药物晶型X射线衍射表征

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-12-23  

药物晶型研究是药物研发与质量控制的核心环节,X射线衍射技术是鉴定药物多晶型的权威方法。该技术通过分析衍射图谱,精确测定晶体的空间结构、晶胞参数及物相组成,确保药物活性成分的晶型一致性与稳定性,为原料药及制剂的质量控制提供关键数据支持。

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检测项目

物相定性分析:通过将待测样品的X射线衍射图谱与已知标准物质的图谱数据库进行比对,确定药物中存在的晶型种类。该方法是晶型鉴别的基础。

物相定量分析:基于不同晶型衍射峰的强度差异,建立标准曲线或使用全谱拟合方法,测定混合物中特定晶型的相对含量或绝对含量。

晶胞参数精修:利用衍射峰的精确位置数据,通过最小二乘法等计算程序,精确定量晶体的晶胞常数,包括轴长和轴角。

结晶度测定:通过比较晶体衍射峰与非晶散射包的强度或面积,计算样品中结晶部分所占的比例,评估药物的物理稳定性。

晶粒尺寸与微观应变分析:根据衍射峰的宽化效应,应用Scherrer公式或Williamson-Hall方法,计算样品中微晶的平均尺寸及其内部存在的微观应变。

择优取向分析:检测由于样品制备等原因导致的晶体颗粒非随机排列现象,该现象会影响衍射强度的准确性,需进行评估与校正。

高温原位XRD分析:在程序控温条件下进行衍射数据采集,实时观测药物晶型随温度变化的相变过程、熔融行为或脱水过程。

湿度原位XRD分析:在可控湿度环境中进行测试,监测药物晶型在不同湿度条件下的吸湿、潮解或转晶现象。

应力分析:通过测量晶胞参数的微小变化或衍射峰的位移,分析制剂过程中(如压片)对原料药晶体结构产生的内应力影响。

固溶体与掺杂分析:检测药物分子与其他成分形成固溶体或存在掺杂时引起的晶胞参数系统性变化和衍射图谱的细微改变。

检测范围

原料药:对化学合成或生物发酵得到的原料药进行晶型筛查与确认,确保其符合预定的晶型质量标准,这是制剂开发的前提。

药物多晶型:鉴别和定量分析同一药物分子存在的不同晶体形态,评估各晶型在溶解度、稳定性及生物利用度方面的差异。

溶剂化物与水合物:鉴定药物分子与溶剂分子(特别是水)共结晶形成的晶体,并研究其在不同环境条件下的稳定性。

共晶:分析由活性药物成分与共晶形成剂以特定化学计量比通过非共价键结合形成的晶体物质,确认其结构特征。

无定形固体分散体:表征将药物以无定形态分散于聚合物载体中的体系,评估其物理稳定性及是否存在重结晶风险。

片剂与胶囊内容物:对最终制剂进行无损检测,确认在制剂工艺(如制粒、干燥、压片)后活性成分的晶型是否发生变化。

药物辅料相容性研究:考察原料药与各种药用辅料混合后,在加速试验条件下是否发生相互作用导致晶型转变。

中间体与控制点:在药物合成或精制过程的關鍵控制点取样分析,监控中间产物的晶型状态,优化工艺参数。

专利侵权分析:通过对比疑似侵权产品与专利保护晶型的X射线衍射图谱,为知识产权保护提供科学证据。

稳定性研究样品:对长期试验和加速试验条件下的留样进行检测,考察药物产品在储存期间晶型的物理稳定性。

检测标准

GB/T 30903-2014 无机化工产品 晶型结构分析 X射线衍射法

GB/T 23413-2009 纳米材料晶粒尺寸的测定 X射线衍射线宽化法

《中华人民共和国药典》2020年版 通则0451 X射线粉末衍射法

ISO 13779-1:2017 Implants for surgery — Hydroxyapatite — Part 1: Ceramic hydroxyapatite (X-ray diffraction analysis)

ASTM E915-19 JianCe Test Method for Verifying the Alignment of X-Ray Diffraction Instrumentation for Residual Stress Measurement

ASTM D5380-93(2021) JianCe Test Method for Identification of Crystalline Pigments and Extenders in Paint by X-Ray Diffraction Analysis

JP XVII General Tests, Processes and Apparatus 20. X-ray Powder Diffractometry

USP ⟨941⟩ X-RAY DIFFRAJianCeON

检测仪器

多晶X射线衍射仪:该仪器利用高亮度X射线源和精密测角仪,对粉末或多晶样品进行扫描,获得衍射强度随衍射角变化的图谱,是进行物相分析和晶体结构表征的核心设备。

高温附件:为衍射仪配备的控温样品台,可在真空或气氛环境下实现从室温至数千摄氏度的精确控温,用于研究药物的热致相变、分解过程及高温稳定性。

动态气氛湿度附件:通过混合干燥和饱和湿气气流,在样品室内部产生可控的相对湿度环境,实时监测药物晶型在不同湿度条件下的变化规律,评估其吸湿稳定性。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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