理学：让我们看看XRD在药品研发中的应用

所谓多晶型，是指化学组成相同，但分子排列方式及晶体结构不同的固体物质。

这种晶体结构的差异，会对溶解度、稳定性等物理化学性质产生显著影响。

因此，无论是从制剂设计还是质量控制的角度来看，多晶型的了解和掌控都至关重要。

尤其在新药研发的初期阶段，通过多晶型筛选对多种晶体形态进行评估，进而选定稳定性好、重现性高的晶型，是新药研发成功的第一步。

X 射线粉末衍射（PXRD）技术，能够呈现不同晶型各自独特的衍射图谱（特征峰的位置与强度），因此对于鉴别不同晶型极为有效。

如图所示，卡马西平Ⅰ型与Ⅲ型的特征峰位置存在明显差异，借助X 射线粉末衍射（PXRD）可直观地对其晶型进行区分。

此外，通过 X 射线粉末衍射（PXRD）获得的图谱信息，还可作为专利申请及审批资料的佐证数据使用。

这里需要注意的要点是样品的状态。

值得一提的是，如样品颗粒尺寸较大或分布不均匀时，每次装填至样品槽进行测试都有可能得到不同的图谱，导致数据的重现性变差。因此，即便是同一批次样品依然要精细处理，排查粗大颗粒的可能性，注意将样品研磨粉碎混合均匀后再进行测定。

如果在同一批次中观察到特征峰强度出现偏差，建议首先排查粗大颗粒的可能性，将样品粉碎后再次进行测定。另外，对于那些会因粉碎处理而发生性状改变的样品，可通过旋转样品的方式进行测定，以此提升特征峰强度比的重现性。

结晶度是衡量一种化合物中结晶成分占比（或非晶成分占比）的指标，直接关系到溶解度与稳定性的预测，以及制剂设计中非晶化策略的制定。

简单来说，在 X 射线粉末衍射（PXRD）检测中，尖锐的衍射峰来自于结晶成分，而宽缓如驼峰般的弥散峰（晕峰）则源自于非晶成分。通过积分峰面积得到各自的积分强度，并分别将积分强度代入下式计算，则可得出对应的的结晶度。

通常，结晶度在 90% 以上的样品，由于非晶峰的强度相对较弱，有时很难通过 X 射线粉末衍射（PXRD）将其精准的与背景信号区分开来，因此遇到这类情况时，与差示扫描量热法（DSC）等其他分析手段联用会是有效的解决方法。

确认晶体在保存期间不会发生变化的稳定性评价，是晶体多晶型筛选过程中必不可少的环节。在湿度、温度、光照等应力条件下，一旦发生晶相转变或由非晶态向晶态的转化，就有可能导致药物的溶解度与吸收度发生改变。

X 射线粉末衍射（PXRD）可对样品进行无损检测，因此非常适合用于长期留样试验。通过追踪特征峰强度变化对晶相转变进行定量分析。

如图，随温度改变，药物结晶逐渐形成脱水相，且峰型展宽结晶性降低。

此外，若结合温湿度控制开展原位（in-situ）X 射线粉末衍射（PXRD）检测，还能实时观察到晶相转变发生的具体条件，这对工艺设计、储存稳定性优化及包装条件筛选均具有指导意义。

X 射线粉末衍射（PXRD）绝非一台单纯测定晶体的设备，而是一双看透材料本质的慧眼。

它的解析方法往往被认为高深难懂，但只要理解其原理，开展恰当的测定与分析工作，就能探明那些潜藏在不可见结构背后、决定物质理化性质的根本原因。

• 多晶型筛选：为优势晶型的选定与专利申报提供支持

• 结晶度评价：助力预测药物的溶解度与稳定性

• 稳定性试验：为药品的长期质量保证筑牢科学根基

由此，只要兼顾样品制备、解析方法理解、数据解读这三大要点，PXRD 就不再是什么 “高难度分析手段”，反而会成为助推研发走向成功的强力伙伴。