對於企業來說，藥物晶型的定量研究不僅對藥物的質量控制具有重要意義，而且重點關註藥物晶型在知識產權方面的專利。比如與原晶型生物等效甚至療效更好的新晶型藥物，可以作為附加專利延長藥物的專利保護期，晶型的定量研究也是支持晶型專利保護的重要依據。
目前，X射線衍射(XRD)、拉曼光譜(Raman)、動態水吸附(DVS)、差示掃描量熱法(DSC)和紅外光譜(IR)被廣泛用於晶型的定量研究。本文主要介紹這幾種分析方法。
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X射線衍射(X射線衍射)
x射線衍射是研究藥物晶型的主要方法。這種方法可用於區分結晶和無定形、鑒別晶體品種、區分混合物和化合物、確定藥物的晶體結構、測定細胞參數(如原子間距離、環平面間距離、兩邊夾角等。)，並比較不同的晶體形式。x射線衍射可分為粉末衍射和單晶衍射。前者主要用於晶體物質的鑒定和純度檢驗，後者主要用於分子量和晶體結構的測定。
①X射線粉末衍射法
XPRD是壹種早期開發的藥物晶體分析方法，已廣泛用於不同晶體混合物的定量分析和結晶度的測定。用這種方法測得的每個晶體的衍射線強度和分布都有特殊的規律，從而可以獲得晶型變化、結晶度、晶體結構狀態以及是否有混晶等信息。在應用這種方法時，要註意粉體的細度，在制樣時要特別註意在研磨和過篩過程中是否發生晶型轉變。研究方法主要有單峰法、多峰法和全譜法。
②單晶X射線衍射法
SXRD的分析對象是單晶，原理是利用X射線對晶體的衍射效應，其分析數據代表的是某種晶型的結果。SXRD法可以揭示試樣晶型的成因，並給出該晶型的各種晶體學定量數據。用SXRD對數據進行分析，通過理論計算得到100%純結晶產物的PXRD光譜和數據，作為結晶物質的標準光譜。
為了減少輔料稀釋、操作或儀器偏差、樣品制備過程中的無機物等因素的影響，制劑中晶型的定量研究通常與其他方法相結合，其中最典型的是Varasteh等人的研究，作者將XPRD與傅裏葉變換紅外光譜和拉曼光譜相結合，成功地定量了ALZA公司研制的OROS片中REJ-333369B晶型的含量。
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拉曼光譜(RM)
類似於紅外光譜，拉曼光譜是壹種振動光譜技術。不同的是，前者與分子振動時偶極矩的變化有關，而拉曼效應是分子極化率變化的結果。
由於化合物的官能團或化學鍵的拉曼位移與其在紅外光譜中的吸收波數壹致，因此拉曼光譜的分析與紅外吸收光譜的分析類似。而通常出現在拉曼光譜中的強帶，在紅外光譜中就變成了弱帶甚至不出現，反之亦然。因此，這兩種光譜技術往往是相輔相成的。
拉曼光譜峰清晰尖銳，定量速度較快，尤其適用於含水漿料(如懸浮液等)的多形態分析。)，可以直接確定藥物制劑中的多晶型。
拉曼光譜的優點是快速準確，測量時通常不會破壞樣品，樣品制備簡單甚至不需要。光譜帶信號通常在可見光或近紅外範圍內，可與光纖有效結合；這也意味著可以通過封裝在任何對激光透明的介質(如玻璃、應時或塑料)中或將樣品溶解在水中來獲得波段信號。現代拉曼光譜儀使用簡單，分析速度快(幾秒到幾分鐘)，性能可靠。因此，拉曼光譜與其他分析技術的結合在某種意義上比其他光譜結合技術更簡單(可以使用單變量和多變量方法以及校準)。
圖:L-谷氨酸水溶液、α晶體懸浮液和β晶體懸浮液的拉曼光譜。
來源:莫雨欣。拉曼光譜在L-谷氨酸多態性定量分析中的應用[J].化學工程師，2013(08):31-33。
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三
動態水吸附(DVS)
動態水吸附(DVS)是壹種比重測試技術，用於測試溶劑被樣品吸收的速度和程度，如幹粉吸水的情況。通過改變樣品周圍的蒸汽濃度，然後測試改變後的樣品質量，得出實驗結果。在濕度逐漸增加所誘發的非晶態向晶態轉變的過程中，壹般都有壹個質量損失的過程。
通過檢測樣品重量隨相對濕度和時間的變化曲線，可以研究樣品的水分吸附平衡、吸附與解吸、擴散系數和滲透系數等物理化學場。適用於藥物晶型研究中少量無定形雜質的定量，用於特殊劑型。
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四
差示掃描量熱法(DSC)
由於晶體在晶型轉變或熔化過程中會產生熱效應，因此可以利用不同晶型在不同溫度區域的熔化焓或晶型轉變焓來定量分析樣品中各晶型的相對含量。差示掃描量熱法靈敏度高，定量研究方便，可以方便準確地定量分析熔點較大的混合物中不同結晶組分的含量。
由於DSC法對樣品的損傷是不可避免的，因此不適合對樣品少、樣品貴的樣品進行分析檢測。同時，樣品的粒度、重量、升溫速率、取樣不均勻、混合等都會影響最終的實驗結果。因此，在研究藥物結晶制劑的定量時，有必要考慮與其他分析技術的結合。
圖:不同晶型a含量的混合物的DSC曲線。
來源:袁鉆如，張愛明，方江林。用差示掃描量熱法定量測定阿德福韋酯晶型的研究[J].分析測試技術與儀器，2008(02):105-108。
五
紅外光譜
近年來，近紅外光譜技術得到了廣泛的應用，尤其是在大量樣品的快速鑒別和水分測定方面。近紅外光譜法特別適用於測定羥基和氨基，例如乙醇中的水、存在氨基時的羥基、烴中的乙醇以及存在叔胺時的伯胺和仲胺。
壹些化合物在固態下會出現多晶型，這將導致紅外光譜的差異。通常情況下，結構上的細微差別都會使紅外光譜產生明顯的差異。紅外光譜中有大量的吸收峰，有時不需要預分離就可以定量測定已知組分混合物中的某壹特定組分。
使用固體樣品技術時，最常見的問題是多晶現象。不同晶型的固體樣品，其紅外光譜往往不同。待測成分的晶型發生了變化，輔料也有幹擾。這種情況下，紅外光譜壹般不適合鑒定。對於壹些晶型不同但紅外光譜相同或差別不大的藥物，紅外光譜很難區分。比如苯乙基阿托品的I晶型和II晶型的紅外光譜相同，或者樣品純度不夠，就會很難區分紅外光譜。
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除了上面提到的定量方法，還有中紅外光譜、近紅外光譜、固態核磁共振、太赫茲光譜等。也用於晶體形態研究。壹般可以將幾種方法結合起來進行晶型研究，彌補各自的不足。藥物多態性的量化也是藥物研發中不可或缺的環節。
參考資料:
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結束
深圳市新陽維康科技有限公司是壹家專註於壹致性評價中的晶體篩選、劑型創新和“原藥無損逆向分析”的新型企業。信陽維康成立於2015，當時中國的醫藥行業正在飛速發展。擁有1，100平方米的標準化實驗室。作為壹家中歐合資公司，我們盡力為制藥公司提供量身定制的技術服務。我們的願景是將高端、高質量的藥物帶到中國市場，並為全球制藥行業提供高質量的固態技術服務。