傅蓉，劉芳，趙曉冬 編譯，王棘 審校

(1 遼寧省藥品檢驗(yàn)檢測(cè)院 沈陽(yáng)110036；2 沈陽(yáng)藥品檢驗(yàn)所 沈陽(yáng)110000)

1 前言

藥物的晶型狀態(tài)對(duì)療效的影響在20世紀(jì)五六十年代就已被認(rèn)識(shí)到，但由于種種原因沒(méi)有受到重視，尤其是在我國(guó)仿制藥物的研發(fā)過(guò)程中，由于技術(shù)和條件的限制，亦未受到重視。事實(shí)上，晶型是影響藥品療效的重要因素。藥物原料的晶型狀態(tài)影響藥品質(zhì)量，優(yōu)勢(shì)藥物晶型的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)藥物作用一致的基礎(chǔ)。優(yōu)勢(shì)藥物晶型是指同一種藥物的多種晶型中，最適合用于制備藥物的晶型狀態(tài)。一種藥物可以有多種晶型，也可能有一種或多種優(yōu)勢(shì)藥物晶型。優(yōu)勢(shì)藥物晶型的生物活性有兩個(gè)方面的要求，一是同一藥物的多種晶型中生物利用度最好，二是在生物體內(nèi)吸收可以達(dá)到有效血藥濃度。這是保證藥物在體內(nèi)發(fā)揮治療作用的基本要求。對(duì)于原料藥，一旦確定了使用的優(yōu)勢(shì)藥物晶型，控制其晶型也就相對(duì)簡(jiǎn)單，可以采用多種方法進(jìn)行檢測(cè)，如X射線衍射法、紅外光譜法、熱分析法等。

大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素是指分子結(jié)構(gòu)中具有14～16元內(nèi)酯環(huán)的抗生素。通常所說(shuō)的大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素是指鏈霉菌產(chǎn)生的廣譜抗生素，具有基本的內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)，對(duì)革蘭陽(yáng)性菌和革蘭陰性菌均有效，尤其對(duì)支原體、衣原體、軍團(tuán)菌、螺旋體和立克次體有較強(qiáng)的作用。迄今為止發(fā)現(xiàn)的大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素已逾百種，目前上市的產(chǎn)品已發(fā)展到第三代，在研品種也發(fā)展至第四代。

大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素主要是從抗生菌發(fā)酵液中提取精制的次級(jí)代謝產(chǎn)物，或是再經(jīng)過(guò)生物或化學(xué)方法衍生修飾制備而得。由于提取工藝和選用的溶媒,結(jié)晶條件等不同，同種藥物可有不同晶型。不同的晶型直接影響藥物的生物利用度、穩(wěn)定性和毒性。目前，對(duì)大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素晶型的研究大部分集中在以下三個(gè)方面；一是對(duì)其物理和化學(xué)性質(zhì)差異所帶來(lái)的藥效差異進(jìn)行研究，二是針對(duì)晶型與雜質(zhì)關(guān)系的研究，有很大一部分集中于雜質(zhì)在對(duì)晶體結(jié)晶過(guò)程中晶型的控制；三是對(duì)不同晶型晶體的雜質(zhì)含量差異的研究。

2 紅霉素晶型研究進(jìn)展

紅霉素(圖1)是最早上市的大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素，近年來(lái)，紅霉素及其(酯)衍生物仍然因療效確切而受到關(guān)注，生產(chǎn)和銷(xiāo)售日趨活躍。

2.1 晶型

紅霉素堿具有四種晶型，即無(wú)定型、部分結(jié)晶堿、無(wú)水物、二水化合物。有研究者對(duì)四種晶型進(jìn)行了物理吸收的研究，測(cè)定健康志愿者血藥濃度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，無(wú)定形紅霉素的吸收最慢，無(wú)水物及二水化合物吸收較快，四種晶型的達(dá)峰時(shí)間(tmax)：無(wú)定形＞部分結(jié)晶堿＞無(wú)水物＞二水化合物。四種晶形的峰濃度(Cmax)以部分結(jié)晶堿為最低：無(wú)水物＞二水化合物＞無(wú)定形＞部分結(jié)晶堿。四種晶型的生物利用度(AUC)也是以部分結(jié)晶堿為最低：無(wú)水物＞二水化合物＞無(wú)定形＞部分結(jié)晶堿。紅霉素?zé)o水物及二水化合物比無(wú)定形或部分結(jié)晶堿吸收快且完全。

