电子顺磁共振（EPR）技术在制药领域的应用
电子顺磁共振（EPR）是制药分析各个领域的有力工具：检测和评估降解、稳定性和保质期、反应监控、灭菌过程和顺磁性杂质的剖析等等。
降解检测与评估
为了确保剂量正确以及患者的安全，治疗药物需要具有明确的有效期。在药物降解过程中，经常会有自由基和过渡金属参与，这二者是导致药物失效的主要原因。通过分析EPR信号，我们可以识别、量化和监控参与药物降解的自由基的时间行为。
图为硝苯地平在光照下发生的光降解，可以看出形成了N自由基。自由基的数量与降解的程度相关。
光降解前后，硝苯地平的EPR谱图
优化药物稳定性和有效期
强制氧化，也称“压力测试”，常在药物开发过程中，用来预测会对药物的纯度、有效性和安全性产生影响的药物产品的稳定性。压力测试经常会通过将药物暴露于热、光或化学试剂中，来了解药物的降解途径、确定其内在稳定性和有效期、开发稳定的配方并评估抗氧化效率。
由EPR谱图可以看出，在抑制药物制剂中的自由基方面，抗氧化剂A比抗氧化剂B更有效。
反应监控
由于制药法规要求药厂对原料药（API）生产中涉及的化学反应有着更为透彻的了解，包括识别反应性中间体。因此，在药物开发过程中，表现出特定特性的新分子的激增极其重要，而EPR反应监测是优化新药合成的关键步骤。
除此之外，了解反应机理还有助于节约成本，获得优质的最终产品。涉及自由基和过渡金属的化学反应是实现产品产量最大化和环境影响最小化的一环。
吲哚啉氧化的简化版机制
Peng F. 等人（默克），通过温和的Cu(I)催化氧化芳构化二氢吲哚合成吲哚，J. Org. Chem. (2016) 81 10009
灭菌流程
对于药品制造、设备和包装以及药品本身而言，对表面进行适当的消毒非常重要。最常用的灭菌流程包括伽马射线或电子束辐照、干热和压力灭菌。但这会产生自由基，自由基会导致被辐照材料发生降解，并导致被灭菌产品的物理化学特性发生改变。这还可以通过灭菌过程中的部分分解而降低药物效力，甚至可能成为一种毒理学危险因素。
示例
- 对固体药物（卡托普利、司来吉兰、己酮可可碱）进行伽马射线照射，会诱发S或C中心自由基
- 识别自由基的结构，有助于更好地了解辐解机制
- 对自由基数量进行量化，以便为这些药物的放射灭菌过程建立阈值
对药物杂质进行顺磁分析
所有药物都含有可能来自原料药、赋形剂或两者的杂质。它们可能是在制剂、包装和储存过程中被带入。这些杂质会带来许多不良影响，包括降低治疗效果、缩短产品有效期和诱发毒性。其中，有机杂质通常是来自副产品、中间体或降解过程中的自由基，而无机杂质通常是过渡金属。对此，使用高灵敏的EPR技术，可以检测出低至ppb级别的微量杂质。
金属浓度与EPR信号相关
