晶型药物(完整版)
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。
司美格鲁肽 晶型

司美格鲁肽晶型
司美格鲁肽(Semaglutide)是一种长效胰高血糖素样肽-1(GLP-1)受体激动剂,主要用于治疗2型糖尿病以及肥胖症。
在药物研发和生产过程中,药物晶型是影响其物理化学性质、生物利用度和稳定性的重要因素。
司美格鲁肽作为多肽类药物,其晶型研究主要集中在溶液状态下分子的聚集态、二级结构及三级结构上,而非传统的小分子药物那样关注固态下的晶型转变。
目前公开文献中关于司美格鲁肽具体晶型的详细信息可能有限,因为对于这类复杂的生物大分子药物,通常更注重其序列、构象、纯度以及制剂配方对稳定性和疗效的影响。
在实际生产与储存过程中,制药企业会通过严格的质量控制体系确保司美格鲁肽保持稳定的形态和活性,包括但不限于监控其一级结构(氨基酸序列)、高级结构以及可能存在的聚集状态等。
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04
药物晶型与生物利用度的研 究进展
新型药物晶型的研究
药物晶型是指药物在固态下的晶体结构形式,不同的晶型可能具有不同的物理化学性质和生物活性。近年来,随着药物研发 技术的不断发展,越来越多的新型药物晶型被发现和研究。
新型药物晶型的研究主要涉及以下几个方面:首先,通过X射线晶体学、中子散射等手段研究药物的晶体结构,确定晶型特征 ;其次,研究不同晶型在溶解度、稳定性、生物活性等方面的差异,评估其潜在的药理作用和临床应用价值;最后,通过实 验和计算模拟等方法,探索晶型之间的转化机制和影响因素,为药物晶型的制备和控制提供理论依据。
药物晶型的分类
根据晶体结构的不同,药物晶型可分 为正交晶系、单斜晶系、三方晶系、 四方晶系、六方晶系等。
根据晶体中分子排列的差异,药物晶型 又可分为α、β、γ等不同晶型。
药物晶型的影响因素
1 2
3
药物的化学结构
药物的化学结构决定了其可能形成的晶体结构和晶型数目。
制备条件
不同的制备条件如结晶速度、溶剂、温度等会影响药物晶型 的形成和稳定性。
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目 录
• 药物晶型介绍 • 药物晶型与生物利用度的关系 • 药物晶型的制备与控制 • 药物晶型与生物利用度的研究进
展 • 案例分析
01
药物晶型介绍
药物晶型的定义
01
药物晶型是指药物在固态下由于 分子排列不同而形成的不同晶体 结构。
02
药物晶型的不同会导致其理化性 质、溶解度、稳定性等方面的差 异。
药物晶型的不同会影响药物的溶解度和溶出速率,从而影响 药物的吸收和生物利用度。
一些特定的药物晶型可能会具有更高的生物利用度,因为它 们的溶解度和溶出速率更高,有利于药物的吸收。
药物的多晶型

电磁谱
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什么是散射与衍射?
物理学家用两个字来描述波与障碍物的相 互作用。第一个字是散射,第二个字是衍射。 散射是障碍物的尺寸和波动的波长可以相比 时,波和障碍物的相互作用。衍射是障碍物 的尺寸比波动的波长大得多时的波和障碍物 的相互作用。我们可以说,光波被大气中的 尘埃粒子散射,可是被一个象小轴承那样的 障碍物所衍射。
4
晶体的各向异性
力学性质 人们熟知, 固体云母(一种硅酸盐矿物)很 容易被劈为薄片.如果我们试图于和自然的层形结 构不平行的方向折断云母,那么它就比较牢固了。 通过这种方式, 云母显示出其机械强度有极明显的 各向异性。 热学性质 在加热时,所有物体都膨胀。然而仔细 测量固体, 膨胀的量随方向而异。因此,热膨胀显 示出各向异性。在一些固体中,热传导也是各向异 性的。
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散射与衍射
