化学工业与工程  2018, Vol. 35 Issue (3): 38-42
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徐悦, 吴书平, 陈真真, 翟晶焕, 陆杰. 依鲁替尼4种晶型的制备、表征与稳定性研究[J]. 化学工业与工程, 2018, 35(3): 38-42.
Xu Yue, Wu Shuping, Chen Zhenzhen, Zhai Jinghuan, Lu Jie. Preparation, Characterization and Stability of Four Solid Forms of Ibrutinib[J]. Chemical Industry and Engineering, 2018, 35(3): 38-42.
依鲁替尼4种晶型的制备、表征与稳定性研究
徐悦1,2 , 吴书平1 , 陈真真1 , 翟晶焕1 , 陆杰1     
1. 上海工程技术大学化学化工学院, 上海 201620;
2. 蔚山大学化工学院, 蔚山 44610, 韩国
收稿日期: 2017-12-20
基金项目: 国家自然科学基金（21476136）、上海市科委重点支撑项目（15430501200）以及中德科学基金（GZ935）。
作者简介: 徐悦(1993-), 女, 博士研究生。
通信作者: 陆杰, E-mail:dr.lujie@foxmail.com。
摘要：制备了依鲁替尼的4种晶型（晶型A、晶型B、晶型C和假多晶型苯甲醚溶剂化物），采用粉末X-射线衍射分析、红外光谱分析、热分析技术对依鲁替尼4种晶型进行了固相表征，并通过混悬实验筛选出稳定晶型。结果表明，依鲁替尼4种晶型的理化性质存在明显差异，无溶剂晶型间的稳定性关系为：晶型A >晶型C >晶型B，晶型A为热力学稳定晶型。
关键词：依鲁替尼；    多晶型；    表征；    稳定性    
Preparation, Characterization and Stability of Four Solid Forms of Ibrutinib
Xu Yue1,2 , Wu Shuping1 , Chen Zhenzhen1 , Zhai Jinghuan1 , Lu Jie1     
1. School of Chemistry and Chemical Engineering, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620, China;
2. School of Chemical Engineering, University of Ulsan, Ulsan 44610, Korea
Abstract: In this work, four solid forms of ibrutinib (form A, form B, form C and pseudo-polymorph anisole solvate) were prepared. The solid forms were characterized by X-ray diffraction, infrared spectroscopy and thermal analysis, and the stable form was selected by suspension experiments. The results show that the chemical and physical properties of the four forms of ibrutinib have obvious differences. The stability relationship of anhydrous forms is:form A>form C>form B, and form A is the thermodynamic stable crystalline form.
Key words: ibrutinib;    polymorph;    characterization;    stability    

同一药物活性成分因其内部固态结构不同而表现出多形态，即存在多晶型现象，多晶型现象在固体药物中是普遍存在的。同一药物的不同晶型通常会表现出不同的物理化学特性，包括熔点、密度、光学性质和机械性能等。这些性质不仅会直接影响到原料药和制剂的处理和生产过程，还会对制剂的稳定性、生物利用度等有所影响。最终，药物多晶型现象在一定程度上会影响药物的质量、安全性和有效性，从而成为药物研发、生产和质量控制中不可或缺的研究内容[1-3]。

依鲁替尼(ibrutinib商品名为Imbruvica)是一种口服的小分子布鲁顿酪氨酸激酶(Bruton’s tyrosine kinase, BTK)抑制剂，中文化学名为1-{(3R)-3-[4-氨基-3-(4-苯氧基苯基)-1H-吡唑并嘧啶-1-基]-1-哌啶基}-2-丙烯-1-酮，用于套细胞淋巴瘤(MCL)、慢性淋巴细胞白血病(CLL)和原发性巨球蛋白血症(WM)等B细胞恶性肿瘤的治疗[4]。其化学结构式如图 1所示。

图 1 依鲁替尼分子结构式 Figure 1 Chemical structure of ibrutinib
图选项

依鲁替尼存在多晶型现象，晶型A、晶型B和晶型C是专利最先公开的重要晶型[5]，其中只有晶型A适合药用制剂[6]。目前，依鲁替尼新晶型的制备研究已成为医药领域关注的热点[6-10]。本研究制备了依鲁替尼的4种晶型(晶型A、晶型B、晶型C和苯甲醚溶剂化物)，其中苯甲醚溶剂化物为一种新的晶型。采用多种分析技术对4种晶型进行了固相表征，并通过悬浮转晶实验对各晶型的相对稳定性和相互转化关系进行了研究。

1 实验部分 1.1 实验药品与试剂

依鲁替尼原料(晶型A)，由安润医药科技(苏州)有限公司提供，质量分数99.4%；正丁醇(分析纯)，甲醇(分析纯)，苯甲醚(分析纯)，购自国药集团化学试剂有限公司；水，来自高纯水发生器。

1.2 各晶型的制备 1.2.1 晶型A重结晶

将0.5 g依鲁替尼原料药在60 ℃下溶解于10 mL正丁醇中，然后缓慢降温，冷却至20 ℃后继续搅拌2 h，抽滤，将得到的样品在35 ℃下真空干燥12 h后保存。

