具有增强溶解性的萘普生胺盐:三乙醇胺盐作为更优的药典辅剂

《Journal of Molecular Structure》:Naproxen Amine Salts with Enhanced Solubility: The Triethanolamine Salt as a Superior Pharmacopeial Coformer

【字体: 时间:2026年05月04日 来源:Journal of Molecular Structure 4.7

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  张贤瑞|甘玉鑫|魏凯|苏永燕|杨红梅|高磊中国广西壮族自治区梧州市梧州大学食品与制药工程学院,邮编543000摘要萘普生(NAP)属于生物制药分类系统(BCS)中的II类药物,其水溶性较差,这限制了其口服生物利用度。为了解决这一问题,研究人员合成了三种新型萘普生胺盐:萘普生-丁醇

  
张贤瑞|甘玉鑫|魏凯|苏永燕|杨红梅|高磊
中国广西壮族自治区梧州市梧州大学食品与制药工程学院,邮编543000

摘要

萘普生(NAP)属于生物制药分类系统(BCS)中的II类药物,其水溶性较差,这限制了其口服生物利用度。为了解决这一问题,研究人员合成了三种新型萘普生胺盐:萘普生-丁醇胺一水合物(NAP-BUTA·H2O,1:1:1)、萘普生-1,6-己二胺(NAP-HDA,2:1)和萘普生-三乙醇胺(NAP-TEA,1:1),并利用单晶X射线衍射(SCXRD)、粉末X射线衍射(PXRD)、差示扫描量热法(DSC)和Hirshfeld表面分析对其进行了表征。与NAP相比,所有这些盐类的水溶性和溶解速率都有显著提高。其中,NAP-TEA的改善最为显著,其水溶性和溶解速率分别提高了13,317倍和2,043倍,这归因于其密集且高度极性的氢键网络。由于三乙醇胺是一种药典认可的辅料,因此这种盐不仅具有优异的溶解性增强效果,还具有可靠的安全性。本研究为利用药学上可接受的共形剂开发水溶性差的药物盐提供了一种晶体工程框架。

引言

药物共晶和盐类是调节水溶性差药物理化性质的有效策略之一,从而提高其生物利用度[[1], [2], [3], [4], [5]]。通过适当选择成盐试剂,可以在不改变药物分子共价结构的情况下调节结晶行为、溶解性和稳定性,最终优化制剂性能和临床疗效[[6], [7], [8], [9], [10]]。
萘普生是一种广泛使用的非甾体抗炎药,由于其水溶性差,其口服生物利用度有限[[11], [12], [13], [14], [15]]。近年来,许多研究报道了萘普生与各种共形剂(包括烟酰胺、异烟酰胺和氨基酸)形成的共晶和盐类[[16], [17], [18], [19], [20], [21], [22], [23], [24], [25], [26], [27], [28], [29], [30], [31], [32]]。根据文献综述,目前已报道了约32种萘普生共晶和盐类,其中25种晶体结构已存入剑桥结构数据库。这些系统在结构上具有多样性,主要体现在氢键模式(中性COOH?N杂键与带电辅助的N?–H?O?离子键)、化学计量比(1:1、2:1或1:2)、是否使用两性离子或氨基酸共形剂、超分子组装的维度(从二维链到三维网络)以及是否包含溶剂或水分子等方面。表S1(支持信息)提供了代表性萘普生共晶和盐类的结构特征的系统比较。然而,这些系统的实际应用和临床转化常常受到共形剂毒性、非药用辅料性质或缺乏明确单晶结构信息的限制。
三乙醇胺是一种被国际监管机构广泛认可的药典辅料,具有成熟的安全性记录,并已成功应用于多种药物盐的开发,市场上也有相关制剂[[33], [34], [35]]。其分子结构中含有多个羟基和氨基,使其能够形成多种氢键,从而构建高度极性且易于水合的晶体结构。这一结构特征理论上有助于显著改善难溶性药物的溶解行为。因此,选择三乙醇胺作为成盐剂不仅在药物合规性方面具有明显优势,还为通过晶体工程调节药物性能提供了理想的结构基础。
基于我们之前关于萘普生胺盐的研究[36],本研究引入了三种胺类试剂(丁醇胺、1,6-己二胺和三乙醇胺),成功制备了三种具有明确化学计量比和晶体结构的新型萘普生盐(图1)。通过系统的表征和性能评估,我们重点探讨了三乙醇胺盐所展现的优异溶解性增强效果,这归因于其作为药典辅料的身份及其晶体晶格中形成的独特氢键网络。本研究旨在为基于药学上可接受的共形剂设计水溶性差的药物盐提供新的见解和实验证据。

章节摘录

仪器与材料

所有化学品和试剂(包括萘普生、丁醇胺、1,6-己二胺、三乙醇胺、乙酸乙酯、乙腈及其他溶剂)均购自上海阿拉丁生化科技有限公司(中国上海),使用前无需进一步纯化。萘普生及其胺盐(NAP-BUTA·H2O、NAP-HDA和NAP-TEA)的粉末X射线衍射测量是在Bruker D8 ADVANCE衍射仪上进行的(Cu-Kα射线,λ?=?1.5418 ?),操作条件为40 kV和40 mA。

NAP-BUTA·H2O盐的晶体结构

NAP-BUTA·H2O盐(化学计量比为1:1:1)的晶体结构由一个萘普生阴离子(NAP?)、一个丁醇铵阳离子(BUTA+)和一个水分子组成。NAP?和BUTA+离子通过N1+–H1A?O1、N1+–H1B?O1和N1+–H1C?O2氢键连接,形成沿b轴排列的一维链,具有典型的R3 4(10)超分子结构(图2a)。这些链通过O4–H4?O5、O5–H5A?O4等键与晶格中的水分子进一步连接。

结论

本研究成功设计并合成了三种具有不同化学计量比和结构特征的萘普生胺盐。系统地阐明了它们的晶体结构、热行为和溶解性质。结构分析表明,这三种盐都通过离子相互作用和广泛的氢键网络稳定了其晶体晶格。其中,萘普生-三乙醇胺(NAP-TEA)盐的氢键网络最为复杂。

致谢

我们感谢广西青年科学基金项目(C类)(项目编号:2026GXNSFBA00640539)、梧州大学基金会(项目编号:2022B004)以及针对大学生的创新创业培训计划(项目编号:S202511354101)对这项研究的财政支持。

CRediT作者贡献声明

张贤瑞:软件开发、方法设计、实验研究、数据分析、概念构思。甘玉鑫:结果验证、实验研究。魏凯:结果验证、实验研究。苏永燕:结果验证、实验研究、资金筹集。杨红梅:项目监督、实验研究、资金筹集、数据分析。高磊:论文撰写与修订、初稿撰写、项目管理、资金筹集、数据分析、概念构思。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究结果的财务利益或个人关系。
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