奧拉帕利不同晶型的制備、表征與穩定性研究

李宏名 胡瑞馨 鄭維江 張嬌

摘 要：制備奧拉帕利的6種晶型，研究其相對穩定性.采用X-射線粉末衍射分析、熱分析、衰減全反射傅里葉紅外光譜與拉曼光譜等多種分析檢測技術對奧拉帕利 6 種晶型進行了固相表征，并通過高溫轉晶實驗和溶劑介導實驗研究晶型間的相對穩定性.奧拉帕利 6 種晶型中1種為水合物晶型H，2種為無水晶型A和L，3種為異質同晶溶劑化物，6種晶型的紅外表征數據存在明顯差異，可以用于6種晶型的鑒別及生產過程中的晶型控制.X-射線粉末衍射法、差示掃描量熱法和拉曼光譜法在晶型A、H與L這3種晶型間存在較為明顯的差異，可以用于這3種晶型的鑒別及生產過程中的晶型控制.無溶劑晶型間的穩定性關系為晶型A＞晶型 L，晶型 A 為熱力學穩定晶型.

關鍵詞：奧拉帕利;多晶型;異質同晶溶劑化物;穩定性

中圖分類號：TQ460.6

文獻標志碼：A

0 引 言

多晶型現象是指一個給定化合物的固態至少存在2種不同的分子排列方式或分子構象，即至少存在2種晶型的現象^[1].許多固體藥物均存在多晶型現象，原料藥不同晶型之間常常存在溶解性、堆密度、吸濕性、壓縮性、流動性和穩定性等物理化學性質的差異，這些差異往往會影響原料藥的結晶和制劑生產過程，造成制劑溶解性、溶出度和有效期方面的差異，進而影響藥物制劑的生物利用度，最終對藥物制劑的安全性、有效性和質量可控性造成一定程度的影響.因此，固體藥物的多晶型研究已成為藥物研發中的重要內容，控制藥物晶型是保證藥物質量的核心內容和關鍵環節^[2].

奧拉帕利（olaparib，AZD2281） 是阿斯利康公司開發上市的全球首款口服小分子聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARP） 抑制劑，商品名為利普卓（lynpara），化學名為1-（環丙甲?；?4-5-[（3，4-二氫-4-]氧代-1-酞嗪基）甲基-2-氟苯甲酰哌嗪^[3].奧拉帕利通過DNA修復基因突變的合成致死作用，靶向作用于癌癥細胞，誘導癌癥細胞死亡^[4]，臨床主要用于乳腺癌易感基因（BRCA）1/2 突變晚期卵巢癌患者的一線維持治療.近期的研究結果表明，奧拉帕利對BRCA突變轉移性胰腺癌、轉移去勢抵抗性前列腺癌、三陰性乳腺癌、敏感性小細胞肺癌、不可切除或轉移性結直腸癌，以及復發性子宮內膜癌等多種疾病均有臨床治療作用，臨床應用前景廣闊^[5-6].

奧拉帕利屬生物藥劑學分類系統（BCS）IV類，存在多晶型現象，原研公司上市劑型先為膠囊，晶型A入藥，后來為了提高生物利用度將劑型變更為固體分散體，無定型入藥，國內暫無仿制藥上市.近年來，奧拉帕利的晶型研究在醫藥領域內受到廣泛的關注，目前，文獻報道的奧拉帕利晶型主要有無水晶型A、無水晶型L、水合物晶型H、多種溶劑化物和共晶^[7-14].本研究采用了多種晶型制備技術，使用二氯甲烷（DCM）、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）和乙醇（EtOH）等多種溶劑獲得了奧拉帕利的 6 種晶型（晶型A、晶型L、晶型H、DCM溶劑化物、DMF溶劑化物和EtOH溶劑化物），并采用X-射線粉末衍射法（XRPD）、差示掃描量熱法（DSC）、熱重分析法（TGA）、紅外光譜分析法（IR）和拉曼光譜法等多種分析技術對這6種晶型進行了固相表征，并通過高溫轉晶實驗和溶劑介導轉晶實驗對各晶型的相對穩定性和相互轉化關系進行了研究，旨在方便快捷地鑒別奧拉帕利的各種晶型，更加有利于奧拉帕利的質量控制.

1 儀器和試劑

1.1 儀 器

X Pert3 Power型X射線粉末衍射儀（帕納科公司），DSC2500型差示掃描量熱儀（TA儀器公司），TGA1型熱重分析儀（梅特勒—托利多集團），Nicolet IS50型光譜儀（賽默飛世爾科技公司）.