2.2 生產(chǎn)工藝對(duì)晶型的影響

紅霉素生產(chǎn)過(guò)程中，提純通常采用溶析結(jié)晶的方法。有研究表明，溶析結(jié)晶過(guò)程中采用的溶劑不同，對(duì)紅霉素結(jié)晶晶習(xí)和純度均有影響。此外，溶析結(jié)晶過(guò)程中，對(duì)溫度、結(jié)晶速度、反應(yīng)時(shí)間等條件的控制，可對(duì)紅霉素效價(jià)和收率，以及晶體的晶型、粒度產(chǎn)生影響。

目前國(guó)內(nèi)紅霉素廠家生產(chǎn)的紅霉素產(chǎn)品雜質(zhì)(紅霉素B、C、D、E、脫水紅霉素、紅霉內(nèi)酯B、3-碳霉糖紅霉內(nèi)酯B等)含量較高，這除了與紅霉素發(fā)酵液的質(zhì)量有較大關(guān)系外，還與溶析結(jié)晶過(guò)程中采用的溶劑有關(guān)。生產(chǎn)上一般是通過(guò)紅霉素乳酸鹽轉(zhuǎn)堿結(jié)晶，紅霉素乳酸鹽轉(zhuǎn)堿所用的溶劑(即結(jié)晶過(guò)程的原溶劑)是丙酮，沉淀劑是水。上述紅霉素產(chǎn)品中的雜質(zhì)，在紅霉素A結(jié)晶時(shí)可能會(huì)共結(jié)晶出來(lái)或被吸附在晶體上，造成產(chǎn)品雜質(zhì)含量高，這些雜質(zhì)含量的高低除了與結(jié)晶過(guò)程的控制有很大關(guān)系外，與原溶劑種類(lèi)也有很大關(guān)系。因?yàn)榧t霉素A與紅霉素B、C、D、E等雜質(zhì)由于分子上部分基團(tuán)不同導(dǎo)致了它們之間極性的差異，因此在不同極性的溶劑中它們的溶解度也會(huì)有差別，為了提高產(chǎn)品純度，應(yīng)選擇一種溶劑使雜質(zhì)的溶解度較高，而不與紅霉素A共結(jié)晶或析出來(lái)極少量；同時(shí)，溶劑還會(huì)影響晶習(xí)(晶體的外形)，良好的晶習(xí)有助于過(guò)濾、分離、洗滌和干燥。有研究報(bào)道，選取異丙醇、正丙醇、乙醇、丙酮等4種常用的毒性較低的溶劑作為紅霉素乳酸鹽轉(zhuǎn)堿時(shí)的溶劑，采用混合溶劑丙酮與乙醇(體積比3∶1)混合溶劑為紅霉素結(jié)晶的原溶劑，以達(dá)到抑制結(jié)晶液中某些雜質(zhì)的析出。所得到的紅霉素晶體，較結(jié)實(shí)，過(guò)濾和洗滌容易，且純度有較大提高。

研究將紅霉素溶析結(jié)晶的溫度、溶劑與反溶劑的質(zhì)量比、結(jié)晶速度、反應(yīng)時(shí)間等條件進(jìn)行優(yōu)化，探討對(duì)紅霉素效價(jià)和收率的影響，以及結(jié)晶條件與所得晶體的晶型、粒度的關(guān)系。采用變溫變攪拌強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)結(jié)晶方法，調(diào)控紅霉素結(jié)晶過(guò)程，以獲得純度高、質(zhì)量穩(wěn)定的紅霉素晶體。結(jié)果表明：較高溫度下,控制反溶劑的導(dǎo)入速率，在一定的過(guò)飽和度范圍內(nèi)起晶,然后逐漸降溫養(yǎng)晶；期間隨著起晶、晶體生長(zhǎng)和養(yǎng)晶陳化不同結(jié)晶階段的轉(zhuǎn)換采用不同的攪拌強(qiáng)度，以控制整個(gè)結(jié)晶過(guò)程的穩(wěn)定性。該方法制備的紅霉素晶體為規(guī)則的長(zhǎng)方體，體積明顯增大，粒度分布集中，生物效價(jià)也有明顯提高。

