原料药的晶型分哪几种-原料药晶型分类
摘要 本文就如何建立TLC法测定有关物质的方法进行论述,系统地阐述了薄层色谱法各条件确定的原理,并列举了质量标准制订中存在的某些问题。
关键词 薄层色谱法(TLC法) 有关物质 方法建立
有关物质是研究药品中除主成分以外的杂质,它可能是原料药合成过程中带入的原料、中间体、试剂、降解物、副产物、聚合体、异构体以及不同晶型、旋光异构的物质,也可能是制剂过程中产生的降解物,或是在贮藏、运输、使用过程中产生的降解物等[1]。这些杂质的存在直接反映药品的有效性和安全性,故要对其进行研究,特别是在药品申报的质量研究资料中需建立其检测方法,并根据生产、稳定性考核等实际情况考虑是否在质量标准中制订该检查项,规定其限度。目前,有关物质的常用测定方法有高效液相色谱法(HPLC法)和薄层色谱法(TLC法)。
TLC的特点是快速、简便,尤其是对无紫外吸收的杂质测定,更具有其应用价值。如能将TLC法与HPLC法有机地结合、或彼此间进行比对研究,便可得到更多、更为准确的有关杂质信息,做到两方法间的相辅相成,相益得彰!本文将着重讨论如何建立薄层色谱法测定有关物质的方法。
1.测定方法类型
常用的方法有杂质对照品法(适用于已知杂质)和自身(稀释)对照法(适用于一般杂质检查,杂质成分少且尚不能取得杂质对照品)。目前国内由于难以获得杂质对照品、故一般均采用自身对照法。
2.展开剂的确定(即专属性试验)
专属性的研究是提供被分析物在杂质和辅料存在时能被区分的证明,该点是色谱条件建立的关键。通常采用在被分析物的对照品或精制品中加入一定量的杂质或辅料,证明色谱条件可将各杂质与被分析物分离[1]。这里的关键是:将多少量的杂质加入到多少量的主成分中。正确的作法是将1%(w/w)浓度量的各杂质加入到100%浓度的主成分中,配制这样的溶液来
验证系统适用性。之所以如此配制,目的是模仿样品中有可能存在的状态,即有少量(1%左右)杂质存在时是否能与主成分达到完全分离,只有这样才能比较客观、科学地反映样品中实际存在情况的(见图1);而不应把该溶液配制成:主成分与中间体相同浓度的。因为一者实际检测时样品中不可能存在此种情况;二者该浓度不易确定,目前国内申报资料中一般的作法均是配制成较低的一致浓度,这样各斑点当然易于完全分离了(见图2),但在实际测定时,由于主斑点急剧增大,很易将相邻杂质包含于主成分斑点中。同样,质量标准中的系统适用性试验用溶液的配制方法亦如此。
(1,3,4为杂质,2为主成分)
图1 图2 (杂质浓度均为供试品溶液浓度的1%)
3.检出条件的确定
其基本出发点是:主成分与相关杂质均应在该条件下显色,且在相同浓度下,斑点大小应基本一致。薄层板的类型根据被测物质的性质来选用,测定有紫外吸收的物质通常选用GF254或GF365板;测定无紫外吸收、需喷显色剂的,常选用硅胶G板或H板,选用该类薄层板时,显色方法根据被测物质的结构式选取,但当有多个显色方法时,应分别进行试验,选取灵敏度最高的显色方法。如醋酸氢化可的松有关物质的测定,中国药典2000年版采用碱性四氮唑蓝试液显色,美国药典26版采用硫酸-乙醇(10:90)溶液显色,两者均为激素类药物的显色方法。醋酸氢化可的松属于激素类中的肾上腺皮质激素,四氮唑法是肾上腺皮质激素的重要显色方法;而硫酸-乙醇显色法则主要是针对激素类中的雌激素的显色反应,对于属于肾上腺皮质激素类的醋酸氢化可的松则反应活性不强,结果两法的灵敏度相差10倍以上。因此,检出条件的确定,一定要在查阅文献的基础上,并根据试验结果进行综合考虑。
4.供试品溶液浓度的确定(灵敏度试验——最低检出限的测定)
供试品溶液浓度的设定在有关物质检测中是至关重要的,浓度越高、越能反映样品中杂质存在的情况,但若设定得过高,则会产生主斑点严重拖尾、“断腰”等超载现象的发生,产生错误结论;若设定太低,又将达不到检测杂质的目的,观测不到杂质量的变化。其设定是根据最低点样量和最大点样量来综合考虑的。
