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基于分子层面的溶剂环境与微晶结构之关系研究

作　者: 马颖
导　师: 陈建峰
学　校: 北京化工大学
专　业: 化学工程
关键词: 苯甲酸微晶晶习预测分子模拟溶剂效应
分类号: TQ460.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

由于多晶型现象,药物在溶解度、稳定性和生物利用度等方面存在显著差异。合理控制药物晶体的生长,得到所需的晶型,在药物有效成分的提高方面和溶解速率的优化方面,都具有重要的实际意义。本文以苯甲酸为药物对象,采用实验和模拟相结合的方法,系统研究了溶剂环境与微晶结构的关系。全文主要内容如下：1.不同溶剂中实验培养的苯甲酸晶体形貌和结构差异显著,不仅出现各种形貌晶体,而且晶体暴露晶面有所不同,长径比更是发生较大变化。2.利用分子模拟方法,计算了不同溶剂中改进附着能修正模型的苯甲酸预测晶习。所得各溶剂预测晶习与实验晶习形貌较为一致,证明了提出的考虑溶剂效应的改进附着能模型的可行性与正确性。通过对不同溶剂中预测晶习的模拟,进一步指导实验,得到所需形貌的实验晶体。3.通过对比不同极性溶剂中苯甲酸的实验晶体与预测晶习,从各MI晶面暴露的特征原子层面、溶剂分子与各MI晶面分子相互作用的分子层面以及不同溶剂环境极性差异的宏观层面发现：相同浓度下,溶剂极性越大,晶习的长径比越小；此外,晶习的形貌及长径比也受溶剂浓度的影响。

全文目录

学位论文数据集  4-5
摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章文献综述  11-23
  1.1 前言  11-12
  1.2 晶体生长理论  12-14
    1.2.1 晶体平衡态理论  12
    1.2.2 界面生长理论  12-13
    1.2.3 PBC理论  13-14
    1.2.4 负离子配位多面体理论  14
    1.2.5 晶体界面相理论  14
  1.3 晶习预测模型  14-21
    1.3.1 基于内部结构的晶习预测模型  14-18
      1.3.1.1 BFDH模型  14-15
      1.3.1.2 AE(Attachment Energy)模型  15-16
      1.3.1.3 Gibbs-Wulff晶体生长定律  16-17
      1.3.1.4 IS模型  17-18
    1.3.2 基于溶剂效应的晶习预测模型  18-21
      1.3.2.1 修正的AE模型  18
      1.3.2.2 结合能模型  18-19
      1.3.2.3 表面结构分析模型  19-20
      1.3.2.4 边界层模型  20
      1.3.2.5 新相界面的形成模型  20-21
  1.4 本文所用软件及功能模块简介  21
  1.5 本课题意义及研究内容  21-23
第二章模拟与实验方法研究  23-33
  2.1 晶体培养与分析表征  23-26
    2.1.1 苯甲酸简介  23
    2.1.2 溶剂选择  23-24
    2.1.3 实验原料与仪器设备  24
    2.1.4 晶体培养方法  24-25
    2.1.5 晶体分析表征  25-26
  2.2 改进晶习预测模型的构建  26-33
    2.2.1 改进模型晶习预测流程  26-30
    2.2.2 改进模型晶习预测部分参数设定  30-31
    2.2.3 改进模型晶习预测流程验证  31-33
第三章基于模拟和实验得到的晶习情况  33-67
  3.1 基于常用模型的晶习预测  33-36
    3.1.1 BFDH模型  33-34
    3.1.2 AE模型  34-35
    3.1.3 EM方法  35-36
  3.2 选定模型下MI晶面特征分析  36-37
  3.3 不同溶剂中实验晶习与预测晶习  37-61
    3.3.1 水溶剂  37-48
    3.3.2 乙醇溶剂  48-51
    3.3.3 乙腈溶剂  51-54
    3.3.4 正己烷溶剂  54-56
    3.3.5 丙酮溶剂  56-58
    3.3.6 正庚烷溶剂  58-61
  3.4 不同溶剂中的晶体结构  61-67
    3.4.1 不同溶剂中苯甲酸粉末XRD衍射结果比较  61-63
    3.4.2 正己烷溶剂中苯甲酸单晶衍射结果分析  63-67
第四章溶剂对晶习的影响分析  67-79
  4.1 不同有机溶剂中预测晶习与实验晶体的比较分析  67-71
    4.1.1 乙醇溶剂  67
    4.1.2 乙腈溶剂  67-68
    4.1.3 正己烷溶剂  68-69
    4.1.4 丙酮溶剂  69-70
    4.1.5 正庚烷溶剂  70-71
  4.2 以水溶剂为例考察溶剂浓度对苯甲酸晶习的影响  71-74
  4.3 溶剂效应与微晶的关系研究  74-79
    4.3.1 溶剂效应与微晶结构之关系  74-75
    4.3.2 溶剂效应与微晶形貌之关系  75-79
第五章结论  79-81
参考文献  81-85
致谢  85-87
作者及导师简介  87

基于分子层面的溶剂环境与微晶结构之关系研究

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