剂依达拉奉[12]、抗真菌药伏立康唑[13]、抗痛风新药非布司他[14]、治疗粒细胞白血病新药伊马替尼[15]、抗乙型肝炎病毒新药恩替卡韦[16]等。

图1 化学药物研究的发展历程

Fig.1 Development of chemical drug research

我国是一个仿制药大国,在我国药品市场上,同时存在原研药、进口仿制药、国产仿制药等,而国产仿制药往往是多家生产,有的热门品种甚至有几百个批文。但医生与患者普遍的印象是“国产药不如进口药”“仿制药不如原研药”。实际上,我

国不同厂家生产的同一药品,同一厂家生产的不同批号药品疗效也不相同。在这种情况下,国家出重拳,重点开展仿制药质量和疗效一致性评价。那么我国生产仿制药的疗效与质量问题到底出在哪里?药品也都是符合《中华人民共和国药典》标准、检验合格的,为什么还会有质量疗效不一致的现象?究其原因,是有一些影响疗效与质量的关键参数没有控制。目前,对于影响药品疗效与质量的重要技术参数已经有普遍共识,主要集中在杂质、晶型、制剂三个方面。其中,杂质与制剂的影响已经不同程度地被重视,而晶型参数的控制则一直被忽略,因此晶型研究也成为仿制药一致性评价工作中关键环节。

3 我国化学药物晶型研究现状与进展

我国的化学药物晶型研究起步较晚,与国际发达国家存在一定差距。但是进入21

世纪以来,随着国内制药领域对晶型的不断重视以及药学工作者的不懈努力,我国的化学药物晶型研究取得长足进步。笔者将从基础理论、技术方法、知识产权、研发监管这四个方面浅谈我国晶型研究的现状和进展。

3.1 基础理论药物晶型研究本质是研究药物分子在空间的不同排列方式,属于药

物晶体学研究范畴。药物晶体学属交叉学科,涵盖药学和晶体学的研究内容。在2009年前,我国尚无系统介绍晶型药物研究理论的专业书籍。2009年由人民卫

生出版社出版我国首部《晶型药物》学术专著,该书系统地介绍相关基础知识、技术方法与实践应用,提出了许多经过实践检验的新理论、新概念、新标准。例如,该书系统归纳阐明化学药物引起多晶型现象的主要成因,揭示晶型物质状态对成药性的影响,创新性提出“优势药物晶型”新概念,阐述药物的晶型研究策略与方法,提出晶型物质、溶解性、生物活性三者关系的新观点,以及对无定型态晶型药物的新认识等。截至目前,该书已成为国内研究生教材和药学专业参考书,也被司法机构作为晶型专利纠纷的“司法鉴定”技术判断依据。

在吕扬、杜冠华主编的组织下,《晶型药物》第2版即将问世。在新版著作中,

增加近年来的新发现、新发展与新认识,内容更加全面、丰富、先进。

3.2 技术方法系统的药物晶型研究可以依次分为晶型的筛查制备、表征分析、成

药性评价和质量控制等不同阶段。每个研究阶段都有明确的研究目的与技术方法。晶型的筛查制备技术其实涵盖两方面内容,一是晶型筛查,二是晶型制备,二者一理相通,所不同的是需要根据研究目的制定相应研究策略,晶型筛查目的是尽可能发现不同晶型物质状态,为后续晶型评价,获得优势药物晶型提供全面的物质基础;而晶型制备则是更多关注产品的质量,即通过条件参数的优化,获得尽可能纯的晶型纯品。在晶型的筛查制备技术中,可以采用化学方法、物理方法、化学物理联合等多种方法。其中化学方法的核心是用不同溶剂将固体样品完全溶解,通过不同的重结晶技术将溶剂去除,再次获得固体样品。化学方法涵盖的技术多样,可控因素较多,是晶型药物研究中最为常用的方法,相较而言,其重要性比物理方法更胜一筹。按照重结晶技术种类划分,常用的化学方法包括溶剂挥发法、旋转蒸发法、回流重结晶法、快速沉淀法、喷雾干燥法、悬浮搅拌法、pH变化法等[17]。我国早

期的晶型研究局限在使用几种单一溶剂系统对样品进行重结晶,以此来说明样品是否存在多晶型问题。这显然是不全面、不充分且远远不够的。现在,对于一个药物的系统晶型研究,应当对可能引起多晶型的化学因素(包括溶剂种类、数量、比例、饱和度等)和物理因素(温度、压力、速度、湿度等)进行全面考察,设计多因素、

多水平、多参数联动的筛查方案。通常完成一个药物的系统晶型筛查研究要开展300~500次不同条件下筛查实验,是一项工作量庞大的研究。在国外,人力成本高,晶型筛查的研究更多地应用自动化程度较高的高通量筛查方法,这种方法省时、省力、省样品,但也存在可靠性低、再现性差的缺点;而在国内,人力成本相对较低,仍然以人工手动筛查为主,相对而言,手动筛查虽然费时、费力,对样品需求量也较多,但当方案设计合理时该方法更加可靠,工艺易于重现放大,因此更适合目前的中国国情。

晶型的检测分析技术是药学家阐释晶型成因、认识晶型本质的“眼睛”,定性方法可以实现药物不同晶型的识别与鉴定,定量方法可以完成原料药晶型纯度与制剂晶型含量的质量控制。在药物晶型的研究中,晶型的检测分析技术一向是备受关注的领域,许多文献综述都是围绕这一方面展开[18-20]。目前应用于晶型领域的检测

方法,根据其技术原理可以大体分为以下几种。①衍射分析:包括单晶X射线衍

射分析、粉末X射线衍射分析,属药物晶型研究的权威技术方法;②热分析:主

要包括差示扫描量热分析、热重分析、熔点分析等,适用于热力学性质差异较大或含有结晶溶剂、结晶水的晶型物质;③光谱分析:主要包括红外光谱、近红外光谱、拉曼光谱等;④波谱分析:如固态磁共振波谱法;⑤显微分析:包括光学显微镜、扫描电子显微镜、热载台显微镜、偏光显微镜等;⑥其他方法:如近年来兴起的太赫兹、动态水吸附等。这些不同原理的技术方法从不同角度指征晶型物质间的差异,对于不同药物具有不同的有效性与特征性。对药物不同晶型物质具有特征性的有效检测分析方法,即可以用于药物的晶型质量控制。在进行晶型质量控制时,原料药的质量控制相对来说较为简单,上述涉及的各种方法,只要是对这个药物不同晶型物质有特征性的都可以用于其定性控制,在定量质量控制方面,粉末X射线衍射

方法最为常用,也可应用差示扫描量热、红外光谱、拉曼光谱、固态磁共振波谱法等。但是对于复杂多成分组成的药物制剂而言,其制剂中原料药晶型的定性与定量检测通常只能依赖于粉末X射线衍射分析,其分析优势是由粉末X射线衍射为物