最低检出限虽然是个绝对值,但真正的意义却是其相对值,即相对于供试品溶液的浓度多少而言,所以测定结果不仅要罗列出其绝对值又应列出其相对值,这样最低检出限才有意义!最大点样量则是通过不断加大供试品溶液浓度,直至主斑点严重拖尾、“断腰”等情况出现时来得到的。然后根据最低检出限,采用“上推法”来确定:如一般设定杂质斑点小于1.0%对照斑点,对照溶液的浓度至少应为最低检出浓度(即最低检出限)的20~50倍,则供试品溶液浓度是最低检出浓度的2000~5000倍;反过来,最低检出浓度应至少达到供试品溶液浓度的0.02%~0.05%。应注意的是:由于最低检出量和最大点样量因试验环境、薄层板质量以及即时试验时其他各因素的不同而改变(即耐受性因数),故供试品溶液的浓度在保证小于最大进样量的情况下,可在此基础上设定得再高一些,以保证该浓度可适用于各种条件下。举例说明见表1(规定杂质限度为1.0%)。
表1 最低检出量、最大点样量、供试品溶液和对照溶液浓度之间的比例关系
最大点样量
供试品溶液
对照溶液
最低检出量 浓 度 8mg/ml 3mg/ml 30μg/ml 1μg/ml 点样量 10μl 10μl 10μl 10μl 绝对量 30μg 0.3μg 10ng 相对于样品测定浓度的 100% 1.0% 0.02% 倍 数 关 系 5000倍 30倍 “基准点”
供试品溶液浓度也可设定得再高些,但不可超过最大点样量。
5.加样回收试验(即准确性试验)
准确性试验可采用在预经有关物质测定后的样品中,加入已知量杂质的方法来评价。准确称取各杂质,将含有1%(w/w)浓度的各杂质加入到样品溶液中,以验证所采用的薄层测定条件是否可分离检测出相应的各杂质以及样品中已存在的杂质是否累加,斑点是否加深。该原理同前面所述的专属性研究是一致的。
6.强力破坏试验
该项研究是为了揭示原料药内在稳定性的特性,它是开发研究的一部分。这些试验是在比加速试验更剧烈的条件下进行的,其能够包含药品在销售过程中所遇到的剧烈条件。可取一批样品通过强光、高温、高湿、氧化破坏、以及酸碱破坏来证明该展开条件能分离检测出杂质。
7.展开距离
测定时一定要采用25cm、长薄层板,展开距离应尽可能长一些,以使杂质与主成分尽量分离。如用短板,易造成临近主斑点的杂质斑点“躲进”主斑点中。但同时又应注意,距离拉大,斑点分散,会损失最低检出限,降低灵敏度,故应综合考虑。
8.其它的因素
展开温度应尽量控制在20~25℃之间,尤其在冬季,应注意环境的温度,如太低,将严重影响展开效果。另层析缸的盖儿,应涂抹凡士林油,以保证整个试验过程中,层析缸的密封,避免展开剂挥发;并应在展开前,预先倾入展开剂,以使层析缸内的空气饱和,达到最佳的展开效果。薄层板由于有自制、市售,质量不一也应注意。
二.讨论
1. 质量标准中的系统适用性试验,最好能将最难分离的杂质订入系统适用性试验用溶液的配制,将此杂质的浓度配制为主成分浓度的1%,或0.5%,或0.2%(依据杂质限度而定)进行试验,验证分离度后,再进行样品的测定,以确保试验的准确进行。
2. 质量标准中,应配制系列浓度的对照溶液(即梯度对照),以对杂质有“半定量”的概念,这可更好地评价杂质存在的情况;并应规定杂质的个数及最大杂质斑点的限度,使质量标准更完善、科学。经查阅,中国药典薄层色谱法测定有关物质的有70个品种,仅有2个品种采用了梯度对照,绝大部分品种仅是制定了对照溶液,均未规定杂质个数,和最大杂质斑点限度,如有若干个杂质斑点也无法判定;而英国药典和美国药典则几乎每个品种均采用梯度对照,并规定杂质个数和最大杂质斑点限度,这一点值得学习和推广。
3. 错误的一种误区,认为HPLC法完全替代了TLC法,这是不正确的,一定要做到相互补充、相互论证、相互参考才是最客观、最科学的!