1.2.2 晶型B的制备

称量依鲁替尼原料药0.5 g，在50 ℃下溶解于4 mL甲醇中。将溶液快速冷却至室温，向溶液中缓慢滴加水直到溶液中有稳定存在的固体，将浆液继续搅拌10 min，抽滤，减压干燥，得到依鲁替尼晶型B[5]。

1.2.3 苯甲醚溶剂化物的制备

室温下将1.0 g依鲁替尼原料药分散于15 mL苯甲醚中，恒温搅拌3 h，抽滤，在60 ℃真空下干燥产物，即得依鲁替尼苯甲醚溶剂化物。

1.2.4 晶型C的制备

将依鲁替尼苯甲醚溶剂化物在高温下(110~120 ℃)加热使其脱除溶剂即得依鲁替尼晶型C。

1.3 各晶型的固相表征 1.3.1 粉末X-射线衍射(PXRD)

采用荷兰帕纳科(X’Pert PRO) X射线衍射仪测定，扫描范围2θ=4°~40°，扫描步长为0.02°，扫描速率为1.2(°)/min，X射线发生器: Cu_Kα，40 mA, 40 kV。

1.3.2 红外光谱(IR)

由铂金埃尔默(Spectrum Two)红外光谱仪测定，采用溴化钾压片法，扫描范围为4 000~400 cm-1，扫描次数为8，分辨率为4 cm-1。

1.3.3 差示扫描量热分析(DSC)和热重分析(TGA)

DSC和TGA分别采用美国TA的DSC Q2000型差示扫描量热仪和SDT Q600热重分析仪测定。将精确称量的样品置于带盖铝坩埚中，保护气为氮气，流速为50 mL/min，扫描速度为10 K/min。

2 结果与讨论 2.1 粉末X-射线衍射图谱分析

通过粉末X-射线衍射分析来确定实验所得固体产物的晶型，实验所得样品分析结果见图 2。

图 2 依鲁替尼晶型A、晶型B、晶型C和苯甲醚溶剂化物的PXRD图 Figure 2 The PXRD patterns of ibrutinib form A, form B, form C and anisole solvate
图选项

与依鲁替尼晶型专利[5]对比，所得产物为晶型A、晶型B、晶型C和一种新的晶型(苯甲醚溶剂化物)。如图 2所示，实验制得的4种晶型的特征峰存在明显差异，其中，晶型A、晶型B和晶型C的特征峰的2θ值与专利[5]中的一致，依鲁替尼苯甲醚溶剂化物的特征峰的2θ值为：6.6°、12.6°、20.1°、26.2°、28.6°和29.0°。

2.2 红外图谱分析

依鲁替尼4种晶型的红外图谱如图 3所示。

图 3 依鲁替尼晶型A、晶型B、晶型C和苯甲醚溶剂化物的IR图 Figure 3 The IR spectras of ibrutinibform A, form B, form C andanisole solvate
图选项

如图 3所示，在特征频率区(4 000~1 330 cm-1)和指纹区(1 330~600 cm-1)均存在差异。在指纹区内晶型A的特征吸收峰的位置为1 147和1 135 cm-1；晶型B的特征吸收峰的位置为870和852 cm-1；晶型C的特征吸收峰的位置为1 285和1 276 cm-1；苯甲醚溶剂化物的特征吸收峰的位置为1 177、1 037、1 017、761、751、646和630 cm-1。

2.3 热分析

依鲁替尼晶型A、晶型B和晶型C为无水物，3种晶型的DSC图谱如图 4所示。

图 4 依鲁替尼晶型A、晶型B和晶型C的DSC图 Figure 4 The DSC curves of ibrutinib form A, form B and form C
图选项

在分解前的整个升温过程中只有1个吸热峰即熔融峰，峰的位置有很大差异，晶型A的峰值为156.95 ℃，晶型B的峰值为115.63 ℃，晶型C的峰值为135.91 ℃。

苯甲醚溶剂化物的热分析图谱如图 5所示，在整个升温过程中只有1个失溶剂台阶，从开始升温到125 ℃，失溶剂总量为11.17%，计算可得，理论上苯甲醚溶剂化物中n(苯甲醚)/n(依鲁替尼)应为0.5。

图 5 依鲁替尼苯甲醚溶剂化物的TGA和DSC图 Figure 5 The TGA and DSC thermograms of ibrutinib anisole solvate
图选项
2.4 各晶型的相互转化关系及稳定性分析

通过悬浮转晶实验发现，依鲁替尼4种晶型(晶型A、晶型B、晶型C和苯甲醚溶剂化物)的相互转化关系如图 6所示，具体实验方法与条件如下：

图 6 依鲁替尼晶型A、晶型B、晶型C和苯甲醚溶剂化物的相互转化示意图 Figure 6 Transformation among different forms of ibrutinib
图选项

