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药物共晶作为一种改善药物活性成分(API)理化性质的固态形式,受到了学术界和玉业界极大的关注。相比较于其它固态形式(多晶型、盐型、溶剂合物、无定形等),药物共晶可根据晶体工程学的原理和超分子合成子来设计并合成。API中的官能团可以利用氢键、π-π堆积作用等分子间识别作用和共晶配体(CCF)分子形成药物共晶,而不改变API的药理活性,但其理化性质得到了改善,如熔点、稳定性、溶解度、生物利用度、机械性能等,从而提高其成药性。随着药物共晶研究的深入,关于药物共晶的多晶型以及不同摩尔比共晶的报道越来越多。并且,不同摩尔比的药物共晶,以及药物共晶的多晶型之间也存在着理化性质的差异。这些丰富的固体形态为药物开发提供了更多的选择。因此,对药物活性成分进行药物共晶的研究,具有重要的研究意义和应用价值。 本论文针对天然多酚类化合物的共晶展开研究,根据超分子化学和晶体工程学的原理引入不同的CCF,探讨和研究了形成不同共晶后对多酚类化合物的溶解度、溶出速率、机械性能等理化性质以及动物体内生物利用度的影响。主要内容如下: 第一章:综述了药物共晶的研究进展,包括药物共晶的定义、设计、制备方法、表征手段以及药物共晶在药物开发中的应用。 第二章:基于晶体工程学和超分子合成子的原理,设计并合成了六个黄酮类化合物(槲皮素、山奈酚、木犀草素、白杨素、黄芩素和金雀异黄酮)分别和D-脯氨酸、L-脯氨酸的共晶。其中槲皮素、山奈酚、木犀草素、白杨素、金雀异黄酮与D/L-脯氨酸的共晶获得了单晶并解析出它们的晶体结构;黄芩素与D/L-脯氨酸的共晶虽然没有得到单晶,其1∶1化学计量比通过1H-NMR技术确定。针对这六个黄酮化合物的共晶,测定了其在0.5%Tween80介质中的粉末溶出曲线。实验结果显示,白杨素-L-脯氨酸、黄芩素-L-脯氨酸和山奈酚-L-脯氨酸的最大溶出度分别比原料提高了70%、50%和270%,达到平衡后,白杨素-L-脯氨酸和黄芩素-L-脯氨酸的溶解度和原料基本一致,而山奈酚-L-脯氨酸的平衡溶解度比原料提高了80%。另一方面,槲皮素-L-脯氨酸、木犀草素-L-脯氨酸及金雀异黄酮-L-脯氨酸的溶出曲线跟相应的原料比较,呈现出类似的溶出性质。此外,测定了山奈酚-L-脯氨酸和黄芩素-L-脯氨酸在动物体内的药代动力学曲线。结果表明,山奈酚-L-脯氨酸共晶显著提高了山奈酚的Cmax值和AUC0-24h值,分别比原料提高了369%和351%;黄芩素-L-脯氨酸共晶的Cmax值和AUC0-24h值分别比原料提高了146%和150%。 第三章:以非黄酮类多酚化合物—白藜芦醇为研究对象,根据超分子合成子的设计,针对性地选择含有吡啶基、酰胺、羧酸及羧酸盐官能团的化合物进行共晶筛选实验,最终得到了四个白藜芦醇共晶(RSV-NA、RSV-INA、RSV-L-Pro1、RSV-L-Pro2)。这四个共晶均获得了单晶并解析出了它们的晶体结构。针对这四个共晶,研究了其在不同pH值缓冲液中的粉末溶出实验,结果显示共晶和原料的表观溶解度没有明显的差异。因而,进一步探讨在缓冲液中添加不同的表面活性剂对共晶和原料的溶出性能的影响。结果表明,在含有表面活性剂PVP K30的条件下,白藜芦醇共晶呈现出比原料更高的表观溶解度;而在表面活性剂SDS,Tween80和PEG2000的条件下,白藜芦醇共晶和原料的表观溶解度类似。动物体内的药代动力学研究表明,白藜芦醇共晶呈现更小的Tmax值,而且RSV-NA的Cmax和AUC0-24值均比原料更高。最后,探讨了白藜芦醇共晶和原料的机械性能。结果显示,在整个压力范围内,四个白藜芦醇共晶均比原料具有更优的可压片性。 第四章:针对低溶解度、低生物利用度的白藜芦醇,选择具有提高生物利用度作用的胡椒碱分子来探讨和研究在共晶结构中胡椒碱对白藜芦醇理化性质的影响。通过不同的共晶制备方法和条件,获得了四个白藜芦醇-胡椒碱(RSV-Pip)共晶,并解析出了它们的单晶结构。单晶结构显示,这四个共晶的晶体结构中都含有溶剂分子。VT-PXRD结果显示,所有RSV-Pip共晶脱溶剂后都转变为无定形。并且研究了RSV-Pip co-1和RSV在不同溶出条件下的粉末溶出实验。实验结果表明,在相同的溶出条件下,RSV-Pip co-1的表观溶解度低于RSV原料。最后,对RSV-Pip co-1进行了动物体内的药代动力学研究。结果显示,RSV-Pip co-1呈现出比RSV更低的生物利用度。这表明即使胡椒碱具有提高药物生物利用度的作用,RSV-Pip co-1的低溶解度导致其在体内吸收减少,从而未能提高RSV的生物利用度。 第五章:根据超分子合成子的设计,对白藜芦醇和1,2-二(4-吡啶基)乙烯(DPE)、1,2-双(4-吡啶基)乙烷(BPE)进行系统的共晶筛选实验,以期获得白藜芦醇的共晶及共晶的多晶型,并探讨其结构和理化性质的关系。通过多种结晶条件,获得了一个RSV-BPE共晶和六个RSV-DPE共晶,并解析出了它们的单晶结构。其中,RSV和DPE可形成共晶的多晶型(RSV-DPE co-1,RSV-DPE co-2,RSV-DPE co-3)、共晶的溶剂合物(RSV-DPE co-4,RSV-DPE co-5)以及不同摩尔比的共晶(RSV-DPE co-6)。研究和探讨了凝胶结晶法和聚合物诱导结晶法对RSV-DPE共晶结晶的影响。结果表明,大部分情况下这两种结晶方法得到的是RSV-DPE co-3和RSV-DPE co-5。此外,运用VT-PXRD、VT-HSM和DSC的变速升温技术研究了RSV-DPE共晶多晶型的热力学性质,以及RSV-DPE共晶溶剂合物脱溶剂的过程。而且利用Hirshfeld surface分析了不同共晶中白藜芦醇分子间作用力的差异。 第六章:在黄酮的药物共晶研究中,获得了三个氨苯砜-黄酮(1∶1)共晶的多晶型(A、B、C)及一个氨苯砜-黄酮(1∶2)共晶(D)。其中共晶A,B,D通过单晶X-射线衍射仪确定了化学计量比;而共晶C虽然没有得到单晶,其1∶1化学计量比通过1H-NMR技术确定。针对这四个共晶,采用了PXRD、FT-IR、Raman、TGA、DSC和DVS等技术对其进行系统的固态化学表征。根据DSC实验数据以及共晶多晶型的转晶实验,确定了三个共晶多晶型的热力学稳定性顺序:B>C>A。最后,测定了四个共晶在pH2.0、4.6和6.8三种缓冲液中的固有溶出速率和平衡溶解度。结果显示,共晶A的固有溶出速率显著高于其它共晶。