混合晶型

原子、离子或分子具有一定的空间结构按照一定周期性排列形成的物质

晶体是原子、离子或分子具有一定的空间结构按照一定周期性排列形成的物质，具有两种或两种以上晶胞参数（a，b，c，α，β，γ）周期性排列属于同一物质构成多晶型，外界条件改变多晶型现象消失：比如溶解或熔融。采用不同的结晶条件可获得不同的晶型，如温度、压力、溶剂(类型、组成等)、浓度、结晶速率、结晶介质中的晶核、存在的杂质及其浓度等的不同一般会得到不同的晶型。混合晶型即体系中存在两种即以上的不同晶型。

混合晶型

药物晶型的基本概念

同一物质具有2种或2种以上的晶格结构，形成多种晶型的现象称为多晶型现象，一般包括同素异形体和同质多晶体。与晶型相对应的是一类无规则排列、没有一定的晶格常数的形态，称为无定型;由同一元素的原子组成的结构单元不同或是原子与原子之间化学键不同的单质互称同素异形体;化合物的各个相同的结构单元如分子按不同的结构方式堆积而形成的晶体互称同质多晶体。药物的多晶型主要指同质多晶型，此外，许多药物化合物还能形成溶剂化物，即:溶剂分子参与晶体的晶格结构，这种现象也称为“假多晶型现象”;溶剂为水时，称为水合物;其与同质多晶体一样也可以表现出不同的热力学性质和理化性质，并可能由此影响药物的有效性和安全性。对于多晶型药物的分析鉴定方法同样适用于假多晶型现象。采用不同的结晶条件可获得不同的晶型，如温度、压力、溶剂(类型、组成等)、浓度、结晶速率、结晶介质中的晶核、存在的杂质及其浓度等的不同一般会得到不同的晶型。

混合晶型的相互转换

一般情况下，在给定的温度和压力环境中多晶型药物各晶型的自由能不同，其中自由能最低的晶型为热动学最稳定晶型，它的溶出速度最小，化学稳定性好，其他晶型为亚稳态;亚稳态晶型最终可转变为稳定型，但这种转变通常非常缓慢。许多结晶药物都存在多晶现象。在给定的温度和压力环境中多晶型药物以一种热动学较稳定晶型存在，且与其他固相、液相和气相达到平衡。

不同晶型在一定条件下可能发生互变，不同晶型在低于熔点的一定温度范围内发生互变的现象，称为互变现象;在一定压力下，2种晶型发生逆转变化所对应的温度称为热力学转变温度，如果在低于熔点的整个温度范围内，只有一种晶型是稳定的，其他晶型均不稳定，则具有更高自由能(或更高溶出速度)的亚稳定型可向稳定型发生不可逆的转化，这种现象称为单向转变现象。固体药物大多是分子晶体，晶格能较小，在药物制剂的生产、保存及使用过程中，很多因素会导致晶型的转变，需要加以注意。如溶剂、研磨、温度、混悬、湿度，以及升华、附加剂的加入、痕量金属或酸、碱、非溶剂的存在，会引起晶型的转变。确定晶型之间的热力学稳定性关系是相当重要的，在晶型药物的制备、结晶转化、制剂处方设计和生产等方面能起到指导性的作用。

药物晶型的研究方法

分子结构相同的药物存在不同晶型(包括同质多晶型体、同素异形体、溶剂化合物和无定型)时，应对不同的晶型药物进行表观溶解度(中国药典2010年版二部凡例方法)、溶解速率、熔点、颜色、蒸气压力、可压性、硬度、密度、流动性和稳定性等理化性质的研究，以了解药物不同晶型的理化性质、生物药剂学性质等，为药物的质量标准制订、给药途径、剂型的选择以及生产工艺的优化提供依据;对于有多晶型可供选择，且各晶型的理化性质及生物药剂学性质有差异的药品，应了解各晶型间的相互转化条件，并确保有效晶型制备工艺的稳定;同时在药物生产时需要对药物的晶型进行监控，工艺过程中也应对晶型进行控制，以确保多晶型药物的生物利用度和稳定性。在研究多晶型药物不同晶型对药效、毒理学差别时，应采用药理学方法进行研究比较。液体制剂一般不存在药物多晶型现象，如口服液、注射液。但如果多晶型药物在液体制剂中的浓度达到溶解度的临界值时，就需考虑晶型。在固体制剂中多晶型药物常需控制药物晶型。为确保固体制剂中的药物为有效晶型，需要控制转型条件，需要考虑处方中各成分、溶剂、制剂过程和操作条件以及贮存条件对药物多晶型的影响。

