晶型预测

一直以来,小分子药物的晶型研究几乎完全依赖实验筛选完成。然而,在有限的时间内,利用有限的原料药筛选出最佳药用晶型,并保证晶型研究完备,是一项很有挑战的实验工作。


晶泰科技提供基于计算化学与人工智能方法的药物晶型预测(CSP)服务,为晶型研究提供全新的解决方案。我们快速、高效、高精度的CSP服务可以锁定药物分子所存在的最稳定晶型,并给出晶型在有限温度下(0K-400K)的热力学稳定性排位。这一CSP技术整合了晶型搜索算法、XForce Field小分子通用立场,量子动力学计算与晶体自由能计算等核心技术,实现对不同晶型热力学相对稳定性的高精度预测。CSP计算流程如下图:


此外,相较于传统的研究方法,我们自主研发的技术平台可以同时调用海量的云计算资源,可以更加高效、精确地完成晶型筛选,速度远快于传统方法。对比需要两个月以上的传统方法,这个平台可以在2~3周内完成常规小分子药物的晶型预测,并适用于更复杂的体系,包括超过15个柔性角的分子,多柔性环复杂异构,不同盐型,共晶,水合物,溶剂化等。


晶型预测拘束可以指导更加有针对性的实验筛选,节省不必要的实验环节,从而显著加速晶型筛选与优势固相的确认,从而大幅降低固体形态在后期应用的风险,提高后续药物开发的质量与成功率。

客户案例

案例一

晶型选择



挑战:  中国某新药研发企业希望在2个月内明确一款管线药的优势晶型,以此降低用于临床试验的晶型选择的相关风险。项目时间紧,要求高,传统实验已经不能满足客户需求。


解决方案:  我们通过湿实验与CSP相结合的新型研发模式,帮助客户在37天内,进行完备的晶型研究,确认了最稳定晶型,很好地解决了客户问题。


成果:  下图为此项目的关键节点与时间线。我们的CSP找到了多个潜在稳定晶型,预测结果指导了实验筛选的开展。CSP在2周内预测到了3个热力学稳定性好的晶型,并指导实验找到曾被遗漏的第三种晶型。最终,实验与预测结果完全吻合,如下图所示,晶型I在0K到300K常温条件下最稳定的晶型,因此被选为药用晶型。

案例二

多晶型风险评估

我们的CSP服务晶型预测服务可以提供完整的低能区的晶体分布情况,帮助药企评估晶型筛选工作是否完备,是否还有潜在优质的晶型没有筛选出来。这些结果为晶型专利的保护范围提供关键的决策信息,帮助降低专利风险,保护专利有效期与独家销售时间。

挑战:  一家跨国公司计划收购另一家公司,后者管线中有一临床阶段的药物。实验研究发现,被收购方未对该药物进行完备的晶型研究,因此,此管线药后期可能存在晶型专利风险。收购谈判截止日期临近,被收购公司已经没有足够的时间通过传统手段补充完备的晶型实验研究,收购方需要通过晶型预测辅助,快速评估此管线药的多晶型风险,以作出收购决策。


解决方案:  我们在没有实验数据的前提下,完成了CSP计算,并准确找到所有热力学相对稳定的晶型。


成果:  在17天内,我们成功地预测出这一临床期间管线药物的全部3种潜在晶型及他们的相对稳定性。如下图所示,根据计算结果,确定研发公司在临床试验中选用的晶型I就是最稳定晶型。最终收购公司依据我们给出的晶型预测结果,完成了对研发公司的收购计划,并按照原计划将这款药物推广上市。

案例一

晶型选择



挑战:  中国某新药研发企业希望在2个月内明确一款管线药的优势晶型,以此降低用于临床试验的晶型选择的相关风险。项目时间紧,要求高,传统实验已经不能满足客户需求。


解决方案:  我们通过湿实验与CSP相结合的新型研发模式,帮助客户在37天内,进行完备的晶型研究,确认了最稳定晶型,很好地解决了客户问题。


成果:  下图为此项目的关键节点与时间线。我们的CSP找到了多个潜在稳定晶型,预测结果指导了实验筛选的开展。CSP在2周内预测到了3个热力学稳定性好的晶型,并指导实验找到曾被遗漏的第三种晶型。最终,实验与预测结果完全吻合,如下图所示,晶型I在0K到300K常温条件下最稳定的晶型,因此被选为药用晶型。

案例二

多晶型风险评估

我们的CSP服务晶型预测服务可以提供完整的低能区的晶体分布情况,帮助药企评估晶型筛选工作是否完备,是否还有潜在优质的晶型没有筛选出来。这些结果为晶型专利的保护范围提供关键的决策信息,帮助降低专利风险,保护专利有效期与独家销售时间。

挑战:  一家跨国公司计划收购另一家公司,后者管线中有一临床阶段的药物。实验研究发现,被收购方未对该药物进行完备的晶型研究,因此,此管线药后期可能存在晶型专利风险。收购谈判截止日期临近,被收购公司已经没有足够的时间通过传统手段补充完备的晶型实验研究,收购方需要通过晶型预测辅助,快速评估此管线药的多晶型风险,以作出收购决策。


解决方案:  我们在没有实验数据的前提下,完成了CSP计算,并准确找到所有热力学相对稳定的晶型。


成果:  在17天内,我们成功地预测出这一临床期间管线药物的全部3种潜在晶型及他们的相对稳定性。如下图所示,根据计算结果,确定研发公司在临床试验中选用的晶型I就是最稳定晶型。最终收购公司依据我们给出的晶型预测结果,完成了对研发公司的收购计划,并按照原计划将这款药物推广上市。