现在我们考虑一个由大量的尺寸的数量 级为1nm的原子组成的晶体。晶体尺寸的 数量级为l0mm。当波长为0.lnm(1Å)的 X-射线和晶体相互作用时,每个原子都将 散射波,起一个散射中心的作用。晶体中 所有分子的散射组合起来将提供一个总的 净效应。可以将这个总效应看作为晶体作 为一个整体提供的效应。
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这个例子的物理意义可以这样解释:
我们的例子使我们能作如下的概括:当一个障碍物 和波动相互作用时,相互作用的性质决定于波的波 长和障碍物尺寸的相对大小。如果波长比障碍物的 有效线性尺度大得多,障碍物对波的性状的影响就 很小。如果波动的波长比障碍物的有效线性尺度小 或可相比拟,那么,波的性状就要受到相当大的影 响,诸如反射(或散射)这种事件就会发生。
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晶体的各向异性的产生
杂乱阵列的特征是无序而第二种有规则的阵列则可 以称为是有序的。就是这个有序,提示了各向异性 的意义和固态的本质。固态的物理性质必定反映了 大量的单个分子的性质。因此,只是当这些分子以 一定的、明确的方式排列成为有序的阵列,任何方 向性性质才会明显。如果排列是杂乱的,则组成固 体的分子的任何方向性性质,将因分子相互之间的 朝向和位置的杂乱无规则,平均后为零。因此,只 当分子排列得规则而有序时,才可能有各向异性。
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七大晶系特征
晶系 三斜 单斜 棱长 a≠b≠c a≠b≠c 棱角 α≠β≠γ α=γ= 90°,β≠90° 晶胞参数个数 6个晶胞参数 a,b,c,α,β和γ 4个晶胞参数 a,b,c和β
正交 三方 四方 六方 立方(等轴)
a≠b≠c a =b=c a=b≠c a=b≠c a=b=c
α=β=γ=90° α=β=γ≠90° α=β=γ=90° α=β=90°,γ=120° α=β=γ=90°
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7.晶体的对称
晶体是具有对称性的。 特点: a.格子构造在三维空间周期重复的体现,所有的晶体都具有对称性 b.晶体的对称是有限的(晶体对称定律),晶体的对称受格子构造规律的限制 c.晶体的对称不仅具有几何意义,也包含更丰富的意义,如光学、力学、电学等
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7.晶体的对称
对称要素和对称操作 a.对称面(P) b.对称轴(Ln ) L1 L2 L3 L4 L6 晶体对称定律:晶体中不可能出现五次或者高于六次的对称轴 晶体的对称和分子对称的差别? c.对称中心(C) d.旋转反伸轴:旋转+反伸 e.旋转反映轴:旋转+反映
3个晶胞参数 a,b和c 2个晶胞参数 a和α 2个晶胞参数 a和c 2个晶胞参数 a和c 1个晶胞参数 a
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技术研发中心
药物晶型培训
张悦 2011年12月
药物晶培训
一、晶体学基础知识
晶体的概念 晶体的特征及共性 晶胞及晶系
二、药物晶型
药物多晶型 药物晶型的表征方法 结晶问题讨论
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晶体学的意义
1914年 劳厄发现晶体的X射线衍射 诺贝尔物理学奖 1915年 威康· 劳伦斯· 布拉格用X射线分析晶体结构 威廉· 亨利· 布拉格用X射线分析晶体结构晶胞及晶系 诺贝尔物理学奖
药品晶型研究及晶型质量控制指导原则

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。
药物的多晶型课件
多晶型形成的示意图
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同质多晶现象(polymorphism)
