超临界二氧化碳（scCO2）中依托唑胺与2-氯-4-硝基苯甲酸溶解行为研究：实验测量与热力学模型评估

　　本研究首次测定依托唑胺（EA）和2-氯-4-硝基苯甲酸（CNBA）在超临界二氧化碳（scCO2）中的溶解度，采用半经验模型与Peng–Robinson状态方程（PR EOS）进行数据关联与预测，为药物共晶绿色制备工艺提供关键热力学基础。

　　

Highlights

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  首次报道依托唑胺（EA）和2-氯-4-硝基苯甲酸（CNBA）在scCO₂中的溶解度数据

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  四种半经验模型均显示与实验数据高度吻合（AARD值介于2.17%–7.10%）

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  PR EOS结合VDW或MHV1+Wilson模型可有效关联溶解度数据

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  采用PR+COSMO-SAC/MHV1模型无需参数拟合即可实现良好预测

Materials（实验材料）

依托唑胺（Ethenzamide）和2-氯-4-硝基苯甲酸（2-Chloro-4-nitrobenzoic acid）购自东京化工工业株式会社（TCI），纯度分别不低于99.6%和98.3。表1总结了两者的分子结构、CAS编号、分子量及熔融特性。实验所用甲醇（分析溶剂）由TEDIA提供（纯度≥99.9%），二氧化碳（纯度≥99.99%）由建方气体公司供应。

Solid solute solubility in scCO₂（固体溶质在scCO₂中的溶解度）

为确保超临界CO₂与固体溶质充分接触并达到饱和状态，首先在不同CO₂流速下测定溶解度。原则上平衡溶解度应不受CO₂流速影响。若溶解度随流速增加显著下降，则表明接触时间不足，溶解度数据未达平衡状态。

Conclusion（结论）

本研究通过高压半流动装置实测了依托唑胺和2-氯-4-硝基苯甲酸在308.2–328.2 K、10–22 MPa范围内的scCO₂溶解度。采用Chrastil、Mendez-Santiago & Teja（MST）、Kumar & Johnston（K-J）和Bartle四种半经验模型进行拟合，均与实验值吻合良好，平均绝对相对偏差（AARD）均低于8%。