相鉴别方法的原理所决定的[21]。此外,在晶型质量控制技术方面,我国仍然以常规的离线检测为主,但随着在线检测技术的迅速发展与推广,近年来许多制药企业引进在线分析技术。目前应用较多就是在线粉末衍射分析与在线拉曼光谱分析,可实现生产线上动态质量控制[22]。

晶型成药性评价的目的是确定“优势药物晶型”,其内涵已不仅仅局限于单纯的溶解性测定,而是逐渐形成涵盖药物晶型物质的安全性,有效性(包括体外溶解性、

体内生物活性等),质量稳定性,生产可行性等多方面内容的系统评价技术。但不

可否认地,晶型物质的有效性评价仍然是决定其成药性的最关键要素。新晶型是否具有有效性优势,人体评价当然是最佳模式,但却不能用于进行早期评价。鉴于药物溶解性与生物活性的密切关系,体外的溶解性(溶出度)评价一度成为判断晶型物质活性优劣的主要手段,事实上这种方法也确实能够在一定程度上反映问题,但是由于生物体和药物吸收过程的复杂性,体外实验难以完全模拟体内环境,故条件单一的溶解性(溶出度)检测无法完全反映晶型物质的吸收差异,仅具有一定的参考价值。因此,建立动物模型体内活性评价对于晶型药物来说十分必要,其研究结果更具科学性,更能反映药物晶型活性的真实差异。在进行体内活性评价时,选择适当的给药方式以保持晶型物质的固体状态是实验成功的关键所在[23]。目前,行业内进行晶型的体内活性评价时经常以小鼠或大鼠为研究对象建立整体动物模型,但鉴于这些小动物无法定量吞咽固体,故动物给药方式常采用悬浮液给药,一方面这种给药方式不能反映临床用药的特点,更重要的是晶型物质在配制悬浮液时容易发生转晶,使给药后无法真实反映出晶型物质的体内吸收实际情况。为此,杜冠华[24]发明一种小动物固体给药装置,可以直接将固体药物打到小动物胃中实现固体给药,为准确表征晶型药物在生物体内的吸收与代谢过程提供关键技术,使科学研究数据更加准确并接近人体口服固体制剂的真实状态。

综上所述,在技术方法方面,我国已经突破国外技术封锁,建成完整的化学药物晶型关键技术体系[25]。

3.3 知识产权药物晶型研究已然成为21世纪制药领域的热点研究问题,随着药学家对于药物晶型认识的逐渐深入,药物晶型相关的知识产权保护也成为制药商家的必争之地。从我国的晶型相关专利申请量来看,2000年以后晶型专利申请量逐年增加,其中来源于国内申请量增加更显著,间接说明国内制药领域对于药物晶型重视程度的增加[26]。

与此同时,我国的晶型专利审查标准也随着对晶型认识的深入而逐渐提高。尤其体现在“创造性”的判定上。在早期的晶型专利实审过程中,一般认为虽然本领域技术人员可以预料到晶型物质的改变可能改善药物的性质,但是晶型的获得并非是显而易见的,因此,“当某一晶型物质具备新颖性时,自然而然地具备创造性”这一观点是被认可的。但随着对药物晶型认识的不断深入,专利审查中对创造性判定标准也逐步提高,目前对晶型物质创造性的评判标准已基本达成共识,即:化合物晶型属化学结构相似的产品,因此只有在其相对于已知化合物产生预料不到的用途或效果的前提下,该晶型物质才具备创造性,反之,则不具备创造性。目前专利实质性审查在评价药物晶型创造性时,已经形成了“三步法”的整体评价思路,即:①确定最接近的现有技术;②确定发明的区别特征和发明实际解决的技术问题;③判断要求保护的发明对本领域的技术人员来说是否显而易见[27-28]。

此外,近年来基于药物晶型问题的专利诉讼纠纷呈增长态势。专利权人与诉讼请求人之间展开“侵权”与“无效”的技术博弈。可喜的是,在国内晶型研究技术实力提升的支持下,国内制药企业在与国际大型制药企业的专利纠纷中也逐渐扭转劣势并最终赢得胜利,例如阿托伐他汀钙的晶型专利无效案就经历8年抗辩的波折过程,此案件被最高人民法院评为“2015 年中国法院十大知识产权案件”之一[29]。

3.4 研发监管客观上讲,进入21世纪后,我国的药物晶型研究才迎来快速发展时期。我国制药领域从制药企业,到药品研发机构,再到药品评审和监管部门都经历一个从对晶型“不清楚、不关注”到“知道、了解”再到“十分重视”的过程。

强桂芬等[30]2009年曾对我国的晶型药物管理情况进行综述,指出我国当时实施

的《药品管理法》和《药品注册管理办法》中还没有针对晶型药物晶型分类管理的具体规定,但在药品审评过程中,针对申请注册的晶型药物逐渐形成了不成文的评审技术要点,新药评审也参照原国家食品药品管理局(SFDA)在2007年制定的

《化学药物原料药制备和结构确证研究的技术指导原则》和《化学药物制剂研究基

本技术指导原则》,这两份文件中对化学药物原料药和制剂研究中涉及的晶型问题进行相关规定,但其内容并不全面。作者在文末还指出,为更好地保证药品的质量和疗效,应重点加强和完善《中华人民共和国药典》中关于药物晶型的检测技术和标准。

目前,我国关于晶型药物的研发监管已经有了显著的变化,主要体现在两个方面。第一,在新修订的《药品注册管理办法》中对化学药品的注册分类修改为:创新药、改良型新药、仿制药,其中改良型新药范畴涵盖以已知化合物的新晶型物质作为药用原料而开发的创新药物,这解决旧版化药注册分类方法对晶型药物而言没有合理归属类别的尴尬,使晶型相关的新药注册申请管理更加科学、合理、规范。第二,《中华人民共和国药典》作为我国药品研究的基本法典,在药物晶型方面取得了巨大进步。1985年版《中华人民共和国药典》中收录了第一个晶型药物品种,1990年版增加第二个品种,历经30年,现行《中华人民共和国药典》中仍然只有棕榈氯霉素、甲苯咪唑两个品种明确多晶型现象,并进行了晶型质量控制,这与发达国家和地区的药典相比相差甚远。虽然在晶型药物品种方面,我国药典的标准相对落后,但《中华人民共和国药典》2015年版四部首次收载了“药品晶型研究及晶型质量控制指导原则”[31],并于2015年12月实施,其内容涉及药物多晶型的基

本概念、晶型样品的制备、晶型物质状态的稳定性、晶型药物的生物学评价、晶型药物的溶解性或溶出度评价、药品晶型质量控制方法(晶型种类鉴别与晶型含量分析)等晶型药物研究的各个方面,实现我国晶型药物的国家技术规范从无到有,到