X-射线衍射法

X-射线衍射是研究药物晶型的主要手段，可用于区别晶态和非晶态、鉴别晶体的品种、测定药物晶型结构以及晶胞参数(如原子间的距离、环平面的距离、双面夹角等)。X-射线衍射法又分为X-射线单晶衍射法和X-射线粉末衍射法(中国药典2010年版二部附录ⅨF)2种，前者主要用于分子构型和晶体结构的测定，可获得对单晶晶体的各晶胞参数，并确定结晶构型和分子排列，但需要获得大于0.1mm的单晶体;后者主要用于结晶物质的鉴别及纯度检查，是研究药物晶型最常用方法之一。USP收载了12个品种采用X-射线粉末衍射法控制原料(如卡马西平，carbamazepine)与制剂(如注射用氨磷汀，amifostineforinjection)等;X-射线粉末衍射法研究的对象不是单晶体，而是众多取向随机的小晶体的总和。每一种晶体的衍射线强度和分布都有着特殊的规律，其测得的图谱可获得晶型变化、结晶度、晶构状态、混晶等信息，常常作为晶型测定的仲裁方法。在应用该方法时，应注意有机药物易产生择优取向(特别是在针状晶和片状晶中显得尤为突出)，因此需要用玛瑙研钵将样品小心地研磨成细粉，以改善晶粒取向的随机性;研磨时应注意避免发生晶型的转变。同时，对于纳米晶等，X-射线粉末衍射法无法进行测定。目前，小角度X-射线衍射法(SAXS)可获得2θ为0.01～3°的结构信息，但对数据的解释要求较高。

熔点测定法

该法适用于不同晶型熔点差异较大化合物的鉴别，测定时应避免干燥、研磨对晶型的影响。目前作为成熟的方法常被用于药品质量控制，如中国药典2010年版二部中的吲哚美辛，其具有α、β和γ3种晶型，而α和γ2种晶型溶解度/速率不同，而β晶型不稳定易转为α和γ晶型，α晶型毒性大于γ晶型，故选γ晶型做药用。USP35采用粉末X-射线衍射法控制该晶型，要求与标准图谱一致，中国药典2010年版则采用熔点进行控制(γ晶型药用吲哚美辛熔点范围为158～162℃，非药用α晶型熔点范围为152～156℃)。

热分析法

包括热重分析、差热分析和差示扫描量热分析，在程序控温下，通过测量物质的理化性质与温度的关系，对晶型进行鉴别和不同晶型的相对含量测定，适合于溶剂化物(特别是水合物)的测定，如USP35中甲磺酸溴隐亭(bromocriptinemesylate)采用热重分析法控制水合物晶型。

红外分光光度法

不同的晶型，由于其内部分子的分子间力作用方式和作用强度不同，使形成的晶格能不同，造成红外光谱(IR)的差异，如吸收峰位置的移动、吸收强度的变化、吸收峰数目的增减等。同一药物若得到不同的红外图谱，须考虑多晶型的存在，但是当药物的不同晶型间红外光谱差异较小时则难以区别。在使用IR法KBr压片制样测定药物晶型时，应注意研磨和压片过程可能会导致药物晶型的改变，此时可尝试采用石蜡糊法或溶液法测定。中国药典2010年版二部中收载的甲苯咪唑及棕榈氯霉素均采用IR控制其晶型。杨梁等采用IR法详细研究了盐酸林可霉素多晶型分子构象，认为其抗菌活性的不同与晶型进而与构象有关。

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