本文是在参阅了日本《分析方法验证》一书和大量日本国内新药申报资料中质量研究部
分的内容所写而成。
原料药结构确证所用样品可以是小试样品吗
原料药的质量是药品质量的基础,其质量不能仅依靠最终的质量标准来控制和保证,还必须对整个制备过程加以控制。结合目前原料药的审报情况,分析整理出以下问题,提请申报者关注:(一)合成工艺 1、缺乏对合成用起始原料、关键原料的合理控制。起始原料内控标准的制订不仅仅是研究资料完整性的一个方面,更重要的是有利于申报单位加强对原料药合成的 起点控制,最大限度地降低可能引入的杂质,保证终产品的纯度。审评中发现申报资料部分研究单位往往忽视制订起始原料的内控标准,或者即使制定,也不是结合 起始原料的工艺设定合理的质控项目(比如未结合工艺,制定相应的杂质控制以及残留溶剂控制)。2、缺少反应终点的监测方法与中间体质控方法。对于反应终点的监测以及中间体的控制,是构成产品质量控制体系的一部分重要内容。建议研发者尽量采用TLC等方法监测反应进程,对关键中间体应建立HPLC法等定量分析方法进行质控,以保证工艺与质量的稳。尤其需要强调的是目前手性原料的合成中,对引入手性的原料、中间体的控制过于粗略。研究单位多采用比旋度的方法对手性原料药合成中的关键原料及中间体进行 光学活性控制,但比旋度对光学纯度的质控而言,是个较为粗略的指标,其数值受样品的化学纯度、水分等的影响而会产生较大的波动,无法较准确体现样品的光学 纯度。同时,由于手物尤其是多个手性中心的药物空间结构确证以及质量控制仅依靠终点控制有一定难度,通常尚需结合起始材料以及中间体的情况进行判断, 故建议此类药物合成中采用手性HPLC法、毛细管电泳等更具专属性的方法控制相关样品的光学纯度。(二)、结构确证 1、结构确证中的对照品问题:结构确证不一定都要使用对照品,在没有对照品时,只需根据结构确证的一般原则:在全面分析化合物结构特征的基础上,结合制备 工艺、文献数据等已有的研究信息,选择针对性强的分析方法来确证化合物的结构。如果选用对照品,则需关注对照品选择的合理性:如以自研产品精制后样品作为 对照品,对结构确证而言,无专属性及特异性意义,因此并不适宜作为结构确证时的对照品;以上市制剂中提取、精制的原料为对照品,可作为部分结构确证时使 用,但由于提取、精制用溶剂及方法的差异,此类对照品与样品有可能存在晶型等方面的差异,故不适宜作为DSC、TG、粉末X-射线衍射等测定时的对照品。2、对口服固体制剂所用的难溶性原料药,缺少对样品晶型的研究晶型不同,可能会影响到产品的稳定性以及溶解性(最终影响生物利用度),为减少临床研究 的风险,建议对难溶物加强晶型研究。可采用不同的精制方法获取具有潜在晶型差异的样品,并对这些样品进行IR或粉末X-射线衍射测定以确定样品是否具 有多晶型,对具有多晶型的样品尽可能选择成熟路线制备晶型热力学稳定的样品作为制剂的原料,同时应兼顾不同晶型样品的溶解度。(三)质量研究与质量标准 该部分研究是存在问题最多的部分,最突出的是有关物质、残留溶剂方法建立的合理性、可操作性及质量可控性。1、有关物质检查:有关物质检查,包括对产品中残留合成原料、中间体、副产物及可能的降解产物的检查,是控制药品质量的重要指标,同时也是药品稳定性评价中需重点考察的项目。其方法学研究需关注以下几个项目:(1)有关物质检查波长的选择:当采用HPLC法,检测器为紫外检测器时,检测波长选择是否合理直接影响到杂质种类、数量的检出,因此检测波长的选择是 方法学研究的重要内容。审评中常见的问题包括: 直接或间接地以主成分的最大吸收波长作为检测波长,由于有关物质检查的对象是杂质,若将主药的最大吸收波长确定为检测波长,则杂质在此波长下的吸收可能偏 低,某些杂质甚至无吸收,这样会造成对杂质含量的低估甚至漏检,从而不能反映产品的真实质量。以样品进行破坏性试验(酸、碱、热、光照、氧化等)后的溶液 做紫外扫描,将扫描图谱中最大吸收波长确定为有关物质的检测波长。因破坏性试验后溶液中存在尚未破坏的主药、降解产物、辅料等,此溶液的紫外吸收为各成分 紫外吸收的加和,并不能反映降解产物的紫外吸收特性。由于未破坏主药所占比例较大,故破坏性试验后溶液的最大吸收波长一般仍为主药的最大吸收波长。