在另一方面,正因为分子的排列不同,不同晶型中的分 子也会因相互极化作用而发生形状的差异,主要是分子的 共振结构变化、某些共价键的旋转、键长变化和键角的微 小扭曲等。所以,晶型之间的差异实质上是结晶的基本单 元—晶胞微观结构上的差异。
乙酸乙脂 (0.5:1)
戊醇 (7:1)
保泰松
(无水物,Ⅳ型)
(无水物,Ⅲ型)
异丁醛 (Ⅰ型)
环己烷 (Ⅱ型)
200 203
68 83 188 191 ––
220 –– –– 105 93 80 90
10.10 7.60 0.92 0.26
0.39 0.80 0.10
0.06 0.15 0.33 2.13 2.34 2.89 2.80
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药物的稳定型结晶较亚稳定型结晶有更高的 熔点和稳定性以及较小的溶解度和溶出速率
一般地说,药物的稳定型结晶较亚稳定型 结晶有更高的熔点和稳定性以及较小的溶解 度和溶出速率,这在许多多晶型药物中已经 得到证实,如吲哚美辛、布洛芬、卡马西平、 无味氯霉素、醋酸可的松等均有类似情况。
四、多晶型药物的理化性质
前已述及,多晶型是物质晶格内部分子依不同方式排列 或堆积产生的同质多晶现象。因此,由于分子间力的差异 可能引起物质各种理化性质的变化。
(1)晶格能的差异使同质多晶药物具有不同的熔点、 溶解度及溶出速率、稳定性、有效性等。以西米替 丁为例,缓慢蒸发西米替丁水溶液可以得到四种晶 型,它们的一些理化性质如表。
药物晶型分类
药物晶型分类
药物晶型是指药物分子在晶体中排列的方式和组成结构,不同的晶型对于药物的性质
和效应都有很大的影响。
药物晶型的分类主要有以下几种:
1. 同素异形体(Polymorphs)
同素异形体指的是化学公式相同但晶体结构不同的晶形体,通常以X射线衍射或核磁
共振技术作为鉴定手段。
同素异形体在药物研发中十分重要,因为它们不同的晶型具有不
同的性质,如溶解度、稳定性、生物利用度等。
同素异形体之间的相互转变会对药物的品
质和效果产生重要影响,因此其生产过程需要严格控制。
这一分类方法在药物晶型研究中
的应用非常广泛。
2. 溶剂和无溶剂多晶体
溶剂和无溶剂多晶体指的是药物在特定的化学环境下形成的晶体形式,其中溶剂多晶
体通常由药物和溶剂分子组成,而无溶剂多晶体则不带任何溶剂分子。
这一分类方法主要
针对于药物在特定的化学环境中形成的晶体形态,与同素异形体略有不同。
与同素异形体
相比,溶剂和无溶剂多晶体的目的主要是控制药物的溶解度、稳定性和吸收性。
3. 其他晶型分类方法
药物晶型的分类还可以通过其物理化学性质、生物利用度和药物效果进行分类。
例如,药物晶型可分为非晶态和晶态两种,此外,还可以根据晶体结构和晶格参数进行分类。
药
物晶型研究中的分类方法主要是为了更好地了解药物的构成和性质,从而进一步探究药物
效果和应用。
总之,药物晶型的分类是药物研发过程中十分重要的一环。
不同的晶型具有不同的性质,通过掌握其特征和优缺点,可以更好地把握药物的作用和应用。
此外,晶型的研究还
有助于寻找新的药物构型和开发创新的药物应用领域。
药物晶型研究报告_PPT幻灯片
晶型药物的生物利用度
由于药物的溶解度会影响口服固体制剂 的溶出度,进而影响生物利用度 。具有多 晶型现象的药物,其表观溶解度的不同是 否会影响制剂的生物利用度,取决于影响 药物吸收速度和程度等多种生理因素,如 胃肠道蠕动、药物的溶出、药物的肠道渗 透性等。
优势晶型药物
1、晶型的稳定性 应具备一定的稳定性:一方面是晶型自身的稳
2. X射线衍射技术: 单晶X射线衍射:从分子层面揭示晶型药物 的本质,给出定量参数结果。
粉末X射线衍射:有较强的指纹特征性,无 法单独判别晶型的纯度,需要借助单晶衍 射共同完成晶型的定量分析。
3. 红外光谱技术:不同晶型样品的分子结构完全 相同,因而只有在不同晶型的分子间作用力发生 变化或溶剂分子介入时,才能表现出图谱的差异, 一般作为定性鉴别和半定量鉴别方法。
在药物开发过程中 ,一般选择药物的 热力学最稳定晶型作为目标晶型。
不过,对于某些难溶性药物,由于稳定 型的生物利用度低,不能满足临床需要, 而亚稳定型表观溶解度高,可得到较高的 生物利用度,因而选择亚稳定型作为目标 晶型。
