单晶解析作为一种可以精确测定分子三维空间结构的首选方法,是现代化学研究中重要的技术手段之一,广泛应用于化学、材料科学和生命科学等领域的研究,尤其在药物研发中展现出独特优势。单晶结构解析在药物研发中的主要应用如下:
1、确证化合物的立体结构:CDE颁布的《手性药物质量控制研究技术指导原则》要求手性药物需要选择合适的方式来证明该药物的绝对构型。药品审评中心在对该指导原则解读文章中指出,单晶X射线衍射法是确证手性药物构型(手性中心绝对构型)的首选方法,尤其在确证创新性药物构型时,或当药物中存在多个手性中心时,应优先通过各种办法获得该药物的单晶样品进行单晶X射线衍射测定,这种方法不仅能够提供分子的精确三维结构,还能为药物研发提供权威的结构数据支持。
2、确证分子中的异构现象:单晶解析能够精确分析化合物中双键顺反异构,环丁烷对位的顺反异构、轴手性、特殊官能团的互变异构等现象;
3、确定原子的位置和连接形式:单晶解析可精确测定分子中各原子的三维坐标及其连接形式,为分子结构的精确描述提供基础数据支持;
4、确定化合物的化学组成以及比例:盐型研究中,单晶解析可以明确成盐的摩尔比,成盐位点,API和成盐反离子之间的键合方式(如成盐还是共晶)。共晶筛选,亦是确证成共晶与否的主要技术手段等;
5、溶剂组成与结合方式解析:单晶解析可以直接揭示化合物的溶剂化物性质(水合物或特定溶剂合物),并提供溶剂的结合方式(管道水合物或隔离型水合物)以及溶剂含量的精确数据。
6、晶型参数与标准谱图:单晶解析能够确定晶型的晶胞参数,提供晶型的标准XRPD谱图,为晶型鉴定和质量控制提供关键依据。
单晶解析技术凭借其高精度和全面性,在药物开发中扮演着不可或缺的角色。从手性药物构型的确证到溶剂化物的解析,该技术为现代药物研发提供了坚实的技术支撑。