CN110607553B - 一种制备粒径可调的药物或药物中间体单晶或无定型物的方法 - Google Patents

一种制备粒径可调的药物或药物中间体单晶或无定型物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种制备粒径可调的药物或药物中间体的单晶或无定型物的方法，所述方法是利用药物或药物中间体溶液的冻结和熟化来控制药物或药物中间体分子的供给和聚集速率从而制备粒径可调的药物或药物中间体单晶或无定型物的方法；本发明首次通过冻结药物或药物中间体溶液的方式实现对药物或药物中间体的单晶或无定型物的可控制备，即通过控制溶液的冻结和熟化过程，实现对药物或药物中间体(即药物或药物中间体)供给速率和聚集速率的调控，从而调控药物或药物中间体是否可以成核结晶及其晶体生长情况，实现高效制备药物或药物中间体的单晶或无定型物。同时，通过控制熟化的温度实现对药物或药物中间体单晶或无定型物的粒径的调控。

Description

一种制备粒径可调的药物或药物中间体单晶或无定型物的 方法
本申请要求2018年10月30日向中国国家知识产权局提交的专利申请号为2018112806394，发明名称为“一种制备与培养药物或药物中间体单晶的方法”的在先申请的优先权，该在先申请的全文通过引用的方式结合于本申请中。
技术领域
本发明涉及单晶或无定型物的制备技术领域，具体是涉及一种制备粒径可调的药物或药物中间体单晶或无定型物的方法。
背景技术
药物，无论是天然药物(如植物药、抗生素、生化药物等)、合成药物还是基因工程药物，就其化学本质而言都是一些如C、H、O、N、S等化学元素组成的化学品。然而药物不仅仅是一般的化学品，它们是生物体用来预防、治疗、诊断疾病，或为了调节生物体功能、提高生活质量、保持生物体机体健康的特殊化学品。
而药物中间体一般而言是指那些专门用来生产药物的关键原料，如用来生产头孢菌素的关键中间体6-APA(6-氨基青霉烷酸)、7-ACA(7-氨基头孢烷酸)和7-ADCA(7-氨基去乙酰氧基头孢烷酸)，各种头孢菌素侧链，以及用于喹诺酮类药品生产的哌嗪及其衍生物等，而不包括那些用于药物生产的基本化工原料，如乙醇、乙酸等。
目前，药物或药物中间体结晶的方法被广泛研究，常用的方法有溶剂缓慢挥发法、降温法、液相扩散法和气相扩散法等。但是上述方法普遍存在晶体成核与生长可控性差、容易产生多晶或孪晶等问题。本领域公知纯度高的药物或药物中间体对提高人类的生活质量十分关键。因此如何高效制备完美药物或药物中间体单晶对工业生产及基础研究具有重要的意义。另外，无定型药物或无定型药物中间体由于可以更好的被人体吸收，对于医药工业生产及基础研究也同样具有重要的意义。
发明内容
针对现有技术在药物或药物中间体单晶或无定型物的制备方法上的不足，本发明旨在提供一种利用药物或药物中间体溶液的冻结和熟化来控制药物或药物中间体分子的供给和聚集速率从而制备粒径可调的药物或药物中间体单晶或无定型物的方法；本发明首次通过冻结药物或药物中间体溶液的方式实现对药物或药物中间体的单晶或无定型物的可控制备，即通过控制溶液的冻结和熟化过程，实现对药物或药物中间体供给速率和聚集速率的调控，从而调控药物或药物中间体是否可以成核结晶及其晶体生长情况，实现高效制备药物或药物中间体的单晶或无定型物。同时，通过控制熟化的温度实现对药物或药物中间体单晶或无定型物的粒径的调控。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种制备粒径可调的药物或药物中间体的单晶或无定型物的方法，所述方法包括如下步骤：
(a1)配制药物或药物中间体的溶液，其中，配制所述溶液的溶剂为可冻结的溶剂；
(a2)对步骤(a1)的药物或药物中间体的溶液进行冻结，熟化并控制熟化的温度，制备得到含有药物或药物中间体的单晶或无定型物和冻结态溶剂的混合体系；
(a3)从步骤(a2)的混合体系中分离得到药物或药物中间体的单晶或无定型物；
其中，分离得到的药物或药物中间体的单晶或无定型物的粒径随着熟化的温度的升高而增大。
本发明中，所述可冻结的溶剂是指可在一定温度、一定压力下，形成固态的溶剂。
本发明中，所述药物包括天然药物(植物药、抗生素、生化药物)、合成药物和基因工程药物。
进一步地，所述药物包括用于人体的药物，包括但不限于：抗生素类药物、心脑血管药物、消化系统药物、呼吸系统药物、泌尿系统药物、血液系统药物、五官科药物、抗风湿类药物、糖尿病药物、激素类药物、皮肤科药物、妇科药物、抗肿瘤药物、抗精神病药物、神经系统药物、维生素等。
所述药物还包括用于动植物的药物，包括但不限于：抗微生物药物、抗寄生虫药物、消毒防腐药、作用于中枢神经系统的药物、作用于植物神经系统的药物、麻醉药及其辅助药物、皮质激素类药物、消化系统的药物、呼吸系统的药物、泌尿系统的药物、循环系统药物、生殖系统的药物、血液与造血系统疾病用药、维生素与矿物质、调节水、电解质及酸碱平衡药物、解毒药与抗过敏药、外用药与药用辅料、益生素、植物生长调节剂、杀虫剂、杀菌剂等。
所述药物中间体是指可以制备上述药物的化合物。包括制备抗生素类药物的化合物、制备心脑血管药物的化合物、制备消化系统药物的化合物、制备呼吸系统药物的化合物、制备泌尿系统药物的化合物、制备血液系统药物的化合物、制备五官科药物的化合物、制备抗风湿类药物的化合物、制备糖尿病药物的化合物、制备激素类药物的化合物、制备皮肤科药物的化合物、制备妇科药物的化合物、制备抗肿瘤药物的化合物、制备抗精神病药物的化合物、制备神经系统药物的化合物、制备维生素的化合物等。
本发明中，所述药物或药物中间体在溶剂中的溶解度为易溶、可溶、微溶或难溶。
本发明中，所述步骤(a2)具体包括如下步骤：
将步骤(a1)的药物或药物中间体的溶液降温冻结成固体混合物，随后进行熟化处理并控制熟化处理的温度，制备得到含有药物或药物中间体的单晶或无定型物和冻结态溶剂的混合体系。
本发明的步骤(a2)中，所述冻结是将步骤(a1)的药物或药物中间体的溶液由液态转化为固态。
本发明中，所述冻结的方法包括但不限于自然冷却冻结、压缩制冷设备降温冻结、半导体制冷设备降温冻结、液氮降温冻结、液氦降温冻结、液态二氧化碳降温冻结、液态氧降温冻结、液态乙烷降温冻结、干冰降温冻结、冰降温冻结等中的一种或几种降温冻结方法的组合。
本发明中，所述冻结的过程包括但不限于快速降温、缓慢降温、分步降温、先升温后降温等中的一种或者几种冻结过程的组合。
本发明中，所述冻结包括但不限于完全冻结，未完全冻结。
本发明中，所述熟化过程即为药物或药物中间体的溶液在保持冻结状态下停留一段时间。
在一个实施方式中，所述步骤(a2)，对步骤(a1)的药物或药物中间体的溶液进行冻结和熟化处理，并控制熟化的温度，制备得到含有药物或药物中间体的单晶或无定型物和冻结态溶剂的混合体系；
其中，制备得到的药物或药物中间体的单晶或无定型物的粒径随着熟化的温度的升高而增大。