3 克拉霉素晶型研究進(jìn)展

克拉霉素(clarithromycin)，又名6-O-甲基紅霉素A，是第二代大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素，它阻斷了紅霉素A酸降解的歷程，成功地克服了第一代紅霉素在胃酸中易分解的缺點(diǎn)，同時(shí)有著良好的體內(nèi)體外活性和藥動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，市場(chǎng)潛力巨大。而且克拉霉素還是第三代酮內(nèi)酯類(lèi)抗生素的合成原料，所以克拉霉素的合成工藝至今仍是研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。

3.1 晶型

研究表明，克拉霉素主要有三種晶型：Form O, Form Ⅰ和Form Ⅱ。其中，克拉霉素的溶劑型化合物即Form O可以在50℃左右干燥脫去溶劑，生成Form Ⅰ；但若生成Form Ⅱ，必須在真空下并且在100℃以上干燥。Form Ⅱ是克拉霉素最熱穩(wěn)定的晶型，也是市售商品藥物的重要成分，因此Form Ⅱ的制備及其晶型轉(zhuǎn)換引起了廣泛的興趣。

3.2 生產(chǎn)工藝對(duì)晶型的影響

有報(bào)道稱(chēng)，對(duì)制備Form Ⅱ的各種影響因素進(jìn)行了詳細(xì)的研究，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了兩條新的晶型轉(zhuǎn)換路線：克拉霉素分別與檸檬酸和酒石酸成鹽，在乙醇－水、丙酮－水、異丙醇－水中調(diào)堿，經(jīng)常壓60℃下干燥，DSC分析證明該晶型為Form Ⅱ。該工藝避免了文獻(xiàn)中真空高溫干燥的轉(zhuǎn)晶條件，易于工業(yè)化生成。

此外，晶型易受到溫度、壓力、相對(duì)濕度的影響，因此在制劑工藝的粉碎、制粒、干燥、壓片、包衣等操作過(guò)程及貯存過(guò)程中易發(fā)生轉(zhuǎn)變，進(jìn)而影響藥品溶出度及生物利用度。因此藥物的晶型確定后，確保制劑產(chǎn)品中藥物晶型保持不變十分重要(引用固體制劑生產(chǎn)中)。濕法制粒過(guò)程中引入的溶劑易與藥物形成溶劑化物，改變藥物晶型。有研究報(bào)道，在克拉霉素固體制劑生產(chǎn)中，分別引入5種表面活性劑或水溶性聚合物，探討對(duì)克拉霉素最終制劑中晶型轉(zhuǎn)變的影響。結(jié)果表明不論在制粒前加入的是FormⅠ還是FormⅡ，濕法制粒過(guò)程中引入吐溫80、聚乙二醇和硬脂酸聚烴氧40酯溶劑，制劑中克拉霉素均為Form Ⅱ晶型。

4 地紅霉素晶型研究進(jìn)展

地紅霉素與紅霉素具有相似的抗菌活性，并且同為14元環(huán)大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素，但因其組織滲透力強(qiáng)、消除半衰期長(zhǎng)，故具有強(qiáng)效、長(zhǎng)效及療程短等特點(diǎn)。在大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素中是具有發(fā)展前途的新的替代品種。

4.1 晶型

地紅霉素為半合成單組分抗生素，具有多晶現(xiàn)象。但目前對(duì)晶型研究較少，有研究比較了兩種不同晶型地紅霉素的體外抗菌活性，結(jié)果表明，含量接近的不同晶型的地紅霉素，體外抗菌活性存在明顯的差異。

4.2 生產(chǎn)工藝與晶型

通過(guò)改變?nèi)軇┓N類(lèi)，可以使地紅霉素結(jié)晶析出過(guò)程中發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，從而達(dá)到有效的除雜效果。該過(guò)程中發(fā)生的晶型轉(zhuǎn)變也就是改變分子構(gòu)象，從而改變分子間作用力，使得雜質(zhì)分子不能再以氫鍵或者是共扼鍵等作用方式嵌入晶體晶格，從而可以達(dá)到去除雜質(zhì)的效果。

目前生產(chǎn)過(guò)程中結(jié)晶工藝不穩(wěn)定， 缺少晶型評(píng)價(jià)與選擇的研究。產(chǎn)品多為混晶，而且多晶型共生造成混晶的抗菌活性低。

