研究人員揭示原位可視化定量研究壓片過程中藥物晶體形態(tài)的變化

　　受結晶過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程中，不同晶型間的三維形貌、力學性質的差異，仍是尚待深入探索的未知領域；電鏡等常規(guī)方法需要將片劑破碎，改變了片劑內的原有壓力，無法進行片劑內晶體的原位、定量研究。

　　中國科學院上海藥物研究所張繼穩(wěn)課題組聯合上海應用物理研究所肖體喬研究組、英國Bradford大學教授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（Synchrotron radiation X-ray computed microtomography，SR-μCT），定量研究了壓片過程中同一藥物、不同晶型的晶體形變行為，原位測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構變化，通過三維定量結構參數的計算和分析，發(fā)現在高壓下，兩個晶型CLP的晶體顆粒的球形度、扁率、橢率等形態(tài)學參數分布均發(fā)生顯著變化。

　　同時，兩種晶型間也呈現出顯著的差異，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，通過定量分析不同區(qū)域的晶體顆粒形變程度，證實了片劑內部壓力場的分布不均勻，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技術的定量、可視化、跨維度的藥物晶體結構分析方法，加深了片劑內部微結構的認知，高精度的定量結構參數揭示了壓力作用下藥物多晶型的形變規(guī)律，為結晶性藥物的制劑工藝過程研究提供了新的視角，具有重要的理論意義和應用價值。該研究工作得到了國家自然科學基金委(No. 81430087, 81273453)的資助，研究成果于2016年2月在Scientific Reports 上發(fā)表。