无定型药物的特点
1、高分散性:无定型药物制成固体制剂后, 经过崩解可使药物例子的分散程度更好, 分散速度更快,有利于药物的吸收。 2、高能状态:容易向低能态物质转化; 3、低熔点:容易发生转晶。 4、更好的溶解度; 5、优势的生物吸收。
药品物质形式
临床药品:固体制剂约占药品总数的70%80%; 固体制剂:很多药物存在多晶型现象; 多晶型现象:普遍常见化学药中,生物药 及中药中也存在晶型问题; 物质成分:有机或无机成分均可形成多晶 型物质; 药品多晶型现象:可由一种或多种不同化 学成分产生。
现代化学药物的发展历程
物质晶型
固体物质分为:晶态物质、无定型(非晶态)物质和共晶态 物质。 晶态物质:晶态物质(晶体 )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。 共晶态物质:一部分有序排列,一部分无序排列,是晶态 与非晶态的过度状态。
药物晶型基本知识
7-26-2-药物晶型基本知识药物晶型是指药物分子以不同方式排列和结晶,形成不同的晶体结构。
药物的晶型对于药物的性质、稳定性、溶解性、生物利用度和制剂特性等都具有重要影响。
以下是一些关于药物晶型的基本知识:1. 多晶型和单晶型:药物可以具有多个不同的晶型。
其中,一种被称为多晶型,它是药物分子以不同方式排列的晶体形式。
另一种是单晶型,即药物只有一种晶体结构。
多晶型通常在同一种药物制剂中共存,而单晶型则是纯度较高的形式。
2. 物理性质的影响:不同的晶型会影响药物的物理性质,包括颜色、形状、溶解度、熔点、稳定性等。
这些性质对于药物的制备和稳定性很重要。
3. 生物利用度:药物的晶型可以影响其在体内的生物利用度。
某些晶型可能更容易被吸收,而另一些则可能不太容易。
因此,选择适当的晶型对于药物的疗效至关重要。
4. 溶解度:不同的晶型可能具有不同的溶解度。
这对于口服制剂来说非常重要,因为它会影响药物在胃肠道的吸收。
5. 晶型的转化:药物的晶型可能会在制备、储存或运输过程中发生转化,从而影响制剂的品质。
这种晶型转化可能导致药物的失效或不稳定。
6. 晶型分析:确定和分析药物的晶型是药物研发和生产中的重要步骤。
这通常需要使用技术如X射线衍射、热差示扫描(DSC)、拉曼光谱等。
7. 晶型工程:晶型工程是一门研究如何控制和优化药物晶型的科学。
它旨在寻找最适合特定药物的晶型,以实现最佳性能和稳定性。
总的来说,药物晶型是药物化学和制剂学中一个重要的研究领域,它对于药物的开发、制备和性能至关重要,同时也在确保药物的安全性和有效性方面发挥着关键作用。
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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
合理的重结晶温度,有效控制降温梯度及降温速率,对形成各种晶型物体物质具有重要作用。
现有的研究发现,环境温度变化会影响晶型物质的生成速率和粒径大小。
4.2.1.2时间:
结晶过程中由于时间条件的改变,亦可以造成固体药物产生多晶型现象。
在一定温度条件下某种晶型药物可以自动向其他晶型转化,最终可以部分或全部转化为新的晶型物质状态。
4.2.1.3压力:
压力可以使晶型药物发生转晶现象,形成多种不同晶型物质。
压力转晶包含两层意思:从一种晶态物质转化为另一种晶态物质;从晶态物质相无定型物质转化。
4.2.1.4搅拌:
在药物重结晶过程中,搅拌可为结晶物质提供能量。
搅拌速率的快慢,会直接影响结晶过程中的传质和转热变化,从而导致结晶速度以及晶型种类的变化。
例如:用热水使某种药物完全溶解,并使溶液温度迅速下降到低温或者冰点温度,同时伴随对溶液体系的剧烈搅拌时,很容易获得颗粒微小的固体样品;在热溶液条件下溶解药物,并在室温条件下使溶液静置且缓慢冷却时,则可获得粒度均匀或尺寸较大的结晶物质。
4.2.1.5种晶:
种晶技术属药物重结晶常用方法之一,其制备过程是在某种药物的过饱和溶液中加入一定数量的药物籽晶固体物质作为种子,即可产生出大量同种晶型固体物质。
