1 X射线衍射技术在药物分析方面的应用
张静 华信学院10级资源勘查3班 410417100313
摘要 x射线衍射分析技术是20世纪50年代末到60年代初进入我国，目前广泛应用于我国的物理、化学、地质、材料、石油、药学等方面。X射线衍射分析已成为当今药物研究与开发中普遍应用的一种物理分析方法和常规检测技术，他不仅广泛应用于化学药物研究领域，而且在中药研究与质量控制方面正发挥着其他分析技术不可代替的重要作用。
关键字 x射线，化学药物，中药，单晶x射线衍射，多晶x射线衍射，粉末x射线衍射
1 前言
X射线有两方面的应用，即X射线荧光光谱和X射线衍射。X射线荧光光谱用于检测元素分析和元素定量，但其无法识别元素价态。X射线衍射主要应用于两方面，一方面是单晶衍射，用于多晶型的结构确认，是国际上确证多晶型结构的最可靠的方法。另一方面是粉末衍射，即根据对粉末供试品作研究得出的一系列晶面间距及相对衍射强度与标准数据或由标准数据得到的相应数据，比较进行物相鉴别的方法。
X射线晶体结构分析是晶体学中最活跃的研究领域之一。自1913年布拉格测定了氯化钠等矿物晶体结构，展示了其在空间排列的分子立体结构后，使化学家对分子结构的认识开始进入了“真实”的微观世界。这些成就终于使X射线衍射分析打开了有机分子 （特别是生物活性分子）立体结构测定的大门，为研究以药物分子结构、药物的结构改造、新药的结构预测、药物的结构与功能关系等为目标的药物晶体学奠定了基础。
2 此外，在晶型固体化学药物研究中，单晶X射线衍射分析技术不仅能够提供同质异晶（相同物质，不同晶型）样品的分子排列规律，同时可以给出样品中结晶水与各种溶剂的定量数值，阐明造成固体化学药物形成多晶型的原因，为寻找高效低毒的晶型固体化学药物，为人们安全用药提供可靠的技术保障。
在化学药物的制药研究过程中，粉末X射线衍射技术主要应用于固体状态下单一化合物的鉴别与晶型确定、晶态与非晶态物质判断、多种化合物组成的多相体系中的组分分析（定性或定量）。该技术不需要制备单晶，而且快速、方便，样品可以回收，是研究药物多晶型最常用的方法之一。
Vol.49No.3工程与试验ENGINEERING&TESTSep.2009
[收稿日期] 2009-07-07[作者简介] 田志宏(1981-),男,河北人,工程师,研究方向:材料分析检测。X射线衍射技术在材料分析中的应用
田志宏1,张秀华1,田志广2
(1.中冶建筑研究总院有限公司建筑和结构研究中心,北京100088;
2.唐山港陆钢铁有限公司,河北唐山064200)
摘 要:X射线衍射分析技术是一种十分有效的材料分析方法,在众多领域的研究和生产中被广泛应用。介绍了
X射线衍射的基本原理,从物相鉴定、点阵参数测定、微观应力测定等几方面概述了X射线衍射技术在材料分析中
的应用进展。
关键词:X射线衍射技术;晶体结构;材料分析
中图分类号:O434.19 文献标识码:B doi:10.3969/j.issn.1674-3407.2009.03.011
ApplicationofX-rayDiffractionTechnologyinMaterialAnalysis
TianZhihong1,ZhangXiuhua1,TianZhiguang2
(1.CentralResearchInstituteofBuildingandConstruction,ChinaMetallurgicalGroupCorporation,
Beijing100088,China;2.TangshanGangluIronSteelCorporationLimit,Tangshan064200,Hebei,China)
Abstract:X-raydiffractionanalysistechnologyiseffectiveformaterialanalysis,thusitiswidely
usedinvariousresearchandmanufacturefields.ThisarticleintroducedthebasicprincipleofX-
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[收稿日期] 2009-07-07[作者简介] 田志宏(1981-),男,河北人,工程师,研究方向:材料分析检测。X射线衍射技术在材料分析中的应用田志宏1,张秀华1,田志广2(1.中冶建筑研究总院有限公司建筑和结构研究中心,北京100088;2.唐山港陆钢铁有限公司,河北唐山064200)摘 要:X射线衍射分析技术是一种十分有效的材料分析方法,在众多领域的研究和生产中被广泛应用。介绍了X射线衍射的基本原理,从物相鉴定、点阵参数测定、微观应力测定等几方面概述了X射线衍射技术在材料分析中的应用进展。