楊潔,劉浩,李姍姍,郭燕,陳強,梅其炳,武祥龍
圖1 磺胺甲唑(A)和甲氧芐啶(B)的化學(xué)結(jié)構(gòu)
藥物共晶是由原料和共晶物或復(fù)方制劑中的兩種藥物單體,按照比例,通過氫鍵、范德華力、π-π堆積作用、靜電作用等非共價鍵形成的多組分晶體。藥物共晶是常用的改善藥物理化性質(zhì)的方法,對研究藥物生物性能和開發(fā)新劑型具有非常重要的意義。由于SMZ 的溶解度低和滲透性較差,SMZ 口服后吸收速度緩慢,而TMP 吸收速度快,二者在體內(nèi)吸收速度存在差異,能否做成共晶來改變二者吸收差異?為此,作者嘗試制備SMZ 和TMP 共晶制劑,通過研磨得到共晶粉末,經(jīng)過紅外、DSC 和粉末X射線衍射分析,發(fā)現(xiàn)二者具有共晶現(xiàn)象,本研究自2020 年2―11 月對SMZ 單晶結(jié)構(gòu)和共晶現(xiàn)象進行實驗,為開發(fā)藥物共晶新劑型提供實驗基礎(chǔ)。
1.1 儀器
Smart Apex II CCD 型X-射線單晶衍射儀(Bruker 公司);PerkinElmer FT-IR Frontier 紅外光譜儀(珀金埃爾默儀器有限公司);DSC-Q10(美國TA 儀器公司);D8 Advance 型X 射線衍射儀(Bruker公司);2.1 共晶粉末的制備
將等物質(zhì)的量的SMZ 和TMP 加入石英研缽中,滴加幾滴甲醇,研磨15 min,至混合物變成干燥粉末為止,得到白色研磨共晶產(chǎn)物。取適量SMZ 和TMP 在同樣條件下,分別研磨15 min,用于紅外、DSC、PXRD等對比測試。2.2 單晶制備與測試
將研磨后的混合物,溶于適量甲醇,過濾除去少量不溶物,濾液轉(zhuǎn)移至小燒杯中,用干凈的濾紙封口防灰塵,室溫下放置一段時間,溶劑緩慢揮發(fā),得到無色晶體。取0.35 mm ×0.28 mm × 0.16 mm 大小的晶體顆粒,室溫下置于Smart Apex ⅡCCD 型X-射線衍射儀上,采用石墨單色器單色化的MoKα
射線(λ = 0. 071 073 nm),以ω-2θ 的方式掃描,在2.53°≤θ≤25.09°、-19≤h≤16、-6≤k≤6、-23 ≤l≤30范圍內(nèi)共收集到4 556個衍射點,其中包含1 892 個獨立衍射點(R
=0.021 6)?;衔颯MZ 晶體的cif 文件已經(jīng)上傳至劍橋晶體數(shù)據(jù)庫,CCDC 號為1977591,詳細晶體有關(guān)的數(shù)據(jù)可以免費從劍橋晶體數(shù)據(jù)庫下載(網(wǎng)址http://www.ccdc.cam.ac.uk/conts/retrieving.html)。表1 化合物SMZ的晶體學(xué)數(shù)據(jù)
表2 化合物SMZ的部分鍵長鍵角
2.4 差示掃描量熱(DSC)測試
化合物SMZ、TMP及SMZ-TMP 共晶物的DSC 熱分析曲線如圖4 所示。SMZ 和TMP 的吸熱峰分別為170.92 ℃和201.96 ℃,即二者的熔點峰。研磨法制備的SMZ-TMP 共晶吸熱峰為184.78 ℃。圖4 SMZ,TMP和SMZ-TMP共晶的DSC圖
2.5 紅外光譜測試
SMZ、TMP以及SMZ-TMP共晶物的反射紅外圖譜如圖5所示。SMZ 的主要紅外吸收峰有V(NH)3 466 cm,V(NH)3 376 cm,V(N-H,amide)3 298 cm和V(C-H,isoxazole)3 143 cm。本文測試數(shù)據(jù)與文獻一致。TMP 的紅外吸收主要在V(N-H)3 468 cm,V(N-H)3 317 cm,V(C-N)1 654 cm與文獻一致。圖5 化合物SMZ、TMP和SMZ-TMP共晶的反射紅外光譜圖
2.6 粉末X 射線衍射測試(PXRD)
SMZ、TMP 和SMZ-TMP 共晶PXRD 圖譜如圖6 所示。它們的2θ衍射峰集中在5°至35°之間,SMZ-TMP 共晶物的PXRD 主要在11.35°,16.77°,18.30°,19.04°,25.67°等位置有衍射峰,而SMZ 典型特征衍射峰分布在12.45°,13.87°,17.63°,20.81°,24.10°等,其中20.81°是最強衍射峰。對于TMP 的特征衍射主要分布在11.75°,15.08°,17.36°,22.18°,25.83°,并且每個衍射峰的強度都比較大,鋒的形狀尖銳。圖6 化合物SMZ、TMP和SMZ-TMP共晶的X射線粉末衍射圖
文獻報道SMZ 分子中的氨基作為氫鍵供體,與另一分子中磺?;系难踉有纬蓺滏I,但是從本文晶體圖和數(shù)據(jù)中分析,只能看到不同分子的氨基和磺?;踉泳嚯x較近,并沒有形成氫鍵。
3.2 差示掃描量熱分析
共晶粉末吸熱峰的溫度與SMZ 和TMP 吸熱峰都不相同,并且共晶混合物在原組成物質(zhì)熔點170.92 ℃和201.96 ℃處并沒有產(chǎn)生吸熱峰,不同晶型對應(yīng)不同的熔點,因此,說明共晶物不是二者簡單的物理混合,而是形成新的晶相。3.4 粉末X 射線衍射分析
每種晶體都有自己獨有的X 射線衍射圖譜,衍射峰的位置和強度具有獨特的特征,所以,當生成新的晶型時,在PXRD 圖譜中會出現(xiàn)新的衍射峰。對比衍射峰可見,SMZTMP 共晶衍射圖中特征峰發(fā)生了明顯改變,衍射峰的位置和形狀完全不同于兩種單獨組分,也不是兩種單獨組分的簡單混合,而是產(chǎn)生了新的衍射峰。由此判斷,SMZ和TMP之間形成了新的晶型。