1.2 試 劑

奧拉帕利粗品（批號為200326，純度為98.5%），為自制；

無水EtOH（批號為21041402）、DCM（批號為21021901），均購自成都市科隆化學品有限公司；DMF（批號為20201206），購自成都金山化學試劑有限公司.

2 方 法

2.1 多晶型制備

2.1.1 EtOH溶劑化物的制備

取奧拉帕利粗品10 g，加入DCM 90 mL，甲醇10 mL，加熱溶解后過濾，于40℃減壓蒸除溶劑，得泡狀固體（無定型，9.46 g，收率98.9%）.泡狀固體加入到50 mL無水EtOH中，5℃懸浮 2 h，得白色固體，為EtOH溶劑化物（7.89 g，收率75.9%）.

2.1.2 DCM溶劑化物的制備

取奧拉帕利粗品10 g，攪拌下加熱溶解于200 mL DCM-EtOH（v/v，1/1）溶液中，趁熱過濾，所得濾液于50℃減壓蒸除約2/3溶劑后冷卻至室溫，過濾，固體于40℃干燥，得白色固體，為DCM溶劑化物（9.43 g，收率86.9%）.

2.1.3 DMF溶劑化物的制備

取奧拉帕利粗品10 g，攪拌下于90℃加熱溶解于30 mL DMF溶液中，趁熱過濾，所得濾液重新加熱溶解后于60℃析晶，冷卻至室溫，過濾，固體于40℃干燥，得白色固體，為DMF溶劑化物（9.93 g，收率91.6%）.

2.1.4 晶型H的制備

取奧拉帕利粗品10 g，攪拌下加熱溶解于50 mL EtOH-水（v/v，1/1）溶液中，趁熱過濾，所得濾液緩慢滴加到500 mL純化水中，滴畢攪拌3 h，過濾，固體于40℃干燥，得白色固體，為水合物晶型H（9.43 g，收率90.9%）.

2.1.5 晶型L的制備

取奧拉帕利粗品10 g，80℃加熱溶解于120 mL乙腈-水（v/v，3/2）溶液中，趁熱過濾，所得濾液于65℃攪拌6 h后冷卻至室溫，過濾，固體于40℃干燥，得白色固體，為晶型L（8.57 g，收率87.2%）.

2.1.6 晶型A制備

取奧拉帕利粗品 15 g，加熱溶解于225 mL EtOH-水（v/v，3/1）溶液中，緩慢降溫至10℃，過濾，固體在水（130 mL）中加熱回流4 h后冷卻至室溫，過濾，固體于40℃干燥，得白色固體，為晶型A（12.55 g，收率84.9%）.

2.2 多晶型表征

2.2.1 XRPD

采用Cu Kα石墨單色器，射線管工作電壓為40 kV，工作電流為40 mA，掃描范圍為3.5～40.0°，步長為0.013 1°，通過透射式連續掃描方式掃描.

2.2.2 DSC

精密稱取上述各晶型樣品3～5 mg，均勻鋪于蓋有穿孔蓋的鋁坩堝中，加蓋扎孔，以空坩堝作空白對照.在氮氣保護下升溫掃描，溫度范圍為35～250℃，

升溫速率為10℃/min.

2.2.3 TGA

精密稱取上述各晶型樣品3～5 mg，均勻鋪于瓷坩堝中，以空坩堝作空白對照.在氮氣保護下升溫檢測，溫度范圍為35～250℃，升溫速率為10℃/min.

2.2.4 IR

采用金剛石作為衰減全反射（ATR）附件晶體，入射角45°，掃描次數64次，掃 描 范 圍為650～3 700 cm^-1，分辨率為2 cm^-1.

2.2.5 拉曼光譜法

取樣品適量，平鋪于進樣載體凹槽處，置于載物臺上，激光功率400 mW，點掃描方式掃描，掃描次數64次，掃描范圍為150～3 300 cm^-1，分辨率為2 cm^-1.

2.3 多晶型相對穩定性研究

2.3.1 高溫轉晶實驗

分別取6種晶型樣品各100 mg，于200℃烘箱中加熱4 h.

2.3.2 懸浮競爭實驗

分別取2種多晶型樣品各50 mg，分別加入到1 mL用晶型A飽和的溶劑中，于不同溫度下懸浮3 d.

3 結果與分析

3.1 XRPD圖譜分析

XRPD分析是檢測固體產物晶型的最常用手段，常用于藥物多晶型的定性和定量分析^[15]，所得奧拉帕利不同晶型樣品的XRPD圖譜如圖1所示.