关键词:X射线衍射技术;晶体结构;材料分析中图分类号:O434119 文献标识码:B doi:1013969/j.issn.167423407.2009.03.011ApplicationofX2rayDiffractionTechnologyinMaterialAnalysisTianZhihong1,ZhangXiuhua1,TianZhiguang2(1.CentralResearchInstituteofBuildingandConstruction,ChinaMetallurgicalGroupCorporation,Beijing100088,China;2.TangshanGangluIronSteelCorporationLimit,Tangshan064200,Hebei,China)Abstract:X2raydiffractionanalysistechnologyiseffectiveformaterialanalysis,thusitiswidelyusedinvariousresearchandmanufacturefields.ThisarticleintroducedthebasicprincipleofX2raydiffraction,anddiscussedtheapplicationprogressofX2raydiffractiontechnologyinmaterialanalysis,whichincludesphaseidentification,determinationoflatticeparameteranddetermina2tionofmicrocosmicstressetc.Keywords:X2raydiffractiontechnology;crystalstructure;materialanalysis1 引 言X射线衍射分析法是研究物质的物相和晶体结构的主要方法。当某物质(晶体或非晶体)进行衍射分析时,该物质被X射线照射产生不同程度的衍射现象,物质组成、晶型、分子内成键方式、分子的构型、构象等决定该物质产生特有的衍射图谱。X射线衍射方法具有不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到有关晶体完整性的大量信息等优点。因此,X射线衍射分析法作为材料结构和成分分析的一种现代科学方法,已逐步在各学科研究和生产中广泛应用。2 X射线衍射基本原理X射线同无线电波、可见光、紫外线等一样,本质上都属于电磁波,只是彼此之间占据不同的波长范围而已。X射线的波长较短,大约在10-8～10-10cm之间。X射线分析仪器上通常使用的X射线源是X射线管,这是一种装有阴阳极的真空封闭管,在管子两极间加上高电压,阴极就会发射出高速电子流撞击金属阳极靶,从而产生X射线。当X射线照射到晶体物质上,由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成,这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有相同数量级,故由不同原子散射的X射线相互干涉,在某些特殊方向上产生强X射线衍射,衍射线在空间分布的方位和强度,与晶体结构密切相关,・04
X射线衍射在矿物学中的应用
摘要：X射线衍射是测定物质结构的主要分析手段, 广泛应用于物理学、化学、医药学、金属学、材料学、工程技术学、地质学和矿物学。文章综述了粉晶X射线衍射法在矿物学与晶体学领域中的应用。随着测量技术的发展, 粉晶X射线衍射在矿物结晶过程中的研究、矿物表面研究、矿物定量相分析和矿物晶体结构测定方面均有新的发展。
关键词：X射线衍射，矿物学，晶体学
1912年劳埃等人根据理论预见，并用实验证实了X射线与晶体相遇时能发生衍射现象，证明了X射线具有电磁波的性质，成为X射线衍射学的第一个里程碑。1913年英国物理学家布拉格父子在劳厄发现的基础上,不仅成功地测定了NaCl、KCl等的晶体结构,并提出了作为晶体衍射基础的著名的布拉格方程。.布拉格父子开拓了X 射线晶体结构分析这门新兴学科,从简单的无机化合物和矿物,逐渐发展到有机化合物和生物大分子[1]。
矿物绝大部分是结晶质。对矿物成分、结构和性质的研究是矿物学和晶体学的重要研究内容。X射线衍射分析方法简单、分析成本低、对样品无损、数据稳定、权威性高、分析速度快、分析范围广,已发展成为一项普遍开展的常规分析项目,广泛应用于结晶样品的物相定性、定量分析和结晶度测定以及晶胞参数测定等方面,在晶体学和矿物学研究中被广泛应用[2]。本文简单介绍一下X射线衍射技术在矿物学和晶体学中的应用和发展。
1 矿物定性、定量分析
矿物的X射线定性相分析指的是用粉晶X射线衍射数据对样品中存在的矿物相进行鉴别。其物相分析的理论依据是因为晶体的X射线衍射图像实质上是晶体微观结构的一种精细复杂的变换, 每种晶体的结构与其X射线衍射图之间都有着一一对应的关系,其特征X射线衍射图谱不会因为它种物质混聚在一起而产生变化。矿物学中的研究经常需要鉴定矿物的组成,特别是混合矿物中含量较少的矿物组分,因此矿物定性分析是粉晶X射线衍射在矿物学研究中的最主要应用。此外,由于天然矿物成因、成分复杂,同族矿物的不同矿物种以及同种矿物的不同变体往往很难用其他方法区分,粉晶X射线衍射便成为最有效的分析方法。矿物粉晶X射线衍射数据库的不断丰富以及计算机检索技术的发展,使矿物的X射线定性相分析更加便捷,而大功率X射线源的出现则使微量矿物的发现与鉴定成为可能。很多粉晶X射线定量相分析方法,如直接分析法、内标法、基体清洗法(K值法)、增量法(冲稀法)、无标样法等,都已被应用于矿物的定量相分析中,但由于矿物标样难以获得以及对样品和实验要求高等原因,相对于定性相分析,矿矿物的粉晶X射线定量相分析应用较少。最近的应用多集中于岩石和土壤中的粘土矿物定量分析方面[3],但由于粘土矿物成分、结构易变,择优取向明显,分析结果误差较大。矿物定性、定量分析的大体过程是：制备各种标准单相物质的衍射花样并使之规范化,将待分析物质的衍射花样与之对照,从而确定物质的组成相,