在一个实施方式中，所述步骤(a2)，在熟化过程中，将温度以大于或等于10℃/min的升温或降温速度达到某一温度，且所述熟化的时间小于25min，制备得到含有药物或药物中间体的无定型物和冻结态溶剂的混合体系。
在一个实施方式中，所述达到某一温度的温度与冻结温度之间的差异越大，所得到的单晶或无定型物的颗粒平均尺寸越大。因此可以通过调整该温差的大小来控制所获得的单晶或无定型物的颗粒平均尺寸。
在一个实施方式中，所述步骤(a2)，在熟化过程中，将温度以小于10℃/min的升温或降温速度达到某一温度，和/或所述熟化的时间至少为25min，制备得到含有药物或药物中间体的单晶和冻结态溶剂的混合体系。
示例性地，在熟化过程中，将温度以小于10℃/min的升温或降温速度达到某一温度，保持一段时间，制备得含有到药物或药物中间体的单晶和冻结态溶剂的混合体系。
示例性地，在熟化过程中，将温度以任意升温或降温速度达到某一温度，熟化至少25min，制备得到含有药物或药物中间体的单晶和冻结态溶剂的混合体系。
示例性地，在熟化过程中，将温度以小于10℃/min的升温或降温速度达到某一温度，熟化至少25min，制备得到含有药物或药物中间体的单晶和冻结态溶剂的混合体系。
本发明中，在步骤(a3)中，所述分离是采用物理方式和/或化学方式将冻结成固体的溶剂自混合体系中分离出来。
本发明中，所述的物理方式包括但不限于骤冷分离、升华(如真空升华)、溶解中的一种或几种方式的组合。
本发明中，所述的化学方式包括但不限于化学反应、电解中的一种或几种方式的组合。
本发明中，所述方法还包括如下步骤：
(a4)收集步骤(a3)制备得到的单晶或无定型物。
本发明中，在步骤(a4)中，所述收集包括但不限于采用光学显微镜收集、扫描电子显微镜收集、双束电子显微镜收集、透射电子显微镜收集中的一种或几种的组合。
本发明还提供一种培养药物或药物中间体单晶的方法，所述方法包括上述的制备单晶的方法。
本发明中，所述培养药物或药物中间体单晶的方法还包括如下步骤：
(b1)将上述制备的药物或药物中间体的单晶转移到药物或药物中间体的母液中进行培养；
(b2)对步骤(b1)的单晶进行收集。
本发明中，在步骤(b1)中，所述的转移可以是将步骤(a2)的含有拟结晶物质的单晶和冻结态溶剂的混合体系转移到拟结晶物质的母液中进行单晶培养；或者所述的转移可以是将步骤(a3)的去除溶剂后的单晶直接转移到药物或药物中间体的母液中进行单晶培养；或者是将步骤(a4)收集到的单晶转移到药物或药物中间体的母液中进行单晶培养。
本发明中，所述的转移包括但不限于光学显微镜移取、扫描电子显微镜移取、双束电子显微镜移取、透射电子显微镜移取中的一种或几种的组合。
本发明中，在步骤(b1)中，所述单晶的培养方法包括但不限于蒸发法、降温法、扩散法中的一种或几种的组合。
本发明中，在步骤(b2)中，所述收集包括但不限于采用光学显微镜收集、扫描电子显微镜收集、双束电子显微镜收集、透射电子显微镜收集中的一种或几种的组合。
有益效果
1.针对传统方法在制备药物或药物中间体单晶或无定型物过程中存在分子供给、聚集及成核速度难以控制等缺点，本发明首次提出了溶液冻结诱导药物或药物中间体的成核与结晶的方法。通过调控冻结的药物或药物中间体的溶液的冻结过程和熟化过程，快速有效制备药物或药物中间体单晶或无定型物。而且，通过控制熟化的温度，可以实现对制备得到的药物或药物中间体单晶或无定型物粒径的控制。同时，该方法可解决传统单晶制备与培养中难以结晶分子的单晶制备问题，还可以解决一些物质较难形成无定型物，特别是形成高纯度的无定型物的问题。
2.相比于传统蒸发法或降温结晶法，本发明采用的冻结处理方式使得药物或药物中间体的溶液浓度调控范围更大，从很低浓度到过饱和浓度均可实现药物或药物中间体单晶或无定型物的制备。首次实现了在极低溶液浓度下获取药物或药物中间体单晶或无定型物；同时解决了高浓度下由于药物或药物中间体的聚集过快而导致的单晶形成不易控制、易形成多晶，孪晶等问题；另外，本发明还具有在很短时间(几分钟到数小时)内得到药物或药物中间体单晶或无定型物的优势。
3.本发明中溶液冻结为一技术关键点。所述冻结过程是指使溶液以任意的方式冻结，冻结的时间、冻结的温度、冻结的温度梯度、冻结的方法、冻结的过程等均没有特别的限定。实验证实，通过溶液冻结制备溶质单晶或无定型物的本质在于，在冻结的过程中，溶剂冻结成固体状态(如水分子形成冰晶)的同时，药物或药物中间体会被释放并聚集在固体状态的溶剂的界面处(如冰晶界面处)，通过对溶剂结晶过程以及结晶的溶剂的重结晶过程的调控(如对水结晶过程以及冰晶重结晶过程的调控)，从而进一步调控其中药物或药物中间体的释放和聚集速率，有效地实现对于药物或药物中间体的成核及生长的调控，进而获取目标分子的单晶或无定型物。
4.本发明所述熟化过程是指使冻结的溶液在固体状态或固液混合态下保持一定的时间，温度不受限定，但是升温或降温速度需要控制。实验证实，本发明所述的熟化过程作为冻结过程的补充手段，能够优化对固态溶剂重结晶的调控，从而调控固态溶剂中药物或药物中间体的释放速率以及药物或药物中间体向固态溶剂界面处的聚集速率，有利于进一步优化溶液冻结后无定型物的生长和/或单晶成核、生长。不仅如此，熟化过程由于对温度没有过多的限定，较低的熟化温度可以减缓固态溶剂的熟化过程，抑制小尺寸固态溶剂晶粒之间的合并，从而减少药物或药物中间体的释放量，有利于制备较小颗粒尺寸的溶质单晶或无定型物；较高的熟化温度能够促进固态溶剂的重结晶过程，使更多数量的小尺寸固态溶剂晶粒发生合并，从而增加冻结在固态溶剂中的药物或药物中间体的释放量，有利于形成较大颗粒尺寸的溶质单晶或无定型物。调控熟化过程的温度变化，可以获得颗粒尺寸在纳米至微米范围内的单晶或无定型物，从而有利于选择在更经济的温度下，以更高的效率实现无定型物或单晶的优化制备，有利于能耗的降低，从而极大节省成本。与传统方法相比，本发明通过调控熟化过程的升温或降温速率实现对固态溶剂的重结晶进行优化调控，可进一步调控固态溶剂中药物或药物中间体向固态溶剂的界面处的聚集速度，进而有效的得到药物或药物中间体的单晶或无定型物，其具有节约能源等优势，更有利于目标分子的无定型物或单晶大规模工业化生产。
5.本发明提供的无定型物或单晶的制备方法和进一步的单晶的培养方法的适用范围广，对于现有的药物或药物中间体均适用，此外，还可利用该方法实现传统方法难以结晶的物质的单晶获取，以及难以获得无定型的物质的无定型物的获得。且实验方法简单，操作性强。本发明所述方法不仅在实验室基础研究中适用，同样满足在工业生产的需求。
6.本发明的溶剂选取方便，无论是极性或者非极性溶剂，只要可以冻结均可。这为不同分子的溶解提供了不同的选择方式，特别的对于可溶于水体系的拟结晶物质，省去了大量有机溶剂的使用，不仅降低了成本，还具有绿色环保等优势。
附图说明
图1为本发明药物或药物中间体制备单晶的原理图。
图2为AIE35形成单晶的过程图。
图3为对甲基苯磺酸形成单晶的过程图。
图4为实施例1的10-羟基喜树碱单晶纳米颗粒的扫描电镜照片。
图5为实施例1的10-羟基喜树碱单晶纳米颗粒在悬浮液的粒径分布。
