1

結晶固體溶(rong)質的溶(rong)解可以通過將晶體(ti)熔化(hua)成(cheng)純(chun)液(ye)體溶質(zhi)然后將液(ye)體溶質混(hun)合到溶劑中的(de)兩步(bu)過程來建模。混合的吉布斯自由能決(jue)定了兩種化(hua)合(he)物是否混合形成均相，以及混合到(dao)何種程(cheng)度。

ΔGmix = ΔHmix − TΔSmix

ΔGmix =  混合自(zi)由能

ΔHmix = 混(hun)合焓；指示混(hun)合是吸熱過程還是放(fang)熱過程

T = 溫度（開爾文）

ΔSmix = 混合引起的(de)熵（無序(xu)）變化

如(ru)果吉(ji)布(bu)斯(si)自由能的變化是負(fu)的(de)，那么在熱力(li)學(xue)上混(hun)合(he)將是有(you)利的。當達到平衡時，ΔG將等于零。混合(he)的焓是由(you)于內聚(ju)相互作用（溶質-溶質、溶劑-溶劑(ji)）的(de)破壞和粘合劑相互作用（溶(rong)劑-溶液）的產生。換句話說：

ΔHmix = Huu+ Hvv – Huv

ΔHmix = enthalpy of mixing

U = 溶(rong)質

V = 溶劑

這種焓變也相(xiang)當于去除一定體積的純(chun)溶劑和一定體積的純(chun)凈溶質并(bing)將其(qi)交換所做的功。焓變等于(yu)新產生的界(jie)面表(biao)面能，根據：

Yuv = 溶(rong)質-溶劑(ji)界面表(biao)面張(zhang)力

Au =  界面表(biao)面積

Yiv = 組 i溶劑界面表面張力

Ai = 組i的(de)表面積
該(gai)方(fang)程還顯示了總(zong)表(biao)面能如何被分(fen)解(jie)為i個(ge)較小的基團，每個基團都有自己的表面積(ji)Ai和相應的基團-水界面張力Yiv。

對(dui)于理想體系，ΔHmix為零，因為理想(xiang)溶質和理(li)想溶劑之間的相(xiang)互作用是相同的。理想溶(rong)液的混合熵總是隨著(zhu)混合而增加，由下式給出：

其(qi)在(zai)稀釋條件下可以簡化為：

對于稀釋條件下的理想體系(xi)，當結晶(jing)固體與相同溶質的飽和溶液平衡時：

R =  氣體(ti)常數(shu)

Xu =  以(yi)摩爾分數表示(shi)的溶質濃(nong)度

ΔGm =熔化結晶固體(ti)產生的自由能變化

這說(shuo)明了物質的(de)溶解度(du)如何與熔點(dian)相關。對(dui)于真正的溶(rong)液(ye)，溶質還(huan)可以通過誘(you)導溶劑的(de)結構來影響（減少）溶(rong)劑中的無(wu)序。因(yin)此，對于真(zhen)正的溶解，這會產(chan)生(sheng)：

hi =面積為(wei)Ai的(de)i組溶劑的熵效(xiao)應

該模型允許將(jiang)總溶質表面積(ji)（AU）分解成更小(xiao)的(de)部分（∑Ai），并且可以估計(ji)這(zhe)些基團對焓和熵對自由能的(de)貢獻。

2

Yalkowsky證明（2，3）可以使用相對簡(jian)單的通用溶解度方程（GSE）來憑經驗估計化合物在水中(zhong)的固(gu)有溶解度。

S0 =  （未結合分子的）固(gu)有溶解度(du)

MP =結晶固(gu)體(ti)的熔點(dian)（攝(she)氏度(du)）

KOW = 辛醇-水分配系數(shu)；水(shui)溫是25°

GSE表明，對于具(ju)有較高熔點(dian)的化(hua)合物(wu)和具有較(jiao)高分配(pei)成油(you)相(xiang)（辛醇）趨勢的(de)化合(he)物，水(shui)溶性(xing)將(jiang)降(jiang)低。GSE中辛醇-水(shui)分(fen)配的對數說明(ming)了理想溶液和水溶液之間由(you)于混合焓而產生的差異(yi)（3）。如果(guo)pKa已知，GSE還可以通過(guo)將其與Henderson–Hasselbalch方程相結合來預測可離子化(hua)化合物的溶解(jie)度（參見pH的影(ying)響）。

