论文标题：Solution Thermodynamics of Isoniazid in PEG 400 + Water Cosolvent Mixtures

论文链接：https://www.mdpi.com/2673-8015/6/1/5

期刊名：Liquids

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/liquids

Caviedes-Rubio, D.I.; Ortiz, C.P.; Cardenas-Torres, R.E.; Martinez, F.; Delgado, D.R. Solution Thermodynamics of Isoniazid in PEG 400 + Water Cosolvent Mixtures. Liquids 2026, 6, 5. https://doi.org/10.3390/liquids6010005

异烟肼是一线抗结核药物，其溶解度与溶解热力学直接影响制剂设计与药效发挥。本研究系统测定288.15–318.15 K范围内异烟肼在聚乙二醇400（PEG 400）+ 水混合溶剂中的溶解度，揭示溶解过程的热力学机制与溶剂化规律，为绿色药剂学配方优化提供关键理论支撑。

研究采用摇瓶法结合紫外分光光度法，测定异烟肼在11种配比混合溶剂中的溶解度。结果显示，溶解度随PEG 400质量分数升高而显著增大，在纯PEG 400中达到最大值，纯水中最低；且随温度升高而提升，表明溶解为吸热过程。尽管异烟肼的溶解度参数（30.54 MPa^1/2）介于水（47.8 MPa^1/2）与PEG 400（22.5 MPa^1/2）之间，但其最大溶解度并非出现在中间配比，打破了常规正规溶液理论预期。

活度系数分析表明，富水体系中活度系数显著大于1，呈正偏差，溶剂–溶剂与溶质–溶质强相互作用阻碍溶解；随PEG 400比例提升，活度系数持续降低，在纯PEG 400中降至1以下，溶质–溶剂亲和性大幅增强，体系趋近理想行为。

热力学函数计算显示，全组分范围内溶解吉布斯自由能均为正值，但随PEG 400增加持续下降，证实药物对PEG富集体系亲和力更高。溶解焓与熵均为正值，过程由熵驱动。在水占主导体系（w₁ < 0.6），PEG破坏水的氢键网络，降低成腔能垒，过程以焓驱动为主；在PEG主导体系（w₁ > 0.6），聚合物链构象自由度提升，构型微态显著增加，熵增成为主导因素。

焓–熵补偿分析呈现非线性双区段特征，拐点位于PEG质量分数0.6处，证实存在两种截然不同的溶剂化机制：富水区段以氢键破坏与成腔主导，富PEG区段以高分子链柔性与构型熵增益主导。

该研究首次完整揭示异烟肼在PEG 400 + 水绿色混合溶剂中的热力学规律，明确PEG 400 增溶的核心是熵驱动而非强相互作用，为抗结核药物的液体制剂、纳米制剂与缓控释配方开发提供了精准的热力学依据，对绿色药剂辅料筛选与处方理性设计具有重要参考价值。

图例：异烟肼(3)在{PEG 400 (1) + 水 (2)}混合物中溶解度的焓熵补偿图，温度为Thm = 302.82 K。

期刊简介

主编：Prof. Dr. Enrico Bodo, University of Rome “La Sapienza”, Italy

Liquids ( ISSN 2673-8015) 创刊于2021年，是一本国际性、同行评审的开放获取期刊。期刊研究领域涵盖物理学中的液态理论、合成与分析化学、生物学的多个领域，以及工程学和气象学中的流体动力学等。目前，Liquids 已被ESCI (Web of Science)、Scopus (CiteScore 2.9)、CAPlus/SciFinder 等多个主要数据库收录。