图6为实施例1的10-羟基喜树碱无定型纳米颗粒的透射电镜照片。
图7为实施例1的10-羟基喜树碱无定型纳米颗粒在悬浮液的粒径分布。
图8为实施例4的喜树碱单晶纳米颗粒的扫描电镜照片。
图9为实施例4的喜树碱单晶纳米颗粒在悬浮液的粒径分布。
图10为实施例4的喜树碱无定型纳米颗粒的透射电镜照片。
图11为实施例4的喜树碱无定型纳米颗粒在悬浮液的粒径分布。
图12为实施例5的伊立替康单晶纳米颗粒的扫描电镜照片。
图13为实施例5的伊立替康单晶纳米颗粒在悬浮液的粒径分布。
图14为实施例5的伊立替康无定型纳米颗粒的透射电镜照片。
图15为实施例5的伊立替康无定型纳米颗粒在悬浮液的粒径分布。
图16为实施例6的吉非替尼单晶纳米颗粒的扫描电镜照片。
图17为实施例6的吉非替尼单晶纳米颗粒在悬浮液的粒径分布。
图18为实施例6的吉非替尼无定型纳米颗粒的透射电镜照片。
图19为实施例6的吉非替尼无定型纳米颗粒在悬浮液的粒径分布。
具体实施方式
本发明中所述药物或药物中间体是指存在单晶或无定型的物质。所述药物为任何有机体为了维持机体正常运作而使用的药物，所述有机体包括但不限于人体、动植物体等。
所述药物中间体是为了制备上述药物，且存在单晶或无定型的物质。
本发明中，所述药物或药物中间体的无定型物即为无定型的药物或药物中间体。
[制备单晶或无定型物的方法]
如前所述，本发明提供一种制备粒径可调的药物或药物中间体的单晶或无定型物的方法，所述方法包括如下步骤：
(a1)配制药物或药物中间体的溶液，其中，配制所述溶液的溶剂为可冻结的溶剂；
(a2)对步骤(a1)的药物或药物中间体的溶液进行冻结，熟化并控制熟化的温度，制备得到含有药物或药物中间体的单晶或无定型物和冻结态溶剂的混合体系；
(a3)从步骤(a2)的混合体系中分离得到药物或药物中间体的单晶或无定型物；
其中，分离得到的药物或药物中间体的单晶或无定型物的粒径随着熟化的温度的升高而增大。
[制备单晶的方法]
如前所述，本发明提供一种制备粒径可调的药物或药物中间体的单晶的方法，所述方法包括如下步骤：
(a1)配制药物或药物中间体的溶液，其中，配制所述溶液的溶剂为可冻结的溶剂；
(a2)对步骤(a1)的药物或药物中间体的溶液进行冻结，熟化并控制熟化的温度，制备得到含有药物或药物中间体的单晶和冻结态溶剂的混合体系；
(a3)从步骤(a2)的混合体系中分离得到药物或药物中间体的单晶；
其中，分离得到的药物或药物中间体的单晶的粒径随着熟化的温度的升高而增大；
其中，所述熟化的过程中升温或降温速率小于10℃/min，和/或，所述熟化的过程中熟化的时间大于25min。
示例性地，在熟化过程中，将温度以小于10℃/min的升温或降温速度达到某一温度，保持一段时间，即得到药物或药物中间体的单晶。
示例性地，在熟化过程中，将温度以任意升温或降温速度达到某一温度，熟化至少25min，即得到含有药物或药物中间体的单晶和冻结态溶剂的混合体系。
示例性地，在熟化过程中，将温度以小于10℃/min的升温或降温速度达到某一温度，熟化至少25min，即得到含有药物或药物中间体的单晶和冻结态溶剂的混合体系。
示例性地，所述达到的某一温度例如小于等于0℃，还例如小于等于-5℃；具体的，可以是-10℃、-15℃、-18℃、-20℃、-24℃、-25℃、-30℃、-72℃、-80℃、-90℃、-100℃或液氮温度，等等。
如上所述，所述升温或降温速率小于10℃/min，例如可以是小于9℃/min，进一步例如小于等于5℃/min。不难理解，若速度为0℃/min，则表示维持与冻结温度一样的温度熟化。
如上所述，所述熟化时间至少为25min，例如可以为30min、40min、50min、55min、60min、90min、100min、120min、150min、200min、300min、500min或更长等等。
[制备无定型物的方法]
如前所述，本发明提供一种制备粒径可调的无定型药物或药物中间体的方法，所述方法包括如下步骤：
(a1)配制药物或药物中间体的溶液，其中，配制所述溶液的溶剂为可冻结的溶剂；
(a2)对步骤(a1)的药物或药物中间体的溶液进行冻结，熟化并控制熟化的温度，制备得到含有药物或药物中间体的无定型和冻结态溶剂的混合体系；
(a3)从步骤(a2)的混合体系中分离得到药物或药物中间体的无定型；
其中，分离得到的药物或药物中间体的无定型的粒径随着熟化的温度的升高而增大；
其中，所述熟化的过程中升温或降温速率大于等于10℃/min，所述熟化的过程中熟化的时间小于25min。
示例性地，所述步骤(a2)的熟化过程中，将温度以大于等于10℃/min的升温或降温速度达到某一温度熟化小于25min，即得到含有药物或药物中间体的无定型物和冻结态溶剂的混合体系。
在一个实施方式中，所述达到的某一温度与冻结温度之间的差异越大，所得到的无定型物的颗粒尺寸越大。因此可以通过调整该温度的高低来控制所获得的无定型物的颗粒尺寸。示例性地，所述达到的某一温度例如小于等于0℃，还例如小于等于-5℃；具体的，可以是-5℃、-7℃、-8℃、-10℃、-12℃、-20℃、-45℃，等等。优选地，自液氮温度以大于等于10℃/min的升温速度上升到上述温度。
如上所述，所述升温或降温速率大于等于10℃/min，例如大于等于15℃/min，例如可以是15℃/min、16℃/min、17℃/min、18℃/min、19℃/min、20℃/min、21℃/min、22℃/min、23℃/min、24℃/min、25℃/min、26℃/min、27℃/min、28℃/min、29℃/min、30℃/min或更高；所述熟化时间小于25min，例如可以小于25min、小于等于23min、小于等于22min、小于等于21min、小于等于20min，小于等于19min、小于等于18min、小于等于17min或小于等于16min等。
[上述方法中的具体方案]
根据本发明的实施方案，在步骤(a1)中，所述药物或药物中间体的溶液的配制采用本领域技术人员已知的操作方式进行即可，如采用标准溶液的配制方法。
根据本发明的实施方案，在步骤(a1)中，所述可冻结的溶剂包括但不限于水和/或有机溶剂。
所述水包括但不限于二次水，蒸馏水，超纯水。
所述可冻结的有机溶剂是指可在一定温度、一定压力下形成固态的有机溶剂。
所述可冻结的有机溶剂包括但不限于烃类有机溶剂、卤代烃类有机溶剂、醇类有机溶剂、酚类有机溶剂、醚和缩醛类有机溶剂、酮类有机溶剂、酸和酸酐类有机溶剂、酯类有机溶剂、含氮化合物类有机溶剂、含硫化合物类有机溶剂、多官能团类有机溶剂等。