由圖1可知，奧拉帕利不同晶型樣品的XRPD圖譜均有一定的差異.其中，EtOH、DCM和DMF這3種溶劑化物的XRPD圖譜比較相似，與文獻報道一致，說明這3種溶劑化物結構類似，為異質同晶溶劑化物^[16]；晶型A、L和H這3種晶型XRPD圖譜的衍射峰位置及相對峰強度之間均存在明顯的差異，因此可用來判斷這3種不同的晶型.晶型A、L和H這3種晶型XRPD圖譜的衍射峰實驗2θ值與專利數據吻合，不同晶型樣品XRPD實驗數據與專利數據對比結果見表1.從表中列出的XRPD和熱分析數據可以看出，本研究制備得到的6種晶型與專利中報道的晶型一致，且晶型A、L和H的XRPD和DSC數據存在明顯差異，可以用于這3種晶型的鑒別.

3.2 熱分析

熱分析技術常用于藥物熱分解動力學、藥劑成分分析、藥物晶型轉變與藥物晶型鑒別等多個醫藥領域，已成為藥物質量控制的常用技術^[17]，DSC與TGA是藥物研究中最常用的熱分析技術.奧拉帕利不同晶型樣品的DSC圖譜如圖2所示.晶型A和L為無水物，晶型A的DSC圖譜顯示其在分解前的整個升溫過程中只有1個吸熱熔融峰，峰值為211.39℃；晶型L的DSC圖譜顯示其在200.33℃吸熱熔融，隨后放熱轉晶，于210.49℃再次吸熱熔融，說明晶型L在高溫下會轉化為晶型A，與文獻報道一致^[8].3種溶

劑化物晶型和水合物晶型H的DSC圖譜相似，都是先吸熱脫溶劑再放熱轉晶，最后于210℃左右吸熱熔融，說明這3種溶劑化物晶型和水合物晶型H脫溶劑后均轉化為無水晶型A.奧拉帕利不同晶型樣品的TGA圖譜如圖3所示.晶型A和L為無水物，250℃前沒有失重；晶型H在100℃前失重4.65%，計算可得，晶型H中摩爾比n（水） /n（奧拉帕利）為1，與文獻報道一致^[9].3種溶劑化物均在120℃以上失重，由失重率計算，可得3種溶劑化物中摩爾比n（溶劑） /n（奧拉帕利） 均為0.5.不同晶型樣品DSC與TGA實驗數據與專利數據對比結果見表1.

3.3 IR分析

IR是一種方便、快捷的藥物分析技術^[18].衰減全反射傅里葉紅外光譜（ATR-FTIR）作為一種便捷的分析方法，克服了傳統FTIR的不足，因其制樣簡單、能無損測定與檢測靈敏度高等優點，已成為分析物質表面結構的一種有利工具和手段，在多個領域中得到了廣泛應用，常用于藥物晶型的鑒別，奧拉帕利不同晶型樣品的ATR-FTIR分析圖譜如圖4所示.

由圖4可知，6種晶型的ATR-FTIR圖譜均有差異，ATR-FTIR特征吸收峰見表2.其中，3 700～3 300 cm^-1區域，僅水合物晶型H與EtOH溶劑化物有吸收峰，為O-H伸縮振動峰；1 680～1 605 cm^-1區域，6種晶型均有3個芳環的特征吸收峰，且峰位置有明顯差異，DMF溶劑化物多1個C=O伸縮振動峰；670～650 cm^-1區域，僅晶型L有吸收峰，其余5種晶型均沒有吸收峰.因此，奧拉帕利不同晶型可用ATR-FTIR方法進行鑒定.

3.4 拉曼光譜分析

IR主要反應分子偶極矩的變化，拉曼光譜主要反應分子極化率的變化，拉曼光譜已逐漸成為鑒別藥物不同晶型的重要分析手段.奧拉帕利不同晶型樣品的拉曼光譜圖譜如圖5所示.

