设计和优化使用机器学习和分子动力学模拟的Indomethacin纳米晶体
Jianlu Qu1, Chaoliang Jia1, Yaobin Chen1
1College of Pharmaceutical Engineering of Traditional Chinese Medicine, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin, 301617, China.
AAPS PharmSciTech
|March 4, 2026
概括
这项研究使用机器学习和汉默声学共振 (HAR) 技术开发了一种稳定的印美他辛 (IND) 纳米晶药物递送系统,提高了溶解性,并证明了难以溶解药物的可扩展性.
科学领域:
- 制药科学 制药科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算化学计算化学
背景情况:
- 开发有效的药物输送系统,用于水溶性较差的药物,如印梅他辛 (IND),对于提高治疗效果至关重要.
- 纳米晶体配方的传统方法可能耗时且具有挑战性.
- 集成先进技术是有效和可扩展的药物输送系统的发展所需的.
研究的目的:
- 使用机器学习和汉默声学共振 (HAR) 技术开发一种稳定的纳米晶体药物递送系统,用于印梅他辛 (IND).
- 提高IND的可溶性和溶解率.
- 研究开发的纳米晶体系统的可扩展性和固态特性.
主要方法:
- 使用HAR技术进行高通量选,以确定最佳稳定剂 (P188-PVA).
- 分子动力学模拟以了解药物稳定剂相互作用.
- 盒子-Behnken设计 (BBD) 和人工神经网络 (ANN) 用于系统优化配方和HAR过程参数.
- 使用HAR技术进行扩大规模的研究 (5倍和50倍).
- 干燥技术的评估 (冷干燥,喷雾干燥,液化床干燥).
- 使用PXRD,DSC和体外溶解研究进行表征.
主要成果:
- 确定P188-PVA作为IND纳米晶悬浮物的最佳稳定剂.
- 使用集成的BBD-ANN建模优化IND纳米晶体配方和HAR工艺条件.
- 通过使用HAR技术,成功扩大IND纳米晶体配方的5倍和50倍.
- 证实了IND纳米晶体的晶体性质,以及与原始IND相比,它们在体外溶解的显著改善.
- 证明了该方法对其他水溶性较差的药物的潜在适用性.
结论:
- 通过将机器学习与HAR技术相结合,迅速开发出一种稳定且可扩展的纳米晶体药物输送系统.
- 开发的系统显著提高了IND的溶解性和溶解性,显示了改善难溶性药物的生物可用性的前景.
- 拟议的方法提供了一种多功能方法,用于有效开发和扩大各种具有挑战性的药物化合物的纳米晶体配方.
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