所述烃类有机溶剂包括脂肪烃(直链脂肪烃、支链脂肪烃、脂环烃)、芳香烃；例如：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、2-甲基丁烷、己烷、石油醚、丁烯、环戊烷、环己烷、苯、苯乙烯、甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、联苯、萘等等；所述卤代烃类有机溶剂为卤素取代的上述烃类有机溶剂，例如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷、二溴甲烷、溴乙烷、二溴乙烷、二溴丙烷、氯苯、二氯苯、二氯甲苯、二溴苯等，所述醇类溶剂例如包括：甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、2-甲基-1-丁醇、环乙醇、苯乙醇、乙二醇、丙二醇、甘油、丁二醇、戊二醇、乙二醇等；所述酚类溶剂例如为：苯酚、苯二酚、甲酚、二甲酚等；所述醚和缩醛类溶剂例如为：甲醚、乙醚、甲乙醚、丙醚、乙基丁基醚、苯甲醚、二苯醚、环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、二噁烷、呋喃、四氢呋喃、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二甘醇甲醚、甘油醚、冠醚、苯甲醛、肉桂醛等；所述酮类溶剂例如为：丙酮、甲乙酮、甲基丙酮、戊酮、环己酮、苯乙酮等；所述酸和酸酐溶剂例如为：甲酸、乙酸、草酸、丙酸、丁酸、乙酸酐、丙酸酐等；所述酯类溶剂例如为：甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、肉桂酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、丁内酯等；所述含氮化合物溶剂包括硝基类溶剂、腈类溶剂、胺类溶剂、酰胺类溶剂、内酰胺类溶剂等，例如为：硝基乙烷、硝基苯、乙腈、丙腈、甲胺、二甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、苯胺、吡咯、四氢吡咯、哌啶、吡啶、四氢吡啶、乙二胺、丙二胺、甲酰胺、乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、已内酰胺等；所述含硫化合物例如为：二硫化碳、甲硫醚、噻吩、四氢噻吩、二甲基亚砜、二甲基砜等；所述多官能团溶剂例如为：乙二醇一甲醚、二甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、2-氯乙醇、烯丙醇、丙烯腈、二乙醇胺、对甲氧基苯甲醇、吗啉、N-甲基吗啉、乳酸、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯等。
根据本发明的实施方案，所述有机溶剂还包括上述多种有机溶剂的组合。
本发明中，所述药物包括天然药物(如植物药、抗生素、生化药物等)、合成药物或基因工程药物。
进一步地，所述药物包括用于人体的药物，包括但不限于：抗生素类药物、心脑血管药物、消化系统药物、呼吸系统药物、泌尿系统药物、血液系统药物、五官科药物、抗风湿类药物、糖尿病药物、激素类药物、皮肤科药物、妇科药物、抗肿瘤药物、抗精神病药物、神经系统药物、维生素等。
所述药物还包括用于动植物的药物，包括但不限于：抗微生物药物、抗寄生虫药物、消毒防腐药、作用于中枢神经系统的药物、作用于植物神经系统的药物、麻醉药及其辅助药物、皮质激素类药物、消化系统的药物、呼吸系统的药物、泌尿系统的药物、循环系统药物、生殖系统的药物、血液与造血系统疾病用药、维生素与矿物质、调节水、电解质及酸碱平衡药物、解毒药与抗过敏药、外用药与药用辅料、益生素、植物生长调节剂、杀虫剂、杀菌剂等。
所述药物中间体是指可以制备上述药物的化合物。包括制备抗生素类药物的化合物、制备心脑血管药物的化合物、制备消化系统药物的化合物、制备呼吸系统药物的化合物、制备泌尿系统药物的化合物、制备血液系统药物的化合物、制备五官科药物的化合物、制备抗风湿类药物的化合物、制备糖尿病药物的化合物、制备激素类药物的化合物、制备皮肤科药物的化合物、制备妇科药物的化合物、制备抗肿瘤药物的化合物、制备抗精神病药物的化合物、制备神经系统药物的化合物、制备维生素的化合物等。
优选地，所述药物或药物中间体选自下述物质中的至少一种：紫杉醇、迈瑞替尼、吉非替尼、伊马替尼、喜树碱、灰黄霉素、塞来昔布、西罗莫司、阿瑞匹坦、非诺贝特、奈帕芬胺、丹曲林钠、棕榈酸帕利哌酮、10-羟基喜树碱、甲地孕酮、氯霉素、青霉素G钠盐、黄芩苷元、羧苄青霉素二钠盐、萘夫西林钠单水合物、人参皂苷Rh2、人参皂苷Rd、人参皂苷Rb2、赤霉素A1、赤霉素A5、黄芩苷、野黄芩素、β-谷甾醇、油菜甾醇、茉莉酸、对甲基苯磺酸。
根据本发明的实施方案，所述药物或药物中间体可以是亲水性药物，也可以是疏水性药物。
根据本发明的实施方案，所述药物或药物中间体在所述溶剂中具有一定的溶解度；本领域技术人员可以理解，所述药物或药物中间体在溶剂中溶解的量可以为任意的，即将药物或药物中间体溶解在溶剂中即可，而对其溶解在溶剂中的量没有特别的限定；可以理解，所述药物或药物中间体在溶剂中的溶解度可以为难溶、微溶、可溶及易溶。
根据本发明的实施方案，优选地，所述药物或药物中间体在溶剂中溶解的量为大于等于1×10-7g/100g(所用溶剂)，例如大于等于0.001g/100g(所用溶剂)，如大于等于0.01g/100g(所用溶剂)，如大于等于0.1g/100g(所用溶剂)，如大于等于1g/100g(所用溶剂)，如大于等于10g/100g(所用溶剂)。
根据本发明的实施方案，所述药物或药物中间体的溶液的浓度没有特别的限定，即药物或药物中间体能够溶解在溶剂中即可；本领域技术人员知晓的，所述药物或药物中间体在溶剂中可以为非饱和溶液或饱和溶液，也可以为过饱和溶液；当然，所述药物或药物中间体的溶液的浓度的高低对于药物或药物中间体的聚集速率会有很大影响，浓度较低时，药物或药物中间体聚集速度较慢，获取单晶或无定型物所需时间会相应增加；浓度较高时，药物或药物中间体聚集速度较快，获取单晶或无定型物所需时间会相应减少。因此，通过合理的选择浓度，实现通过溶液浓度调控单晶或无定型物的制备时间；当然制备单晶或无定型物的时间不仅仅只取决于溶液的浓度，这与熟化也有紧密的联系。
根据本发明的实施方案，所述药物或药物中间体的溶液的浓度为大于等于1×10- 7g/100g(所用溶剂)，例如大于等于0.001g/100g(所用溶剂)，如大于等于0.01g/100g(所用溶剂)，如大于等于0.1g/100g(所用溶剂)，如大于等于1g/100g(所用溶剂)，如大于等于10g/100g(所用溶剂)。所述药物或药物中间体的有机溶剂溶液的浓度的上限没有特别的限定，其可以为药物或药物中间体在溶剂中的过饱和溶液或饱和溶液。
优选地，所述药物或药物中间体的溶液的浓度为1×10-7g/100g(所用溶剂)到1g/100g(所用溶剂)。
根据本发明，所述步骤(a2)具体包括如下步骤：
将步骤(a1)的药物或药物中间体的溶液降温冻结成固体，随后进行熟化处理并控制熟化处理的温度，制备得到含有药物或药物中间体的单晶或无定型物和冻结态溶剂的混合体系。
