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嘉峪檢測網(wǎng) 2021-09-27 23:12
通常,結(jié)晶的外觀形態(tài)被稱為晶癖,也叫晶習,有針狀、層狀、棒狀、棱狀和塊狀等。
由于外界結(jié)晶條件的影響,導致某些晶面的優(yōu)先生長或者對不同晶面生長的抑制,使結(jié)晶的分子不能均勻到達不同的結(jié)晶面,產(chǎn)生不同的外觀形狀,即晶癖。因此會出現(xiàn)不同的晶型具有相同的晶癖或相同的晶型具有不同的晶癖。
此外,生長速率取決于雜質(zhì)分布、溫度、溶劑、混合和過飽和度,并且對于每一個晶面的重要性都會不同。因此,這些變量的任何改變都可能導致晶癖的不同。在結(jié)晶過程中,加入添加物可以促進或抑制結(jié)晶生長,少量添加物還可以通過和特定結(jié)晶面結(jié)合的方式改變結(jié)晶的晶癖。
圖:部分不同的晶癖
晶癖
影響晶癖的因素?
晶體的形狀可以通過改變結(jié)晶工藝參數(shù)來制備,包括冷卻和攪拌速率、結(jié)晶溶劑以及助溶劑或添加劑的加入。影響晶癖的因素一般有:過飽和度、冷卻速度、攪拌速度、溶劑和結(jié)晶溶劑性質(zhì)、雜質(zhì)等。晶癖的可壓性、流動性等對于片劑加工性能有著密切的關(guān)系。
針對晶癖的研究有助于保持原料藥的性質(zhì),確保制劑批次間的性能穩(wěn)定。
對制劑有哪些影響?
結(jié)晶的表面形狀不同,溶出速度也不同。同時,藥物的晶癖對藥物(特別是混懸劑)的穩(wěn)定性有很大影響,比如對稱的圓柱狀碳酸鈣比不對稱的針狀碳酸鈣微粒的混懸劑穩(wěn)定,后者靜置下沉后易結(jié)成餅塊,而前者沉降后不結(jié)塊。此外,重要的是要認識到藥物的不同晶體形狀不一定具有不同的物理特性,例如熔點、溶解度和溶解速率。
晶體習性也會影響穩(wěn)定性、流動性、懸浮性、堆積、密度、壓實度等。因此,通過改變藥物的晶體習性來優(yōu)化晶體特性似乎是一種改變藥物生物利用度的替代方法。每個表面的相對生長速度決定了晶體的整體形狀。晶體表面的生長速度受結(jié)構(gòu)相關(guān)因素的組合控制,例如位錯和分子間鍵,以及外部因素(如溶劑、攪拌速度、添加劑、溫度)等。
晶癖的研究方法
研究晶癖的方法一般是電子顯微鏡或PXRD。在顯微鏡下,可以清晰觀察到晶體的形狀,通過PXRD檢測可以確證其屬于某種晶型。不同晶型藥物可以有相同的晶習,相同的晶型藥物亦可呈現(xiàn)不同的晶習。
如何控制晶體形狀
晶癖可以通過生長條件的影響來進行控制。決定晶體習性的其他因素是溶劑和待結(jié)晶材料的雜質(zhì)分布。實際應用中可以通過調(diào)節(jié)結(jié)晶條件如溶劑、溫度、過飽和度、冷卻速度和攪拌速度等來改變生長速度。經(jīng)驗表明,當通過控制結(jié)晶條件改變的生長速度時, 制備了替格瑞洛晶型II的不同縱橫比的針狀晶體和片狀晶體[1]。糊精、聚乙烯醇、羧甲基纖維素等或其它表面活性物質(zhì)可以改變晶體成長的晶癖,抑制針狀晶體的生成和成長。
實驗證明,過飽和程度增加,則結(jié)晶容易從顆粒狀變成針狀結(jié)晶。溫度影響晶癖,主要是由于影響了過飽和程度所致。
此外,還可以通過對藥物晶型結(jié)構(gòu)的研究,利用各種實驗數(shù)據(jù)得到各晶面相對生長速率,輔助確認及預測所得晶癖的形狀。在考察控制生產(chǎn)工藝以保證藥品質(zhì)量方面,晶癖具有非常重要的意義。如何控制這些條件以獲得適宜的晶癖,也值得相關(guān)制藥人員進行研究。
小結(jié)
對于小分子化藥而言,盡管原料藥具有相同的晶體結(jié)構(gòu),但它們的溶解速率卻有顯著差異,可能是由于晶癖表面的各向異性和暴露于溶劑的晶面數(shù)量的不同所致。特別是對于溶解度較差的BCS II和IV類藥物,此時可以考察下晶癖及粒度的影響。在不改變其多態(tài)性的情況下改變晶體的表面形狀似乎為提高藥物的溶解度、改善藥物的生物利用度提供了一種很好的方法。
參考文獻
[1]Ren Y, Shen J, Yu K, Phan CU, Chen G, Liu J, Hu X, Feng J. Impact of Crystal Habit on Solubility of Ticagrelor. Crystals. 2019; 9(11):556. https://doi.org/10.3390/cryst9110556
來源:新陽唯康Nycrist