GSE的使(shi)用需要測量熔點和分配(pei)系數（以及可電離化合物的pKa）。有幾個計(ji)算機程序(xu)將支持基于結構（4）的(de)化合物的分(fen)配系數和pKa的估計，但熔點的情(qing)況并非如此。開發(fa)預(yu)測水溶解度的(de)計(ji)算方法的努力依(yi)賴于分(fen)子的訓練集來搜(sou)索與可以更容易地從(cong)結構中預(yu)測的(de)性質（例(li)如(ru)，分子量、溶劑(ji)可及表面積、可旋轉鍵的數量等）的相關(guan)性（5）。這些計算方法的成功往往局限于與訓(xun)練集(ji)相似的(de)分子。這些計(ji)算方法足以幫助預先篩選合(he)成候選物，但不夠準確，無法(fa)替代實(shi)驗溶解度(du)。

3

飽和抖振(zhen)法

搖瓶法(fa)基于40年前開發(fa)的相(xiang)溶解度技(ji)術，至今仍被大多(duo)數人認為是最可靠(kao)、最廣泛使用的溶(rong)解度測(ce)量方法（11-18）。當需要測定平衡(heng)溶解(jie)度(du)時，應(ying)使(shi)用搖瓶(ping)法。其他(ta)方法(fa)可用于(yu)評估表觀溶解度，但不適用于評估真實平衡溶解度。

選擇用于溶解度測量的溶解(jie)度介(jie)質應與應用相關，并努力(li)控制表面活(huo)性(xing)劑的類型(xing)和濃(nong)度、緩沖液的離子強度以及緩沖液中存在的反離子的類型。當結(jie)果用于預(yu)測吸收或(huo)生物利用度(du)時，建議使用一種(zhong)生物相關介(jie)質溶液（見(jian)生物相關介質中的溶解度測量）。當(dang)結果旨在支持溶解(jie)試驗(yan)的發展(zhan)時，建議使(shi)用溶解介質。出于研究目的，當評估(gu)化合物的pH依賴性時，建議使用一種能(neng)夠在寬pH范圍內控制(zhi)離(li)子強度和(he)反(fan)離子類型的緩沖(chong)液（例如，Britton–Robinson或Sörensen緩沖液）。對于將用于BCS分(fen)類的溶解度測量，應(ying)使用(yong)USP推薦的緩(huan)沖液（19）。

樣(yang)品制(zhi)備：試驗物質通(tong)常是通過向塞瓶或小(xiao)瓶中(zhong)的溶解介質中添(tian)加過量(liang)固體來制備的。燒瓶或小瓶中的介質量不(bu)需(xu)要精確測量(liang)。建(jian)議(yi)將固體以超過估計溶解度約1–2 mg/mL的量添加到(dao)溶(rong)解度(du)介(jie)質(zhi)中(zhong)。（對于低溶解度化合物，1–2 mg/mL的(de)濃度可能就足夠了。）固體的表面(mian)積可以通(tong)過在加入培養基之(zhi)前研磨（例如(ru)，在研缽和研杵中）樣品或在加入溶媒(mei)后對樣(yang)品進行超聲(sheng)處理來增(zeng)加。[注(zhu)意：當使用高能方法增(zeng)加(jia)表面積(ji)時(shi)，建議(yi)謹(jin)慎使(shi)用，因為這可能會改變溶(rong)質的固(gu)體形式(shi)。]建(jian)議一式(shi)三份進行(xing)樣品制備(bei)，以(yi)在(zai)每個測試條件下(xia)提(ti)供(gong)至少(shao)3個(ge)溶解度結果(guo)。

