SC-XRD应用分享 | 药物晶型和X射线衍射

在药物研发中，晶型研究贯穿着从先导化合物筛选到终的药物上市的各个阶段。同一药物的不同晶型在外观、溶解度、熔点、溶出度、生物有效性等方面可能会有明显不同，从而影响药物的稳定性、质量、生产、生物利用度，疗效以及安全性。从18世纪苯甲酰胺两种晶型的发现开始，到创新药“优势药物晶型”的寻找，以及仿制药“一致性评价”的需要，晶型研究已成为药物研发过程中的重要内容之一。对于企业而言，药物晶型定量研究除了对药品质量控制有重大意义外，在知识产权方面，药物晶型产权也是重点关注的内容。在商业层面上，晶型的充分研究可以为晶型药物带来更长的保护，以获得更久的市场垄断。药物的晶型状态不是指外观的不同，而是指用一定的检测方法获得一组参数来表征药物的内在结构状态。药物的晶型包括药物分子排列不同形成的各种状态，也包括与其他分子共同存在时形成的共晶状态。目前，研究药物多晶型的方法有很多，比如X射线衍射，差示扫描量热法（DSC），光学显微法（LM）等。而其中X射线衍射法是非破坏性的，在固态物质结构研究中尤其是晶态物质的研究中比其他方法更具有优势，可以进行高温，低温或者高湿的环境下进行药物晶型稳定性，对药物样品成分与结构进行有效的分析。X射线衍射分为单晶X射线衍射（SC-XRD）和粉末X射线衍射（PXRD），可以从不同的方向和深度对药物晶型进行切实有效的表征（图1）。其中单晶X射线衍射，用于确定结晶构型和分子排列以及药物分子的构型，而粉末衍射则可以通过测试粉末衍射的图谱，给出定性或定量的分析结果，主要应用于化学药品的纯度，晶型，原料药的稳定性，以及药物制剂中原料药含量以及晶型变化等检测。图1  X射线单晶衍射（SC-XRD）和粉末衍射（PXRD）