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制备药物多组分晶体是解决药物水溶性和生物利用度低的有效方法,但存在着配体筛选的盲目性、多种组分间相互作用的复杂性以及分子组装机理不明等问题。氨苯砜(DAP)是一种治疗麻风和不同皮肤病的特效药,但其水溶性很低。本文以氨苯砜为模型物,首先考察其结晶热力学,为后续研究中的溶剂筛选提供数据基础,之后,基于晶体工程,通过超分子合成子策略进行配体设计,合成DAP新型多组分晶体,为解决DAP水溶性差和揭示分子组装机理提供新的案例。
首先,DAP在不同溶剂中的溶解度数据是DAP药物结晶研究的基础,采用静态法测定了DAP在10-50℃下,在十二种纯溶剂中的溶解度。结果表明,随着温度升高或溶剂极性增大,DAP的溶解度也会增大。修正的Apelblat模型、λh方程和NRTL模型对实验数据的拟合效果好,ARD均<5%。这为实现DAP的热力学性质预测提供了理论基础,也有助于对DAP在后续的多组分晶体设计研究中实现溶剂的快速筛选。
其次,以提高DAP水溶性为目标,选择羟基苯甲酸类配体,制备得到一种盐和四种低共熔物。通过PXRD、DSC、FTIR和Raman表征,确定了DAP1∶1盐和低共熔物的形成。基于DSC分析结果,构建二元相图,确定了各低共熔物的组成比例。通过分子表面静电势的计算,从分子水平上揭示了DAP与配体形成盐与低共熔物的选择性。随后,盐和低共熔物在pH=1.2、4.5和6.8下的溶出实验表明,盐和低共熔物均表现出比DAP更高的溶解度和溶出速率,同时还发现了配体通过影响溶液pH值而影响DAP的溶解度,这为未来筛选配体,形成具有良好药物特性的新型多组分晶体提供了一个新的思路。
最后,基于超分子合成子的配体设计理念,本文利用“-NH2…N吡啶”超分子合成子,选择1-(4吡啶基)哌嗪(PYR)为配体,制备得到1∶1和2∶1的DAP-PYR共晶,并解析得到单晶结构。利用PXRD、FTIR和Raman等分析工具验证了共晶的形成并发现1∶1和2∶1共晶形成主要依赖DAP和PYR投料初始比例,且1∶1共晶和2∶1共晶能够通过添加定量DAP或PYR研磨后相互转化。进一步地,通过分子静电势和分子间结合能的计算,能够可视化识别分子氢键位点,并揭示了“-NH2…N吡啶”的氢键强相互作用促进了DAP-PYR共晶的形成。
首先,DAP在不同溶剂中的溶解度数据是DAP药物结晶研究的基础,采用静态法测定了DAP在10-50℃下,在十二种纯溶剂中的溶解度。结果表明,随着温度升高或溶剂极性增大,DAP的溶解度也会增大。修正的Apelblat模型、λh方程和NRTL模型对实验数据的拟合效果好,ARD均<5%。这为实现DAP的热力学性质预测提供了理论基础,也有助于对DAP在后续的多组分晶体设计研究中实现溶剂的快速筛选。
其次,以提高DAP水溶性为目标,选择羟基苯甲酸类配体,制备得到一种盐和四种低共熔物。通过PXRD、DSC、FTIR和Raman表征,确定了DAP1∶1盐和低共熔物的形成。基于DSC分析结果,构建二元相图,确定了各低共熔物的组成比例。通过分子表面静电势的计算,从分子水平上揭示了DAP与配体形成盐与低共熔物的选择性。随后,盐和低共熔物在pH=1.2、4.5和6.8下的溶出实验表明,盐和低共熔物均表现出比DAP更高的溶解度和溶出速率,同时还发现了配体通过影响溶液pH值而影响DAP的溶解度,这为未来筛选配体,形成具有良好药物特性的新型多组分晶体提供了一个新的思路。
最后,基于超分子合成子的配体设计理念,本文利用“-NH2…N吡啶”超分子合成子,选择1-(4吡啶基)哌嗪(PYR)为配体,制备得到1∶1和2∶1的DAP-PYR共晶,并解析得到单晶结构。利用PXRD、FTIR和Raman等分析工具验证了共晶的形成并发现1∶1和2∶1共晶形成主要依赖DAP和PYR投料初始比例,且1∶1共晶和2∶1共晶能够通过添加定量DAP或PYR研磨后相互转化。进一步地,通过分子静电势和分子间结合能的计算,能够可视化识别分子氢键位点,并揭示了“-NH2…N吡啶”的氢键强相互作用促进了DAP-PYR共晶的形成。