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ssNMR在ASD样品杂质晶型检测中的应用

ssNMR在ASD样品杂质晶型检测中的应用

发布时间:2023-11-03 浏览次数:77939

上篇文章我们介绍ASD的常见的表征和评估方法,本文我们将研究不同的检测方法(XRPD、ssNMR、DSC)在ASD样品杂质晶型检测中的应用。


通过对比不同的检测方法对不同晶型含量的曲安奈德ASD中表征和检测结果,研究表明:


  • 1H T1rho处理的19F 和13C ssNMR是一种强大的技术,可用于测定ASD制剂中可能无法被其他分析技术检测到的低水平结晶型杂质
  • 19F ssNMR可鉴别晶体和无定形API,不受制剂中辅料的干扰
  • 1H T1rho处理的13C ssNMR具有更广泛的应用
  • 与现有的XRPD或DSC技术相比,ssNMR技术具有更低的检测限和定量限
  • ssNMR可以提供其他的优势,如解析辅料和API信号,以及API晶型鉴定


固体核磁共振(ssNMR)是一种灵敏度极高的技术,几乎所有药物活性分子(API)中都含有碳原子, 20-30%的API中含有氟原子。因此,13C ssNMR和19F ssNMR在晶型鉴定、无定形中杂质晶型的检测和定量分析等方面受到了越来越多的关注。本次研究以Triamcinolone(曲安奈德)为模型化合物(如图1所示,其结构中含有C和F原子),分别使用19F ssNMR、13C ssNMR、XRPD、DSC技术检测ASD中杂质晶型的含量。


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图 1 曲安奈德结构式


19F ssNMR检测结果


利用喷雾干燥法制备API含量为20%的ASD,然后分别添加20%、5%、2.5%、1.25%、0.625%的晶型B(质量含量)。检测结果如下,19F ssNMR可以检测到晶型含量0.625%的ASD样品中的晶型信号,其定量结果为0.3%。


图2为19F CPMAS(交叉极化魔角旋转)方法,针对不同晶型含量的ASD样品的测试结果,谱图中晶型峰为尖锐峰,无定形峰为宽峰。1.25%晶型含量的样品,可以明显看出图谱中含有尖峰,而当晶型含量降低为0.625%时,几乎看不到图谱有尖峰。


图3为经1H T1rho处理后19F CPMAS数据,结果表明选择性地消除无定形信号后,0.625%晶型含量的ASD样品,可以更加明显的看出晶型信号。



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图2


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图3


13C ssNMR检测结果


将纯晶型B的API、20% API含量的ASD以及辅料,分别测试13C ssNMR谱。结果显示,结晶形态的API表现为有尖锐的峰,无定形形态的ASD和辅料均呈现出宽峰。


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图 4


不同晶型含量的ASD,使用1H T1rho处理的13C CPMAS结果见图5。测试24小时后,晶型含量为5%和2.5%的ASD样品均可检测到晶型信号,信噪比分别是10:1和3:1。由于化合物中含有多个C原子,13C ssNMR的核磁出峰数量较多,图谱较19F ssNMR更为复杂。因此,13C ssNMR更适合结构中不含F原子的化合物。


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图 5


XRPD检测结果


纯晶型B的API、20% API含量的ASD,以及添加不同质量晶型B的ASD样品的XRPD叠图如图6。结果显示,晶型含量低于10%时,XPRD已无法检测到晶型信号(样品测试时间为1小时),可见XRPD检测灵敏度远低于ssNMR。


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图 6

备注:2 θ值在21°和27°处峰来自α-石英内标,不是晶型B的特征峰


DSC检测结果


纯晶型B的API、20% API含量的ASD,以及添加不同质量晶型B的ASD样品的DSC叠图如图7。DSC结果显示,样品在250℃以上分解。0.625%晶型含量的样品,可以明显看出样品中的晶型吸热峰。然而,由于样品中聚合物和溶剂的存在,将影响光谱的熔点和基线,因此,DCS测量结果很难实现定量分析。


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图 7