国际领先的历史性跨越,为我国晶型药物开发、高效仿制、质量监管,提供了技术与标准支撑。由这些变化可以看出,我国的晶型药物研发监管正在日趋完善并逐渐与国际接轨。

4 结束语

近十余年中,我国的晶型药物研究经历飞速发展时期,行业整体认识已经有了质的

提升,但是有些问题仍然值得强调,例如:在新药的研发过程中,晶型研究介入的时间越早越好;晶型筛查研究力求全面,避免漏筛,降低风险;晶型物质的有效性评价建议采用固体给药下的体内生物利用度评价方式,更加准确、真实;晶型质量控制的终极目标是保证晶型固体制剂中的原料药为综合评价最佳的优势药用晶型。面对国际化学药物晶型发展的新趋势,我国的制药行业已经随之进入了晶型药物研究时代;随着我国仿制药质量疗效一致性评价工作的持续推动与开展,晶型标准已经逐渐成为标志药品质量的新高度[32];在如此的国际国内环境下,我国的晶型药物研发正在面临新的机遇与新的挑战,相信我国的晶型药物研究水平在研发机构、制药企业、监管部门等各方的共同努力下会不断提升,持续缩小与国际的差距,为我国人民用上质优价廉的药物保驾护航。

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[32] 杜冠华,吕扬.仿制药一致性评价相关药物晶型的问题分析 [J].医药导报,2017,36(6):593-596.

拉曼光谱技术在药物晶型研究中应用进展

拉曼光谱技术在药物晶型研究中应用进展 周健;杨世颖;靳桂民;张丽;吕扬 【摘要】药物的不同晶型物质具有不同的分子排列或分子作用力,拉曼光谱可以反映分子极化率的变化,可用于药物多晶型的检测,该技术目前已被《欧洲药典》《英国药典》《中华人民共和国药典》等收载为晶型检测方法.该文聚焦拉曼光谱技术在药物晶型研究中的应用,系统综述拉曼光谱在药物晶型定性、定量、动态过程等研究中的前沿进展,旨在为相关领域研究人员提供参考.%Different polymorphs of drugs have different molecular arrangements or molecular forces. Raman spectroscopy can reflect the change of molecular polarizability and can be used for the detection of drug polymorphs. The technology has been recorded for the analysis of polymorphism in European Pharmacacopoeia, British Pharamacopoeia and Chinese pharmacopoeia. This review focuses on the application of Raman spectroscopy in the study of pharmaceutical polymorphism. The advances in Raman spectroscopy in the qualitative, quantitative and dynamic processes of drug polymorphism are summarized and analyzed systematically, aiming to provide reference for researchers in related fields. 【期刊名称】《医药导报》 【年(卷),期】2019(038)002 【总页数】6页(P197-202) 【关键词】拉曼光谱;多晶型,药物;晶型检测

药品研发中多晶型分析方法的研究进展综述

药品研发中多晶型分析方法的研究 进展综述

方法:以“药物多晶型” “晶型多态性” “测定” “pharmaceutical poly morphs”“polymorphic transition”等为关键词,检索2006 年1 月-2016 年12 月在PubMed、Scifinder、中国知网、维普等数据库中收录的相关文献,然后进行归纳、总结。 药品研发中多晶型分析方法的研究进展 摘要:固体药物晶型直接影响药物的安全有效性和质量可控性, 对固体药物晶型的研究已经成为研发和生产过程中必须注意的问题之一, 在国内外越来越受到重视。通过查阅国内外有关文献资料, 本文简要介绍了药物多晶型及其对药物质量的相关影响,以及对多晶型药物的各种定量分析测定方法。只有对药物的多晶型进行质量控制, 才能确保药品使用的安全性和有效性。 关键字:多晶型新药开发质量控制 化学结构相同的药物, 可因结晶条件不同而得到不同的晶型,这种现象称为多晶型。药物的晶型不同, 其物理性质如密度、熔点、溶解度和溶出速度均有不同。多晶型药物根据其稳定性可分为稳定型、亚稳定型和不稳定型。稳定型熔点高、化学稳定性较好,但溶出速率慢,溶解度小;不稳定型则溶出速率快、溶解度大,但化学稳定性相对较差;亚稳定型介于稳定型和不稳定型之间,储存一段时间会向稳定型转变。在一定温度与压力下, 多晶型中只有一种是稳定型, 溶解度最小, 化学稳定性好, 而其他晶型则为亚稳定型, 它们最终可转变为稳定型。但由于从亚稳定型转变为稳定型的过程通常比较缓慢, 因此许多结晶药物都存在多晶现象。亚稳定型的溶解度大, 故溶出速度也较快。一般来讲, 亚稳定型的生物利用度高, 为有效晶型, 而稳定晶型药物往往低效甚至无效。因此, 药物多晶型的研究已经成为新药开发和审批, 药物的生产和质量控制以及新药剂型确定前设计所不可缺少的重要组成部分。 1 药物的多晶型及效应 1.1药物的同质异晶

我国化学药物晶型研究现状与进展

我国化学药物晶型研究现状与进展 杨世颖;周健;张丽;吕扬;杜冠华 【摘要】Polymorphism of chemical drugs has become a hot topic in pharmaceutical research at home and abroad. In this review, the phenomena, causes and significance of polymorphism were introduced briefly. The international drug development process and characteristics of the polymorphic drug development in our country were analyzed. Finally, the present situation and development in China was summarized from four aspects including the basic theory, technical methods, intellectual property rights and supervision. This paper can provide a reference for correct understanding the research level of polymorphic drugs in China and clarifying the direction of polymorphic drug research.%化学药物的晶型研究已经成为国内外药学研究的热点问题.该文简要介绍药物的多晶型现象、晶型成因及研究意义,分析国际药物研发历程以及我国晶型药物发展特点,并从基础理论、技术方法、知识产权、研发监管等四个方面综述了我国化学药物晶型研究的现状与进展,为正确定位我国晶型药物研究水平以及明确晶型药物研发方向提供参考.【期刊名称】《医药导报》 【年(卷),期】2019(038)002 【总页数】6页(P177-182) 【关键词】化学药物;晶型;知识产权;监管 【作者】杨世颖;周健;张丽;吕扬;杜冠华

