几种常见抗生素及治疗COVID-19药物温度特性红外光谱表征研究

摘要

研究了质保期内,六种常见抗生素类药物(氧氟沙星胶囊、氧氟沙星片、诺氟沙星胶囊、阿奇霉素片、罗红霉素片和盐酸左氧氟沙星片),三种治疗COVID-19抗病毒药物(利巴韦林片、盐酸阿比多尔片和磷酸氯喹片)和一种祛痰类药物(盐酸氨溴索片)的远红外(1~10 THz)和中红外(400~4000 cm^(-1))光谱。模拟了车载等高温环境(65℃)对药物结构和晶型的影响,并将其反馈到红外光谱的变化上。经过两个多月连续不间断的实验发现,除盐酸氨溴索片中间可能发生了药物晶型的改变,其他药品结构和晶型均几乎未发生任何改变。胶囊类药物长期处于高温环境下,表皮变脆,容易破裂,但内部药物的药效几乎未变。以氟喹诺酮类抗生素(氧氟沙星和诺氟沙星)为例,结合密度泛函理论(DFT),借助势能分布(PED)方法,利用Crystal14和Gaussian16软件分别以两种抗生素的单分子、多聚体和晶体构型为基础,选择B3LYP/6-311++G(d,p)基组计算其理论红外光谱,得到了所有特征峰对应的振动模式及其贡献率,实现了对实验光谱的精确指认。研究发现:从单体到多聚体再到晶体,晶格间的堆积力(π—π作用等)占分子间作用比例最大,超过90%。所以,只有以考虑了周期性边界条件的晶体为初始构型进行理论计算,更加贴合实验结果。远红外波段的振动模式主要源自分子的集体振动(其中,振动占比99%以上,转动和平动占比小于1%),分子间氢键和范德华力引起的面外弯曲振动贡献最大,超过90%。中红外波段,也存在一定比例的分子间相互作用,如:诺氟沙星在1440 cm^(-1)以及氧氟沙星在1524 cm^(-1)处的峰只在以晶体为构型的理论光谱中重现,分别来自晶体中分子的集体振动以及O—H…O键的伸缩振动。