本发明中，发明人出人意料地发现了所述溶液在冻结过程中，溶剂会冻结为固体，而溶解于溶液中的拟结晶物质会在溶剂界面处实现浓度聚集，为形成单晶或无定型物提供可能。另外，冻结的拟结晶物质的溶液，当处于冻结过程和进一步的熟化过程时，溶剂形成的固体晶粒会逐渐变大，从而拟结晶物质会在每个晶粒的界面处不断聚集，不断长大并形成单晶或无定型物。另外，升高或者降低熟化过程的温度，可以提高或降低固体溶剂晶粒之间的合并速度，从而控制被冻结在固体晶粒中的药物或药物中间体的释放量，最后可以获得在纳米至微米范围内的药物单晶或无定型物，如图1所示。以水体系为例，为证明冰晶在冻结、以及进一步熟化过程中将药物或药物中间体聚集在其界面处，我们选择了聚集发光材料AIE35验证了该过程(聚集发光材料在游离的分子状态时，任意的波长均不能激发使其发光，但该分子以聚集态存在时，会被激发出荧光)。实验过程中，AIE35水溶液通过任一种方式冻结成固体，冰会形成分别独立存在的多晶体系，如图2所示，在任两个相接触的冰晶体界面处，AIE35均形成聚集体，进而结晶。由图2中A可知，界面处的荧光增强，说明AIE35分子可以在界面处聚集且逐步从无定型态物质过度形成AIE35纳米单晶。并且由图2中B可知，界面处形成的聚集体经历了从无定型态到单晶的转换，并且，其单晶体积逐渐增大。另外，由图2C可知，控制熟化过程的温度可以调控AIE35单晶尺寸，具体地，随着熟化温度从-30℃上升到-20℃，AIE35单晶的尺寸，可以从100nm增加到1000nm，其中图2为透射电镜和电子衍射表征结果。
AIE35的分子结构为：
为了进一步证明单晶形成的原理，我们采用对甲基苯磺酸分子，采用透射电镜原位低温衰减全反射红外，观察对甲基苯磺酸在水的冻结、熟化过程中的聚集并形成单晶、单晶不断长大的过程。检测结果表明，冻结过程形成对甲基苯磺酸单晶，该对甲基苯磺酸单晶在熟化时逐渐生长，同时对甲基苯磺酸的特征峰-1035cm-1(磺酸根的伸缩振动)的产生并发生蓝移也再次有力地证明随着熟化，对甲基苯磺酸分子不断聚集使得形成的单晶不断长大(见图3)。
根据本发明的实施方案，所述冻结包括但不限于完全冻结，未完全冻结。本领域技术人员可以理解，所述完全冻结是指药物或药物中间体的溶液被完全冻结成固体；所述未完全冻结是指药物或药物中间体的溶液部分被冻结成固体，部分还为液体状态。
根据本发明的实施方案，本领域技术人员可以理解，所述冻结可以是以任意一种或几种降温方法对具有任意体积和形状的药物或药物中间体的溶液以任意一种或几种降温过程将其冻结为固体或固液混合物。即所述冻结是将药物或药物中间体的溶液冻结为固体或固液混合物。所述冻结结晶法相比于传统的蒸发法和降温结晶法，对药物或药物中间体的溶液浓度调控范围更大，得到药物或药物中间体单晶或无定型物所需时间极大缩短。
根据本发明的实施方案，所述冻结的时间、冻结的温度、冻结的温度梯度、冻结的方法、冻结的过程等均没有特别的限定，将任意体积和形状的药物或药物中间体的溶液冻结为固体或固液混合物即可。当然，在冻结过程中也可以考量药物或药物中间体的溶液的浓度进行合理的选择，目的是为了控制药物或药物中间体的扩散速率，进而影响其结晶过程。示例性地，若药物或药物中间体的溶液的浓度较高时，此时选用的冻结时间可以适当缩短、冻结温度可以适当降低；这样操作的目的是为了防止较高浓度的溶液中的药物或药物中间体难以控制地形成多晶；若药物或药物中间体的溶液的浓度较低时，此时选用的冻结时间可以适当延长、冻结温度可以适当提高；这样的操作的目的是实现药物或药物中间体有效的聚集，进而可控形成无定型物或单晶。
根据本发明的实施方案，所述冻结的方法为本领域技术人员已知的操作方式，例如采用任意制冷装置进行降温冻结操作或是采用任意低温物质进行降温冻结；示例性地，所述冻结的方法包括但不限于压缩制冷设备降温冻结、半导体制冷设备降温冻结、液氮降温冻结、液氦降温冻结、液态二氧化碳降温冻结、液态氧降温冻结、液态乙烷降温冻结、干冰降温冻结、冰降温冻结等中的一种或几种降温冻结方法的组合。
根据本发明的实施方案，所述冻结的操作压力同样没有限定，其可以为常压下的冻结，也可以为高压或低压下的冻结处理。
根据本发明的实施方案，所述冻结的过程为本领域技术人员已知的操作方式，例如通过任意过程使药物或药物中间体的溶液由液态冻结为固态，示例性地，所述冻结的过程包括但不限于快速降温、缓慢降温、分步降温、先升温后降温等中的一种或者几种冻结过程的组合。
根据本发明的实施方案，所述药物或药物中间体的溶液的体积和形状没有特别的限定；药物或药物中间体的溶液冻结成的固体的体积与形状同样没有特别的限定，只要能将其冷冻得到固体或固液混合物即可；本领域技术人员可以理解的，所述冻结可以是将任意体积的药物或药物中间体的溶液进行整体冻结、或者是将任意体积的药物或药物中间体的溶液形成的膜进行冻结、又或者是将任意体积的药物或药物中间体的溶液形成的液滴进行冻结。
根据本发明的实施方案，对冻结成固体或固液混合物的药物或药物中间体的溶液可以进一步进行熟化处理；所述熟化处理过程中熟化的温度、熟化的时间、熟化的过程均没有特别的限定，但需保证所述熟化处理过程中冻结的药物或药物中间体的溶液仍至少部分或全部保持固体状态即可，即所述熟化过程中药物或药物中间体的溶液仍保持冻结状态；例如采用与冻结处理相同的方法对所述固体进行熟化处理，或采用其他的方法对所述固体进行熟化；所述熟化处理的目的是为了实现药物或药物中间体聚集与纳米颗粒生长速度的调控，进而得到药物或药物中间体的单晶或无定型物。本领域技术人员能够理解，所述熟化温度应为低于使已冻结的药物或药物中间体的溶液重新融化的温度(即T融化)，优选的所述熟化温度低于T融化5℃以上，更优选低于T融化10℃以上。
根据本发明的实施方案，所述熟化过程即为药物或药物中间体的溶液在保持冻结状态下停留一段时间。这里的冻结状态可以为完全冻结，也可以为未完全冻结，根据本领域技术人员已知的操作进行选择即可。
根据本发明的实施方案，所述熟化过程，例如采用快速升温(或降温)或缓慢升温(或降温)等方式，示例性地，所述熟化过程的升温或降温速率大于等于10℃/min，此范围的升温或降温速率会使药物或药物中间体从固体混合物中快速释放并且产生无序聚集，通过对熟化时间的限定，为制备得到无定型物提供保障。
示例性地，所述熟化过程的升温或降温速率小于10℃/min，此范围的升温或降温速率会使药物或药物中间体从固体混合物中缓慢释放进而产生有序聚集，可以制备得到单晶。
根据本发明的实施方案，熟化温度控制的是冻结溶剂的晶粒的尺寸大小进而控制药物或药物中间体聚集速度，即熟化温度与冻结温度的温差越大，冻结溶剂的晶粒尺寸较大，药物或药物中间体聚集速度较快，形成单晶或无定型物所需时间较短，那么制备得到的药物或药物中间体的单晶或无定型物的颗粒尺寸也较大；熟化温度与冻结温度的温差越小，冻结溶剂的晶粒尺寸较小，药物或药物中间体聚集速度较慢，形成单晶或无定型物所需时间较长，且制备得到的药物或药物中间体的单晶或无定型物的颗粒尺寸也较小。即熟化温度与冻结温度的温差越大，制备得到的药物或药物中间体的单晶或无定型物的颗粒尺寸也较大。