对药物研究中晶型问题的几点思考

对药物研究中晶型问题的几点思考 审评二部宁黎丽 随着我国对固体化学药物研究的深入,难溶性药物在新药开发中的比例在不断的增大,晶型问题也日渐突出。由于不同晶型的药物可能会影响其在体内的溶出、吸收,进而可能在一定程度上影响药物的临床疗效和安全性;特别是一些难溶性口服固体或半固体制剂,晶型的影响会更大。因此,对于多晶型药物,在研制成固体口服制剂时,对晶型进行研究有利于选择一种在临床治疗上有意义且稳定可控的晶型。目前,国内对晶型问题愈来愈重视,这一点在新药申报资料中也有所体现,但仍存在一些问题:如一些申报资料中对有晶型选择性的药物不进行晶型研究;有些资料对晶型进行了研究,但不明确晶型研究的目的,仅罗列不同晶型,不进行相关的理化性质研究;有的申报资料中晶型检查方法不合适,专属性不好,不是可以区分不同晶型的特征方法;或是不重视制剂及贮藏过程中晶型变化的研究,等等。下面就药学审评工作中遇到的晶型问题,以及研究开发这类多晶型药物过程中需注意的问题谈一些看法。 一、晶型现象 固体物质可以由晶态物质与非晶态物质组成。晶态物质是由于组成物质的分子、原子、离子在三维空间有序排列,具有周期性排列规律。非晶态物质是指分子、原子、离子在三维空间无序堆积而成。晶态物质又被称为晶体,当晶体结构测定发现样品分子中存在溶剂或水分子时,该样品晶体存在多晶型现象的可能性就会增大,因为样品分子容易与溶剂或水分子形成氢键,当被测样品的分子与不同的溶剂分子结合时,将会形成不同晶型的物质。不含溶剂的晶体也可能由于分子的对称排列规律的不同而存在多晶型现象。因此,晶型是化合物一个重要的理化性质,对于多晶型药物,因晶格结构不同,某些理化性质(如熔点、溶解度、稳定性)可能不同;且在不同条件下,各晶型之间可能会发生相互转化。 二、原料药晶型研究应注意的几个方面 难溶性固体药物,在作为固体口服制剂开发时,应对原料药的晶型进行研究。因为同一化合物可能因其制备工艺的差异(如重结晶使用不同的溶剂或不同的结晶方法),而产生不同的晶型。化合物晶型的改变除由其本身性质决定外,还受其它一些因素的影响。例如,在不同温度、光照、湿度的条件下,化合物的晶型会

药物多晶型综述

多晶型药物及其研究进展 常伟强2011级研究生1班学好2011055 1832年乌勒和列别克发现苯甲酰胺化合物的两种不同晶型,自此药物多晶型现象开始进入药学工作者的研究视野,国际上对晶型化学药物临床作用研究始于20世纪50年代,从80年代开始对个别药物采取了“药物晶型”的产品质量控制。我国对晶型药物研究起步较晚,20世纪90年代中期对尼莫地平的研究才使药学工作者认识到药物晶型控制对药物临床疗效的重要作用。自此,国内研究人员给予了极大关注并做了一定有意义的工作。事实上,各类固体化合物的多晶型问题是普遍存在的,在有机化合物中大约1/3的样品存在多晶型问题。通过对美国药典(20版)片剂样品统计,大约有40%的药物存在多晶型现象。中国药典(2000版)共收载化学药品1699种,其中固体药物制剂约有1336种,有许多药物存在晶型问题。多晶型现象是影响固体药物质量和疗效的重要因素之一。 1.药物多晶型的概念及其形成原因 晶体是组成物质的内部质点(分子、原子或离子)在三维空间呈周期性有序排列的固体物质,具有不同的晶态,其内部结构也有各种类型。结晶物质的内部结构称为晶型,同质多晶的不同晶型在于其分子(原子、离子)的排列有一定规律,形成的基础是物质微粒之间的相互作用。当满足各构型分子嵌合、堆积所需的晶格能时,可形成不同的晶型。同一晶体有两种以上晶型存在,即单一化合物或单质结晶同时存在两种以上晶体结构的不同分子排列时,这种现象称为多晶型。 晶癖是生长着的结晶因结晶条件(溶媒、杂质等)的影响,使分子不能均匀地达到各结晶面,从而产生不同的外形。同一晶系的结晶,外观可呈现不同的形

状(晶态),而多晶型则是由于结晶内部构造的分子排列不同而产生[1],二者有本质的不同。另外,尽管溶媒化物与多晶型物也有区别,但同一药物的不同溶媒化物,也可表现出不同的熔点、溶解度,从而影响药物的生物利用度。对于多晶型物的分析鉴定方法(热分析法、X-射线衍射法等)同样适用于溶媒化物的研究。因此许多文献将溶媒化物称为“假多晶型物”[2,3]。 有机药物的晶体大多为分子晶体,当药物分子中存在溶剂或水分子时,该药物存在多晶型现象的可能性就会增大,因为药物分子易与溶剂或水分子形成氢键,药物分子与不同的溶剂分子结合,就会形成不同的晶型。不含溶剂的药物也可能由于分子的对称排列规律不同而存在多晶型现象。药物结晶时的溶剂、温度、湿度等,制剂制备过程中的粉碎、混悬、压片等,都会影响到药物的晶型。如在红霉素结晶过程中异丙酮、正丁醇、乙醇等原溶剂对红霉素结晶晶习(晶体的生长习性)及纯度均有影响[4],而以丙酮和乙醇的混合溶剂作为原溶剂时,则可较好地改善红霉素晶习并提高其纯度。 2.研究药物多晶型的意义 不同晶型的同一药物在溶解度、溶出速率、熔点、密度、硬度、外观以及生物有效性等方面有显著差异,从而影响药物的稳定性、生物利用度及疗效的发挥。药物多晶型现象的研究已经成为日常控制药品生产及新药剂型确定前设计所不 可缺少的重要组成部分。药物多晶型是固体药物的重要科学内涵。研究固体药物多晶型有利于控制药物在制备、贮存过程中晶型的稳定性;通过多晶型研究,可以发现有利于发挥药物作用的药用优势晶型,可以改善药物的溶出速度和生物利用度,提高药物的治疗效果,减小药物毒性;根据晶型的特点确定制剂工艺,改善固体 药物制剂的性能,可有效保证生产的批间药物等效性。药物多晶型的研究和认识,

晶型药物(完整版)

