突破药物研发瓶颈：在线拉曼光谱实时监测药物包合物形成

传统药物研发中，溶解度低、靶向性差等问题常制约疗效。药物溶解度降低可能对于患者需要更频繁和更高的剂量，这可能导致成本增加和药物有效性降低。环糊精（CD）作为 "药物载体"，能通过形成包合物提升难溶性药物的溶解度 —— 这一过程的精准监测，曾经是制药行业难题。

什么是药物包合物？

环糊精是由葡萄糖单元构成的环状分子，外部亲水、内部疏水，能像 "分子胶囊" 一样包裹难溶性药物（如 CBD），形成水溶性复合物。这种包合物能提升药物稳定性、增强药效，是口服、注射制剂的关键技术。

图1 环糊精化学结构式

但包合物是否成功形成？传统检测手段（如 NMR、DSC、XRD）需离线操作，无法实时追踪过程。

晶格码的HTVS™高通量增强拉曼技术，凭借比传统拉曼技术高10倍以上光通量，测量速度和灵敏度大大提升，实现了突破：

• 原位监测：在超临界CO₂环境中（2500 psi 压力、40℃），实时追踪 CBD 与环糊精的包合过程。
• 分子级验证：通过特征峰位移（如环糊精羰基带从 1740 cm⁻¹ 移至 1745 cm⁻¹），精准识别包合物形成。

图2  CBD（黄色）、CD（红色）、CBD/CD 的机械混合物（蓝色）以及超临界 CO2 包合过程的 CBD/CD 混合物（绿色）。拉曼光谱范围为 1500-1800 cm-1全程可视化：82 分钟监测中，清晰捕捉从原料混合到复合物生成的每一步分子变化。图3中红色：开始，紫色：结束，可以看到羰基带的明显移动。

图3 SC-CO2 包合物监测过程的拉曼原位监测。光谱范围为 1625 cm-1 至 1800 cm-1

为什么这项技术很重要？

对制药企业而言，这意味着：

• 研发阶段：快速优化包合工艺，缩短配方开发周期
• 生产阶段：在线监控质量，避免批次差异
• 成本控制：减少离线检测的时间与物料浪费

实验中通过拉曼光谱发现，超临界法形成的包合物与机械混合样品的光谱差异显著，通过拉曼实时检测过程中指纹图谱分析可以优化工艺和提高产品质量。

从实验室到生产线，晶格码在线拉曼光谱让药物包合物的形成过程从 "经验" 变为 "数据化"。这项技术不仅是药物递送系统的PAT（过程分析技术）利器，更在推动制药行业向高效、精准的智能制造迈进。