根据本发明的实施方案，对所述熟化的时间没有特别的限定，其可以为本领域技术人员已知的过程，从上述关于本申请的方法的机理描述可以看出，熟化的过程可以理解为无定型物的成核与生长或单晶形成与生长的过程，适当的延长熟化的时间，可以获得颗粒尺寸、形态完整的晶体或无定型物，但需要注意的是，由于调节熟化时间的本质是对药物或药物中间体的聚集浓度进行调控，过久的熟化可能会导致聚集浓度过高，反而不利于形成无定型物或单晶。示例性地，所述熟化的时间为大于1皮秒，优选地，所述熟化的时间为1-1000分钟，进一步优选地，所述熟化的时间为10-300分钟。
示例性地，所述熟化的时间小于25min，通过与熟化过程的升温或降温速率进行调控，可以实现无定型物的制备。所述熟化的时间大于等于25min时，可以进一步对药物或药物中间体的聚集浓度进行调控，例如可以制备得到单晶。但是所述熟化的时间也不能过长，过长的熟化时间可能会使已知得到的单晶进一步变成多晶结构。
根据本发明的实施方案，熟化过程可以采用任意制冷装置或采用任意低温，使药物或药物中间体的溶液仍保持冻结状态即可；例如采用自然冷却方式、压缩制冷设备、半导体制冷设备、或采用液氮、液氦、液态二氧化碳、液态氧、液态乙烷、干冰、冰等中的一种或几种方法的组合。
根据本发明的实施方案，在步骤(a3)中，所述分离可以是采用物理方式和/或化学方式将冻结成固体的溶剂自所述体系中分离出来。冻结和熟化结束后已经制备得到单晶或无定型物，此时的单晶或无定型物是存在于溶剂晶体界面处的，需要通过适当的方法将其分离开；或者是将溶剂去除。
根据本发明的实施方案，所述的物理方式包括但不限于骤冷分离、升华(如真空升华)、溶解中的一种或几种方式的组合。所述升华例如可以利用冷冻干燥的方式进行；所述真空升华例如可以利用真空条件下的冷冻干燥的方式进行；所述溶解例如用另一种液态溶剂将已冻结的溶剂进行溶解。
根据本发明的实施方案，所述的化学方式包括但不限于化学反应、电解中的一种或几种方式的组合。
根据本发明，所述方法还包括如下步骤：
(a4)收集步骤(a3)制备得到的单晶或无定型物。
根据本发明的实施方案，在步骤(a4)中，所述收集包括但不限于采用光学显微镜收集、扫描电子显微镜收集、双束电子显微镜收集、透射电子显微镜收集中的一种或几种的组合。
[培养单晶的方法]
如前所述，本发明还提供一种培养单晶的方法，所述方法包括上述的制备单晶的方法。
根据本发明的实施方案，所述培养单晶的方法还包括如下步骤：
(b1)将上述制备的药物或药物中间体的单晶转移到药物或药物中间体的母液中进行培养；
(b2)对步骤(b1)的单晶进行收集。
根据本发明的实施方案，所述的转移为本领域技术人员知晓的任意一种能够移取单晶的方法，包括但不限于光学显微镜移取、扫描电子显微镜移取、双束电子显微镜移取、透射电子显微镜移取中的一种或几种的组合。
根据本发明的实施方案，所述的母液为本领域技术人员知晓的与待培养的单晶相适配的母液体系，例如可以为饱和溶液体系，也可以为过饱和溶液体系或为不饱和溶液体系；例如当拟结晶的物质为氯霉素时；选用氯霉素的水溶液作为母液。
下文将结合具体实施例对本发明的制备方法做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
用二甲基亚砜配制浓度为5μM的10-羟基喜树碱溶液，用量筒分别取5份5mL的溶液放至烧杯中，将其放置于-196℃的液氮中冷却至完全冻结，然后以8℃/min缓慢升温并将其分别置于-50℃，-45℃，-40℃，-35℃，-25℃控温冷阱中熟化40min，随后冷冻干燥样品，完全升华固态二甲基亚砜，便可得到10-羟基喜树碱单晶纳米颗粒，且其颗粒平均尺寸在10nm到1000nm连续可调，检测结果见图4，从图4中可以看出，制备得到的10-羟基喜树碱单晶纳米颗粒的平均粒径分别为10.7nm、130nm、420nm、650nm、1190nm。最后采用0.1mg/mL吐温-80溶液1000mL分别收集得到的10-羟基喜树碱单晶纳米颗粒形成稳定的悬浮液，对其进行粒径分布检测，检测结果见图5。
另外，将上述5μM的10-羟基喜树碱溶液铺展在降温到-90℃的硅片上，然后以25℃/min的升温速率，将其升温到-50℃，-40℃，-25℃，熟化15min，随后冷冻干燥样品，完全升华固态二甲基亚砜，便可得到尺寸可调的10-羟基喜树碱无定型纳米颗粒，检测结果见图6，从图6中可以看出，制备得到的10-羟基喜树碱无定型纳米颗粒的粒径分别为7.8nm、200nm、970nm。最后采用0.1mg/mL吐温-80溶液1000mL分别收集得到的无定型纳米颗粒形成稳定的悬浮液，对其进行粒径分布检测，检测结果见图7。
实施例2
用95wt％氯仿-5wt％甲醇混合溶剂配制浓度为5mM的10-羟基喜树碱溶液，用注射器取100μL的溶液，将其铺展在硅片上，将其放置-196℃液氮中降温至完全冻结，然后以5℃/min缓慢升温并将其分别置于-100℃，-96℃，-88℃，-85℃，-79℃控温冷阱中熟化45min，随后冷冻干燥样品，完全升华固态溶剂，便可得到10-羟基喜树碱单晶纳米颗粒，且其颗粒平均尺寸分别为12nm、105nm、440nm、680nm、1200nm。最后采用0.1mg/mL司盘-80溶液1000mL分别收集得到的单晶纳米颗粒形成稳定的悬浮液。
另外，取上述5mM的10-羟基喜树碱溶液50μL铺展在降温到-150℃的硅片上，然后以25℃/min的升温速率，将其升温到-100℃，-88℃，-79℃，熟化20min，随后冷冻干燥样品，完全升华固态溶剂，便可得到尺寸可调的10-羟基喜树碱无定型纳米颗粒，其平均尺寸分别为8.8nm、93nm、380nm、550nm、910nm。最后采用0.1mg/mL司盘-80溶液1000mL分别收集得到的无定型纳米颗粒形成稳定的悬浮液。
实施例3
用2wt％二甲基亚砜-98wt％水混合溶剂配制浓度为1mM的10-羟基喜树碱溶液，用移液枪取10μL的溶液，将其滴落在已降温到-196℃的硅片上，然后以6℃/min缓慢升温并将其分别升温到-60℃的冷台表面熟化45min，于-52℃的冷台表面熟化30min，于-43℃的冷台表面熟化35min，于-38℃的冷台表面熟化48min，于-27℃的冷台表面熟化51min，随后冷冻干燥样品，完全升华固态化溶剂，便可得到10-羟基喜树碱单晶纳米颗粒，且其颗粒平均尺寸分别为11.5nm、125nm、480nm、720nm、1150nm。最后采用0.1mg/mL司盘-80溶液1000mL分别收集得到的单晶纳米颗粒形成稳定的悬浮液。
另外，将10μL的上述10-羟基喜树碱溶液铺展在降温到-90℃的硅片上，然后以30℃/min的升温速率，将其升温到-60℃，-43℃，-27℃，熟化13min，随后冷冻干燥样品，完全升华固态溶剂，便可得到尺寸可调的10-羟基喜树碱无定型纳米颗粒，且其颗粒平均尺寸分别为7.5nm、101nm、420nm、650nm、980nm。最后采用0.1mg/mL司盘-80溶液1000mL分别收集得到的无定型纳米颗粒形成稳定的悬浮液。
