Polymorphism
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药物研发与制造中的多态性

多态性指的是有些材料虽然成分相同,却可以存在一种以上的晶型,以不同的分子堆积为特征。鉴定、理解和控制一种材料的多晶型的能力对于许多技术领域来说都至关重要,但对制药领域尤为特殊。

大多数制药产品都做成了固体(如片剂、胶囊和吸入制剂),活性药物成分(API)的多晶型与药效直接相关,因为它能影响药品在体内的溶出行为以及生物利用度。

另一方面,活性药物成分的多晶型会受到加工、配方和储存条件的影响,所以在活性药物成分合成路径开发、配方开发、储存和制造等环节,通常很有必要开展多晶型检测。

一种活性药物成分可能存在于数种不同的多晶型中。要想测定特定样品中的晶型或晶型组合,在技术上困难重重,如果同时存在会影响整体情况的其他重要因素,情况会更糟糕,例如溶剂合物、水合物和无定形材料,它们会产生干扰。因此,分析挑战可能非常棘手,行业内通常会综合利用多种方法。 

布鲁克为您提供三种领先技术(核磁共振光谱学、拉曼光谱学与X射线衍射)。这些技术彼此高度互补,并具有共同的优势:体系成熟、信息丰富、固有的非破坏性,并且每次测试只需要很少量的样品(数十至数百毫克)。

高分辨率固态核磁共振光谱学可以提供清楚明确的未知材料化学结构信息。虽然它从本质上来说是定量技术,但也能够同步测量混相样品中的无定形材料。时域核磁共振光谱学是核磁共振技术的简化变体,它可以分析分子的松弛行为,这一特性取决于分子结构。同一分子的不同形态会呈现不同的松弛特征。因此,这种技术对不同多晶型、无定形材料和均质辅料的固体形态定量尤为实用。

拉曼光谱学能快速而可靠地区分不同的多晶型,因此被广泛应用于测量散装材料(例如活性药物成分的样品)。拉曼光谱学与成像还能分析产品形态,包括片剂,由此人们可以测定某种特定多晶型的空间分布。在样品可以加热的情况下,此技术可以用于研究不同多晶型之间的转化。此外,这种仪器还能应用于样品中存在污染颗粒的情况,将污染颗粒的光谱与已经明确定义的物质的光谱库进行对照。

单晶X射线衍射(SC-XRD、SCD)和X射线粉末衍射(XRPD)可以从头测定晶体结构。单晶X射线衍射胜过X射线粉末衍射的一项重大优势在于,单晶X射线衍射可以测定绝对结构,从而成为对映体表征的可选工具。不过,X射线粉末衍射也能用于无序或无定形材料的结构分析,进而表征长程序与短程序。此外,X射线粉末衍射还可用于晶体材料与无定形材料的相鉴定和定量相分析。