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一个API的合成往往有多条工艺路线。工艺路线不仅直接影响产品工业化生产的可能性,也会对物料成本、产品质量乃至环境产生影响。美迪西提供原料药合成工艺路线的设计与确认服务:通过对拟开发产品进行调研,查阅大量资料,分析合成路线及原料来源;评估合成设备与成本;考察工艺路线是否存在知识产权风险、是否具备成本优势,及其是否符合绿色化学标准,最终为客户提供工艺路线筛选、工艺优化、质量研究及工艺验证等全流程服务。
结晶(Crystallization)是指物质由液相或气相转变为固态晶体的过程。在这一过程中,分子、原子或离子按照一定的空间规律进行有序排列,形成具有明确几何形状和内在晶格结构的固体。
结晶是药物合成的关键环节之一,主要用于纯化药物和改变药物的性质,广泛应用于原料药的生产。
• 约85%的原料药是结晶产品,其中抗生素原料药的95%是结晶产品;
• 结晶通常是API生产的最后一步关键操作。
杂质可能通过影响成核和晶体生长速率,从而改变晶体在溶液或悬浮液中的动力学稳定性。因此,使用早期批次的、含有较多杂质的原料药进行多晶型筛选,可能与使用较晚、较纯的批次进行筛选获得不同的结果。在某些情况下,初步筛选可能未能发现重要的晶型。
因此,建议在多晶型研究中,至少使用由最终GMP工艺生产、且具有与上市产品相同杂质特征的原料药批次,重复进行有限范围的晶型筛选,以确保结果的可靠性。
选择热力学稳定的晶型进行开发,主要是因为其在特定条件下具有显著的优势:
• 在没有溶剂和湿度的环境中,室温下热力学稳定的多晶型物不会转化为其他晶型,从而保证了晶型的稳定性;
• 热力学稳定形式的缺点是其溶解度通常最低,可能导致生物利用度较低。然而,在大多数情况下,这是为获得绝对动力学稳定性的巨大优势而付出的小代价;
• 各种多晶型物的溶解度差异通常较小,一般低于2倍,但在某些情况下,溶解度差异可能会达到5倍。当存在几种相关的晶型且其转变温度接近室温时,选择合适的晶型可能会变得较为困难;
• 从一种晶型向另一种晶型的转化动力学,以及始终如一地产生相同比例的多晶型物的再现性,是评估晶型选择的重要标准。
在以下情况下,可能会选择亚稳晶型进行开发:
• 稳定晶型的溶解度和生物利用度太低;
• 需要高溶解速率的速释剂;
• 不同的多晶型物具有不同的机械性能,例如硬度、粉末流动性、可压缩性和粘合强度;
• 稳定晶型的制造过程可能面临技术难题;
• 存在知识产权(IP)问题,限制了稳定晶型的使用;
• 由于拓扑化学因素,热力学稳定晶型可能在化学上不够稳定。