药物工艺开发中溶解度预测模型的评估（阿斯利康）
在合成药物工艺开发中的许多单元操作设计中，溶解度是一个重要属性，然而直接测量潜在溶剂、混合溶剂中的溶解度，有时候并不理想或实用。在制药工业中投入使用的，包括有几种预测化合物在有机溶剂中溶解度的理论模型。ETC(Enabling Technologies Consortium) 合作，需要进行溶解度模型标准测试，以便指导溶解度模型的更好使用。
阿斯利康的研究人员针对一组较为广泛的溶质-溶剂组合，包括24 种溶质和80 种溶剂、混合溶剂，对多种溶解度模型进行了评估。作为 ETC 内部共同努力的一部分，对乙酰唑胺、咖啡因、西咪替丁、桂利嗪、格列本脲、奥美拉唑、扑热息痛、吡罗昔康、利培酮和糖精进行了测量。ETC 合作参与者额外提供了的溶解度的一些内部数据，涵盖了更有限的溶剂范围。
溶解度模型的方法各不相同，包括从第一性原理模型（COSMO-RS 和 COSMO-SAC）到回归模型（R-UNIFAC 和Lovette-Amgen模型）等。作者使用不同的适应度测量，对每种模型的性能进行了广泛的评估。
尽管作者提出了几种不同的性能指标（如准确性、RMSE和MCC），但没有一种指标能够完美地捕捉模型在所有预期情况下的适用性。建议研究者评估每个指标在其预期应用中的重要性，并根据所需数据规模和应用模型的能力来平衡评估。
结果表明，溶解度模型确实可用于化学过程开发，这些模型在性能方面非常具有吸引力。通过有效的初步筛选，能够产生较小的潜在溶剂和溶剂混合物集，以便进一步筛选，而且在后期开发中，能够识别和消除二元体系协同溶解度效应的潜在影响。
从这些模型的总体趋势来看，使用的实验数据越多，总体性能改善越大。使用DSC或参考溶解度时，基于ADF-COSMO的模型通常是最准确的。R-UNIFAC模型在不同任务中的表现各不相同，只有从参考溶剂和多态性处理的选择上将它们区分开来。Lovette-Amgen模型在单溶剂系统的大多数评估中表现得异常出色（使用数据训练了该模型），但二元溶剂评估方面显著落后（数据未用于训练模型）。
- Evaluation of Predictive Solubility Models in Pharmaceutical Process Development─an Enabling Technologies Consortium Collaboration, Michael A. Lovette, Jacob Albrecht, Ravi S. Ananthula, Francesco Ricci, Rahul Sangodkar, Mansi S. Shah, and Simone Tomasi, Cryst. Growth Des. 2022, DOI: 10.1021/acs.cgd.2c00368
光开关顺铂类似物的光控抗癌活性和细胞摄取
波兰雅盖隆大学等，用两个芳基偶氮吡唑配体合成了光敏顺铂类似物，能够进行反式-顺式/顺式-反式光异构化。顺式光异构体的半衰期为9天。作者在几种癌症和正常细胞系中，测定了复合物的两种光异构体的细胞毒性，并与顺铂的细胞毒性进行了比较。该复合物的反式光异构体，比顺式光异构物和顺铂更具细胞毒性，对癌症（4T1）的毒性比对正常（NMuMG）小鼠乳腺细胞的毒性更大，能够造成 4T1细胞的坏死。4T1 细胞内化的反式和顺式光异构体的光异构化分别增加和降低了存活率，反式光异构体的细胞摄取强于顺式光异构物和顺铂。这两种光异构体与DNA的相互作用比顺铂更快。反式光异构体与牛血清白蛋白的结合更强，诱导细胞谷胱甘肽水平的降低幅度大于顺式光异构物。
- Light-Controlled Anticancer Activity and Cellular Uptake of a Photoswitchable Cisplatin Analogue, J. Med. Chem. 2024, DOI: 10.1021/acs.jmedchem.4c01575
使用深共晶溶剂从黄褐藻中提取岩藻黄质—COSMO-RS筛选与实验验证
岩藻黄质是藻类中的一种类胡萝卜素，据称具有抗氧化、抗光老化、抗转移、抗高血压活性等有益的健康相关特性，从而可能应用于化妆品、饮食和医药等。
奥克兰大学Dingmeng Xu等，研究评估了使用深共晶溶剂 (deep eutectic solvents，DES) 从微藻Tisochrysis lutea中提取岩藻黄质的方法。 使用COSMO-RS筛选24种不同类型的共晶溶剂在提取岩藻黄质中的性能，然后使用6个排名靠前的共晶溶剂进行实验提取验证。