1.晶型药物研究现状 1.1固体化学物质的“多晶型现象”是1832年前俄国科学家乌勒(F.Wohler)等人在 研究苯甲酰胺化合物时首次发现。通过对“同质异晶”等无机晶体的研究,科学 家发现了一些由分子排列规律变化造成的相同固体化学物质在不同方向上所具 有的光学、磁性性质变化,同时也发现了相同物质的不同晶型现象可以引起固体 物质在熔点、硬度、密度等物理参数的变化现象,从而全面改变了固体物质本身 的各种物理特征。 1.2我国对晶型药物的研究起步较晚,20世纪90年代中期,我国首次进口尼莫地平 固体药物的临床疗效是国产仿制固体药品的3倍以上。通过多种分析方法比较, 发现造成进口尼莫地平片剂优势的真正原因是两者采用了不同晶型固体物质。目 前在《中国药典》中存在晶型问题的化学药品达数百个,而这些品种在晶型质量 控制上缺少相关控制标准,已经严重影响和制约我国固体化学药物发展和药品质 量。 2优势药物晶型 2.1药用优势药物晶型是指对于具有多种形式物质状态的晶型药物而言,应具备晶型 物质相对稳定、能够最好发挥防治疾病作用、毒副作用较低的晶形物质状态。药 用的优势药物晶型研究主要内容包括:1.晶型稳定性;2.不同晶型物质对药物生 物利用度的影响;3.优势药物晶型的选择需要观察药物的有效性和毒副反应。 3晶型药物与机体吸收 固体化学药物晶型不同,可造成其溶解度和稳定性不同,从而影响药物的吸收和生物利用度,并因此导致临床药效的差异。 3.1无定型态物质影响药物吸收 有些药物的晶态晶型不如无定形态晶型好,这样在制剂过程中需将原料药制备成 无定型态。 3.2晶态物质影响药物吸收 药物的不同晶型由于溶解度和溶出速率不同,从而影响药物的吸收和生物利用度, 进而导致临床药效差异。 4.影响药物晶型产生的因素 多晶型是固体药物中非常普遍的存在形式,但由于固体有机药物样品大多是分子晶体,其晶格能差较小,容易发生转型。而这种转变在很大程度上会影响药物的物理化学性质、药效和毒副作用,影响生物利用度。 4.1药物晶型产生的内部影响因素 4.1.1药物分子结构含长链 4.1.2药物分子骨架中存在较大空隙 4.1.3药物分子骨架的柔性较大 4.1.4药物分子结构中含有某些极性基团:如含有氨基、羟基、羧基等时,容易形成分子间不同种类键和方式的晶型物质状态。 4.2药物晶型产生的外部影响因素 4.2.1物理因素:物理因素包括温度、湿度、压力、光照、结晶时间、搅拌、种晶等。 4.2.1.1温度: 温度变化是形成多晶型物质状态的重要物理因素之一。多数情况下重结晶试验段都是在低温状态下进行的,因为温度降低可以加大溶液的过饱和度,促进晶体析出。但有时在高温或恒温下进行的重结晶试验,是因为某些化学物质在不同温度下可以形成不同结晶物质状态。 由于各种药物化学物质在不同种类溶剂条件下的溶解性质不同,针对不同溶剂系统选择

药物晶型的分析方法介绍

药物晶型的分析方法介绍 审评五部审评十室李志万物质在结晶时由于受各种因素影响,使分子内或分子间键合方式发生改变,致使分子或原子在晶格空间排列不同,形成不同的晶体结构。同一物质具有两种或两种以上的空间排列和晶胞参数,形成多种晶型的现象称为多晶现象(polymorphism) 。虽然在一定的温度和压力下,只有一种晶型在热力学上是稳定的,但由于从亚稳态转变为稳态的过程通常非常缓慢,因此许多结晶药物都存在多晶现象。固体多晶型包括构象型多晶型、构型型多晶型、色多晶型和假多晶型。 同一药物的不同晶型在外观、溶解度、熔点、溶出度、生物有效性等方面可能会有显著不同,从而影响了药物的稳定性、生物利用度及疗效,该种现象在口 服固体制剂方面表现得尤为明显。药物多晶型现象是影响药品质量与临床疗效的重要因素之一,因此对存在多晶型的药物进行研发以及审评时,应对其晶型分析予以特别的关注。目前鉴别晶型主要是针对不同的晶型具有不同的理化特性及光谱学特征来进行的,现将几种常用且特征性强、区分度高的方法介绍如下,以供 1X- 射线衍射法( X-ray diffraction ) X-射线衍射是研究药物晶型的主要手段,该方法可用于区别晶态和非晶态, 鉴别晶体的品种,区别混合物和化合物,测定药物晶型结构,测定晶胞参数(如 原子间的距离、环平面的距离、双面夹角等),还可用于不同晶型的比较。X-射 线衍射法又分为粉末衍射和单晶衍射两种,前者主要用于结晶物质的鉴别及纯度检查,后者主要用于分子量和晶体结构的测定。 1.1粉末衍射粉末衍射是研究药物多晶型的最常用的方法。粉末法研究的对象不是单晶体,而是众多取向随机的小晶体的总和。每一种晶体的粉末X- 射

2020年医药CRO药物晶型研发服务行业分析报告

2020年医药CRO药物晶型研发服务行业分析报告 2020年6月

目录 一、晶型研究概述 (5) 1、药物晶型研究在技术层面的重要性 (7) 2、药物晶型研究在商业层面的重要性 (8) 3、药物晶型研究在满足监管要求层面的重要性 (9) 二、行业监管 (10) 1、我国监管体系 (10) (1)主管部门与行业监管体制 (10) (2)我国医药行业主要法律法规 (11) (3)我国医药行业主要行业政策 (12) (4)我国医药行业主要法规及政策的影响 (14) ①《关于开展仿制药质量和疗效一致性评价的意见》 (14) ②药品上市许可持有人(MAH)制度 (15) 2、境外监管体系 (16) (1)主管部门与行业监管体制 (16) (2)美国医药行业主要法律法规 (16) 三、全球及中国CRO市场概览与分析 (18) 1、CRO市场概览 (18) 2、全球及中国CRO市场规模 (19) 3、CRO市场发展驱动因素 (22) (1)全球制药企业研发投入的不断上升带动了CRO市场的发展 (22) (2)中国创新药研发行业的快速发展带动了中国CRO市场的需求 (22) 4、CRO市场发展趋势 (23) 5、中国CRO市场竞争格局 (24)

(1)药明康德 (24) (2)康龙化成 (24) (3)博腾股份 (25) (4)药石科技 (25) (5)成都先导 (25) (6)晶云药物 (26) 四、全球及中国药物晶型研发CRO服务市场概览与分析 (26) 1、全球药物晶型研发服务市场规模 (26) 2、美国药物晶型研发服务市场发展的驱动因素 (28) (1)美国创新药市场和仿制药市场蓬勃发展,促进晶型研发服务市场发展 (28) (2)晶型研发服务为美国制药企业带来了更优质的服务选择,因此在整个药物研发市场中,晶型研发服务的比例会持续提高 (29) 3、中国药物晶型研发服务市场发展的驱动因素 (30) (1)中国新药研发数量持续稳定增长推动药物晶型研发服务市场 (30) (2)药物晶型研发技术不断进步促进晶型研发服务外包,推动行业的蓬勃发展 (31) 4、药物晶型研发服务市场发展趋势 (31) 5、药物晶型研发服务市场进入壁垒 (32) (1)技术壁垒 (32) (2)人才壁垒 (32) (3)客户渠道资源壁垒 (33) 五、全球及中国药物晶型研发CRO服务市场竞争格局 (33) 1、中国药物晶型研发服务竞争格局 (33) (1)药明康德 (33) (2)康龙化成 (34) (3)博腾股份 (34) (4)领业医药 (34) (5)晶云药物 (35)

