2021年,FDA批准Seglentis®用于成人急性疼痛管理。该药将具有抗炎作用的塞来昔布与具有镇痛作用的曲马多以1:1分子比例形成共晶结构,随后作为一个确定的药物产品实现商业化。
对药物共晶领域而言,Seglentis®的上市具有较强的代表性。它意味着共晶不再只是用于改善溶解度、稳定性等性质的实验室晶体工程策略,而是以结晶技术改变了活性成分的理化性质及药代动力学特征,给药物研发指明了新的产业化方向。
由于这类药物的产品特征直接建立在特定共晶结构之上,因此在后续的研发中就不能只确认“两种API都在”,还需要确认“它们是不是以正确的方式形成了这个共晶”。但在实际工作中,不少研发人员都会遇到一个很现实的难题:明明分子设计上具备形成药‑药共晶的潜力,实验操作中却很难得到到共晶晶体,导致无法解析其结构,影响后续申报阶段的资料撰写。
为什么药‑药共晶,单晶培养格外艰难?
药‑药共晶培养的核心难点,来自选择的两个API分子本身的性质或许 “极难兼容”。
如果两种活性成分在分子量、溶解度、极性、空间构型上差异很大,那么就会导致二者对结晶环境的需求完全不一样。晶体培养的过程中,很容易出现其中一种组分优先析出,发生相分离,很难实现两组分同步成核与生长。这就很难让两种分子按照固定比例,规整地共组装进同一套晶格里面。常规通用结晶条件无法平衡两组分的需求,也就不容易获得晶体。
不少研究人员通常会大量筛选溶剂体系、尝试多种结晶方法,反复摸索成核条件,但单纯依靠大量随机试错效率很低。面对这类棘手的多组分体系,更应该考虑的是对双组分溶解‑析出行为的理解,由此定制单独的结晶策略。
药物共晶示意图
案例:共晶药物单晶培养
盐酸曲马多‑塞来昔布是已经上市的药‑药共晶镇痛药物,两种组分本身理化特性反差巨大:盐酸曲马多水溶性较好,而塞来昔布属于难溶性API,二者在溶解度、分子构型上差异显著。
青云瑞晶固态团队在过往大量共晶项目中,接触过不少双组分理化性质反差大的样品,具备丰富的单晶培养经验。在接到客户样品后,我们先开展系统性溶解度测试,筛选出适配的良溶剂与反溶剂体系;再采用冷却结晶方式,精确控制降温速率、温度梯度等关键参数,引导两种分子在晶格中有序组装,成功获得了高质量单晶,最终解析出该共晶结构,并确证了其绝对构型。
晶体形貌图 晶胞结构
青云瑞晶药物分子结构确证服务:
l 单晶培养(技术手段:常规单晶培养、晶体海绵法、微量单晶培养、共晶剂添加法)
l X射线衍射结构解析
l MicroED结构解析
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