因此在有关物质检查的波长选择时,首推通过二极管阵列检测器考察合成用原料、各中间体、各降解产物、主药的紫外吸收特征,或至少通过紫外扫描的方法考 证上述各样品的紫外吸收特征,选择杂质与原料相近的响应值处的波长为有关物质检查波长。对于响应值相差较大的杂质,应建立相应的检查方法及检测波长,或采 用加校正因子的自身对照法。(2)流动相筛选及方法学验证:从目前原料药的审报情况来看,在流动相筛选及方法学验证中,采用强力破坏以获得各种降解产物,并考查各降解产物与主药的分 离度的方法已被申报单位接受并认同,易被申报单位忽视的是对合成用原料、中间体与主药间分离度的考证。而对于原料药而言,这恰恰是原料药流动相筛选及考证 的重点,尤其是对于已有国家标准的原料药,验证国家标准终收载的有关物质检查方法是否适合自研产品的检验,由于合成工艺的可能不同,需重点验证合成用起始 原料、中间体同主药的分离情况。2、残留溶剂:原料药中的残留溶剂系指在原料药生产中使用,但在工艺过程中未能完全去除的有机溶剂。申报情况反映对于残留溶剂的检查可能存在以下问题:(1)研究内容不全面:未进行或只进行部分残留溶剂的检测,原料药中残留的有机溶剂特别是二类以上溶剂可能会对药物的安全性产生重大影响,其研究的重要性 不言而喻,由于历史原因,部分国家标准未制定有机溶剂检查项,但随着药检技术的发展和对残留溶剂认识的提高,残留溶剂研究成为必要的研究项目,需根据考察 结果(尤其是大生产样品的检验结果)确定是否应将该项检查定入质量标准。对制剂过程中使用的有机溶剂也建议考察其残留情况,特别是脂质体、缓、控释微丸包 衣过程使用的有机溶剂更应引起注意。一般情况下一类溶剂应禁止使用,如要使用,必须首先进行替代试验,证明在合成工艺中无法用其他溶剂替代。一类不论是在 起先还是后续的反应中使用,均应在产品中检测控制。(2)方法学研究不完整:采用GC顶空法进行测定时,研究过程中往往忽视两个非常重要的参数:顶空的平衡温度和平衡时间。平衡温度影响分配系数,并与平衡 时间相关,略高的平衡温度可以缩短平衡时间。平衡时间本质上取决于被测组分分子从样品基质到气相的扩散速度,由于样品的性质千差万别,因此平衡时间难以预 测,需通过一定平衡温度下的试验确定,以保证样品中有机溶剂的充分释出。通过研究确定合理的平衡温度与平衡时间保是保证顶空法测定残留溶剂结果可靠性的重 要前提。(3)检测器选择不当:气相的检测器用于残留溶剂的测定时最常用的是火焰离子化检测器(FID)、热导检测器(TCD)、电子捕获检测器(ECD)。申报 资料中存在的主要问题是忽视研究对象的结构特征,不加研究及选择地使用某一种检测器,如被研究对象是三氯甲烷、四氯化碳等仅含一个活泼氢或不含活泼氢的化 合物,却采用了FID检测器,导致测定结果的不可靠。(四)稳定性考察1、考察项目设置不合理:稳定性研究的考察项目应选择在药品保存期间易于变化,并可能会影响到药品的质量、安全性和有效性的项目,以便客观、全面地反映药 品的稳定性。根据药品特点和质量控制的要求,尽量选取能灵敏反映药品稳定性的指标。目前申报情况反映,有些申报单位易忽视产品的特点,仅以常规或专属性较 差的考察项目代替样品个性的考察,如对手物不考察光学异构体的变化或仅以比旋度进行粗略考察,对于易吸湿的药物不进行水分或干燥失重检查,无法全面、 真实反映样品的稳定性。2、稳定性研究中采用的方法与质量标准的方法不一致。质量标准中的方法是研究者在研发中,经过比较,认为相对合理的、可控制产品质量的方法,因此,两部分 研究中方法应尽量保持一致,以加强对结果的判断。如产品在研发过程中,质控方法进行了修订,需要分析方法变更前后对检验结果的影响。徐州宏鑫医药化工有限公司位于风景秀丽的徐州工业园区,园区地理位置优越,交通便利。
原料药质量属性是关键还是非关键的理由
1、中试——小型生产模拟试验 ?是从小试过渡到工业生产必不可少的重要环节; ?是在模型化的生产设备上(设备的设计要求和操作原 理与生产设备相同)基本完成由小试工艺向生产操作 规程(草案)的过渡; ?确保按操作规程(草案)能始终如一地生产出预定质 量标准的产品/中间体。
2、进行中试的条件 ?产品的合成路线已确定; ?小试的工艺考察已完成: ?各部反应的工艺过程及工艺参数已确定(如加料方式、 反应时间、反应温度、压力、终点控制,提取、分离、 结晶、过滤、干燥等); ?对成品的精制、结晶、分离、干燥的方法及要求已确 定(晶型、残溶); ?小试的3~5批稳定性试验说明该小试工艺可行、稳定; ?必要的材质腐蚀性试验已经完成; ?已建立原料、中间体和产品的质量控制方法/质量标准。 成熟的小试是进行中试/生产的最主要的基础
