X-射线粉末衍射（XRPD, X-ray Powder Diffraction）技术由于其快速、直观、准确、物料消耗少、适用范围广，已经成为药物晶型研究的重要手段之一，可以进行药物定性、定量、结晶度等研究，贯穿于原料药研究、制剂研究等药物质量控制的各个阶段，已成为晶型研究的首要检测方法及金标准 。
内容导览
1. XRPD仪器介绍
2. XRPD的应用
2.1 应用1-区分无定形与晶型
2.2 应用2-区分不同晶型
2.3 应用3-晶型定量研究
3. 表征常见疑问
4. 晶云XRPD表征
如下图所示，XRPD仪器主要由X射线源、样品台和检测器等组件构成。
X射线源是XRPD仪器中最核心的部件之一，它能够发射出高频率的X射线，使其穿透样品并与样品中的原子或分子相互作用。目前常用的X射线源主要有铜管、钼管和铬管。其中铜管（Cu Kα）因其较小的波长及适中的强度，是X射线源中最常使用的类型。当X射线从铜管中通过时，会产生一个单色的、间隙为1.54Å的辐射谱线，这条谱线是理想的X射线之一。
样品台通常由铝合金或石墨材料制成。在进行XRPD实验时，样品台需要保持平稳，以确保X射线能够正常射入样品并收集到反射光。同时，它还需要具有良好的热稳定性，以避免在较高温度下发生变形。
检测器是XRPD仪器中另一个重要的组成部分，负责检测样品衍射出的X射线，并将其转化为电子信号进行记录。常用的检测器包括散射光子计数器和平板探测器。散射光子计数器适用于低分辨率实验和快速分析，它通常由一组闪烁晶体和光电倍增管组成，可以将X射线转化为光子，然后通过光学元件进行放大和记录。相比之下，平板探测器由感光晶体、读取电路和数据接口等多个部分组成，可以提供更高的分辨率和更低的噪声，这种探测器对信号的响应时间快，对暗信号的检测能力更强，可以应对更复杂的实验要求。
择优取向导致部分晶面能更多地被检测到，表现为部分衍射峰相对强度增加，相应地，会有部分峰强度减弱甚至检测不到，体现在XRPD谱图是衍射峰个数、衍射峰强弱顺序出现变化。
择优取向效应的控制可通过样品制备和选择衍射方法改善。
1）样品尺寸和形貌：尺寸较大或者呈现特定晶习的样品（如针状、薄片状）会显现明显的择优取向。为减弱择优取向，可尝试对研磨、过筛等方法处理，但需要注意：①外力作用下可能出现转晶或结晶度下降；②筛分后的粒径过小的样品，可能会出现峰展宽的现象。
2）衍射方法：XRPD反射模式和透射模式结合以研究样品择优取向影响。研究发现，旋转毛细管透射模式测试可以有效减弱择优取向，其缺陷是装填样品难度高，尺寸较大的样品无法实现测试。
综合分析，择优取向是样品本身的性质，定性分析时不可忽略。进行XRPD表征的样品，建议选择代表性批次（USP建议样品粒径0.5~50 µm，中国药典建议样品需要增加研磨并过筛（通常过100目筛）处理），以满足测试要求。
样品对湿度、光照、温度等环境条件敏感，快速测试可减弱环境影响；监测测试间温湿度，可追溯由于温湿度导致的测试异常。对温湿度敏感可能出现吸水/脱水导致转晶的样品，常用Kapton 薄膜覆盖处理样品，以减少环境带来的干扰；也可利用变温XRPD (VT-XRPD)、变湿XRPD (VH-XRPD)研究，捕捉可能形成的多晶型。
XRPD表征是晶型研究的重要手段之一，是研究人员的必备工具。晶云配有十多台XRPD，最快当天可完成样品检测及数据分析，同时根据样品特性结合其它晶型表征手段（热分析、粒度、引湿性等），助力药物开发各个阶段。
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