使用机器学习预测无定形固体分散体特性的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及基于人工智能的方法和系统，其使用实验结果数据和分子模拟来预测无定形固体分散体的特性如玻璃化转变温度、溶解曲线和/或物理稳定性。本发明专利技术的方法和系统使得能够合理设计用于水溶性差的药物的无定形固体分散体，并显著减少无定形固体分散体制剂开发所需的时间和资源。所需的时间和资源。所需的时间和资源。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用机器学习预测无定形固体分散体特性的方法和系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本国际专利申请要求于2020年10月27日提交的美国临时申请第63/106,212号的优先权权益，其全部内容通过引用并入本文。


[0003]本申请涉及使用人工智能和机器学习技术来预测无定形固体分散体的特性的方法，更具体地，涉及使用实验结果数据和分子模拟两者来预测无定形固体分散体的特性如玻璃化转变温度、溶解曲线和/或物理稳定性的方法和系统。

技术介绍

[0004]无定形活性药物成分表现出了较高的表观水溶性，并因此可有效提高水溶性差的活性药物成分(API)的生物利用度。同时，由于其亚稳态性质，无定形API在储存期间和在胃肠道中溶解时易于结晶。大部分新发现的API在胃肠液中的溶解性都较差，这往往会降低它们的生物利用度。为了提高API的水溶性，已经设计了不同的制剂方法，包括无定形形式，与它们各自的结晶形式相比，无定形形式没有长程晶序和更高的内能。然而，纯的无定形API通常在物理上是不稳定的，并且会由于分子流动性增加而结晶，尤其是当储存在高于其玻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种预测无定形固体分散体特性的方法，所述方法包括，在具有处理器的电子设备中：获得机器学习模型，所述机器学习模型经训练以基于至少一种第一成分的至少一个参数来预测无定形固体分散体的溶解特性、热物理特性或稳定性，其中所述机器学习模型基于对(a)基于所述至少一种第一成分预测的预测溶解特性、热物理特性或稳定性与(b)使用所述至少一种第一成分进行实验所确定的实验确定的溶解特性、热物理特性或稳定性的比较来训练；确定第二无定形固体分散体的至少一种第二成分的至少一个参数；和通过将所述至少一种第二成分的所述至少一个参数输入到所述机器学习模型来预测所述第二无定形固体分散体的至少一种溶解特性、热物理特性或稳定性。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种第一成分的所述至少一个参数包括至少一种分子模拟特性。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种第二成分的所述至少一个参数是实验的活性药物成分(API)参数，所述实验的API参数包括分子量、熔点、水溶性、或与实验辛醇水分配系数相关的值。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种第二成分的所述至少一个参数是计算的活性药物成分(API)参数，所述计算的API参数包括氢键受体和供体的数量、溶解度值、或分子体积。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种第二成分的所述至少一个参数是计算的聚合物参数，其包括热物理特性、机械特性、或几何特性。6.根据权利要求1所述的方法，其中通过以下对所述机器学习模型进行训练：(i)产生至少一种无定形固体分散体的所述至少一种第一成分的多个实验结果数据；(ii)生成步骤(i)的所述无定形固体分散体的所述至少一种第一成分的分子模拟特性；和(iii)使用步骤(i)的实验结果数据和步骤(ii)的分子模拟特性来训练所述机器学习模型。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述模拟特性包括参数密度、溶剂化自由能、混合焓和溶解度。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种第一成分选自聚合物、药物、糖、糖醇、表面活性剂、有机酸和碱、无机分子、共溶剂、共赋形剂、增塑剂及其组合。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述聚合物选自均聚物、共聚物、低聚物、两性聚合物、水溶性聚合物、水不溶性聚合物、可电离聚合物、不可电离聚合物及其组合。10.根据权利要求8所述的方法，其中所述聚合物选自合成聚合物、天然聚合物、天然衍生聚合物、半合成聚合物及其组合。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述合成聚合物选自聚乙烯吡咯烷酮均聚物、聚(乙烯基吡咯烷酮
‑
共
‑
乙酸乙烯酯)、交联聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯己内酰胺均聚物、聚乙烯己内酰胺
‑
聚乙酸乙烯酯
‑
聚乙二醇共聚物、聚乙二醇均聚物、聚乙烯醇
‑
聚乙二醇共聚物、环氧乙烷
‑
环氧丙烷共聚物、甲基丙烯酸铵共聚物、聚丙烯酸、聚丙烯酸共聚物、聚甲基丙烯酸均聚物、聚甲基丙烯酸共聚物、聚乙烯醇均聚物、聚乙烯醇共聚物、聚乙酸乙烯邻苯二甲
酸酯、n
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮、双
‑
乙烯基已内酰胺、或其组合。12.根据权利要求10所述的方法，其中所述天然聚合物和天然衍生的聚合物选自纤维素、淀粉、壳聚糖、瓜尔胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素乙酸丁酸酯、乙基纤维素、羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素乙酸琥珀酸酯、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯、纤维素乙酸己二酸酯、纤维素乙酸己二酸丙酸酯、纤维素乙酸邻苯二甲酸酯、纤维素乙酸辛二酸酯、纤维素乙酸癸二酸酯、5
‑
羧基戊基羟丙基纤维素、壳聚糖盐酸盐、羟丙基
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β
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环糊精、羟丙基
‑
γ
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环糊精、或其组合。13.根据权利要求8所述的方法，其中所述药物选自镇痛药物、抗炎药物、抗寄生虫药物、抗心律失常药物、抗细菌药物、抗病毒药物、抗凝血药物、抗癌药物、抗抑郁药物、抗糖尿病药物、抗癫痫药物、抗真菌药物、抗痛风药物、抗高血压药物、抗疟疾药物、抗偏头痛药物、抗毒蕈碱药物、勃起功能障碍改善药物、免疫抑制剂药物、抗原生动物药物、抗甲状腺药物、抗焦虑药物、镇静药物、安眠药物、神经阻滞药物、β
‑
阻断药物、心肌收缩药物、抗利尿药物、抗帕金森药物、胃肠药物、组胺受体拮抗剂、脂质调节药物、抗心绞痛药物、Cox
‑
2抑制药物、白三烯抑制药物、蛋白酶抑制剂、肌肉松弛剂、抗骨质疏松药物、抗肥胖药物、认知增强药物、抗尿失禁药物、抗良性前列腺肥大药物、及其组合。14.根据权利要求8所述的方法，其中所述糖选自甘露醇、山梨醇、蔗糖、麦芽糖、可溶性淀粉、α
‑
环糊精、β
‑
环糊精、γ
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环糊精、及其组合。15.根据权利要求8所述的方法，其中所述表面活性剂选自阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、及其组合。16.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种第一成分包括至少一种药物和至少一种聚合物。17.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种溶解特性、热物理特性或稳定性包括无定形固体分散体的玻璃化转变温度、物理稳定性、在空腹状态模拟肠液中溶解时的最大药物浓度[FaSSIF(C

【专利技术属性】
技术研发人员：Y，
申请(专利权)人：埃斯普投资有限公司，
类型：发明
国别省市：