不同相对湿度下药物/聚合物复杂系统相行为的模型研究及机器学习预测

作     者：樊钦习 丁叶薇 宋昱潼 吴昊旻 吉远辉 Qinxi Fan;Yewei Ding;Yutong Song;Haomin Wu;Yuanhui Ji

作者机构：东南大学化学化工学院南京211100 

基　　金：国家自然科学基金项目(编号:22278070 21978047)资助项目 

出 版 物：《中国科学：化学》 (SCIENTIA SINICA Chimica)

年 卷 期：2024年第54卷第11期

页      码：2273-2281页

摘      要：研究不同相对湿度下药物/聚合物复杂系统的相行为对药物制剂的理性设计、制备与储存条件选择的至关重要性.本文首先通过构建汽-液、液-固多相平衡热力学模型和Gordon-Taylor方程系统研究了药物/聚合物在不同相对湿度(RH=0%、60%、75%)下的热力学相行为和玻璃化转变温度.进一步将微扰链统计缔合流体理论模型参数和分子结构描述符与五种不同的机器学习算法相耦合,发展了不同相对湿度下药物/聚合物复杂系统相图预测的新方法.研究结果表明,与热力学模型参数和分子结构描述符相耦合的不同机器学习方法中,随机森林算法性能最佳,不同相对湿度下药物在聚合物中的溶解度和玻璃化转变温度曲线的预测结果决定系数R2分别为0.970和0.992.研究进一步表明,机器学习算法耦合机制模型参数以及分子结构描述符可实现不同相对湿度下药物/聚合物相图的精准预测,有望为药物制剂的理性设计、制备与储存条件的筛选提供有效指导.

主 题 词：无定形固体分散体 相对湿度 热力学相图 机器学习 相平衡 

学科分类：1007[医学-药学类] 12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 081104[081104] 08[工学] 0835[0835] 0811[工学-水利类] 0812[工学-测绘类] 10[医学] 

核心收录：

D　O　I：10.1360/SSC-2024-0150

馆 藏 号：203155389...