SC-XRD应用介绍- 单晶X射线衍射在药物晶型研究中的应用

发表时间：2024-03-25

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作者：伦琴实验室

不同于粉末XRD在药物研发后期和生产中的广泛应用，X射线衍射测试则在药物研发的早中期发挥着重要的用途。单晶X射线分析技术可以获得被测样品分子的准确立体结构（构型，构象），特别是独立完成全未知化合物分子三维结构的确定（相对构型与构型），获得成键原子的键长，键角以及二面角，分子平面性质等。同时也是确定手性药物分子构型，分子立体结构中的差向异构体对的权威分析技术。此外，在晶型固体化学药物研究中，单晶X射线分析技术不仅能够提供同质异晶（相同物质不同晶型）样品的分子排列规律，同时可以给出样品中结晶水与各种溶剂的定量数值，并能阐明造成固体化学药物形成多晶型的原因，为寻找高效低毒的晶型固体化学药物，为人们安全用药提供可靠的技术保障。

天然产物的结构鉴定

从天然产物中寻找药物先导化合物是我国药物研究总的一条重要途径，通常从中草药中提取分析只能得到微量的有效化学成分。由于单晶X射线衍射结果分析仅仅需要一颗适合衍射实验的单晶（样品量小于1mg），即可以完成化合物分子立体结构的测定，且在分析过程对分子没有任何破坏，晶体溶解后仍可以进行其它方面的测试，所以衍射分析技术在微量成分的结构研究中具有独特的优势。天然产物的结构一般较为复杂，有大量的sp3杂化的桥头碳原子和手性中心。核磁在鉴定这些化合物结构的过程中，经常遇到一些局限，例如无法区分杂化的结构，存在一定概率的解谱错误。单晶X射线衍射分析方法是直接通过电子云“看”到分子结构，远比其它方法要精确的多。在药物结构分析中，单晶X射线衍射分析方法所具有的独立性和权威性。目前在全世界范围内，对于新骨架类型化合物在应用四谱方法确定后方法一般必须通过单晶X射线衍射分析方法确证化合物结构正确性。

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