SC-XRD應(yīng)用分享 | 藥物晶型和X射線衍射

在藥物研發(fā)中，晶型研究貫穿著從先導(dǎo)化合物篩選到終的藥物上市的各個(gè)階段。同一藥物的不同晶型在外觀、溶解度、熔點(diǎn)、溶出度、生物有效性等方面可能會(huì)有明顯不同，從而影響藥物的穩(wěn)定性、質(zhì)量、生產(chǎn)、生物利用度，療效以及安全性。從18世紀(jì)苯甲酰胺兩種晶型的發(fā)現(xiàn)開始，到創(chuàng)新藥“優(yōu)勢藥物晶型"的尋找，以及仿制藥“一致性評價(jià)"的需要，晶型研究已成為藥物研發(fā)過程中的重要內(nèi)容之一。對于企業(yè)而言，藥物晶型定量研究除了對藥品質(zhì)量控制有重大意義外，在知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面，藥物晶型產(chǎn)權(quán)也是重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。在商業(yè)層面上，晶型的充分研究可以為晶型藥物帶來更長的保護(hù)，以獲得更久的市場壟斷。

藥物的晶型狀態(tài)不是指外觀的不同，而是指用一定的檢測方法獲得一組參數(shù)來表征藥物的內(nèi)在結(jié)構(gòu)狀態(tài)。藥物的晶型包括藥物分子排列不同形成的各種狀態(tài)，也包括與其他分子共同存在時(shí)形成的共晶狀態(tài)。目前，研究藥物多晶型的方法有很多，比如X射線衍射，差示掃描量熱法（DSC），光學(xué)顯微法（LM）等。而其中X射線衍射法是非破壞性的，在固態(tài)物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究中尤其是晶態(tài)物質(zhì)的研究中比其他方法更具有優(yōu)勢，可以進(jìn)行高溫，低溫或者高濕的環(huán)境下進(jìn)行藥物晶型穩(wěn)定性，對藥物樣品成分與結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的分析。

X射線衍射分為單晶X射線衍射（SC-XRD）和粉末X射線衍射（PXRD），可以從不同的方向和深度對藥物晶型進(jìn)行切實(shí)有效的表征（圖1）。其中單晶X射線衍射，用于確定結(jié)晶構(gòu)型和分子排列以及藥物分子的構(gòu)型，而粉末衍射則可以通過測試粉末衍射的圖譜，給出定性或定量的分析結(jié)果，主要應(yīng)用于化學(xué)藥品的純度，晶型，原料藥的穩(wěn)定性，以及藥物制劑中原料藥含量以及晶型變化等檢測。

圖1  X射線單晶衍射（SC-XRD）和粉末衍射（PXRD）