实施例4
用95wt％甲醇-5wt％乙腈配制浓度为3mM的喜树碱溶液，分别取4份15μL的溶液放在冷却至-150℃的硅片表面上完全冻结，控温冷台以5℃/min分别缓慢升温到-121℃，-100℃，-94℃，-86℃，熟化50min，随后冷冻干燥样品，完全升华固态溶剂，便可得到喜树碱单晶纳米颗粒，且其颗粒平均尺寸在10nm到1000nm连续可调，检测结果见图8，从图8中可以看出，制备得到的喜树碱单晶纳米颗粒的平均粒径分别为10.2nm、250nm、490nm、1120nm。最后采用0.1mg/mL吐温-80溶液1000mL分别收集得到的喜树碱单晶纳米颗粒形成稳定的悬浮液，对其进行粒径分布检测，检测结果见图9。
另外，将上述3mM的喜树碱溶液铺展在降温到-150℃的硅片上，然后以25℃/min的升温速率，将其升温到-121℃，-100℃，-86℃，熟化15min，随后冷冻干燥样品，完全升华固态溶剂，便可得到尺寸可调的喜树碱无定型纳米颗粒，检测结果见图10，从图10中可以看出，制备得到的喜树碱无定型纳米颗粒的平均粒径分别为7.8nm、200nm、970nm。最后采用0.1mg/mL吐温-80溶液1000mL分别收集得到的无定型纳米颗粒形成稳定的悬浮液，对其进行粒径分布检测，检测结果见图11。
实施例5
用5wt％二甲基亚砜-95wt％水配制浓度为50μM的伊立替康溶液，分别取4份10μL的溶液放在冷却至-80℃的硅片表面完全冻结，控温冷台以5℃/min分别缓慢升温到-50℃，-35℃，-28℃，-21℃，熟化50min，随后冷冻干燥样品，完全升华固态溶剂，便可得到伊立替康单晶纳米颗粒，且其颗粒平均尺寸在10nm到1000nm连续可调，检测结果见图12，从图12中可以看出，制备得到的伊立替康单晶纳米颗粒的平均粒径分别为12nm、240nm、460nm、1000nm。最后采用0.1mg/mL吐温-80溶液1000mL分别收集得到的伊立替康单晶纳米颗粒形成稳定的悬浮液，对其进行粒径分布检测，检测结果见图13。
另外，将上述50μM的伊立替康溶液铺展在降温到-80℃的硅片上，然后以25℃/min的升温速率，将其升温到-50℃，-35℃，-21℃，熟化15min，随后冷冻干燥样品，完全升华固态溶剂，便可得到尺寸可调的伊立替康无定型纳米颗粒，检测结果见图14，从图14中可以看出，制备得到的伊立替康无定型纳米颗粒的平均粒径分别为9.9nm、220nm、940nm。最后采用0.1mg/mL吐温-80溶液1000mL分别收集得到的无定型纳米颗粒形成稳定的悬浮液，对其进行粒径分布检测，检测结果见图15。
实施例6
用二甲基亚砜配制浓度为5mM的吉非替尼溶液，分别取4份20μL的溶液放在冷却至-50℃的硅片表面完全冻结，控温冷台以5℃/min分别缓慢升温到-42℃，-27℃，-22℃，-16℃，熟化50min，随后冷冻干燥样品，完全升华固态溶剂，便可得到吉非替尼单晶纳米颗粒，且其颗粒平均尺寸在10nm到1000nm连续可调，检测结果见图16，从图16中可以看出，制备得到的吉非替尼单晶纳米颗粒的平均粒径分别为9.7nm、280nm、465nm、1115nm。最后采用0.1mg/mL吐温-80溶液1000mL分别收集得到的吉非替尼单晶纳米颗粒形成稳定的悬浮液，对其进行粒径分布检测，检测结果见图17。
另外，将上述5mM的吉非替尼溶液铺展在降温到-50℃的硅片上，然后以25℃/min的升温速率，将其升温到-42℃，-27℃，-16℃，熟化15min，随后冷冻干燥样品，完全升华固态溶剂，便可得到尺寸可调的吉非替尼无定型纳米颗粒，检测结果见图18，从图18中可以看出，制备得到的吉非替尼无定型纳米颗粒的平均粒径分别为5.6nm、230nm、870nm。最后采用0.1mg/mL吐温-80溶液1000mL分别收集得到的无定型纳米颗粒形成稳定的悬浮液，对其进行粒径分布检测，检测结果见图19。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (30)

1.一种制备粒径可调的药物或药物中间体的单晶的方法，所述方法不同于传统的蒸发法和降温结晶法，其利用溶液冻结诱导药物或药物中间体结晶，
所述制备药物或药物中间体的单晶的方法包括如下步骤：
(a1) 配制药物或药物中间体的溶液，所述药物或药物中间体的溶液由药物或药物中间体和可冻结的溶剂组成；
(a2) 对步骤(a1)的药物或药物中间体的溶液进行冻结，熟化并控制熟化的温度，制备得到含有药物或药物中间体的单晶和冻结态溶剂的混合体系；其中，所述熟化的过程中升温或降温速率小于10℃/min，和/或，所述熟化的过程中熟化的时间大于25min；药物或药物中间体在固体状态的溶剂的界面处实现浓度聚集之前是溶解于溶液中的；
(a3) 从步骤(a2)的混合体系中分离得到药物或药物中间体的单晶；
其中，分离得到的药物或药物中间体的单晶的粒径随着熟化的温度的升高而增大；
所述冻结是将步骤(a1)的药物或药物中间体的溶液由液态转化为固态，所述熟化过程为药物或药物中间体的溶液在保持冻结状态下停留一段时间，所述溶液在冻结过程中，溶剂会冻结为固体，而溶解于溶液中的药物或药物中间体会在固体状态的溶剂的界面处实现浓度聚集，即在冻结的过程中，溶剂冻结成固体状态的同时，药物或药物中间体会被释放并聚集在固体状态的溶剂的界面处，通过对溶剂结晶过程以及结晶的溶剂的重结晶过程的调控，进一步调控其中药物或药物中间体的释放和聚集速率，形成药物或药物中间体的单晶。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在熟化过程中，将温度以小于10℃/min的升温或降温速度达到某一温度，熟化至少25min，即得到含有药物或药物中间体的单晶和冻结态溶剂的混合体系。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述药物包括天然药物、合成药物或基因工程药物。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述药物包括用于人体的如下药物中的至少一种：抗生素类药物、心脑血管药物、消化系统药物、呼吸系统药物、泌尿系统药物、血液系统药物、五官科药物、抗风湿类药物、糖尿病药物、激素类药物、皮肤科药物、妇科药物、抗肿瘤药物、抗精神病药物、神经系统药物、维生素。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述药物还包括用于动植物的如下药物中的至少一种：抗微生物药物、抗寄生虫药物、消毒防腐药、作用于中枢神经系统的药物、作用于植物神经系统的药物、麻醉药及其辅助药物、皮质激素类药物、消化系统的药物、呼吸系统的药物、泌尿系统的药物、循环系统药物、生殖系统的药物、血液与造血系统疾病用药、维生素与矿物质、调节水、电解质及酸碱平衡药物、解毒药与抗过敏药、外用药与药用辅料、益生素、植物生长调节剂、杀虫剂、杀菌剂。
