消失的多晶型案例

案例一：利托那韋

最著名的多態消失的例子非利托那韋莫屬，這是一種抗病毒化合物，由雅培實驗室于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（艾滋病）。膠囊是基于在開發過程中發現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，這種被稱為Form II。此外，研究發現，在引入Form II的任何實驗室中，再也不能制備出Form I。甚至有人猜測，在實驗室中，Form I轉化為Form II僅僅是因為有個人之前接觸過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退出市場。

Form II形成的可能原因：異質成核。具體就是，發現利托那韋在堿催化反應中降解形成一種含氨基甲酸酯的產物如下圖，其結構與II型利托那韋的構象相關。還發現該降解產物形成速度非常快，并且由于其穩定性更高，其溶解度低于利托那韋。最終得出結論，該降解產物可能從經歷溶劑損失的利托那韋母液中結晶出來，然后作為Form II的晶種。

案例二：LAB687

晶型消失的另一個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）。其多晶型形式的發現與分子的合成工藝開發密切相關。在早期開發階段，LAB687可結晶為兩種晶型Form A和Form B。利用早期合成路線生產的原料藥（Form A）開展了系統的多晶型篩選，另外發現Form C。由于Form B無法重復制備，Form A和Form C具有相似的溶解度和物理穩定性，但Form C比Form A具有更好的過濾和流動性能， Form C最終被選定為后續開發的目標晶型。然而，當中試放大已知可穩定生產Form C的結晶工藝至千克級別時，意外出現了Form D。自從Form D出現以后，Form A和Form C便無法再重復制備。

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

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年發現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，該藥物的進一步開發涉及在公司的中試車間進行批次放大生產，規模達到公斤級別，其化學工藝基本沿用了前期方法，均為Form 1。1980年4月15日生產了一批次的，紅外檢測發現在1045 cm-1的位置出現了一個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，共觀察到9種晶型，理化性質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和亞穩晶型Form 4/ 5/ 7。

綜合篩選和評估結果，最終確定Form 2作為優勢晶型進行后續開發。然而，意料不到的事情發生了，合成工藝路線優化完之后，用新的路線制備的樣品再去重復制備Form 2，結果發現無法重復獲得，同時發現了一個之前晶篩未發現的新晶型，命名為Form 10。經調查，美迪西固態研究團隊發現早期用于晶篩的樣品和后期開發的樣品雜質譜不一樣，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，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和亞穩晶型Form 2/ 3/ 7/ 8/ 9/ 10/ 16/ 17/ 23。

綜合篩選和評估結果，水合物Form 1被選為優勢晶型進行后續開發。在后來的小試批次開發，Form 1卻再也無法重復獲得，出現了一個晶篩未發現的新晶型，命名為Form 26。Form 1和Form 26均為水合物，Form 26的水合量比Form 1更高。為什么晶篩的時候未能發現更高水含量的水合物Form 26，美迪西固態研究團隊初步分析，晶型篩選的開展時間是在2月份，環境濕度比較低（小等于30%RH），而小試批次生產是在夏季，環境相對濕度相對更高(大等于60%RH)。項目組推測是環境相對濕度變大所致。

消失的晶型這一現象如何發生至今仍是個謎，沒有一個確切的定論。有人認為是晶種（不一定與要結晶的化合物由相同的分子組成），指的是一粒微小且非預期的晶體結構模板。這顆晶種，無人知曉其從何而來，實驗室中微量雜質（雜質譜和雜質水平反生變化）或環境粉塵（塵埃、煙霧顆粒和其他小的異物）即可充當晶種，導致晶型失控。從這些消失的晶型案例背后的思考，給筆者的幾點啟示：

結語

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

為什么在相當長一段時間后，仍然會出現更穩定的晶型（之前認為穩定的晶型消失），沒有親身經歷過這種現象的人，對消失的多態和無意播種的作用可能是持懷疑態度的，甚至不相信，但是這種現象的確就發生在我們的身邊。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。多晶型現象無法預測，你永遠不知道是否還有更穩定的晶型存在，這也是目前藥物晶型研究難以克服的困難之一。就藥物固態研發這一環節來說，我們可以做的是：盡量減少后續藥物開發中轉晶（原晶型的消失，新的更穩定的晶型出現）的風險存在。

參考文獻:
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