本文摘要
這篇文章來自于馬爾文帕納科的優(yōu)秀用戶——晶云藥物,,筆者結(jié)合晶云助力客戶項目申報的經(jīng)驗,就晶型藥物定性定量研究的意義以及研究方法進行分享。
2022年10月馬爾文帕納科與晶云藥物聯(lián)手成立粉末衍射與粒度分析藥物晶型研究聯(lián)合實驗室,,為藥物晶型研究,、制劑研發(fā)生產(chǎn)等醫(yī)藥研發(fā)貢獻更多力量。
你是否還在為如下晶型定性定量研究困擾,?
化合物有多晶型現(xiàn)象,原料藥和制劑是否必須開展雜質(zhì)晶型研究,?
晶型質(zhì)量控制如何決策?是否需要引入質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),?
晶型定量研究的方法有哪些,如何選擇合適的方法,?
采用XRPD方法,如何開展定性定量研究,?
晶型定量的方法學(xué)驗證如何開展?
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01丨引言
藥物的多晶型現(xiàn)象普遍存在,,不同晶型的理化性質(zhì)也會存在差異,,包括形貌、熔點,、溶解度和溶解速率,、甚至穩(wěn)定性等,,最終影響藥品的穩(wěn)定性、溶解度和生物利用度,。
根據(jù)9015藥品晶型研究及晶型質(zhì)量控制指導(dǎo)原則
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晶型定性檢測方法:絕對鑒別方法是可獨立完成晶型物質(zhì)狀態(tài)鑒別的方法,如單晶X射線衍射法(SXRD)和微晶電子衍射法(Micro ED),。
相對鑒別方法則是采集供試品的數(shù)據(jù)與已知晶型樣品的圖譜數(shù)據(jù)進行比對,,方法有偏光顯微鏡法(PLM)、粉末X射線衍射法(PXRD),、拉曼光譜法(Raman)、差示掃描量熱法(DSC),、紅外光譜法(IR),、動態(tài)水吸附法(DVS),、熱重法(TGA)等。
晶型定量檢測方法:包括SXRD,、PXRD、DSC,、IR和DVS等,。其中常用的方法是X射線粉末衍射法(XRPD法),本文也將結(jié)合晶云的項目經(jīng)驗,,探討晶型定性/定量中XRPD的方法學(xué)研究。
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02丨藥品晶型鑒別/檢查項的決策
對于晶型定性/定量研究的深度以及監(jiān)管的要求,仿制藥可參考《化學(xué)仿制藥晶型研究技術(shù)指導(dǎo)原則(試行)》以及原研質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),。
決策樹1
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決策樹 2
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決策樹3
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對于新藥化合物,,在整個研究過程中,需監(jiān)測原料藥以及制劑中的原料藥晶型,。另外,結(jié)合前期系統(tǒng)的多晶型篩選與評估,,在充分了解各晶型間轉(zhuǎn)化關(guān)系的基礎(chǔ)上,,判斷后續(xù)的工藝以及存儲過程中,,是否存在轉(zhuǎn)晶的風(fēng)險。若過程中存在轉(zhuǎn)晶風(fēng)險,,建議開展晶型定量研究,。
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03丨晶型定性/定量研究方法
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定性研究
對于原料藥晶型的定性分析,可借助已知晶型信息,,利用相對晶型鑒別方法確定供試品晶型與已知晶型樣品的圖譜數(shù)據(jù)進行比對。
對于制劑樣品中原料藥的晶型定性分析,,其難點在于制劑為混合物,受載藥量,、各輔料固體形態(tài),、多種活性成分(復(fù)方)以及制備工藝的影響,因此需開發(fā)靈敏度足夠的XRPD方法用于分析制劑,。
需要注意的是,輔料也存在多晶型現(xiàn)象(乳糖,,硬脂酸鎂,,甘露醇),前期研究中也建議在同樣的穩(wěn)定性條件下放置空白制劑,,并與制劑樣品一并檢測,以排除制劑中輔料轉(zhuǎn)晶的干擾,。對于含有部分特殊組分的制劑樣品,,例如磷酸氫鈣,、紅氧化鐵等,金屬元素的存在將會吸收入射X射線,,制樣時需要注意減少樣品用量,,否則,,得到的響應(yīng)強度過低,,可能影響最終結(jié)論,。因此,,制劑處方組成也是研究的重要信息,。
晶云團隊采用透射模式(圖1為流程),,制劑樣品無需研磨,、粉碎,可避免前處理帶來的轉(zhuǎn)晶風(fēng)險,,該方法適用于片劑,、微丸、油膏,、膜劑、噴霧劑,、混懸劑等劑型,。
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圖1 透射模式流程圖
注意事項:
標(biāo)準(zhǔn)品選擇,特異性,,關(guān)注測試過程中是否有轉(zhuǎn)晶風(fēng)險,取樣代表性