3、中试要实现的目标
目的
1、考查小试工艺的工业化生产的可能性,核对、校正和 补充实验室数据,并优化工艺条件;
2、制定生产工艺规程;为车间设计、施工安装、中间质 控以及生产管理提供必要的数据和资料。 〇物料和能量衡算,计算产品质量、经济效益、劳动强 度等
3、解决实验室阶段未能解决或尚未发现的问题;
4、为临床前的药学和药理毒理学研究以及临床试验提供 一定数量的药品。
指导原则(第二稿)对化学原料药的中试放大提出了八 项主要任务
1、考核实验室提供的工艺路线在工艺设备、条件、原材料等 方面在中试放大时是否有特殊的要求,是否适合工业化生 产;
2、确定所用起始原料、试剂或有机溶媒的规格或标准
3、验证小试工艺是否成熟合理,主要经济指标是否接近生产 要求;
4、进一步考核和完善工艺条件,对每一步反应和单元操作均 应取得基本稳定的数据;
5、根据中试研究资料制订或修订中间体和成品的质量标准、 分析方法;
6、根据原材料、动力消耗和工时等进行初步的技术经济指标 核算;
7、提出“三废”的处理方案;
8、提出整个合成路线的工艺流程,各个单元操作的工艺规程。 一般来说,中试所采用的原料、试剂的规格应与工业化生 产时一致。
关于共晶,你想知道的
如制剂产品,关键质量属性重点要考虑其可能影响药品安全性和有效性的质量属性;
对于原料药,则一般主要考虑其质量属性对制剂产品的影响,除了考虑其对制剂产品的安全性和有效性外,还要考虑其他因素,如加工难易程度等,比如颗粒度,晶型等,具体的可以查询药智网,回答满意请您采纳,谢谢。
结晶 重结晶
共晶与单组分多晶型相比,共晶具有更好的稳定性、溶解性和可加工性。通过药物共晶可以改善药物水溶性、渗透性和稳定性,因而受到业内广泛关注。
什么是共晶?
根据定义,共晶是由两个或多个分子在同一晶格中通过一定作用力形成规则排布的结晶材料,一般来说这些分子分为活物成分和共晶形态。共晶是改变一些药物溶解度、熔点、引湿性、压缩性、密度等理化性质的有效途径。
共晶与盐的区别?
下图是固体形态的分类图。其中共晶与盐的不同之处在于,分子间通过超分子相互作用(而不是离子相互作用)结合在一起。从物理化学和法规的角度来看,共晶可被视为溶剂化物和水合物的一种特殊情况,其中第二组分,即共晶配体,不是溶剂(包括水),并且通常不易挥发。
图1:固体形态分类
FDA关于共晶形式药物的指导原则
根据美国食品和药物管理局的指导,对于包含或具有共晶形式的新药申请和仿制药申请,申请人应提交以下内容的相应数据:
●提供证据证明晶胞中同时存在活物成分和共晶配体。
●如果原料药和共晶配体都具有可离子化的官能团,那么原料药成分和共晶配体共存于非离子相互作用的共晶中。
●确保活物成分到达药理活性位点之前与共晶大量分离。鉴于活物成分与共晶配体的相互作用和溶剂化物中活物成分和溶剂的相互作用具有一定的相似性,通常而言,基于溶解性或溶解度的体外评价足以证明活物成分在到达药理活性部位之前与共晶配体分离。
符合上述条件,并且药理学方面可接受的共晶配体形成的共晶,可被称为药物共晶。其监管分类与活物成分的多晶型相似。具体而言,它并不是一个新的活物成分。从监管的角度看,含有新共晶药物的产品,与活物成分的新多晶型相似。由两个或两个以上活物成分组成的共晶,不是新的单一活物成分,而是固定剂量的组合产品。
共晶制备研究
除了监管以外,高效制备共晶对医药公司而言是必不可少的。通常制备方法分为基于固体的方法和基于溶液的方法,具体制备方法的选择取决于分子的性质。可以预测,药物共晶制备方法的研究将成为下一个研究的热点。
新阳唯康(Nycrist)是一家专注于晶型研究(晶型筛选、晶型定量、共晶制备)的公司,可助您高效率开发一种具有改良溶出、稳定性和可加工性的晶型。
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(来源网络)
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什么?原来同一种药物的无定型之间也有明显区别!
