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盘点药物合成中的晶型控制的4个要素

2024-03-21

在药物研发过程中,不同的晶型可能具有不同的药物疗效,因此药物晶型的质量控制是保证药物质量和安全的关键环节。通过控制药物晶型,可以显著提高药物的疗效和安全性。

盘点药物合成中的晶型控制的4个要素

化合物在晶体状态时,分子在晶格中的不同排列或构象会形成不同的晶型。这些原料药不同晶型可能具有不同的物理和化学性质,从而影响原料药及制剂的稳定性、生产工艺、溶出度及生物利用度等。这些因素进而可能影响药物的安全性、有效性和质量可控性。因此,在制药工业中,选择合适的固体形式进行药物开发是极其重要的。

为了选择适当的固体形态并开发稳定的生产工艺和安全的药品,对固体形态的全面了解至关重要。对于药物晶型,需要建立一个全面的控制策略,以确保药品的质量。这种策略应基于对晶型的彻底筛选和研究、相关形态的全面表征以及对原料药和制剂生产工艺的理解。

整体控制策略包括四个要素:固有属性、工艺参数、工艺过程和检测。

(1)固有属性

晶型控制的策略是根据所选晶型的内在特性进行选择。例如,选择热力学稳定的晶型更有助于晶型的控制,因为热力学驱动力总是将转换导向吉布斯能量最小值。相反,选择非晶形式需要特殊的预防措施,以确保形成非晶形式,并防止晶型转变,即在药品生产和储存期间的结晶。

(2)工艺过程

描述与晶型控制相关的设计措施和操作,如单元操作顺序和溶剂选择(一般为工艺设计),还包括设施设置或设备配置,以防止不希望看到的晶型成核和生长。这方面的一个例子是使用干制粒来防止水合物的形成。

(3)工艺参数

参数控制包括控制与晶型相关的(关键)工艺参数的所有措施,例如,添加晶种的质量和数量,冷却结晶时的浓度、起始温度、冷却速度,终点析晶温度、析晶时间;反溶剂结晶时混合顺序,添加速度;粉碎过程中的机械力;压片时的压力,烘料温度等。

(4)检测

包括中间体、原料药和药品的过程控制、规格和分析测试,以确保它们的形成所需的目标晶型。

原料药固体形态控制策略的制定基于ICH Q6A决策树#4,并遵循质量源于设计(QbD)。如果晶型筛选实验(可与理论计算机预测结果相补充)没有揭示不同的晶型存在,则不需要进一步的研究。

然而,如果确定具有不同的晶型,不同的晶型具有不同的物理化学性质,如热力学性质、动力学性质、机械性质、表面性质、光学性质等,这可能会影响药物的疗效、可加工性或物理化学稳定性。由于对所有非理想的晶型开展安全性和有效性研究几乎是不可行的,因此建议对最终原料药采用的晶型进行属性控制。

ICH Q6A指南的决策树#4 也描述了药品的控制策略。该指南决策树表明,如果对患者的疗效或安全性可能有影响,则应建立晶型的可接受标准。然而,建立这样的标准和开发适当的分析方法具有挑战性(通常的固态定量分析方法定量限高、误差大),特别是对于载药量低的药物,应尽可能避免建立晶型的可接受标准。其基本原理旨在提供对多晶型现象的全面了解,涵盖药品整个生命周期的生产和储存过程中所有导致晶型变化的因素。

实验必须证实晶型变化的可能性是可以忽略不计的。该文章表明描述了开发原料药、药品晶型的整体控制策略。通过固有属性、工艺参数、工艺过程和检测的控制策略控制药物固体形态,经科学推断,也能被监管部门所接受,无需进行繁琐的固态定量分析方法的开发,亦可避免建立晶型的可接受标准,以省略最终制剂产品的晶型控制。

总之,晶型控制是药物合成中的一项重要技术,需要综合考虑多个因素以确保获得预期的药物特性。

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