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​多晶型对溶解度的影响有多大?

​多晶型对溶解度的影响有多大? 青云瑞晶
2023-01-18
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导读:以下文章来源于药物处方前研究 ,作者处方前小学生。在药物研发过程中,盐型筛选和晶型筛选是不可或缺的重要环节。
以下文章来源于药物处方前研究 ,作者处方前小学生。

在药物研发过程中,盐型筛选和晶型筛选是不可或缺的重要环节。盐型和晶型对药物的理化性质以及生物利用度有很大影响。溶解度是影响生物利用度的重要因素,因此,在药物固态选择时,溶解度是重要的评估指标之一。盐由于引入对离子,溶解度有时候会产生巨大的改变,几倍,几十倍,甚至上千倍都是有可能的。而对于多晶型,同种化合物不同晶型的溶解度差异有多大呢?MADHU PUDIPEDDIABU T.M. SERAJUDDIN对此进行了统计和分析。

作者统计了55个化合物共81个溶解度比值(同一个化合物可能有多个晶型,其他晶型溶解度和稳定晶型溶解度的比值可能不止一个),统计的结果如下图所示。其中X轴是样品编号,Y轴是不同晶型溶解度的比值。

从图中可以看出,绝大多数的溶解度比值小于2。有一个化合物比较特殊,就是沛马沙星(premafloxacin),他两种晶型的溶解度比值达到了惊人的23.1。剔除这个特例,其他化合物不同晶型溶解度的比值见下图。总体而言,溶解度的比值是1.7(剔除沛马沙星)。

作者还统计了水合物和无水晶型溶解度的比值,结果见下图,Y轴是无水晶型溶解度和水合物溶解度的比值。如果有多个无水晶型或者水合物,溶解度比值取最大的。从图中可以看出,大部分溶解度比值是小于2的,也有部分化合物比值比较高。总体而言,无水晶型和水合物的溶解度差异还是大于两个无水晶型之间溶解度差异的。绝大多数情况下,水合物的溶解度是低于无水晶型的,但也有一些特例。比如LY334370 HCl水合物固有溶出速率比无水晶型高6倍左右。

溶解度和晶型的热力学性质相关,可以通过不同的公式进行计算,下面展示的两种不同的计算方法。其中ΔHf是熔化焓,Tm是熔点,X是溶解度,T是温度。通过两种晶型的熔点和焓值,就可以计算两者溶解度的比值。例如上文提到的沛马沙星,晶型I的吉布斯自由能高于晶型III,而且晶型I的熔点比晶型III高出60K左右,这也是为什么两种晶型的溶解度比值如此之大的原因。



由上面的讨论,同一化合物不同晶型的溶解度差异一般而言不会有特别大的差异,其差异远小于游离态和盐之间的差异,以及不同盐之间的差异。因此,在盐型筛选时,溶解度可以作为一个重要的盐型选择指标,而多晶型筛选时,溶解度不建议作为晶型筛选的指标。为了溶解度的优势而选择亚稳晶型可能得不偿失,毕竟亚稳晶型存在转晶的风险,而且溶解度也可能通过其他的手段去改善,不一定要通过选择亚稳晶型。
参考文献:
Pudipeddi, Madhu, and Abu TM Serajuddin. "Trends in solubility of polymorphs." Journal of pharmaceutical sciences 94.5 (2005): 929-939.

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