END
深圳市新阳唯康科技有限公司是一家专注于晶型筛选、剂型创新,以及一致性评价中“原研药无损性逆向分析”的新型企业。新阳唯康创立于中国制药业高速改革发展的 2015 年,拥有 1,100 平米的标准化实验室,作为一家中欧联合公司,我们竭力为制药公司提供量身定制的技术服务。我们的愿景是为中国市场带来高端、优质的药品,同时为全球的制药行业提供高品质的固态技术服务。
结晶与重结晶 1:Kw= s^`S 化合物晶型的差异直接影响其稳定性/吸收的快慢/吸湿性/纯度等,
结晶溶剂选择的一般原则及判定结晶纯度的方法。
结晶溶剂选择的一般原则:对欲分离的成分热时溶解度大,冷时溶解度小;对杂质冷热都不溶或冷热都易溶。沸点要适当,不宜过高或过低,如就不宜用。 或者利用物质与杂质在不同的溶剂中的溶解度差异选择溶剂 判定结晶纯度的方法:理化性质均一;固体化合物熔距 ≤ 2℃;TLC或PC展开呈单一斑点;HPLC或GC分析呈单峰
现代结晶学主要包括以下几个分支:(1)晶体生成学(crystallogeny):研究天然及人工晶体的发生、成长和变化的过程与机理,以及控制和影响它们的因素。(2)几何结晶学(gometrical crystallography):研究晶体外表几何多面体的形状及其间的规律性。 (3)晶体结构学(crystallology):研究晶体内部结构中质点排而的规律性,以及晶体结构的不完善性。 (4)晶体化学(crystallochemistry, 亦称结晶化学):研究晶体的化学组成与晶体结构以及晶体的物理、化学性质间关系的规律性。(5)晶体物理学(crystallophysics):研究晶体的各项物理性质及其产生的机理。
我谈谈我的一些看法:
溶剂方面:是制备结晶的关键所在。除上面提到的外,选择时可用少量各种不同溶剂试验其溶解度,包裹冷时和热时。一般首选乙醇。另外,尽可能选择单一溶剂,这样在大生产时也可较好的解决母液回收套用问题,降低成本。研究时,混合溶剂一般会有更好效果。还有安全,价廉也是考虑因素。
结晶条件:主要指温度,压力,是否搅拌等。温度很重要,一般我们都是低温冷藏,其实有时还需要高温保温!这主要需摸清其溶解度的关系在确定结晶温度。搅拌也是一个影响因素,他对结晶的晶型,结晶的快慢都有影响。
结晶纯度判定:都是一般的常规方法。不过都某些产品作的多了,可以凭经验的,如该样品经过多次重结晶后,看到应该出现的那种晶型,根据以往检测结果,其含量应该***不离十了,不信HPLC测去!
另外选择梯度降温的条件对晶型和收率影响也较大
还有就是加晶种的时机:晶种加得过早,晶种溶解或产生的晶型一般较细;加的晚,则溶液里可能已经产生了晶核,造成结晶可能包裹杂质
重结晶方法是利用固体混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同而使其相互分离。
进行重结晶的简单程序是先将不纯固体物质溶解于适当的热的溶剂中制成接近饱和的溶液,趁热过滤除去不溶性杂质,冷却滤液,使晶体自过饱和溶液中析出,而易溶性杂质仍 留于母液小,抽气过滤,将晶体从母液中分出,干燥后测定熔点,如纯度仍不符合要求,可再次进行重结晶,直至符合要求为止。
关于溶剂的选择
选择适当的溶剂对于重结晶操作的成功具有重大的意义,一个良好的溶剂必须符合下面儿个条件:
1、不与被提纯物质起化学反应
2、在较高温度时能溶解多量的被提纯物质而在室温或更低温度时只能溶解很少量; ,
3.对杂质的溶解度非常大或非常小,前一种情况杂质留于母液内,后一种情况趁热过滤时杂质被滤除;
4.溶剂的沸点不宜太低,也不宜过高。溶剂沸点过低时制成溶液和冷却结晶两步操作温差小,团体物溶解度改变不大,影响收率,而且低沸点溶剂操作也不方便。溶剂沸点过高,附着于晶体表面的溶剂不易除去。
5.能给出较好的结晶。
在几种溶剂都适用时,则应根据结晶的回收率、操作的难易、溶剂的毒性大小及是否易燃、价格高低等择优选用。
关于晶体的析出 过滤得到的滤液冷却后,晶体就会析出。用冷水或冰水迅速冷却并剧烈搅动溶液时,可得到颗粒很小的晶体,将热溶液在空温条件下静置使之缓缓冷却,则可得到均匀而较大的品体。
如果溶液冷却后晶体仍不析出,可用玻璃抹摩控液面下的容器壁,也可加入品种,或进一步降低溶液温度(用冰水或其它冷冻溶液冷却)。
如果溶液冷却后不析出品体而得到油状物时,可重新加热,至形成澄清的热溶液后,任其自行冷却,并不断用玻璃棒搅拌溶液,摩擦器壁或投人品种,以加速品体的析出。若仍有油状物开始忻出,应立即剧烈搅拌使油滴分散。
从我的经历来说,重结晶的溶剂选择很重要,可是有些化合物经常很难选到合适的重结晶溶液,而且需要重结晶的样品的量也不能太少,重结晶是对于样品的损失也是瞒大的,而且象是我最近分得的同分异构的两个双黄酮这样的同分异构体就很难用重结晶的方法分离。如大家有什么好的建议请告之,此乃一家之言。
今天去做x-ray,才知道什么是结晶的高手,能将蛋白也能结晶出来,我以前从没见过。这是我受到做x-ray老师的教导:
单晶样品的制备很可能是晶体结构分析最重要的阶段,因为没有高质量的衍射数据,许多分析将证明是成问题的,反之,衍射数据不难处理,化在结晶上的努力和时间就很少是一种浪费,涉及晶体的生长有许多文献,还包括专门的刊物Journal of Crystal Growth (Amsterdam:Elsevier).