由圖5可知，6種晶型中，DMF、DCM和EtOH 3種溶劑化物的拉曼光譜圖譜差異極小，造成這種現象的主要原因是這3種溶劑化物屬于異質同晶溶劑化物，各晶型樣品的分子極化率比較類似，因而拉曼光譜圖譜也極為相似；6種晶型中，晶型A和L同屬于無水物晶型，其拉曼光譜圖譜峰形比較相似，僅有幾個峰的峰位置差異較為明顯；晶型H的拉曼光譜圖譜明顯與其余5種晶型不同.綜合來看，除各種溶劑化物的拉曼光譜圖譜比較類似外，其余各種晶型的拉曼光譜圖譜均有比較明顯的差異，各晶型拉曼光譜圖譜的特征吸收峰見表3.3種溶劑化物的特征吸收峰沒有明顯差異，晶型A、L和H的拉曼光譜圖譜的特征吸收峰存在較明顯差異，晶型L可選1 451.3、1 486.3和1 501.2作為特征峰，晶型A可選1 444.3、1 481.2和1 494.6作為特征峰，晶型H可選1 441.7和1 479.3作為特征峰，用于鑒別這3種晶型.

3.5 各晶型的相對穩定性

3.5.1 高溫轉晶實驗

分析6種晶型樣品于200℃烘箱中高溫轉晶實驗后得到的固體，結果為單一晶型（晶型A），表明晶型A為熱力學穩定晶型.

3.5.2 溶劑介導轉晶實驗

1） 晶型A轉為晶型L.晶型A和L在乙腈/水（v/v，1/1）的混合溶劑中60℃下懸浮競爭后，所得固體為單一晶型（晶型L） .

2） 晶型H和3種溶劑化物轉為晶型A.晶型A分別和晶型L與3種溶劑化物在乙醇/水（v/v，3/7）的混合溶劑中60℃下懸浮競爭后，所得固體為單一晶型（晶型A）.

3） 晶型A和3種溶劑化物轉為晶型H.晶型H分別與晶型A和3種溶劑化物在乙醇/水（v/v，3/7）的混合溶劑中20℃下懸浮競爭后，所得固體為單一晶型（晶型H）.

4） EtOH溶劑化物轉為DCM溶劑化物.EtOH溶劑化物與DCM溶劑化物在 DCM中20℃下懸浮競爭后，所得固體為單一晶型（DCM溶劑化物）.

轉晶實驗表明，奧拉帕利6種晶型在一定條件下可以相互轉化，其相互轉化關系如圖6所示.

4 結 論

本研究對奧拉帕利的6種晶型進行了制備，并通過 XRPD、DSC、TGA、ATR-FTIR和拉曼光譜法對6種晶型進行表征分析.結果表明，6種晶型的ATR-FTIR圖譜存在較明顯的差異，可以用于6種晶型的鑒別及生產過程中的晶型控制.此外，因獲得的3種溶劑化物晶型為異質同晶溶劑化物，其 XRPD和拉曼光譜圖譜沒有明顯差異，只能用ATR-FTIR鑒別，而晶型A、L和H的XRPD、DSC和拉曼光譜圖譜存在明顯差異，在只有這3種晶型鑒別和控制的情況，也可以采用這3種分析方法.

通過高溫轉晶實驗表明，晶型A是熱力學穩定晶型，開發晶型A可以避免生產過程和貯存期間的轉晶風險.

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（責任編輯：伍利華）

Preparation，Characterization and Stability of Different Crystal Forms of Olaparib

LI Hongming^1，2，HU Ruixin³，ZHENG Weijiang²，ZHANG Jiao⁴

（1.College Continuing Education，Wuhan Polytechnic University，Wuhan 430023，China;2.Sinopharm Chuankang Pharmaceutical Co.，Ltd.，Chengdu 611731，China;3.College of Horticulture，Sichuan Agricultural University，Chengdu 611130，China;4.Sichuan Kelun Pharmaceutical Research Institute Co.，Ltd.，Chengdu 611138，China）

Abstract：Six crystal forms of olaparib were prepared and their relative stability was studied.First of all，the forms were characterized by X-ray powder diffraction，thermal analysis，attenuated total refraction infrared spectroscopy and Raman spectroscopy.Then，their relative stability was determined through high-temperature phase transformation and solvent-mediated transformation.Among these Six crystal forms，Form H is a hydrate，Form A and L are anhydrous，and the other three crystals are heteromorphic solvates.Also，there are obvious differences in the infrared spectroscopy data between the six solid forms，which can be used for the identification or polymorph control in the production process.There exist obvious differences in X-ray powder diffraction，thermal analysis or Raman spectorscopy in A，H and L.Furthermore，Form A，L and H can also be identified and controlled by X-ray powder diffraction，thermal analysis or Raman spectroscopy.In addition，the stability relationship is Form A > Form L for solvent-free Forms，that is to say，Form A is the most thermodynamic stable form.

Key words：olaparib;polymorph;isomorphism solvate;stability