拉曼光譜在固體製劑晶型鑑別中的應用
2020-11-25 健康界本文案例：咪唑斯汀緩釋片晶型鑑定
在仿製藥一致性評價研究工作中，製劑中API的晶型研究是非常重要的一個環節，
國家藥品監管機構要求固體製劑多晶型藥物的研究者對製劑中的主藥成分在研製、生產和貯存過程中的晶型進行表徵
固體製劑多晶型藥物仿製藥一致性評價研究工作中，需對自製製劑和參比製劑中主藥晶型的一致性進行研究。
藥物晶型表徵的分析方法有很多樣，其中X射線粉末衍射法是對藥物晶型進行直接檢測的常規手段，但對於製劑中API含量佔比較低的情況，特別是處方中輔料組分對主藥PXRD檢測有幹擾時，這項工作則具有極大挑戰。
儘管在自製製劑API的晶型研究中可以通過人為提高API的含量來減小輔料的幹擾，從而提高檢測準確程度，但此方法不適用於仿製藥中對原研製劑的反向研究。另一方面，使用X射線粉末衍射法判定固體製劑中活性成分的晶型時，不可避免需要對製劑進行研磨處理，此過程有可能造成晶型轉變，進而導致晶型判定結果出現偏差。
拉曼光譜技術在此時的優勢就可以凸顯出來
1 通常API因含有π電子而高度可極化，同時大多數輔料如纖維素和澱粉因僅含σ鍵而不具有可極化性，所以API的拉曼信號強度會高於輔料。2 拉曼光譜技術具有更低的檢測限（拉曼雷射束聚焦的部位通常為0.2-2mm，微量的樣品即可滿足測定需要）。3 拉曼光譜測定時不需要對製劑進行研磨或脫水處理，可極大程度避免前處理造成的轉晶。
此外，水分子的拉曼散射非常微弱，使得拉曼亦可用於半固體製劑的晶型鑑別。
案例分析：咪唑斯汀緩釋片晶型鑑定
案例：咪唑斯汀緩釋片中主藥成分為咪唑斯汀，根據文獻報導，其存在Form A、Form B兩種晶型，主藥含量佔比為4.8%，且輔料組分乳糖對主藥晶型分析具有幹擾。現需要對原料藥，自製製劑及參比製劑中晶型的一致性進行確認。
01 原料藥晶型確認：
圖：咪唑斯汀原料藥PXRD圖譜與文獻圖譜對比
咪唑斯汀原料藥的PXRD圖譜可以分析原料藥圖譜與文獻報導中Form A 峰形一致，推斷咪唑斯汀原料藥晶型為Form A。
02 製劑中晶型鑑定：
應用X射線粉末衍射法進行鑑定，得到參比製劑、自製製劑的圖譜。PXRD圖譜由於製劑中的輔料幹擾，單獨採用X射線粉末衍射法進行製劑晶型分析難度較大。
圖：咪唑斯汀原料藥、製劑和一水乳糖的PXRD對比圖
拉曼光譜法
採用拉曼光譜法對原料藥和製劑的切面進行掃描，對活性成分較為集中的區域進行採集，從而對活性成分的信號進行優化；通過對輔料的拉曼光譜進行收集，定性排除輔料的幹擾，進而鎖定製劑中微量的藥物晶型信號，對製劑中活性成份的晶型進行鑑定。
圖：咪唑斯汀原料藥拉曼光譜圖
圖：咪唑斯汀製劑中輔料的拉曼光譜圖
03 參比製劑中API晶型比對：
經過多次掃描和採集，進一步排除輔料乳糖對製劑中活性成分拉曼信號的幹擾，得到優化後參比製劑中API的拉曼信號。採用拉曼成像的方法找到活性成分較為集中的區域，進行單點檢測，精準採集活性成分信號。排除乳糖幹擾拉曼信號後，可知參比製劑中的API信號圖譜和原料藥圖譜吻合，推測為同一晶型。
圖：參比製劑中拉曼成像檢測位置（黃色虛線區域）（紅色為活性成分集中位置）
圖：參比製劑中API信號、咪唑斯汀原料藥及乳糖的拉曼圖譜
04 自製製劑中API晶型比對：
依舊應用拉曼顯微成像法，定位活性成分在緩釋片製劑中分布較為集中的區域，採用單點檢測，精準採集活性成分拉曼信號。通過多次的信號掃描和大量檢測，排除輔料乳糖的幹擾。將經X射線粉末衍射法確證為Form A的原料藥進行拉曼單點檢測，並與製劑中活性成分的拉曼信號進行對比。結果顯示，自製咪唑斯汀緩釋片中主藥為Form A，且與原研製劑一致。
圖：自製製劑拉曼成像檢測位置（黃色虛線區域）（紅色為活性成分集中位置）
圖：自製製劑中API信號、咪唑斯汀原料藥及乳糖的拉曼圖譜
05 自製製劑中API的晶型與參比製劑的晶型比對：
將自製製劑和參比製劑中檢測到的藥物活性信號對比，結合輔料的拉曼圖譜分析，主要為乳糖幹擾，排除幹擾後分析可知，自製製劑和參比製劑中的API信號圖譜吻合，推測為同一晶型。
圖：製劑中活性成分信號和乳糖對比
結果顯示，咪唑斯汀原料藥晶型為Form A，自製製劑和參比製劑中的API信號圖譜吻合，推測為Form A。
結語
該案例採用X射線粉末衍射法對研磨成粉的製劑直接掃描，無法排除輔料乳糖的幹擾，對晶型判定造成了極大困擾；而拉曼光譜法高分辨採點掃描的特性決定了它可以高效判定製劑中低含量活性成分的晶型。可以確定拉曼光譜法在製劑中主藥含量低且輔料對主藥X射線衍射分析有幹擾的晶型鑑別中具有應用價值。同時，使用拉曼光譜對製劑進行掃描時，無需對樣品進行研磨（如片劑）、過濾（如混懸液）等高強度前處理，因此能夠排除樣品處理過程中轉晶的可能。
參考文獻：
[1]陳東,楊震,王重文,高明,劉暉暉,吳傳斌.拉曼光譜在咪唑斯汀緩釋片晶型鑑別中的應用[J].生命科學儀器,2020,18(03):59-65.
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