实验结果表明，其中百里酚 : 十二酸（摩尔比 1.25 : 1）对岩藻黄质的提取能力最高（7.69 mg/g dry biomass weight (DW)），高于常规溶剂甲醇 (6.29 mg/g DW) 和乙醇 (6.75 mg/g DW），这与 COSMO-RS 筛选结果一致。 作者进一步优化了百里酚 : 十二酸提取岩藻黄素的提取条件，结果表明在温度36.2 ℃、搅拌时间2.58小时，生物量百分比 11.36%时，岩藻黄质的提取率最高（22.03 mg/g DW）。
此外，岩藻黄质在百里酚 : 十二酸中表现出良好的稳定性，储存时间超过 11 天。经过七个提取周期后，最终岩藻黄质浓度 (13.06 mg/mL DES) ，可重复使用性良好。
- Evaluation of Deep Eutectic Solvents for the Extraction of Fucoxanthin from the Alga Tisochrysis lutea – COSMO-RS Screening and Experimental Validation, Dingmeng Xua, Jane Chowa, Cameron C. Weber, Michael A Packer, Saeid Baroutian, Kaveh Shahbaz, Journal of Environmental Chemical Engineering, 2022, 108370
通过 COSMO-RS 预测药物与聚合物的相容性
捷克共和国布拉格化工大学Michal Fulem课题组，使用 AMS 软件的 COSMO-RS 模块预测 10 种活性药物成分（API）与聚合物聚乙烯吡咯烷酮（PVP）K12 的固液平衡（SLE）曲线。作者采用两种基于 COSMO RS 的方法，即“传统方法”和“快速方法”，并对二者的性能进行了比较。通过逐步溶解（S-WD）方法获得的各自 SLE 数据集进行比较，评估预测 SLE 曲线的准确性。
总体而言，基于 COSMO-RS 的 API–PVP K12 的 SLE 曲线与基于 S-WD 的数据点一致。在 20 条预测的 SLE 曲线中，只有 2 条与相应的实验值存在强烈的不一致（均使用“快速方法”模拟）。因此，建议在预测 API- 聚合物 SLE 曲线时使用传统方法。
目前，COSMO-RS 可能是快速筛选 API-聚合物相容性的有效计算工具，特别是在有前景的新型原料药的情况下，其实验数据集可能有限或根本不存在。
- Drug–polymer compatibility prediction via COSMO-RS,Alex Mathers, Michal Fulem, International Journal of Pharmaceutics, 2024, 124613
寻找新的生物活性化合物：二钌(II,II)桨轮复合物的体外抗肿瘤和抗菌活性研究
作者合成了四种通式为 [Rh2(CH3COO)4L2] 的中性 Rh1-Rh4 配合物，其中 L 是 N-烷基咪唑配体，并使用各种光谱技术进行了表征，其中 Rh4 的晶体结构得到了证实。通过荧光光谱研究这些复合物与 HSA 的相互作用，结果表明结合常数 Kb 中等强度（≈104 M−1），且位点标记竞争实验表明，复合物与血红素位点III（亚结构域 IB）结合。
使用 EB 和 HOE 对 CT DNA 的竞争性结合研究表明，复合物与小凹槽结合，这也得到了粘度实验的证实。分子对接证实了 HSA 和 CT DNA 的实验数据。抗菌试验表明，Rh2-Rh4 复合物对 G+ 细菌蜡样芽孢杆菌和G-细菌副溶血弧菌以及热带酵母菌具有很强的抑制作用，与氟康唑相比，热带酵母菌表现出更高的敏感性。
在三种癌症细胞系（HeLa、HCT116 和 MDA-MB-231）和健康 MRC-5 细胞上测试的 Rh1–Rh4 复合物的细胞毒性活性表明，所有研究的复合物对所有测试的肿瘤细胞都比对对照细胞产生更有效的细胞毒性。对作用机制的研究表明，Rh1-Rh4 复合物通过不同的作用机制抑制细胞增殖，即凋亡（HeLa 和 HCT116 细胞中促凋亡 Bax 蛋白和 caspase-3 蛋白的表达增加；线粒体电位和线粒体损伤的变化；线粒体释放细胞色素 c；HeLa 和 HCT116 细胞中细胞周期阻滞在 G2/M 期，同时细胞周期蛋白 a 和细胞周期蛋白 B 的表达减少）和自噬（HeLa 和 HCV116 细胞中 p62 蛋白表达的减少）。
- Search for new biologically active compounds: in vitro studies of antitumor and antimicrobial activity of dirhodium(ii,ii) paddlewheel complexes, Marina Mitrović, et al, Dalton Trans., 2024,53, 9330-9349