籽晶加入时间是技术的关键点:籽晶加入过早,易产生回溶现象,严重影响晶型物质的生成;籽晶加入过晚,溶液中将有新晶核(或其他种类晶核)产生,最终产生混晶固体物质。
4.2.2 化学因素
4.2.2.1 化学纯度:
药物化学纯度可影响晶型物质的生成,当药物化学纯度高时,容易形成纯晶型物体物质;当药物化学纯度较低时,由于杂质成分的干扰,不易形成纯晶型物体物质。
通常,对晶型化学药物的化学纯度要求应大于95%。
4.2.2.2 溶剂:
在晶型固体药物制备时,可使用单一或混合溶剂系统。
当溶剂系统的挥发性较弱时,不易获得晶型固体物质;当溶剂系统挥发性较强时,由于分子排列时间不充分,易导致晶型药物呈现出部分或完全无定型状态。
4.2.2.3pH值:
当某种药物溶液的pH值发生变化时,可能导致样品产生多晶型现象。
5.药物晶型的转晶途径
固体化学药物多属于分子晶体,其晶格能差较小,不同晶格之间容易发生转变。
5.1研磨转晶:
亚欧我在粉碎或研磨过程中个,将机械能转变为热能,并给予晶型药物一定能量,当能量达到两种晶型转变所需要的能量值时,即可产生晶型转变现象;此外,研磨转晶的另一种方式是某种晶型物质由于其粒度减小,从有序到无序转变的转晶过程。
晶型转变可以是:从一种稳定晶型相另一种稳定晶型的转变;从晶态到无定型态的晶型转变;从稳定型到亚稳定型或不稳定型的转变;从不稳定型或亚稳定型到稳定型转变。
5.2溶剂转晶:
不同晶型药物样品的制备,可通过选择不同溶剂系统,经重结晶步骤获得。
利用不同统计系统进行晶型物质制备在固体化学药物中被广泛应用,其溶剂系统可以是:单一溶剂系统;两种以上的混合溶剂系统;不同配比的混合溶剂系统等。
5.3温度转晶:
不同晶型药物在环境温度改变时可发生转晶现象,温度改变导致了固体药物分子的晶格
能量变化而产生惊醒转变。
5.4压力转晶:
片剂的压力制备过程中由于原料药和辅料同时受到压缩会产生一定数量的热能,引起片剂中的药物原料的晶型发生转晶现象。
并不是所有晶型药物在压力变化条件下均能产生转晶现象,只有那些对压力敏感的晶型药物才存在压力转晶问题。
此外,在不同的压力条件下由于样品受力不同,晶型转变的效率和结果亦不相同。
5.5湿度转晶:
环境湿度变化时,由于固体药物样品中失去或得到水的物质成分变化而会产生转晶现象。
5.6金属离子转晶:
金属离子可以影响固体药物的晶型变化。
5.7熔融转晶:
当晶型药物经熔融处理并经过冷却步骤后,可以使固体晶型药物从某种晶型向其他晶型转化,其晶型种类则可以根据冷却温度变化而异。
5.8升华转晶:
晶型药物可以通过加热升华产生晶型转变。
5.9混悬转晶:
已有研究证明,混悬型液体药物制剂在贮存过程中常常会发生晶型转变现象。
5.10浓度转晶:
在晶型药物制备重结晶过程中,改变药物与溶剂的比例使溶液的浓度发生变化时,可以导致不同晶型物质的产生。
5.11其他物质介入转晶:
为了改善难溶性药物的溶出度,提高药物的生物利用度,常常采用加入其他助溶剂物质,但这一过程往往会改变药物的晶型物质状态。
一般而言,对固体化学药物的原料药及其固体制剂,均需要进行晶型问题研究。
由于不同晶型化学药物的物理与化学性质不尽相同,所以充分了解固体化学药物晶型物质的规律,有利于保证固体晶型药物及其制剂药品在药品生产、制剂加工、运输贮存过程中的产品稳定性,防止转晶现象的发生,从而确保晶型药物产品的质量。
通过对多晶型固体化学药物的生物利用度筛选与药效学评价研究,有利于寻找、选择、提高药物临床疗效。
此外,从晶型药物的安全性、有效性和产品质量的可靠性等综合考虑,选择稳定性较高、生物活性较优、毒副作用最小的晶型物质作为药用晶型原料。
对于晶型固体化学药物还需保证每一个批号生产的原料药以及固体制剂中原料药的晶型含量的质量一致性,这要求生产工作者必须建立相关晶型原料药和晶型制剂的晶型纯度含量检测方法和质量标准。
鉴于固体化学药物的多晶型现象会对药品质量产生巨大影响,所以对于如何获得各种晶型物质、如何鉴别晶型物质、如何选择药用晶型物质、如何对晶型药物实施有效的晶型质量控制,是保障晶型药物品质的非常重要的科学研究问题。