5 阿奇霉素晶型研究進(jìn)展

阿奇霉素(圖2)是由紅霉素衍生得到的，是首個(gè)上市的15元氮雜大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)(氮雜內(nèi)酯類(lèi))抗生素。阿奇霉素作為第二代紅霉素類(lèi)產(chǎn)品，抗菌譜較廣，保留了紅霉素對(duì)G+菌的活性，對(duì)紅霉素敏感的金葡菌有抑制作用，且對(duì)肺炎鏈球菌、化膿性鏈球菌、草綠色鏈球菌有較好的活性。它被廣泛應(yīng)用于呼吸系統(tǒng)，泌尿系統(tǒng)及皮膚軟組織感染等，美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)替代青霉素類(lèi)藥物作為抗感染藥物的一線藥物，還可以治療艾滋病患者分支桿菌感染。阿奇霉素的另一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是具有獨(dú)特的藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，吸收后可被轉(zhuǎn)移到感染部位，達(dá)到很高的組織濃度。阿奇霉素還具有半衰期長(zhǎng)，給藥次數(shù)少，療程較短，不良反應(yīng)發(fā)生率低等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)際抗感染藥物市場(chǎng)上一直是炙手可熱的品種。

圖2 阿奇霉素結(jié)構(gòu)式

5.1 晶型

阿奇霉素用不同溶劑、不同方法制備存在多晶型現(xiàn)象。阿奇霉素一水晶型和二水晶型是阿奇霉素最常見(jiàn)的兩種晶形。一水晶型溶劑殘留高，吸濕性強(qiáng)；二水晶型穩(wěn)定性好。

5.2 生產(chǎn)工藝與晶型

阿奇霉素一水晶型溶劑殘留高，吸濕性強(qiáng)，制備方法可以采用乙醇、異丙醇、甲酸乙酯等溶劑溶解后直接回收制備。

美國(guó)PFIZER公司于1987年申請(qǐng)專(zhuān)利保護(hù)阿奇霉素二水晶型，采用的方法是用醇類(lèi)溶劑和四氫呋喃的混合溶劑加水結(jié)晶。國(guó)內(nèi)制備二水晶型的方法有用丙酮加水結(jié)晶制備。

從文獻(xiàn)報(bào)道來(lái)看制備阿奇霉素一水晶型與二水晶型采用的溶劑其實(shí)并無(wú)太大區(qū)別，不同的僅是結(jié)晶的方法。研究報(bào)道對(duì)阿奇霉素結(jié)晶過(guò)程中養(yǎng)晶步驟的加水量、養(yǎng)晶溫度、時(shí)間、后期加水溫度對(duì)結(jié)晶過(guò)程影響等因素進(jìn)行研究。結(jié)果表明，阿奇霉素二水晶型比一水晶型更穩(wěn)定，一水晶型在一定的條件下轉(zhuǎn)化為二水晶型；一水晶型是動(dòng)力學(xué)控制的穩(wěn)定狀態(tài)，而二水晶型是熱力學(xué)控制的穩(wěn)定狀態(tài)。并分別提出了阿奇霉素一水晶型和阿奇霉素二水晶型制備的優(yōu)化方法。

6 展望

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)在藥物研發(fā)過(guò)程中，逐漸關(guān)注到藥物晶型的研究，特別是隨著仿制藥一致性評(píng)價(jià)工作展開(kāi)和深入，國(guó)內(nèi)制藥行業(yè)也越來(lái)越意識(shí)到，晶型是影響藥品療效的重要因素之一，藥物原料的晶型狀態(tài)影響藥品質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)藥物晶型的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)藥物作用一致的基礎(chǔ)。尤其對(duì)于大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素這類(lèi)難溶性藥物，晶型研究具有重要的價(jià)值和意義。晶型不同，可能會(huì)影響到藥物的溶解、釋放、吸收以及療效等各個(gè)環(huán)節(jié)，應(yīng)關(guān)注被仿制藥物的晶型，力求一致。而在新藥研發(fā)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)真正的優(yōu)勢(shì)藥物晶型，可以使藥品達(dá)到最佳的治療效果，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)藥品質(zhì)量的有效控制，使其產(chǎn)生穩(wěn)定且可靠的治療效果。