消失的多晶型案例

案例一：利托那韦

最著名的多态消失的例子非利托那韦莫属，这是一种抗病毒化合物，由雅培实验室于1996年以半固体凝胶胶囊的形式销售，用于治疗获得性免疫缺陷综合征（艾滋病）。胶囊是基于在开发过程中发现的唯一已知的晶体形式，即Form I。

然而，1998年，利托那韦在半固态凝胶胶囊中意外地析出了一种新的、可溶性明显较低的多晶形态，这种被称为Form II。此外，研究发现，在引入Form II的任何实验室中，再也不能制备出Form I。甚至有人猜测，在实验室中，Form I转化为Form II仅仅是因为有个人之前接触过Form I（或后来被证明能够形成Form II的污染物）。由于这件事件，利托那韦不得不暂时退出市场。

Form II形成的可能原因：异质成核。具体就是，发现利托那韦在碱催化反应中降解形成一种含氨基甲酸酯的产物如下图，其结构与II型利托那韦的构象相关。还发现该降解产物形成速度非常快，并且由于其稳定性更高，其溶解度低于利托那韦。最终得出结论，该降解产物可能从经历溶剂损失的利托那韦母液中结晶出来，然后作为Form II的晶种。

案例二：LAB687

晶型消失的另一个典型案例来自诺华公司（Novartis）的LAB687，LAB687是一种微粒体甘油三酯转移蛋白（MTP）抑制剂，旨在降低甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）。其多晶型形式的发现与分子的合成工艺开发密切相关。在早期开发阶段，LAB687可结晶为两种晶型Form A和Form B。利用早期合成路线生产的原料药（Form A）开展了系统的多晶型筛选，另外发现Form C。由于Form B无法重复制备，Form A和Form C具有相似的溶解度和物理稳定性，但Form C比Form A具有更好的过滤和流动性能， Form C最终被选定为后续开发的目标晶型。然而，当中试放大已知可稳定生产Form C的结晶工艺至千克级别时，意外出现了Form D。自从Form D出现以后，Form A和Form C便无法再重复制备。

到目前也不清楚出现Form D的真正原因，推测是换了新的合成路线产生了二聚体尿素副产物（杂质）如下图，导致了Form D的产生，而通过其他合成途径获得的批次中，不存在这个杂质。

案例三：盐酸雷尼替丁

盐酸雷尼替丁为长效H2受体拮抗剂。Allen & Hanbury于1977年发现的雷尼替丁和其盐酸盐,1978年获得美国专利。在随后的近四年中，该药物的进一步开发涉及在公司的中试车间进行批次放大生产，规模达到公斤级别，其化学工艺基本沿用了前期方法，均为Form 1。1980年4月15日生产了一批次的，红外检测发现在1045 cm-1的位置出现了一个之前从未观察到的未知峰，形成了一种新的晶体形式，将其命名为Form 2，随后多批次出现Form 2，相同的制备工艺，无论怎么尝试都无法制备出之前的Form1 (原始晶型)。

案例四：w66国际·利来案例—某新药A

该新药为抗肿瘤药。早期为了拿到少量样品尽快开展固态研究，采用合成通路线的方法制备的一批物料，作为晶筛起始物料，开展多晶型筛选试验，共观察到9种晶型，理化性质表征和晶型鉴定显示新晶型中包括水合物Form 1/ 3、无水物Form 2/ 9、DMSO溶剂合物Form 6、NMP溶剂合物Form 8和亚稳晶型Form 4/ 5/ 7。

综合筛选和评估结果，最终确定Form 2作为优势晶型进行后续开发。然而，意料不到的事情发生了，合成工艺路线优化完之后，用新的路线制备的样品再去重复制备Form 2，结果发现无法重复获得，同时发现了一个之前晶筛未发现的新晶型，命名为Form 10。经调查，w66国际·利来固态研究团队发现早期用于晶筛的样品和后期开发的样品杂质谱不一样，早期样品纯度更低，另外在外观上也有明显的不同，早期用于晶筛的样品为灰白色，而后期开发的样品为类白色。

案例五：w66国际·利来案例—某新药B

该新药为抗肿瘤药。早期多晶型筛选试验，共观察到25种晶型，包括水合物Form 1、溶剂合物Form 4/ 5/ 6/ 11/ 12/ 13/ 14/ 15/ 18/ 19/ 20/ 21/ 22/ 24/ 25和亚稳晶型Form 2/ 3/ 7/ 8/ 9/ 10/ 16/ 17/ 23。

综合筛选和评估结果，水合物Form 1被选为优势晶型进行后续开发。在后来的小试批次开发，Form 1却再也无法重复获得，出现了一个晶筛未发现的新晶型，命名为Form 26。Form 1和Form 26均为水合物，Form 26的水合量比Form 1更高。为什么晶筛的时候未能发现更高水含量的水合物Form 26，w66国际·利来固态研究团队初步分析，晶型筛选的开展时间是在2月份，环境湿度比较低（小等于30%RH），而小试批次生产是在夏季，环境相对湿度相对更高(大等于60%RH)。项目组推测是环境相对湿度变大所致。

消失的晶型这一现象如何发生至今仍是个谜，没有一个确切的定论。有人认为是晶种（不一定与要结晶的化合物由相同的分子组成），指的是一粒微小且非预期的晶体结构模板。这颗晶种，无人知晓其从何而来，实验室中微量杂质（杂质谱和杂质水平反生变化）或环境粉尘（尘埃、烟雾颗粒和其他小的异物）即可充当晶种，导致晶型失控。从这些消失的晶型案例背后的思考，给笔者的几点启示：

结语

消失的晶型是真的消失了吗？
答案是否定的，早在1995年一篇文献中，Jacewicz and Nayler表达了他们的观点，亚稳晶型的消失只是局部和暂时的现象，任何获得过的晶体形式都应该能够被重新制备，只是暂时没有找到合适的条件。

为什么在相当长一段时间后，仍然会出现更稳定的晶型（之前认为稳定的晶型消失），没有亲身经历过这种现象的人，对消失的多态和无意播种的作用可能是持怀疑态度的，甚至不相信，但是这种现象的确就发生在我们的身边。种子晶体，它们在空气中，你看不到它们，你闻不到它们，你也无法探测到它们，但它们就在哪里。多晶型现象无法预测，你永远不知道是否还有更稳定的晶型存在，这也是目前药物晶型研究难以克服的困难之一。就药物固态研发这一环节来说，我们可以做的是：尽量减少后续药物开发中转晶（原晶型的消失，新的更稳定的晶型出现）的风险存在。

参考文献:
[1]. Dejan-Krešimir Bučar, et al. Disappearing polymorphs revisited. Angew Chem Int Ed Engl. 2015 Jun 8;54(24):6972-93. doi: 10.1002/anie.201410356.
[2]. Jack D. Dunitz and Joel Bernstein. Disappearing Polymorphs. Acc. Chem. Res. 1995,28, 193-200.
[3]. Mahavir Prashad, et al. Process Research and Development of a MTP Inhibitor: Another Case of Disappearing Polymorphs upon Scale-up. Organic Process Research & Development 2010, 14, 878-882.