3.2 手性药物的结构确证 手性药物的结构(或通过生成其衍生物)确证应在上述一般研究的基础上,对其绝对构型进行确证。常用方法有单晶 X-衍射(XRSD)、核磁共振谱(NMR)、圆二色谱(CD)、旋光光谱(ORD)以及前述的 NOESY 或NOE 谱(主要适用于具有刚性结构的药物)等。其中单晶 X-衍射(XRSD)为直接方法,后三种为间接方法。 3.2.1 单晶
X-衍射(XRSD) 可获得有关药物晶型的相关信息、药物的相对或绝对构型以及与药物以结晶形式存在的水/溶剂及含量等一系列信息。 手性药物绝对构型的测试,建议采用单晶 X 射线四园衍射仪,CuKα靶,衍射实验的 θ 角范围不低于 57°。 普通的单晶 X-衍射不能区分对映体,仅能推导出在空间的相对位置和药物的相对构型。 3.2.2 圆二色谱(CD
) 该项测试通过测定光学活性物质(药物)在圆偏振光下的 Cotton 效应,根据 Cotton 效应的符号获得药物结构中发色团周围环境的立体化学信息,并与一个绝对构型已知的与待测药物结构相似药物的 Cotton 效应相比较,即可能推导出待测物的绝对构型。 此外对于一般具有刚性结构的环体系的羰基药物,通过比较其 Cotton效应的符号并结合经验规律“八区律”,亦可能预测某些羰基药物的绝对构型。 3.2.3 旋光光谱 通过比较相关药物的旋光性,可得到手性药物的相对构型信息。如能得知药物旋光的可测范围,则在一系列反应后,药物绝对构型可从用于制备该药物的底物构型推导得到。 在采用该方法测定药物绝对构型时,要在相同的溶剂中以相同的浓度和温度测定旋光,以保证比较的可靠性。 3.2.4 NOESY 或
NOE 谱 通过对具有刚性结构(或优势构象)药物官能团上质子的选择性照射,致使与其相关质子峰强度的增减和相互间偶合作用的消失,从而推测出邻近官能团的空间构象,进而可获得药物构型的信息。 3.2.5 其他方法 例如化学比较法、核磁共振法等。 3.3 药物晶型的研究 在药物研发过程中,多晶型现象是普遍存在的,其中有部分药物因晶型不同具有不同的生物利用度和/或生物活性,特别是水溶性差的口服固体药物。 对于新化学实体的药物,应对其在不同结晶条件下(溶剂、温度、结晶速率等)的晶型进行研究;通过不同晶型对药物活性和毒性等影响的研究可为其临床应用晶型的选择提供依据。 对于仿制已上市的药物,应进行自制药物的晶型与已上市药物晶型比较的研究,以保证自制品晶型的正确性。 进行连续多批样品晶型一致性的研究,是判断药物制备工艺是否稳定的依据之一。 药物晶型测定方法通常有粉末 X-衍射、红外光谱、热分析、熔点、光学显微镜法等。 3.3.1 粉末
X-衍射(XRPD) 该项测试是判断化合物(药物)晶型的首选方法。 3.3.2 红外光谱(IR) 结构相同但晶型不同的药物其红外光谱在某些区域可能存在一定的差异,因此比较药物的 IR 可以用于区分药物的晶型,但应注意在研磨、压片时可能会发生药物晶型的改变。 3.3.3 熔点(Melt
point,mp) 结构相同但不同晶型的药物其熔点可能存在一定的差异,熔点也可以用于晶型研究。 3.3.4 热分析 用于药物的物理常数、熔点和沸点的确定,并作为鉴别和纯度检查的方法。晶型不同的药物其热分析图谱有一定的差异,常用的方法有差示扫描量热法(DSC)和差热分析法(DTA)等。 3.3.5 其他方法 光学显微镜法等。 3.4 药物结晶水或结晶溶剂的分析 对于含有结晶水或结晶溶剂的药物,应对药物中的水分/溶剂进行分析。 常用分析方法为热重、差热分析、干燥失重、水分测定、核磁共振以及单晶 X-衍射(XRSD)。 3.4.1 热重 可获得药物的吸附水/溶剂、结晶水/溶剂及初步的分解温度等信息。结合差热分析的结果,还可判断测试药物在熔融时分解情况。 3.4.2 差热分析 该项测试可推测出测试药物的吸附水/溶剂、结晶水/溶剂以及熔点、有无多晶型存在和热焓值等信息。 3.4.3 干燥失重 该方法可以获得药物中的结晶水或溶剂、吸附水或溶剂的含量。 3.4.4 水分测定 可以获得样品中总含水量的信息(结晶水或吸附水)。 3.4.5 单晶
X-衍射(XRSD) 单晶
X-衍射在提供药物元素组成、分子量及结构的同时,还可提供药物中以结晶形式存在的水或溶剂的信息,包括结晶水或溶剂的种类、数量、存在方式等。 3.4.6 其他方法 如通过核磁共振测试,有可能获得药物中含有的部分结晶溶剂的信息。 以上分析方法均有各自的优、缺点,在药物的结构确证研究中应根据药物的结构特征,选择适宜的方法,同时也可利用不同方法所得结果进行相互补充、佐证,以确定存在药物中水或溶剂的种类、数量和形式。 3.5 其他具有特殊结构药物的结构确证 结构中含有金属离子以及 F、P 等元素的药物,可进行相应金属原子吸收以及 F、P 等元素的测定。 3.5.1 原子发射光谱法和原子吸收分光光度法(Atomic emission spectrophotometry、Atomic
absorption spectrophotometry,AES 、AAS) 可用于含有多种金属离子的药物中无机微量元素的含量分析。 AES 常用于金属元素的定性研究,AAS 可用于金属元素定量研究。 3.5.2 络合金属离子存在方式的检测 对于分子中含有顺磁性金属离子的药物,常用的核磁共振(NMR)方法不能得到金属离子在药物中存在方式的确切信息,可采用单晶 X-衍射等方法进行检测。 4、参考文献和结构确证用对照品对结构确证的意义及要求 在结构确证研究中,参考文献和结构确证用对照品对结构确证具有重要的佐证意义,但不是药物结构确证研究的必要条件。 4.1 参考文献对结构确证的意义和要求 参考文献对药物的结构确证具有重要的佐证作用,所用的参考文献应引自国内外权威杂志或专利,但应注意的是不同的测试条件所得到的测试结果亦可能有所差异。药物不同研发阶段的参考文献对药物结构确证所起到的佐证作用可能不同。 4.2 结构确证用对照品对结构确证的意义和要求 结构确证用对照品的结构信息对药物的结构确证亦具有重要的佐证作用,不同来源的结构确证用对照品对药物结构确证的佐证程度不同。对于从制剂中提取、精制所得的结构确证用对照品,如未能验证在提取过程中晶型是否变化,此结构确证用对照品不能作为晶型测定和与晶型有关的其它图谱(如 IR、粉末 X—射线衍射)以及理化性质(如熔点、差热分析、热重分析)检测的对照依据。 结构确证用对照品和测试样品应在同一仪器上采用相同的测试条件进行测试,其纯度应不低于精制品纯度,以保证结构确证用对照品对药物结构确证的支持。
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