溶液(ye)的(de)平衡：為了促進固體的溶解，應積極混合或攪拌懸浮液。作為良好(hao)的初(chu)始孵育時間，建議24小時；然而(er)，必須驗證所選平衡時間(jian)的適用性。在溶解階段(duan)（±0.5°），應很好地(di)控制懸浮(fu)液(ye)的溫度。在溶解(jie)階段(duan)之(zhi)后，建議(yi)允許過量固體完全(quan)沉淀。建(jian)議將(jiang)沉淀和傾析(xi)作為從(cong)飽和(he)溶液中(zhong)分離固體的最安全方法。對(dui)于非澄清(qing)膠體(ti)溶液，可(ke)以使(shi)用離心法。上清(qing)液的取樣應避免加入(ru)任何未溶解(jie)的固體，因為這將顯著(zhu)影響溶解度結果。轉移移液管在(zai)使用(yong)前需要用樣品溶液進行(xing)預處理，這樣表面吸附不(bu)會改變轉移的溶(rong)液。如果無法避免(mian)過濾，則(ze)必(bi)須選(xuan)擇合適(shi)的(de)過濾(lv)器類型。對(dui)于極性電離物(wu)質，建議使用(yong)疏水(shui)型過濾器（尼龍(long)）；而對于未結合(he)的物種(zhong)，建議使用親(qin)水(shui)型過(guo)濾器(qi)[例(li)如聚偏二氟乙烯（PVDF）或(huo)聚(ju)醚砜（PES）]。過濾應在(zai)沉淀(dian)后進(jin)行，而不是直接在攪拌后(hou)進行(xing)。過濾器的預飽和(he)是(shi)必(bi)要的（即，應丟棄濾(lv)液的(de)初始部分）。在沉(chen)淀和離心步驟期(qi)間，懸浮(fu)液的溫度也必須得到很好(hao)的控制(zhi)（±0.5°），并(bing)且與發生溶解的溫度相等。

當在不同的平衡時間段后對多個樣(yang)品(pin)進行分析，得出相同(tong)的結果（例如，在24小時內變化小于5%，或(huo)小(xiao)于0.2%/h）時，即達到(dao)飽和（平(ping)衡）。為了(le)確認表觀溶解(jie)度(du)為平衡(heng)溶(rong)解度，建議通(tong)過相同的(de)程序對同(tong)一(yi)懸浮液進行重新平(ping)衡（例如，再混合24小時(shi)）。

溶(rong)液分析：用(yong)于定(ding)量溶質濃度的分析(xi)方法(fa)的要求(qiu)和(he)所(suo)需的分(fen)析(xi)驗證水平應與溶解度數據的預期用途相(xiang)稱。一般來說，該方(fang)法應該是線性(xing)的和具體的。在分析之前可(ke)能需要(yao)稀釋(shi)上清液(ye)，以使其(qi)在分(fen)析(xi)方(fang)法的線(xian)性范圍內，并(bing)避免可(ke)能的沉淀(dian)。溶(rong)液可(ke)通過紫外-可(ke)見光譜法或液相色譜法進行(xing)分析，以確定可溶(rong)性(xing)濃度。高效液相色譜的優點是(shi)，它可(ke)以通過(guo)分解與(yu)藥(yao)物有關的雜質(zhi)來檢測不穩定性（13，20）。

建議在(zai)溶解度測量結束(shu)時分析懸(xuan)浮液中過(guo)量的固體，以驗(yan)證固體形式沒(mei)有改(gai)變(bian)。在固體(ti)形(xing)式(shi)已經改變的情況(kuang)下(xia)，新的固體形式可能具有比初(chu)始固體形式更低(di)的溶(rong)解度，并且觀(guan)察到(dao)的溶解(jie)度是(shi)由(you)于新的更(geng)低的(de)溶解度形式；然而，這應該根據具體(ti)情況進行評估。粉末(mo)X射線衍射（PXRD）、拉曼(man)或(huo)近紅外（NIR）光譜(pu)法或通過(guo)差示掃描量熱法（DSC）評估熔點是(shi)可用于評估固體形式(shi)的技術的(de)實例。在(zai)平衡時(shi)間內不穩定（化學或(huo)物(wu)理）的溶(rong)質不適合通過(guo)搖瓶法進行平衡溶(rong)解(jie)度測量(liang)。例如，將(jiang)轉化為低溶解(jie)度鹽或多晶型物的無定形藥(yao)物應使用表觀溶解度方法之一(yi)進行分析。