结构分析用的晶体生长有许多专著。
结晶过程涉及气体、液体或溶液相中的离子、原子或分子有序的进入固态中有规则的位置。初始阶段是形成晶核,接着的是在晶面上的沉积,后者可被考虑为流体与晶体间的动力学平衡,当向前速度占支配地位时,晶体就生长,影响平衡的因素:包括晶体表面的化学性质,被结晶物质的浓度,晶体内和晶体周围介质的性质。晶体的形成是发生在出现临界大小的晶核以后,此时生成自由能由正值,零变为负值。成核速率随过饱和度显著增加,为了限制晶核数量,过饱和度应尽可能的低,过饱和应慢慢到达,一旦到达这种低程度的过饱和以后,就要小心控制,使少数几颗晶核在准平衡状态下,慢慢生长。在成核过程中,外部物体,诸如灰尘颗粒,往使得成核过程热力学上更有利,所以这些颗粒要通过离心分离或过滤的方法事先去除。加晶种方法也常是控制晶核数量一种方法。
低分子量的有机、无机化合物晶体生长的方法大概有以下几种:
1)、单溶剂蒸发
2)、两元溶剂混和物蒸发
3)、成批结晶
4)、液-液扩散
5)、座滴汽相扩散
6)、改变温度
7)、凝胶结晶法
8)、升华
9)、固化法
利用两相溶剂重结晶时,要使你的东西溶于两相中易挥发的溶剂中,而不溶于可微溶于不易挥发的溶剂中。这样放在室温下,让它慢慢挥发,就可以拿到纯物质了,而且还有可能拿到单晶呢!这种 8结晶方法是一种比较好的方法,我经常使用。但一般析晶时间较长,冬天有时放置半个月也无法析出结晶,需严格控制两种溶剂的比例,尤其是易溶溶剂的量,尽量用最少的溶解度较大的溶剂。 这个量作重结晶应该算是比较容易的,重要的是看你从结晶的手法,在重结晶中拿到晶种是非常重要的,尤其是对遇难结晶的化合物,本人是做化学的,不做蛋白质的结晶,就化合物结晶来说,有两个难点:1.溶剂的选择,溶剂的选择对于化合物重结晶的纯度和结晶产量都有很大的影响,以前做过甾体的重结晶,较常使用的是甲醇。2.重结晶的手法也很重要,这个需要多加练习,我的导师在这方面实在是不得不佩服,手法非常高明,在长期的结晶中,每个人都有自己的一套方法,这对每个人来说都是一个资本阿。可以这样说:重结晶技术不能简单称之为技术,应该称之为一门艺术。不过可以建议大家,在20mg以上或者20mg左右的量 均可以用柱层析的方法或者是薄层层析技术加以分离,又是可能损失会大一点,有时并不比重结晶得到的少。
结晶关键在于溶剂的选择,特别是复合溶剂体系。还有就是操作的仔细度。本人有作一次结晶实验,总是得到粘状物,很惨。可滴加少许甲醇,立刻就有结晶析出,但仍粘。后来改为缓缓滴加,结晶效果就好了。
两个方法:
1 将样品用丙酮溶解,缓慢搅拌,然后用滴管滴加石油醚,当溶液由清亮变为不透亮时,停止滴加,缓慢搅拌过夜,一般能析出结晶. ,
2 样品加石油醚然后加热回流,然后滴加丙酮.当溶液由浑浊变为澄清时,停止滴加,停止加热,室温放置. ?