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定量研究
晶型物質(zhì)含量是表征供試品中所包含的某種特定晶型物質(zhì)成分量值,,用百分?jǐn)?shù)表示晶型含量。晶型含量分析方法指進行供試品晶型成分的定量或限liang分析,。
基于XRPD的定量分析方法又包括全譜擬合法和單峰法,。全譜擬合法是依賴于將實測譜圖與計算譜圖進行比較,并通過最小二乘等方法使二者間的差異最小化,,從而實現(xiàn)物相含量的定量,,包括Rietveld類方法,,全譜分解法,化學(xué)計量法等,。而單峰法依賴于對目標(biāo)物相的某一個或某一組特征衍射峰的強度進行測量,,包括外標(biāo)法,,內(nèi)標(biāo)法,參考強度比值法(RIR法),,矩陣沖洗法等。在實際研究中,,單峰法的運用相對簡單,,對樣品的要求較低,靈敏度也相對較高,,較全譜擬合法的適用性更廣。
在項目實際開展過程中,,需要關(guān)注:
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圖2 方法學(xué)驗證項研究內(nèi)容(根據(jù)中國藥典及ICH Guideline)
注意事項:
限度制定,標(biāo)準(zhǔn)品選擇,,對照品配制及驗證,,定量原理(目標(biāo)物理量與晶型物質(zhì)含量相關(guān)性),,方法學(xué)驗證,,取樣代表性,,方法可轉(zhuǎn)移性
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04丨案例分享
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案例 1 制劑中原料藥晶型定性分析
制劑樣品為混合物,,結(jié)合載藥量以及處方信息,開發(fā)靈敏度足夠的XRPD表征方法,。采集制劑樣品、原料藥以及空白輔料的XRPD譜圖,,將制劑中不受輔料影響的衍射峰與原料藥晶型的XRPD圖進行對比,,以確定制劑中原料藥的晶型。
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以抗腫瘤藥達沙替尼片為例,,采用XRPD方法定性分析兩款達沙替尼市售藥品,,百時美施貴寶(BMS)的施達賽®制劑中原料藥晶型為一水合物H1-7(MH H1-7),,而依尼舒®中原料藥晶型為無水晶型N-6(AH N-6),。
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案例 2 定量研究
碳酸鑭產(chǎn)品(zhuan利CN 101484798A)原研采用X-射線衍射法檢測堿式碳酸鑭,,對原料藥以及制劑中可能存在堿式碳酸鑭晶型I和晶型II進行定量分析。對于該品種,,需開發(fā)靈敏度足夠的適用于晶型定量分析的XRPD方法,,建立晶型質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。
以碳酸鑭咀嚼片中晶型I和晶型II含量研究為例,,采集四水合碳酸鑭,、晶型I、晶型II以及空白輔料X射線衍射圖譜進行比較,,確定堿式碳酸鑭晶型I以及晶型II的特征峰,需要關(guān)注該特征峰的專屬性,、響應(yīng)強度,、是否有擇優(yōu)取向的影響。
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開發(fā)靈敏度足夠的XRPD方法并進行系統(tǒng)的驗證,。采用單峰法,選取每個晶型的特征峰,,計算峰高強度比或者峰面積強度比,,得出目標(biāo)晶型中雜質(zhì)晶型含量的定量標(biāo)準(zhǔn)曲線,各項驗證也都通過,,該方法可用于碳酸鑭咀嚼片的定量分析,。
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小結(jié)
晶云藥物專注于藥物晶型研究十幾年,,已為數(shù)百家客戶完成超過300個品種的制劑中晶型定性研究,超70個晶型定量研究項目,。結(jié)合大量的項目研究經(jīng)驗,,晶云藥物采用XRPD方法開展原料藥和制劑中晶型定性,、定量研究,,除常規(guī)片劑、膠囊晶型定性定量分析外,還成功開展干混懸劑,、軟膏劑、貼劑,、粉霧劑,、噴霧劑,、混懸劑等劑型的研究。
儀器設(shè)備
晶云藥物配有十多臺XRPD儀器,,測試模式包含反射模式和透射模式,,可以滿足原料藥、制劑樣品的晶型定性,、定量分析需求,。
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馬爾文帕納科第二代、第三代Empyrean銳影
此外,,晶型定性定量研究采用XRPD方法無法實現(xiàn)時,可考慮結(jié)合拉曼(Raman)或者固體核磁(ssNMR),。借助設(shè)備,,并開發(fā)合適的分析方法。拉曼(Raman)以及固體核磁(ssNMR)的定性定量研究,,晶云積累了豐富的經(jīng)驗,。
相關(guān)產(chǎn)品
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