溶解度結果的(de)報告(gao)：如果(guo)在(zai)溶解度測定中使用了介質的非(fei)標準成分，則(ze)應報告(gao)成分(fen)的(de)詳細信息(xi)。溶解(jie)度(du)測定中(zhong)使用(yong)的介質的離子強度應(ying)與(yu)溶(rong)解度(du)結果一(yi)起計算和報告。當提(ti)取樣品進行分(fen)析時，應記錄上清液的pH值（在溶解(jie)度(du)測量的(de)溫(wen)度下(xia)）。當使用定義明(ming)確(que)的標(biao)準介質(zhi)時(shi)，建議不要調整(zheng)介質的pH值以(yi)補償溶解物質(zhi)對pH值的改變；相反，應在平衡步驟結束時(shi)觀察到的pH值和溫度下報告溶解度值（12，18）。如果介質的pH值受到溶(rong)解物質(zhi)的顯著影(ying)響，并且需(xu)要在特定pH下的溶解度，則(ze)建議在(zai)更(geng)高緩沖(chong)容量的介質中進行額外(wai)的溶解度測量。報告平衡過程中的平(ping)均溫度和溫(wen)度控制精度

報告的平衡溶(rong)解度的精度應(ying)反映測量值(zhi)之(zhi)間的一致(zhi)性水平(ping)，而不是溶解度分析的精(jing)度。應包括測量溶解度的標(biao)準偏差（基于3個或更多獨立樣(yang)品的平均值）。

固有溶出測(ce)定（轉盤法）

固有溶出(chu)的測量在▲旋轉圓(yuan)盤和固定圓盤的(de)固(gu)有溶出試(shi)驗(yan)程序＜1087＞▲ （CN 2020年12月1日）。這種(zhong)測量(liang)技術(shu)也可用于(yu)評估溶解度。

為了將該方法應(ying)用于溶(rong)出度的(de)測(ce)量(liang)，必須繼(ji)續進行溶解實驗(yan)，直到溶解速率無(wu)關緊(jin)要(yao)（例如，小于5%/24小時或(huo)小于0.2%/小時）

溶液分(fen)析(xi)和(he)溶(rong)解(jie)度結果(guo)報告(gao)中討論的搖瓶法的所(suo)有要(yao)求也適用于使用固(gu)有溶解裝置的測(ce)量。

NCE DP

電位滴(di)定(ding)法(fa)

用于(yu)溶解度測量(liang)的電(dian)位(wei)酸堿滴定基于滴定(ding)曲(qu)線中間因(yin)沉(chen)淀而引起的(de)特征(zheng)位移（21）。對(dui)于(yu)滴(di)定(ding)，將準確體積的標(biao)準化(hua)酸或堿(jian)加入到(dao)含有可電離(li)物質和鹽(yan)（例如(ru)0.15M氯(lv)化鉀（KCl））的溶液中，以(yi)提(ti)高測量的準確性。用(yong)氬氣鼓泡(pao)（一種將(jiang)化學惰性氣(qi)體如氮氣(qi)、氬氣或氦氣鼓泡通過液(ye)體(ti)的技術）可以防止大(da)氣(qi)中的二氧化碳(tan)（CO2）影(ying)響pH值(zhi)。玻(bo)璃(li)電極用(yong)于連續監測pH值。電位滴定曲(qu)線(xian)是通過(guo)繪制(zhi)pH值與消耗的酸/堿(jian)體積(ji)（21）的關(guan)系而獲(huo)得的。