近日，中国药科大学药学院蔡挺教授课题组在美国化学会旗下材料化学权威期刊Chemistry of Materials（IF：9.6）上发表了药物多晶型的晶体结构与热膨胀性质以及机械性质之间关系的研究工作。我校博士研究生苏媛为文章的第一作者，印度科学教育与研究学院C. Malla Reddy教授和蔡挺教授为共同通讯作者。
药物的不同固态形式在稳定性、可生产性和生物利用度方面会存在显著差异，影响制剂的质量和临床疗效，药物固态研究是药物研发从分子到制剂的桥梁，是制剂开发过程中一个重要组成部分。固体制剂中药物主要以晶体的形式存在。药物晶体通常具有多晶型现象，不同的晶型在堆积性质、热力学性质、动力学性质、光谱性质、表面性质和机械性质等方面有所不同，这些理化性质差异会影响制剂工艺及质量。晶体的固态性质与其晶体结构密切相关。例如，药物晶体的机械性质（硬度、弹性、脆性）影响粉碎、研磨、压片等制剂加工工艺，深入理解晶体结构和机械性质的关系可以为指导固体制剂的处方工艺开发提供理论依据。
该课题组研究了一种选择性雌激素受体调节剂药物醋酸巴多昔芬的多晶型现象和多晶型的晶体结构与机械性质关系。三种晶型的晶体结构差异显著，晶型A为层状堆积结构、晶型B为交锁状堆积结构、晶型D为螺旋状堆积结构。变温单晶衍射结果显示随着温度的升高，晶型A发生显著各向异性的膨胀，晶型B发生各向均性的膨胀，晶型D沿着螺旋轴方向发生罕见的负膨胀（热缩冷涨）。该研究测定了三种晶型的机械性质（硬度H和弹性模量E），具有层状结构的晶型A，层间容易发生不可逆滑移，塑性最好，意味着更好的药物可压性。另外，该研究发现了多晶型的弹性模量E与热膨胀系数α存在负相关关系，这与晶体结构中的分子间作用力强度有关。E-α之间负相关性的研究提供了一种潜在比较多晶型的机械性质的方法。该研究有助于深入了解药物多晶型晶体结构与机械性质之间的关系，为科学合理的设计药物固体制剂的处方和工艺提供了理论指导。
该研究工作获得国家自然科学基金面上项目、江苏省杰出青年基金项目等资助。
文章链接： https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.1c00584
(供稿单位：药学院；撰写人：苏媛)