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药物多晶型由于晶体结构的不同,其理化性质(熔点、溶解度和稳定性等)也存在较大差异,从而对药物生物利用度等产生显著影响。因此,药物多晶型研究吸引了科研工作者的广泛关注。其中,药物多晶型的调控是该领域研究的一大重点。目前,多晶型调控方法主要包括添加剂法和模板法。但在该领域仍存在模板与目标产品分离困难、添加剂影响产品纯度、未建立添加剂/模板选择的普适性原则等问题。基于上述背景,本文以磺胺噻唑为模型物,对多晶型的调控及其机理进行了系统研究。
首先,采用冷却结晶和蒸发结晶法制备了磺胺噻唑的五种纯晶型:正丙醇-晶型Ⅰ、乙腈-晶型Ⅱ、异丙醇-晶型Ⅲ、水-晶型Ⅳ、水-晶型Ⅴ,并通过光学显微镜、粉末X射线衍射(PXRD)、单晶X射线衍射(SXRD)、拉曼光谱和红外光谱等固体表征技术对五种晶型的晶习、物相和晶体结构等进行了表征,并讨论了五种晶型的结构差异、结构与性能之间的关联以及相对稳定性。
其次,研究了添加剂法调控磺胺噻唑晶型,考察了不同种类添加剂对磺胺噻唑介稳晶型转变过程的影响。通过实时监测,对比了不同羧酸类添加剂对磺胺噻唑结晶的影响,并采用动态法测定了添加剂存在下磺胺噻唑溶解度的变化;探究了羧基浓度对磺胺噻唑晶型转变过程的影响,并应用Hirshfeld表面和2D指纹图对添加剂的作用机理进行了理论分析,进而提出一种添加剂筛选的指导性原则。
最后,对磺胺噻唑晶型调控的模版法进行了研究,提出了一种新的多晶型调控的配合物模板诱导法;该法采用磺胺噻唑为配体设计并合成了四种配合物模板,并经SXRD得到配合物模板的单晶结构及分子构象;基于配合物模版诱导产生的分子构象的多样性,采用稳定性良好的配合物模板实现了磺胺噻唑结晶过程及其晶型的调控,并通过构象分析对配合物模板诱导晶型的机理做出了理论分析与解释。
首先,采用冷却结晶和蒸发结晶法制备了磺胺噻唑的五种纯晶型:正丙醇-晶型Ⅰ、乙腈-晶型Ⅱ、异丙醇-晶型Ⅲ、水-晶型Ⅳ、水-晶型Ⅴ,并通过光学显微镜、粉末X射线衍射(PXRD)、单晶X射线衍射(SXRD)、拉曼光谱和红外光谱等固体表征技术对五种晶型的晶习、物相和晶体结构等进行了表征,并讨论了五种晶型的结构差异、结构与性能之间的关联以及相对稳定性。
其次,研究了添加剂法调控磺胺噻唑晶型,考察了不同种类添加剂对磺胺噻唑介稳晶型转变过程的影响。通过实时监测,对比了不同羧酸类添加剂对磺胺噻唑结晶的影响,并采用动态法测定了添加剂存在下磺胺噻唑溶解度的变化;探究了羧基浓度对磺胺噻唑晶型转变过程的影响,并应用Hirshfeld表面和2D指纹图对添加剂的作用机理进行了理论分析,进而提出一种添加剂筛选的指导性原则。
最后,对磺胺噻唑晶型调控的模版法进行了研究,提出了一种新的多晶型调控的配合物模板诱导法;该法采用磺胺噻唑为配体设计并合成了四种配合物模板,并经SXRD得到配合物模板的单晶结构及分子构象;基于配合物模版诱导产生的分子构象的多样性,采用稳定性良好的配合物模板实现了磺胺噻唑结晶过程及其晶型的调控,并通过构象分析对配合物模板诱导晶型的机理做出了理论分析与解释。