多晶型药物研发及制剂最新研究进展

多晶型药物研发及制剂最新研究进展 摘要】目的介绍药物多晶型与固体制剂的关系研究的进展情况。方法通过参考国内外有关文献,综述药物多晶型对固体制剂的稳定性、溶出度、生物利用度等性 质的影响;固体制剂的工艺过程,如干燥、粉碎、研磨、压片等亦会影响药物多晶 型的特性。结果药物多晶型与固体制剂相互影响。结论药物多晶型研究与固体 制剂的研究意义深远。 【关键词】多晶型药物制剂研究进展 【中图分类号】R94 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2012) 36-0012-02 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。 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,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。 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。 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

晶型研究贯穿药物研发始终

晶型研究贯穿药物研发始终 《中国药典》2015年版(下称“新版药典”)将于今年出版发行,相关工作正在有序开展。从公开征求意见稿中可以了解到,在其附录(通则)中拟新增《药品晶型研究及晶型质量控制指导原则》,以加强对晶型药物的质量控制。那么,什么是晶型药物?晶型研究在药物研发中扮演什么重要角色?我国的相关研究工作还存在哪些不足?可以从哪些方面加以改进完善?为此,本报特推出“关注药物晶型”系列报道,以推动我国药物晶型研究的快速、健康发展,促进药物创新和质量提高。 同样是碳原子组成的金刚石和石墨,前者坚硬无比,而后者却松软如粉,这是由于其晶型不同,药物分子也存在这种现象。近日,专家在接受记者采访时表示,同一种药物因晶型不同,不仅物理性质会有所不同,而且生物活性也有明显差异,进而影响药物的质量和疗效。因此,在药物研发中,晶型研究至关重要。 固体药的重要内涵 苏州晶云药物科技有限公司首席执行官陈敏华博士介绍,物质以气态、液态和固态3种形态存在,其中固态又可分为晶体和无定形,比如一般所见的蔗糖是晶体,而做成的棉花糖则是无定形。晶体是分子在三维空间上有序、规则、重复排列所形成的,而无定形则是局部有序排列,而长程无序排列。比如晶体可以看作学生在上课时整整齐齐坐在那里形成的状态,而下课后三五成群就成为无定形了。 “大多数药物都是以晶体形态开发的。”陈敏华解释,一般来说,同一个药物的晶体比无定形更加稳定,包括化学和物理稳定性;从工艺上来说,对于药物的提纯以及其他方面的操作,晶体也更具优势。此外,重要的一点是,药物的晶体结构是可以用专利加以保护的,这对制药公司价值巨大。 上海市食品药品检验所副所长陈桂良教授表示,一个药物往往可以具有多种晶体结构,这称为药物的多晶型,但只有有效且相对稳定可接受的晶型能够作为药物被开发。不同的晶型由于分子排列方式不同,导致晶体内部分子间的作用力以及表面性质产生差异,从而引起各种理化性质,如溶解度、熔点、密度、硬度等的变化,并引起药物的溶出速率、稳定性等的质量差异和产品的流动性、可压缩性、凝聚性能等加工性能的差异,进而影响药物的生物利用度和疗效。陈桂良举例说,棕榈氯霉素共有A、B、C 3种晶型及无定形,其中B型为亚稳型,在水中的表观溶解度或溶出速率比稳定的A型快得多,且易为胰酯酶水解为氯霉素而吸收,血中浓度几乎为A型的7倍;C型也为亚稳型,储存过程中易变为A型,溶出速率介于A型、B型之间,血药浓度不高,与A型同称为“非活性型”。我国在1975年以前生产的棕榈氯霉素原料、片剂、胶囊都为无效的A型,后来经过进一步研究,才改进生产工艺,生产出有生物活性的B型,并在质量标准中增加了非活性晶型的含量限度,从而提高了药品质量,确保了临床疗效。 “一个化合物分子要成为一个药品,必须安全有效、稳定、工艺可行。就安全有效而言,药物的吸收以及生物利用度是非常重要的一个因素,而药物的固体形态(晶型和无定形)对此有很大的影响。另外,晶型与原料药和制剂的稳定性及生产工艺也息息相关,比如无定形在生产过程中很容易包裹杂质,不易提纯,而细针状的晶体容易把过滤装置堵塞。”陈敏华如是说。 陈桂良特别强调了药物的晶型研究与制剂研发紧密联系:药物的晶型变化会改变制剂的性能和质量。结晶度、晶型会影响药物的松密程度,进而影响一些制剂过程,如混合、填充、粉碎、造粒、干燥、压片等。晶型会直接影响药物制剂的稳定性、溶出度、生物利用度等,制剂过程有时也会使晶型转变,因此,处理好药物晶型与制备工艺条件的关系,对提高制剂的质量与药效有重要意义。 专家表示:“药物晶型是固体药物的重要科学内涵。”晶型问题贯穿于药物研发的整个过

化学药品研究现状及发展趋势

化学药品研究现状及发展趋势 一、引言 化学药品是现代医学的重要组成部分,广泛应用于疾病的诊断、预防和治疗。随着社会和科技的发展,新型化学药品的研究与开 发已成为当前的热点问题之一。本文将对化学药品的研究现状及 发展趋势进行分析和讨论。 二、化学药品研究现状 1. 研究方向 当前,化学药品的研究方向主要集中在以下几个方面: (1)新型药物的研究开发。随着分子生物学、生物技术和计 算机技术的发展,化学药品的研究方向越来越多元化。制药公司 日益注重创新,全力开发新型、安全、高效的药品。 (2)药品质量控制与检测技术的改进和优化。为了保障药物 的质量,研究人员发展了各种优化的质量控制和检测技术,例如 高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)和质谱(MS)等技术。 (3)药物递送系统的研究。药物递送系统被广泛应用于药物 的控释和定位。随着纳米技术的发展,纳米递药系统成为了当前 研究的热点之一。 2. 研究进展

在化学药品的研究方面,以下几个方面取得了显著的进展: (1)药物定量分析技术得到了极大的改善。随着HPLC、GC 和MS等技术的应用广泛,药物的检测和分析变得更加精确、灵 敏和高效。 (2)药物的设计和优化得到了进一步提高。通过计算机辅助 设计、高通量筛选和基于成像技术的研究方法,化学药品研究人 员能够更加准确地预测药物的生物活性和毒性,并且加快了药物 的研发速度。 (3)药物的合成技术得到了改进。在合成技术方面,研究人 员开发了各种新型的合成方法,例如微波辅助合成、固相合成和 绿色合成等方法,这些方法使药物的合成更加高效、环保和节能。 三、化学药品研究发展趋势 1. 新型化学药品的研究方向 随着生物技术、纳米技术和计算机技术的发展,化学药品的研 究方向越来越多元化。以下是几个值得关注的研究方向:(1)抗肿瘤化学药品的研究。肿瘤是目前医学领域的重点之一。在研发抗肿瘤药物方面,研究人员不断尝试新型的分子设计 和合成方法,以提高抗肿瘤药物的治疗效果。

