消失的多晶型案例

案例一：利托那韋

最著名的多態(tài)消失的例子非利托那韋莫屬，這是一種抗病毒化合物，由雅培實(shí)驗(yàn)室于1996年以半固體凝膠膠囊的形式銷售，用于治療獲得性免疫缺陷綜合征（艾滋?。?。膠囊是基于在開發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)的唯一已知的晶體形式，即Form I。

然而，1998年，利托那韋在半固態(tài)凝膠膠囊中意外地析出了一種新的、可溶性明顯較低的多晶形態(tài)，這種被稱為Form II。此外，研究發(fā)現(xiàn)，在引入Form II的任何實(shí)驗(yàn)室中，再也不能制備出Form I。甚至有人猜測，在實(shí)驗(yàn)室中，F(xiàn)orm I轉(zhuǎn)化為Form II僅僅是因?yàn)橛袀€(gè)人之前接觸過Form I（或后來被證明能夠形成Form II的污染物）。由于這件事件，利托那韋不得不暫時(shí)退出市場。

Form II形成的可能原因：異質(zhì)成核。具體就是，發(fā)現(xiàn)利托那韋在堿催化反應(yīng)中降解形成一種含氨基甲酸酯的產(chǎn)物如下圖，其結(jié)構(gòu)與II型利托那韋的構(gòu)象相關(guān)。還發(fā)現(xiàn)該降解產(chǎn)物形成速度非?？欤⑶矣捎谄浞€(wěn)定性更高，其溶解度低于利托那韋。最終得出結(jié)論，該降解產(chǎn)物可能從經(jīng)歷溶劑損失的利托那韋母液中結(jié)晶出來，然后作為Form II的晶種。

案例二：LAB687

晶型消失的另一個(gè)典型案例來自諾華公司（Novartis）的LAB687，LAB687是一種微粒體甘油三酯轉(zhuǎn)移蛋白（MTP）抑制劑，旨在降低甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）。其多晶型形式的發(fā)現(xiàn)與分子的合成工藝開發(fā)密切相關(guān)。在早期開發(fā)階段，LAB687可結(jié)晶為兩種晶型Form A和Form B。利用早期合成路線生產(chǎn)的原料藥（Form A）開展了系統(tǒng)的多晶型篩選，另外發(fā)現(xiàn)Form C。由于Form B無法重復(fù)制備，F(xiàn)orm A和Form C具有相似的溶解度和物理穩(wěn)定性，但Form C比Form A具有更好的過濾和流動(dòng)性能， Form C最終被選定為后續(xù)開發(fā)的目標(biāo)晶型。然而，當(dāng)中試放大已知可穩(wěn)定生產(chǎn)Form C的結(jié)晶工藝至千克級(jí)別時(shí)，意外出現(xiàn)了Form D。自從Form D出現(xiàn)以后，F(xiàn)orm A和Form C便無法再重復(fù)制備。

到目前也不清楚出現(xiàn)Form D的真正原因，推測是換了新的合成路線產(chǎn)生了二聚體尿素副產(chǎn)物（雜質(zhì)）如下圖，導(dǎo)致了Form D的產(chǎn)生，而通過其他合成途徑獲得的批次中，不存在這個(gè)雜質(zhì)。

案例三：鹽酸雷尼替丁

鹽酸雷尼替丁為長效H2受體拮抗劑。Allen & Hanbury于1977年發(fā)現(xiàn)的雷尼替丁和其鹽酸鹽,1978年獲得美國專利。在隨后的近四年中，該藥物的進(jìn)一步開發(fā)涉及在公司的中試車間進(jìn)行批次放大生產(chǎn)，規(guī)模達(dá)到公斤級(jí)別，其化學(xué)工藝基本沿用了前期方法，均為Form 1。1980年4月15日生產(chǎn)了一批次的，紅外檢測發(fā)現(xiàn)在1045 cm-1的位置出現(xiàn)了一個(gè)之前從未觀察到的未知峰，形成了一種新的晶體形式，將其命名為Form 2，隨后多批次出現(xiàn)Form 2，相同的制備工藝，無論怎么嘗試都無法制備出之前的Form1 (原始晶型)。

案例四：美迪西案例—某新藥A

該新藥為抗腫瘤藥。早期為了拿到少量樣品盡快開展固態(tài)研究，采用合成通路線的方法制備的一批物料，作為晶篩起始物料，開展多晶型篩選試驗(yàn)，共觀察到9種晶型，理化性質(zhì)表征和晶型鑒定顯示新晶型中包括水合物Form 1/ 3、無水物Form 2/ 9、DMSO溶劑合物Form 6、NMP溶劑合物Form 8和亞穩(wěn)晶型Form 4/ 5/ 7。

