研究人員揭示原位可視化定量研究壓片過(guò)程中藥物晶體形態(tài)的變化

　　受結(jié)晶過(guò)程中各種因素的影響，藥物分子的空間排列方式不同，則形成不同的晶型；其在高壓力壓制成片的工藝過(guò)程中，不同晶型間的三維形貌、力學(xué)性質(zhì)的差異，仍是尚待深入探索的未知領(lǐng)域；電鏡等常規(guī)方法需要將片劑破碎，改變了片劑內(nèi)的原有壓力，無(wú)法進(jìn)行片劑內(nèi)晶體的原位、定量研究。

　　中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所張繼穩(wěn)課題組聯(lián)合上海應(yīng)用物理研究所肖體喬研究組、英國(guó)Bradford大學(xué)教授Peter York等研究人員共同合作，首次采用同步輻射X射線斷層顯微成像技術(shù)（Synchrotron radiation X-ray computed microtomography，SR-μCT），定量研究了壓片過(guò)程中同一藥物、不同晶型的晶體形變行為，原位測(cè)定了硫酸氫氯吡格雷（Clopidogrel Bisulfate，CLP）兩種晶型（I和II）的晶體顆粒壓片前后的三維結(jié)構(gòu)變化，通過(guò)三維定量結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算和分析，發(fā)現(xiàn)在高壓下，兩個(gè)晶型CLP的晶體顆粒的球形度、扁率、橢率等形態(tài)學(xué)參數(shù)分布均發(fā)生顯著變化。

　　同時(shí)，兩種晶型間也呈現(xiàn)出顯著的差異，其中CLP I晶體以彈性形變和塑性形變?yōu)橹?，而CLP II晶體則以顆粒破碎和塑性形變?yōu)橹?。另外，晶體形態(tài)變化的程度也反映了其所承受的壓力，通過(guò)定量分析不同區(qū)域的晶體顆粒形變程度，證實(shí)了片劑內(nèi)部壓力場(chǎng)的分布不均勻，在片劑邊緣處的壓力最大，片劑中心位置的壓力次之，片劑中心和邊緣之間區(qū)域的壓力最小。

　　該研究建立了基于SR-μCT技術(shù)的定量、可視化、跨維度的藥物晶體結(jié)構(gòu)分析方法，加深了片劑內(nèi)部微結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，高精度的定量結(jié)構(gòu)參數(shù)揭示了壓力作用下藥物多晶型的形變規(guī)律，為結(jié)晶性藥物的制劑工藝過(guò)程研究提供了新的視角，具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委(No. 81430087, 81273453)的資助，研究成果于2016年2月在Scientific Reports 上發(fā)表。