1) 晶型B转为晶型A：将50 mg晶型A和50 mg晶型B与30 mL水在50 ℃混合搅拌2 h后，取样，分析得到的固体，结果为单一晶型(晶型A)。

2) 晶型C转为晶型A：将50 mg晶型A和50 mg晶型C与30 mL水在50 ℃混合搅拌2 h后，取样，分析得到的固体，结果为单一晶型(晶型A)。

3) 晶型B转为晶型C：将28 mg晶型B和28 mg晶型C与20 mL水在室温下搅拌混合18 h后，取样分析固体时发现晶型B已完全转化为晶型C。

4) 苯甲醚溶剂化物转化为晶型A：将150 mg苯甲醚溶剂化物与20 mL水在室温下混合，搅拌72 h后取样分析固体，结果为单一晶型(晶型A)。

对于无水晶型(晶型A、晶型B和晶型C)，在一定条件下晶型B和晶型C会向晶型A转化，反过来，晶型A却不会向晶型B或晶型C转化。另外，从图 4 DSC曲线中可以看出，3种晶型的熔点大小顺序为：晶型A>晶型C>晶型B。

通过以上实验和分析可得：各晶型间的稳定性顺序为：晶型A>晶型C>晶型B，并且晶型A与晶型B，晶型A与晶型C之间为单变关系，符合“在单变体系的情况下，较高熔点的晶型总是热力学稳定的晶型[11]”。

3 结论

本研究对依鲁替尼4种晶型(晶型A、晶型B、晶型C和苯甲醚溶剂化物)进行了制备和表征。其中制备得到的依鲁替尼苯甲醚溶剂化物是一种新的晶型，通过加热使其脱除溶剂可得晶型C，这也是制备晶型C的一种新的方法。通过PXRD、IR、TGA和DSC对4种晶型进行表征分析，各晶型间的物理化学性质存在明显差异，易于相互区分。通过悬浮转晶实验，发现晶型B和晶型C都可以转化为晶型A，晶型B可以转化为晶型C，结合各晶型的DSC数据可得，晶型A为热力学稳定晶型，晶型B和晶型C为介稳晶型，并且晶型A和晶型B之间，晶型A和晶型C之间为单变关系。

参考文献
[1] Hilfiker R. Polymorphism in the pharmaceutical industry[M]. Weinheim: Hilfiker, 2006.
[2] 王哲清. 药物多晶型与有效性[J]. 中国医药工业杂志, 2005, 36(7): 442–446.
Wang Zheqing. Polymorphism and drug availability[J]. Chinese Journal of Pharmaceuticals, 2005, 36(7): 442–446.
[3] 吴霞, 易学文. 药物多晶型对药效及其理化性质影响的研究[J]. 四川理工学院学报:自然科学版, 2007, 20(3): 48–50.
Wu Xia, Yi Xuewen. Research of drug polymorphism[J]. Journal of Sichuan University of Science & Engineering:Natural Science Edition, 2007, 20(3): 48–50.
[4] Cameron F, Sanford M. Ibrutinib:First global approval[J]. Drugs, 2014, 74(2): 263–271. DOI: 10.1007/s40265-014-0178-8
[5] Smyth M, Goldman E, Wirth D D, et al. Crystalline forms of a Bruton's tyrosine kinase inhibitor: US, 13908949[P]. 2013-12-19
[6] 李金亮, 杨勤刚, 任华森, 等. 依鲁替尼新晶型及其制备方法:
CN, 201510808526. 7[P]. 2016-02-03 Li Jinliang, Yang Qingang, Ren Huasen, et al. New crystalline forms and preparation method of ibrutinib: CN, 201510808526. 7[P]. 2016-02-03(in Chinese)
[7] 罗真秀, 张洽洪, 陈勇. 依鲁替尼新晶型及其制备方法:
CN, 201510246220. 7[P]. 2015-11-25 Luo Zhenxiu, Zhang Qiahong, Chen Yong. New crystalline forms and preparation method of ibrutinib: CN, 201510246220. 7[P]. 2015-11-25(in Chinese)
[8] 孙霖. 依鲁替尼晶型F及制备方法:
CN, 201610114027. 2[P]. 2016-06-08 Sun Lin. Crystalline form F and preparation method of ibrutinib: CN, 201610114027. 2[P]. 2016-06-08(in Chinese)
[9] 孙霖. 依鲁替尼晶型G及制备方法:
CN, 201610114028. 7[P]. 2016-06-08 Sun Lin. Crystalline form G and preparation method of ibrutinib: CN, 201610114028. 7[P]. 2016-06-08(in Chinese)
[10] 陈敏华, 张炎锋, 杨朝惠, 等. PCI-32765的晶型A及其制备方法:
CN, 201410542609. 1[P]. 2015-02-04 Chen Minhua, Zhang Yanfeng, Yang Chaohui, et al. Crystalline form A and preparation method of PCI-32765: CN, 201410542609. 1[P]. 2015-02-04(in Chinese)
[11] Barbas R, Martí F, Prohens R, et al. Polymorphism of norfloxacin:Evidence of the enantiotropic relationship between polymorphs A and B[J]. Crystal Growth & Design, 2006, 6(6): 1463–1467.