綜合篩選和評(píng)估結(jié)果，最終確定Form 2作為優(yōu)勢晶型進(jìn)行后續(xù)開發(fā)。然而，意料不到的事情發(fā)生了，合成工藝路線優(yōu)化完之后，用新的路線制備的樣品再去重復(fù)制備Form 2，結(jié)果發(fā)現(xiàn)無法重復(fù)獲得，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)之前晶篩未發(fā)現(xiàn)的新晶型，命名為Form 10。經(jīng)調(diào)查，美迪西固態(tài)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)早期用于晶篩的樣品和后期開發(fā)的樣品雜質(zhì)譜不一樣，早期樣品純度更低，另外在外觀上也有明顯的不同，早期用于晶篩的樣品為灰白色，而后期開發(fā)的樣品為類白色。

案例五：美迪西案例—某新藥B

該新藥為抗腫瘤藥。早期多晶型篩選試驗(yàn)，共觀察到25種晶型，包括水合物Form 1、溶劑合物Form 4/ 5/ 6/ 11/ 12/ 13/ 14/ 15/ 18/ 19/ 20/ 21/ 22/ 24/ 25和亞穩(wěn)晶型Form 2/ 3/ 7/ 8/ 9/ 10/ 16/ 17/ 23。

綜合篩選和評(píng)估結(jié)果，水合物Form 1被選為優(yōu)勢晶型進(jìn)行后續(xù)開發(fā)。在后來的小試批次開發(fā)，F(xiàn)orm 1卻再也無法重復(fù)獲得，出現(xiàn)了一個(gè)晶篩未發(fā)現(xiàn)的新晶型，命名為Form 26。Form 1和Form 26均為水合物，F(xiàn)orm 26的水合量比Form 1更高。為什么晶篩的時(shí)候未能發(fā)現(xiàn)更高水含量的水合物Form 26，美迪西固態(tài)研究團(tuán)隊(duì)初步分析，晶型篩選的開展時(shí)間是在2月份，環(huán)境濕度比較低（小等于30%RH），而小試批次生產(chǎn)是在夏季，環(huán)境相對(duì)濕度相對(duì)更高(大等于60%RH)。項(xiàng)目組推測是環(huán)境相對(duì)濕度變大所致。

消失的晶型這一現(xiàn)象如何發(fā)生至今仍是個(gè)謎，沒有一個(gè)確切的定論。有人認(rèn)為是晶種（不一定與要結(jié)晶的化合物由相同的分子組成），指的是一粒微小且非預(yù)期的晶體結(jié)構(gòu)模板。這顆晶種，無人知曉其從何而來，實(shí)驗(yàn)室中微量雜質(zhì)（雜質(zhì)譜和雜質(zhì)水平反生變化）或環(huán)境粉塵（塵埃、煙霧顆粒和其他小的異物）即可充當(dāng)晶種，導(dǎo)致晶型失控。從這些消失的晶型案例背后的思考，給筆者的幾點(diǎn)啟示：

結(jié)語

消失的晶型是真的消失了嗎？
答案是否定的，早在1995年一篇文獻(xiàn)中，Jacewicz and Nayler表達(dá)了他們的觀點(diǎn)，亞穩(wěn)晶型的消失只是局部和暫時(shí)的現(xiàn)象，任何獲得過的晶體形式都應(yīng)該能夠被重新制備，只是暫時(shí)沒有找到合適的條件。

為什么在相當(dāng)長一段時(shí)間后，仍然會(huì)出現(xiàn)更穩(wěn)定的晶型（之前認(rèn)為穩(wěn)定的晶型消失），沒有親身經(jīng)歷過這種現(xiàn)象的人，對(duì)消失的多態(tài)和無意播種的作用可能是持懷疑態(tài)度的，甚至不相信，但是這種現(xiàn)象的確就發(fā)生在我們的身邊。種子晶體，它們在空氣中，你看不到它們，你聞不到它們，你也無法探測到它們，但它們就在哪里。多晶型現(xiàn)象無法預(yù)測，你永遠(yuǎn)不知道是否還有更穩(wěn)定的晶型存在，這也是目前藥物晶型研究難以克服的困難之一。就藥物固態(tài)研發(fā)這一環(huán)節(jié)來說，我們可以做的是：盡量減少后續(xù)藥物開發(fā)中轉(zhuǎn)晶（原晶型的消失，新的更穩(wěn)定的晶型出現(xiàn)）的風(fēng)險(xiǎn)存在。

參考文獻(xiàn):
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