乳膏制剂中原料药占比小于1%，晶型鉴定如何破局？

各位同行，喝杯咖啡的时间，我们来聊聊一个让人“头秃”的制剂难题。 乳膏状制剂中API占比较低的情况下（通常情况下占比小于1%），如何鉴定出它的晶型？  

#1 乳膏制剂和粉末衍射技术

对于大多数常规固体制剂来说，想要确认原料药晶型，直接使用PXRD（粉末X射线衍射），就能解决大部分问题。 

补充阅读：为什么PXRD是晶型鉴定“金标准”？

相比于其他常用的热分析方法（如DSC、TGA）或光谱法（如红外IR）大多间接反映分子的能量状态或化学键振动，PXRD是唯一能直接、明确探测物质三维长程有序结构（即晶体本质）的手段，是被全球各大药典（如USP、ChP、EP）以及监管机构（FDA、NMPA等）公认为晶型鉴定的“金标准”。

PXRD结果图示意

但如果你研究的对象是乳膏状制剂呢？PXRD可能就“失明“了。

为什么PXRD不适合乳膏状制剂？

乳膏状制剂本质上是水相和油相通过乳化剂结合在一起的复杂乳液体系。它含有大量的油脂、蜡质、水分和表面活性剂。 直接进行PXRD检测，半固体基质在PXRD图谱上会呈现出巨大的“弥散峰”（无定形晕） ，极易容易掩盖较微弱的API信号。而且，绝大多数常规实验室台式 PXRD 的检测限（LOD）大约在 1% 到 5% 之间，即使是非常理想状态下的固体制剂，API占比小于1%都是一个巨大挑战，何况是十分棘手的乳膏状制剂。

乳膏状制剂做晶型鉴定的常规方法是什么？

为了解决这个问题，传统方法是“先破坏，后上样”。 先通过超高速离心，把比重大的固体API颗粒从乳膏基质中沉降出来。再使用绝对不溶解API的特定有机溶剂洗掉乳膏中的油脂和辅料，反复洗涤、抽滤、干燥后，得到相对纯净的API粉末，最后上机测试。在这个过程中，由于你的操作涉及溶剂介入、温度变化和机械应力，极容易诱导API转晶，原本你乳膏里的是A晶型，经过这一套提取折腾，洗出来的粉末变成了B晶型甚至变成了无定形。

这个时候当你的API占比要是还小于1%时，上面这一套操作不仅成功率渺茫，即使幸运度爆棚真的提取出来了，残留的微量辅料依然会干扰PXRD的判断。

#2 透射拉曼技术

面对乳膏制剂这种“看不到”又“提不出”的困境，其实我们可以选择换一个思路，尝试一下化学成像技术——透射拉曼技术。

补充阅读：什么是拉曼光谱技术？

拉曼光谱技术在药物固态表征中扮演着极其重要的角色。与通常需要破坏性制样或压片的红外光谱相比，拉曼光谱具有无损、非接触、受水分干扰小的巨大优势，因此在药物晶型筛选、制剂分析以及在线质量监控中备受青睐。

拉曼目前已经发展出了许多细分技术，透射拉曼就是其中一种。 如果说传统的表面检测是“盲人摸象”，那么透射拉曼则拥有“看透全局”的本领。 它的特殊光路设计，让激光能够像X光一样穿透整个乳膏样品的体积。光子在制剂内部经过多次漫散射后，从另一侧收集到的，是包含了整个样品深度的“体相”拉曼信号。

透射拉曼原理示意

透射拉曼不需要破坏乳膏原本的体系，不需要任何可能诱发转晶的繁琐提取步骤，甚至可以直接隔着玻璃瓶对样品进行整体、无损的检测。它能在不改变药物所处微环境的前提下，极大地放大并捕捉到制剂内部的真实信号，为我们提供最客观的晶型数据。

#3 案例：制剂中API占比0.8%

下面我们通过一个案例直观感受一下。

案例中的半固体制剂（乳膏）原料药占比仅有0.8%，无法使用常规的PXRD技术检测，需要想办法完成原研与自制制剂的API晶型比对。

拿到样品后，我们分析了当前的项目难点，没有浪费时间在研究如何得到占比只有0.8%的API颗粒，而是果断选择使用透射拉曼进行样品数据采集。采集分析步骤如下：

1.  直接将邮寄来的制剂上透射拉曼进行数据采集。 透射拉曼的激光束会穿透整个乳膏样品。光子在制剂内部经过多次漫散射，将沿途所有成分（包括辅料基质和占比0.8%原料药）的结构信息一并带出，收集到了一张包含整体信息的“宏观光谱图”。 对原料药和空白辅料进行相同操作；

2. 获得谱图后，先研究 分析确认哪些是原料药对应的特征峰 ；

3.  将制剂成品谱图剥离空白辅料信号。 因为原料药占比极少，收集到的初始图谱几乎全是辅料的信号。我们将制剂的整体光谱图与“空白辅料光谱图”进行光谱扣除，让庞大的乳膏基质信号“隐身”，最终 得到活性成分的信号；

4. 最后，我们将得到的 活性成分信号与原料药图谱进行重叠对比 ，发现核心特征峰无论是位置还是形状都与原料药特征峰基本一致。

 乳膏状制剂A的TRS表征结果图

 制剂中空白辅料拉曼信号剥离后的图谱

由此，我们判定该制剂中API晶型与参比原料药的晶型一致。

在整个过程中，我们没有对乳膏制剂进行任何分离纯化操作，确保样品在原位、无损的状态下完成的晶型鉴定工作。