药物分子的足够水溶性是一个必要的属性，因为它直接影响溶解度和生物利用度。1 然而，大多数新的活性药物成分（APIs）的水溶性较低，这严重限制了它们的生物利用度。通过多种方法可以增强表观溶解度和溶解速率，其中无定形固体分散体（ASDs）已成为一种有效的制剂策略。2, 3, 4, 5 为了使ASD实现长期的物理稳定性和治疗效果，药物与聚合物载体之间的混溶性是必需的，因为这表示在分子水平上的均匀性。混溶性是指两种物质能够以所有比例均匀混合的能力，它受到这些组分之间相互作用的影响。6, 7, 8, 9 这些相互作用减少了结晶态和无定形态之间的能量差异，从而使得化学势低于纯无定形药物。这些相互作用取决于聚合物和API的性质，如氢键能力、玻璃化转变温度和亲水性。聚合物的一个关键属性是玻璃化转变温度（Tg）。较高的聚合物Tg是理想的，因为它可以提高分散体的Tg，使其保持在玻璃态，从而限制分子流动性，从而增强物理稳定性。10 通常的规则是，当ASD的储存温度至少低于混合物的Tg 50°C时，分子流动性会被有效抑制。11 因此，通过选择Tg 值足够高的聚合物，可以实现最佳稳定性，使得Tg - 50°C高于室温。当ASD中的API浓度过饱和时，这一点尤为重要。
已经使用多种聚合物制备了ASDs，如纤维素和PVP衍生物。12, 13 当前使用的大多数聚合物都是合成的，这使得它们的生产成本高昂、耗时且不够可持续。相比之下，半纤维素是天然丰富的生物聚合物，可以从林业废弃物中获取，提供了一种可再生和环保的替代品。14, 15 半纤维素是分支异多糖，是仅次于纤维素的第二大生物质成分。半纤维素的主链可以由四种主要结构之一组成：木聚糖、甘露聚糖、木葡聚糖或β-葡聚糖，而侧链的性质和组成则取决于生物来源和物种。半纤维素聚合物链比普通纤维素短，具有改善的水溶性和分子稳定性等有利特性，使其成为无定形固体分散体（ASDs）中载体的有希望的候选者。16, 17 已证明半纤维素对人体口服是安全的，并已被用于食品工业等生物基产品中。18, 19
尽管半纤维素在ASDs和药物中具有积极的应用特性，但其潜力尚未得到充分利用，关于半纤维素作为潜在ASD载体的研究仍然有限。此外，对半纤维素与API之间的相互作用、混溶性和长期稳定性的系统研究也不存在。这种知识的缺乏阻碍了基于半纤维素的制剂的发展，并阻碍了它们作为药物辅料更广泛的探索。
本研究的目的是探索半纤维素作为含有模型APIs（卡马西平（CBZ）、双氟尼沙（DIF）和对乙酰氨基酚（PAR）的ASDs的载体。选择这些APIs是为了涵盖不同的水溶性范围，同时它们具有适合无定形固体分散体制剂的熔点和固态行为。此外，特别强调了评估这些系统的混溶性和物理稳定性。通过熔点降低实验结合Flory-Huggins晶格理论来估计相互作用参数并预测混溶性。简而言之，Flory-Huggins理论通过结合混合的熵贡献和焓相互作用参数（χ）来描述聚合物和小分子的混合自由能。20 这一框架被广泛使用21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31，可以预测相行为（如溶解度和旋节边界），并估计药物在聚合物中的溶解度。通过将实验数据与理论建模相结合，本研究为半纤维素作为药物制剂的辅料的适用性提供了新的见解。
