固体形态

多晶型（多态性）指的是: 一些物质具有相同的化学组成，却因分子排布不同，而以一种以上的晶体形式存在的现象。对众多技术领域（尤其是对制药业）而言，能够识别、解析和调控一种材料的多晶形态，是至关重要的。

大多数药物是以固体形式用药的（如片剂、胶囊和吸入式材料），而活性药物成分（API）的多晶形态尤其值得关注，因为它可以影响药物在体内的溶解性，并进而改变生物利用率。

此外，活性药物成分的多晶形态也会受到工艺过程、配方和储存条件的影响。因此在活性药物成分合成路线开发、配方研发、储存和制造等过程中，对多晶型进行检测是必不可少的。

由于一种活性药物成分可能同时具有多种不同的多晶形态，因此技术上很难以实现在某个特定样品中，确定其多晶形态的种类或几种形态的组合。样品中可能还存在其它重要物质（如溶剂化物、水合物以及无定形物）。这些物质会影响整体判断，使得检测难度会进一步上升。因此，行业中通常会使用多种表征手段来解决这一难题。

布鲁克提供四种领先技术（X射线衍射、NMR波谱、拉曼和MIR光谱）。这些方法之间高度互补，且都属于发展成熟的技术，本身都具有信息丰富、无损的优点，并且每次检测只需少量的样品（几十到几百毫克）。

X射线衍射技术在药物生命周期的各个阶段对多晶型的表征都起着关键作用。无论是已知的还是全新的物相，均可通过粉末X射线衍射（PXRD）进行检测和识别（即"指纹识别"）。一旦识别成功，就可对样品中的晶体和无定形物质进行物相定量分析。单晶X射线衍射（SC-XRD）和PXRD均可对晶体结构进行ab initio测定。与PXRD相比，SC-XRD的结果更为明确，是结构表征时的首选。最重要的是SC-XRD能够确定分子的绝对结构，从而区分对映异构体。在无法生长出合适单晶的情况下（SC-XRD不再适用），PXRD凸显了它在结构表征中的重要作用，因为它能通过粉末样品对药物结构进行解析。

固体核磁共振波谱（SSNMR）是一项出色的补充分析技术，可用于对固体原料药和成品药进行结构表征。它具有多重用途，例如，可通过固体核磁共振波谱识别不同的晶体和/或无定形态，监测活性药物成分放大过程中形式的转变、检测其他微量形态（如无定形态中的结晶体）、测定弛豫时间以预测物化稳定性，以及保护知识产权。同样地，固体核磁共振技术也特别适用于对成品药进行表征，因为赋形剂通常不会对药物分析造成显著干扰，即便成品药中的原料药含量较低时也是如此。

当样品中同时包含晶体和/或赋形剂以及无定形物时，时域核磁共振波谱（TD-NMR）可有效对无定形物进行定量分析。即便是无定形物含量很低，TD-NMR也具有极高的准确性。TD-NMR是一种无损检测技术，即样品在测量后依旧保持完整。TD-NMR也可用于对容器中的样品直接进行测量。此外，与其它台式仪器类似，TD-NMR还具有易于使用、成本低、占地面积小等诸多优势。

拉曼光谱能够快速可靠地区分不同的多晶型，因此被广泛用于固体材料的表征。通过使用拉曼显微成像技术，可确定药品（如片剂等）中某种多晶型的空间分布情况，并同时识别污染物。该技术还可用于研究在高温或高压条件下，不同多晶形态之间的转变。此外，手持式仪器和高通量（HTS）选项为常规的质量控制提供了强大的解决方案。

中红外光谱（MIR）是一种常规方法，用于识别化学品。而在远红外（FIR）光谱范围内，可通过检测晶格中的主链振动以区分不同多晶型。布鲁克推出了智能FTIR光谱仪——其采用了独特的调频技术，可一步到位地测量完整的FIR-MIR谱图范围，并可同时进行样品识别和多晶型筛选。由于搭载了最先进的钻石衰减全反射（ATR）配件，布鲁克的FTIR光谱仪无需样品制备即可测量，从而大大简化了药物研发和生产的日常工作。