药物化学方面的最新研究进展

药物化学方面的最新研究进展近年来随着科技不断发展和创新,药物化学方面的研究也随之不断推进,取得了许多新的成果,为人类健康事业做出了重要贡献。本文将介绍药物化学方面的最新研究进展,其中包括了药物开发中的新技术、新药物、新治疗方案等方面。 一、药物开发中的新技术 1. CRISPR-Cas9技术 CRISPR-Cas9是一种新型基因编辑技术,可以精准地编辑人类细胞中的DNA序列,从而改变人体内基因的表达。这一技术的出现,为药物开发和疾病治疗提供了全新的思路和方法。例如在癌症治疗中,科学家们可以利用CRISPR-Cas9技术针对恶性肿瘤中的关键基因进行精确编辑,从而破坏癌细胞的生长和增殖,达到治疗的目的。 2. 3D打印技术

3D打印技术可以制造出各种形状和尺寸的物体,包括药物和 药物输送系统等。利用3D打印技术,可以制造出更加精确的药物、更加适合患者需求的药物输送系统。这不仅大大提高了治疗效果,还可以减少药品的浪费和成本,是一项非常有前途的技术。 二、新药物的研发与应用 1. 肝病治疗药物 肝病是全球性的健康问题,常见的肝病包括乙型肝炎、脂肪肝等。近年来,一些新型的药物问世,能够有效地治疗这些疾病。 例如药物Sofosbuvir,是一种用于治疗乙型肝炎的药物,可以显著 提高病情的治愈率和康复率。 2. 抗癌药物 癌症是世界各地普遍存在的危害人类的疾病。新型的抗癌药物,如PD-1、CTLA-4和CAR-T细胞疗法等,是目前治疗癌症的热门 药物。这些药物具有很强的治疗效果,能够防止恶性肿瘤的扩散 和转移,同时减少治疗过程中的副作用。

三、新治疗方案的研发与应用 1. 免疫治疗 免疫治疗是将患者自身的免疫系统引导或激活来攻击癌细胞的一种治疗方法。通过利用人体免疫系统的优势,在治疗癌症过程中对患者的身体造成的影响很小,这也成为了很多医生推荐的治疗方案之一。 2. 精准医学 精准医学是一种针对不同患者制定不同、个性化的治疗方案,旨在提高治疗效果和减少不必要的损伤。精准医学的发展需要利用大数据、人工智能等知名技术,帮助医生通过个性化的诊断和治疗,更好地为患者的健康保驾护航。 总之,药物化学的研究不断向前推进,这不仅为人类健康带来了福音,也为科学研究提供了新的领域和机遇。希望未来的药物

浅谈:药物晶型与晶型药物

浅谈:药物晶型与晶型药物 从18世纪苯甲酰胺两种晶型的发现,到今天创新药“优势药物晶型”的寻找,以及仿制药“一致性评价”的铺垫,晶型研究已成为药物研发过程中的重要内容之一。这其中,技术层面来说,药物晶型的研究可以为药品的质量起到保驾护航的作用;商业层面来说,晶型的充分研究可以为晶型药物带来更长的专利保护,以获得更久的市场垄断。故,熟识药物晶型技术与晶型药物评价等相关内容,对于药学工作者来说,还是蛮重要的! 1 什么是药物晶型? 物质的状态可以有多种描述方式,对于固体药物的存在状态,除以外观形状和状态进行大体描述外,准确专业的描述方法是应用不同检测技术获得一组参数来确定物质的存在状态,即药物的晶型状态。 图1:固体物质形态分类 药物的晶型包括药物分子排列不同形成的各种状态,也包括与其他分子共同存在时形成的共晶状态。在药物晶型研究中,与活性成分(API)形成共晶的常用物质主要有溶剂、酸或碱(成盐时也可以形成共晶),或其他小分子。

寻找“优势药物晶型”,为当前药物晶型研究重点。优势药物晶型物质状态可以是物质的一种或多种晶型状态,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。 图2:优势晶型筛选过程 2 药物晶型的鉴别解析 药物晶型的定量定性,当前已有多种方法,定性鉴别在药学研究中占比较大,当前较为成熟的方法主要有XRD、DSC、TGA、IR、RM,等。 •单晶X射线衍射法(SXRD) SXRD属绝对晶型鉴别方法,可通过供试品的成分组成(化合物,结晶水或溶剂)、晶胞参数(a,b,c,α,β,γ,V)、分子对称性(晶系,空间群)、分子键和方式(氢键,盐键,配位键)、分子构象等参量变化实现对固体晶型物质状态鉴别。方法适用于晶态晶型物质的鉴别。 •粉末X射线衍射法(PXRD) 晶型鉴别时利用供试品衍射峰的数量、位置(2θ或d)、强度(相对或绝对)、各峰强度之比等参量变化实现对晶型物质状态的鉴别。方法适用于晶态与晶态、晶态与无定型态、无定型态与无定型态等各种晶型物质的鉴别。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、二者2θ值衍射峰位置误差范围在±0.2°内、相同位

药物分子的晶型与溶解度研究

药物分子的晶型与溶解度研究药物分子的晶型与溶解度是药物科学领域中的重要研究内容。药物 的晶型及其溶解度直接影响药物的稳定性、生物利用度和药效等因素,因此对药物分子晶型与溶解度进行深入研究具有重要的意义。 一、药物晶型的研究 药物晶型是指药物化合物在固态下的排列形式,不同的晶型具有不 同的晶体结构、形态和热力学性质。药物晶型可以通过多种方法进行 研究和确定。 1. X射线衍射研究 X射线衍射是一种常用的药物晶型研究手段。通过将药物晶体样品 暴露在X射线束中,根据药物晶体中原子的布局和散射规律来确定晶 型结构。X射线衍射还可以用于药物晶型的定性和定量分析。 2. 热分析技术 热分析技术包括差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA)等。通过测量药物晶体在不同温度下的热性质变化,可以确定晶型结构以 及药物晶型的变化规律。 3. 晶体学方法 晶体学研究是一种在药物晶型研究中常用的手段。通过晶体学方法,可以确定药物晶体的晶胞参数、晶体对称性以及分子间的相互作用力。 二、药物溶解度的研究

