聚合物辅料对阿司匹林结晶动力学影响机制的非平衡热力学建模及预测

• 作者: 吉远辉 陈俏 翁靖云
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 固液相平衡 活度系数 结晶抑制 聚合物辅料 动力学模型 非平衡热力学
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 热力学
• 页码范围: 508-520
• 页数: 12页
• 分类号: TQ460.6
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20201192

摘要

探究聚合物辅料对难溶性药物结晶的影响机制，是指导无定形固体分散体制剂设计和制备中辅料筛选的关键。研究了不同因素（温度、搅拌速率、聚合物浓度、聚合物分子量和聚合物种类等）对阿司匹林晶体生长动力学的影响。首先，采用基于三种不同晶体生长机制的化学势梯度模型结合UNIQUAC活度系数模型，描述和预测了阿司匹林在不同条件下的结晶动力学。进一步分析了不同因素对晶体生长速率常数kt和结晶热力学推动力?μ的影响以及对阿司匹林结晶动力学的影响机制。结果表明，阿司匹林晶体生长速率随着结晶温度、聚合物浓度的增加而降低，随搅拌速率的增加而升高；聚乙烯吡咯烷酮（PVP K25）和羟丙基甲基纤维素（HPMC E3）显著抑制了阿司匹林的晶体生长，在PVP K25和HPMC E3水溶液体系下阿司匹林的晶体生长属于二维成核机制，在纯水和PEGs水溶液体系下晶体生长属于粗糙生长机制。所采用的化学势梯度模型能很好预测不同温度和搅拌速率下阿司匹林的结晶动力学，可有效减少实验所需的人力、物力和财力。研究可为固体分散体制剂制备中聚合物的筛选提供理论研究基础。