6.根据权利要求3-5任一项所述的方法，其特征在于，所述药物中间体是指制备所述的药物的化合物，包括制备抗生素类药物的化合物、制备心脑血管药物的化合物、制备消化系统药物的化合物、制备呼吸系统药物的化合物、制备泌尿系统药物的化合物、制备血液系统药物的化合物、制备五官科药物的化合物、制备抗风湿类药物的化合物、制备糖尿病药物的化合物、制备激素类药物的化合物、制备皮肤科药物的化合物、制备妇科药物的化合物、制备抗肿瘤药物的化合物、制备抗精神病药物的化合物、制备神经系统药物的化合物、制备维生素的化合物。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述药物或药物中间体是亲水性药物，或是疏水性药物。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述药物或药物中间体选自下述物质中的至少一种：紫杉醇、迈瑞替尼、吉非替尼、伊马替尼、喜树碱、灰黄霉素、塞来昔布、西罗莫司、阿瑞匹坦、非诺贝特、奈帕芬胺、丹曲林钠、棕榈酸帕利哌酮、10-羟基喜树碱、甲地孕酮、氯霉素、青霉素G钠盐、黄芩苷元、羧苄青霉素二钠盐、萘夫西林钠单水合物、人参皂苷Rh2、人参皂苷Rd、人参皂苷Rb2、赤霉素A1、赤霉素A5、黄芩苷、野黄芩素、β-谷甾醇、油菜甾醇、茉莉酸、对甲基苯磺酸。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(a1)中，所述可冻结的溶剂包括水和/或有机溶剂。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(a1)中，所述药物或药物中间体在溶剂中的溶解度为易溶、可溶、微溶或难溶。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述药物或药物中间体在溶剂中溶解的量为大于等于1×10-7g/100g的所用溶剂。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述药物或药物中间体在溶剂中溶解的量为大于等于0.001g/100g的所用溶剂。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述药物或药物中间体在溶剂中溶解的量为大于等于0.01g/100g的所用溶剂。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述药物或药物中间体在溶剂中溶解的量为大于等于0.1g/100g的所用溶剂。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述药物或药物中间体在溶剂中溶解的量为大于等于1g/100g的所用溶剂。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述药物或药物中间体在溶剂中溶解的量为大于等于10g/100g的所用溶剂。
17.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤(a2)和步骤(a2’)具体包括如下步骤：
将步骤(a1)的药物或药物中间体的溶液降温冻结成固体，随后进行熟化处理并控制熟化处理的温度，制备得到含有药物或药物中间体的单晶和冻结态溶剂的混合体系。
18.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述冻结的方法包括自然冷却冻结、压缩制冷设备降温冻结、半导体制冷设备降温冻结、液氮降温冻结、液氦降温冻结、液态二氧化碳降温冻结、液态氧降温冻结、液态乙烷降温冻结、干冰降温冻结、冰降温冻结中的一种或几种降温冻结方法的组合。
19.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述冻结的过程包括快速降温、缓慢降温、分步降温、先升温后降温中的一种或者几种冻结过程的组合。
20.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述冻结包括完全冻结或未完全冻结。
21.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(a3)中，所述分离是采用物理方式和/或化学方式将冻结成固体的溶剂自混合体系中分离出来。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述的物理方式包括骤冷分离、升华、溶解中的一种或几种方式的组合；
所述的化学方式包括化学反应、电解中的一种或几种方式的组合。
23. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：(a4) 收集步骤(a3)制备得到的单晶。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，在步骤(a4)中，所述收集包括采用光学显微镜收集、扫描电子显微镜收集、双束电子显微镜收集、透射电子显微镜收集中的一种或几种的组合。
25.一种培养药物或药物中间体单晶的方法，其特征在于，所述方法包括权利要求1-24任一项所述制备药物或药物中间体的单晶的方法。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述培养药物或药物中间体单晶的方法还包括如下步骤：
(b1) 将上述制备的药物或药物中间体的单晶转移到药物或药物中间体的母液中进行培养；
(b2) 对步骤(b1)的单晶进行收集。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，在步骤(b1)中，所述的转移是将步骤(a2)的含有拟结晶物质的单晶和冻结态溶剂的混合体系转移到拟结晶物质的母液中进行单晶培养；或者所述的转移是将步骤(a3)的去除溶剂后的单晶直接转移到药物或药物中间体的母液中进行单晶培养；或者是将步骤(a4)收集到的单晶转移到药物或药物中间体的母液中进行单晶培养。
28.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述的转移包括光学显微镜移取、扫描电子显微镜移取、双束电子显微镜移取、透射电子显微镜移取中的一种或几种的组合。
29.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，在步骤(b1)中，所述单晶的培养方法包括蒸发法、降温法、扩散法中的一种或几种的组合。
30.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，在步骤(b2)中，所述收集包括采用光学显微镜收集、扫描电子显微镜收集、双束电子显微镜收集、透射电子显微镜收集中的一种或几种的组合。
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