药物溶解度是指药物在一定条件下在溶剂中溶解的程度。药物的溶 解度与药效、生物利用度以及制剂研发密切相关。因此,对药物的溶 解度进行研究具有重要的意义。 1. 环境因素的影响 药物溶解度除了受到溶剂、温度等因素的影响,还受到pH值、离 子强度等因素的影响。了解这些环境因素对药物溶解度的影响,有助 于优化药物的溶解度及其制剂。 2. 溶解度与生物利用度关系的研究 药物的溶解度与其在体内的吸收、分布、代谢、排泄等过程密切相关。通过研究药物溶解度与体内药物动力学参数的关系,可以为药物 的生物利用度提供理论依据。 3. 提高药物溶解度的策略 对于溶解度较低的药物,可以通过多种方法提高其溶解度。如物理 改性技术(如晶型转化、固体分散体制备)、化学改性技术(如酯化、盐酸化)等手段,可以有效提高药物的溶解度。 三、研究进展与应用前景 近年来,随着药物晶型与溶解度研究的深入,对于药物在制剂方面 的应用也逐渐展开。药物晶型与溶解度的研究可以为药物制剂的设计 提供理论依据,并优化药物的溶解度和生物利用度,从而提高药物疗效。

药物化学的研究进展

药物化学的研究进展 随着科技的发展和医学技术的不断更新,药物治疗已经成为很多病痛的重要手段。而药物化学则是药物研发的关键环节,其研究不仅与新药的创制和研发密切相关,还涵盖了药物代谢、药物合成、药物分析等众多领域。本文将介绍药物化学的研究进展,以及这些进展的意义和应用价值。 一、药物化学的基础 药物化学是在有机化学、生物化学、物理化学等多个学科领域的基础上建立起来的。在药物化学的研究中,有机合成、分子设计和化学分析等技术是至关重要的。其主要研究内容包括以下几个方面:药物分子的结构与构效关系、药代动力学、药物合成、药物分析、生物药物和天然药物的研究等等。这些研究方向相互之间联系紧密,共同为药物化学的发展奠定了坚实的基础。 二、药物化学的进展 1. 新药研发

药物化学在新药研发中发挥着非常重要的作用。随着先进科学仪器的应用和计算机模拟技术的不断发展,药物研发的效率和成本得到了大幅度提高。如今,在分子设计、晶体学、计算机模拟等方面,药物化学已经成为药物研发的核心之一。随着各项技术的不断发展,药物化学将继续推动新药研发的进程,为医生和病患者提供更多更好的药物选择。 2. 药物代谢 药物代谢是指药物在体内的处理和分解过程,是药物生物学中一个非常重要的研究领域。药物代谢的研究对于药物研发和治疗效果的评价具有重要意义。药物化学家通过分析药物代谢通路及代谢产物的结构,可以深入了解药物的有效性和安全性。在这个方面,药物化学家们已经取得了一些重要的研究成果,推动了药物治疗的发展。 3. 生物药物和天然药物的研究 生物药物和天然药物是当今药物研发领域的热点。这些药物的结构和性质非常复杂,但是它们在治疗有些疾病方面具有独特的优势。在生物药物和天然药物的研究中,药物化学家主要负责分

药物晶型研究

药物晶型研究 第四节药物晶型研究 内容: 1.药物的晶型物质存在状态。 2.不同晶型物质间的形式差异。 3.晶型对药物理化性质的影响。 4.晶型对药物稳定性的影响。 5.晶型对药物临床有效性的影响。 6.晶型对药物安全性的影响。 第五节优势药物晶型 药用优势药物晶型是指对于具有多种形式物质状态的晶型药物而言,应具备晶型物质相对稳定、能够最好的发挥防治疾病作用、毒副作用较低的晶型特质状态。研究药用优势药物晶型,就是在多晶型药物研究中选择优势药物晶型的过程,药用的优势药物晶型研究主要内容包括三个方面: 一、晶型的稳定性 晶型药物物质状态不同,其晶型稳定性间亦可存在较大差异,作为药物晶型物质必须具备一定的稳定性质,这是保证药品质量的最基本的要求。药物晶型稳定性一方面是指晶型自身的稳定性,即在不同环境条件下能够保持晶型物质状态的稳定;此外,由于药品都是以剂型形式存在,也应保证药物制剂中的优势药物晶型和各种药用辅料物质在临床应用过程中的稳定。所以,只有符合药物稳定性要求的晶型物质才有可能成为一个理想的优势药物晶型。 二、不同晶型物质对药物生物利用度的影响 不同晶型物质会影响药物在机体内的吸收,吸收差异性可是数倍乃至数十倍。药物晶型引起的吸收变化会直接影响到药物在临床中发挥作用。因此,吸收性质是药用优势药物晶型选择的关键条件。但是,生物利用度的提高并不能作为药用晶型优劣筛选的单纯条件依据。对于不同药物而言,生物利用度提高可能会产生更好的药理作用,也可

能会产生更多的不良反应。而导致这种差异的原因是来自于每种药物的自身性质和在生物体内分布的特点,这是在药物晶型选择中必须要考虑的重要因素。 三、优势药物晶型的选择需要观察药物的有效性和毒性反应。 药物晶型不仅影响着药物的吸收,同时不会影响到药物在体内的作用和在体内产生的不良反应。对于体内分布不均一的药物,在生物利用度提高的情况下,会导致个别靶器官浓度过高而引起毒性反应。同样,对于作用的靶器官药物浓度的提高会产生更好的疾病治疗作用。因此,在对优势药物晶型进行评价的过程中必须对药物的有效性、安全性进行全面的考察和评价研究。 第六节晶型药物的临床疗效 尽管药物的不同晶型并不影响药物的化学结构和组成,其主要的化学性质也可以没有明显影响,但是,这并不意味着不同晶型药物就完全相同。事实上,同一种药物由于晶型不同,其不仅物理性质会有所不同,而且其生物活性也有明显的差异。有些药物不同的晶型的生物活性不仅差异非常显著,而且干扰了药物的临床应用。 一、同一药物不同产品的差异 为控索和揭示引起国产药品与进口药品间、国内制药企业的药品间、同一企业的不同生产批号药品间的临床疗效与质量差异问题,我们进行了深入的调查研究,就最为常用的各种固体药物剂型而言,国产仿制药与进口药相比较,可以有如下情况发生: 1.没有差异的药品两者临床疗效完全相同。这类药品突出的表现是药品的质量相同,固体剂型类型完全一致,虽然进口与国产药品两者的价格差别较大,但事实上在药品临床疗效中不存在差异性。 2.符合标准的药品差异国产药品使用的质量控制标准与国外的进口药品标准非常接近,但是,在临床应用中却被屡屡发现国产药品与进口药品间疗效存在有很大的差异性,即:国产药品的临床疗效明显低于进口的药品。 3.药品临床疗效不稳定的现象国产同一药品的不同生产企业或同一生产企业的不同生产批次药品

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