结晶过程的确是一门学问,国内在结晶方面专家首推天津大学化工学院的王静康院士。关于这方面的理论书籍不少,但是真正具体到每一类物质或每个物质,他们又不完全相同。共性的东西可能是理论上的,具体到每一类化合物的结晶过程的讨论可能对大家最有帮助。
溶剂的选择(单一或复合)、结晶温度,搅拌速度,搅拌方式,过饱和度的选择,养晶的时间,溶媒滴加的方式和速率等等,另外,在溶解、析晶、养晶这些过程中,上述温度、搅拌速度、时间多少、加入方式和速度还不完全一样。所以诸多因素叠加在一起,更是觉得难度大。
一般说来,先应该选择主要的条件,使结晶过程能够进行下去,得到晶体,然后再优化上述条件。条件成熟后,才能进行中试和生产。如果是进行理论研究可能着重点就不一样了。
如果是搞应用研究,那么溶剂相对来说不难选择,关键点在于使用这种溶剂能否找到过饱和点,过饱和点区间是不是好控制。如果过饱和点不好选,或过饱和度不够,很难析晶,更别提养晶了。这时可能要考虑复合溶媒,调整过饱和区间。所以我认为结晶过程最主要的是析晶过程,这时候各个条件的控制最为重要。控制好析晶过程,结晶过程大概完成60%。
养晶过程相对来说好控制一些,主要是按照优化参数,控制好条件,一般问题不大,放大过程中也基本不会出问题。 如果搞基础研究,物性还不是很清楚,结晶过程的研究可能花费的时间,精力较大。但一旦把整个过程搞明白,还是很有价值的。 我们所做的一个样品,基本上找不到重结晶的单一溶剂,如果用复合溶剂,比如说丙酮/,用适量的丙酮溶解后,缓慢的用滴管加入,到达一定程度后会有白色的粉末状的物体析出,但是抽滤后会发现滤纸上留下的是黏稠状的东西,抽干之后将样品碾碎也是白色粉末状物质,同时发现它的液相纯度并不高,这样的情况很正常,只是你所得到的是无序的絮状沉淀,而不是结晶,没有晶体原本具备的规则晶形排列,复合溶剂也可以得到晶体,当出现白色絮状沉淀的时候,再放在水浴上加热,如果沉淀溶解了,便可放置等待结晶;如果不溶解,再缓慢滴加丙酮,待刚好溶解,即可放置析晶。
溶媒结晶 :溶媒结晶指的是原料药最后纯化的方法。比如说对于头孢类原料药,如果注明溶媒结晶就是指原料药最后的纯化步骤是通过溶解度的差异(比如药物在同一种溶剂中由于温差带来的溶解度变化;或者由于混合溶剂中的溶剂比例改变带来的极性差异引起的溶解度变化),先将原料药制成溶液,再调节以上性质使之析出(比如说先将原料药溶于水,再向其中加入有机溶剂,使得药物溶解度变小而析出),这样的纯化手段称之为溶媒结晶。溶媒结晶能够去除较多的杂质,尤其是结构相似的杂质,对结晶纯化原理熟悉的人都可以理解,因为结晶过程中母液里杂质的含量远高于初始状态,因此产品纯度一般相对于普通纯化方法(例如下面的冻干法)要高,同时收率也略低,因此溶媒结晶原料比冻干原料价格高。
冻干法则只是将药物制成溶液后经过吸附,调节pH等手段处理后制得的水溶液直接冻干得到产品,其收率较高,但是对于结构类似的杂质去除能力不如溶媒结晶法。所以价格略低。
但是无论溶媒结晶还是其它方法,都只是原料药的纯化手段,不管采取何种手段,最后的产品都得满足药用标准,从质量标准上,二者并无差异,这一点你可以去看中国药典,头孢类粉针的原料对此不做区分。 `
从本质上讲,主要指原料药在最后纯化过程中,从溶媒(可以是乙醇、丙酮、甲醇、THF、乙酸乙酯、水等等)体系中析出这个过程。杂质留在溶媒体系中,原料药以晶体形式析出。
但溶媒结晶和冻干工艺虽然都能满足药典标准。但他们在质量上有差异,申报资料中必须明确。具体体现在1、溶媒结晶得到的是晶体,具有双折射和消光位现象;冻干工艺得到的基本没有,或只有一部分有,不明显,说明它不是晶体或只有部分晶体。2、两种工艺得到的产品的纯度有差别。3、他们的稳定性有差别。具体表现在有效期上可能有差别,因为一个是晶体,一个不是晶体。4、药典在溶媒结晶和冻干产品的质量标准上有区分,如头孢哌酮,双折射,消光位等。所以正因为质量有差异,国家定价也有所不同。招标过程中这点标的很清楚,溶媒工艺价格可以高于冻干工艺。
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