晶型转变及其控制

硫酸钾晶型转变是一个化学过程，涉及到硫酸钾晶体中离子键结构的改变。

这个过程受到温度和环境的影响，在不同的条件下，硫酸钾晶体的结构可能会发生转变。

硫酸钾是一种无机化合物，通常以含有钾、硫和氧三种元素的化学式K2SO4表示。

它的晶体在室温下通常是正交面对称的板状结构，但在高温下可能会形成单斜晶体。

这种晶型转变的过程可以通过实验观察到，例如通过X射线衍射分析。

当硫酸钾晶体在加热时，晶格中的离子键结构可能会发生改变，导致晶体形状的转变。

这个过程可以被视为一种物理变化，因为它并没有改变晶体的化学组成。

然而，这种转变可能会受到温度的影响。

随着温度的升高，硫酸钾晶体的单斜结构可能会进一步转变为更简单的形式，如气体或熔融状态下的硫酸钾。

除了温度的影响，硫酸钾晶型转变还可能受到环境因素的影响，如压力、溶液浓度等。

这些因素可能会影响晶体的稳定性，从而促使晶型转变的发生。

例如，在高压下，硫酸钾晶体的结构可能会发生变化，形成新的晶体形态。

在硫酸钾生产过程中，晶型转变也可能是一个重要的考虑因素。

由于不同晶型的硫酸钾具有不同的物理和化学性质，因此控制晶型转变的过程对于生产具有特定性能的产品至关重要。

例如，通过控制加热速度和温度，可以抑制硫酸钾晶体的晶型转变，从而获得具有特定形状和性能的晶体。

总之，硫酸钾晶型转变是一个涉及到离子键结构改变的物理过程，受到温度和环境因素的影响。

通过了解晶型转变的过程和影响因素，可以更好地控制硫酸钾的生产和应用，并开发具有特定性能的硫酸钾产品。

需要注意的是，硫酸钾晶型转变是一个复杂的过程，涉及到许多因素和细节。

以上内容仅提供一般性讨论，具体应用时还需根据实际情况进行评估和调整。

dsc在晶型转变的应用-回复1. 什么是晶型转变晶型转变是指晶体结构在外界条件变化下从一种晶型转变为另一种的过程。

晶体结构的稳态晶型是由晶格、原子及离子排列所决定的，它们之间的相对位置和角度是特定的。

当外界条件如温度、压力和化学成分发生变化时，晶体的晶型也会随之改变。

2. 晶型转变的类型晶型转变可以分为两种类型：可逆转变和不可逆转变。

可逆转变是指晶体在外界条件变化下可以切换回原来的晶型。

这种转变常见于温度变化引起的转变，例如铁的铁磁性转变为顺磁性。

不可逆转变是指晶体结构发生永久性改变，无法回到原来的状态。

这种转变常见于高温或高压条件下的相变，例如金刚石的晶型转变为石墨。

3. 晶型转变的应用晶型转变在许多领域中都有广泛的应用，以下是几个典型的例子：(1) 材料科学和工程：晶型转变常常用于改变材料的物理和化学性质，从而获得所需的材料性能。

例如，通过晶型转变，金属和合金可以具有不同的硬度、强度和耐腐蚀性能。

此外，晶型转变还能够改变材料的导电性、磁性以及光学性质，使其适用于电子、磁性材料和光电器件等领域。

(2) 药物制剂和生物医学：晶型转变在药物制剂和生物医学领域中也有广泛应用。

药物的晶型转变可以改变其药效、溶解度、稳定性和可吸收性等性质，从而提高药物的吸收和疗效。

例如，通过晶型转变，药物可以从低溶解度晶型转变为高溶解度晶型，提高药物的溶解度和生物利用度。

此外，晶型转变还可以改变药物的释放速度和控制药物的缓释，实现药物的持续释放和目标导向输送。

(3) 能源和环境：晶型转变在能源和环境领域中的应用越来越重要。

通过晶型转变，可以改变材料的能量存储和转换性能，提高能源利用效率和储能密度。

例如，通过晶型转变，锂离子电池的电极材料可以实现高容量和长循环寿命。

此外，晶型转变还可以用于储氢材料、燃料电池、太阳能电池等能源转换装置。

而在环境领域，晶型转变可以应用于气体分离、催化剂设计以及污染物检测和治理等方面。

4. 晶型转变的研究方法研究晶型转变的方法有很多，其中常用的方法包括：(1) X射线衍射：X射线衍射是研究晶型转变的常用方法之一。

图6 - 20同一晶第六章位错和面缺陷习题1 试分析一般陶瓷材料脆性较高的原因2 图6 - 21是张晶体点阵结构的二维图形，内含一根正刃位错和一根负刃位错。

试回答：(1)若围绕着这两根位错作柏氏回路，最后所得的柏氏欠量如何？(2)若围绕着每根位错作柏氏回路，其结果又分别是怎样？3 试分析NaCI晶体在什么方向上最容易发生滑移？4 请判断在下述情况下位错的类型：(1)柏氏矢量平行于剪切方向并垂直于位错；(2)柏氏矢量垂直于剪切方向并平行于位错⑸。

5 试证明柏氏矢量守恒定律：指向某节点位错的柏氏矢量之和等于离开该点位错的柏氏欠量之和6 请简述螺位错可能的运动方式及其特点。

7 试从位错与晶体的儿何关系、位错的形成原因、引起位错的外加剪切应力分力与柏氏矢量方向的关系、柏氏矢量与位错和滑移面的关系、滑移面与密排面方向的关系等方面，分析刃位错与螺位错的异同点。

8 设晶体中有一根单位长度的位错，两端被钉扎住，在外加应力作用下，从直线段变为半径为的圆弧段。

试求此过程中外力所做功的大小⑻10试分析下述两种位错定义的不足之处：(1)滑移面上己滑移和未滑移部分的分界线；(2)位错是柏氏矢量不为零的线缺陷。

11试分析在拉制单晶的过程中，在工艺上至少要控制哪两个参数，以尽可能地消除晶体中的位错？12试回答：(1)对结晶固体而言，哪种儿何形状的缺陷最常见？为什么？( 2)非化学计量缺陷可能以哪种儿何形状的缺陷出现？为什么？13试解释纳米晶粒结构陶瓷高温蠕变性能较差的原因。

14设某物质在其熔点时结晶，形成边长为IO'6 m的立方体晶粒。

试回答下述两个问题：(1)若晶体在高温时所形成的空位，降温到室温时，聚集在一个晶面上，形成一个空位圆片，以致引起晶体内部的崩塌191, 结果将转变为何种形式的晶格缺陷？( 2)若晶粒为边长为10-6 m的立方体，求此时每个晶粒中的位错密度。

15试分析下述两种表面上看来似乎是相反的效应的成因和条件：(1)位错的存在对材料的延展性有利；(2) 位错的存在大大地提高材料的强度和硬度。

石英的晶型转变引言石英是一种常见的硅酸盐矿物，具有多种晶型。

晶型转变是指石英晶体在特定条件下由一种晶型转变为另一种晶型的过程。

本文将探讨石英晶型转变的机制、条件和应用。

石英的晶型石英的基本结构石英的化学式为SiO2，其晶体结构为正交晶系。

每个石英晶体分子构成了一个六角形晶胞，其中SiO4四面体是其基本结构单元。

α石英α石英是石英的稳定晶型，在自然界中最常见。

其晶体结构呈现紧密堆积的四面体结构，具有六方晶系特征。

α石英是一种透明无色或淡黄、浅紫色的矿物。

β石英β石英是石英的高温相，结构与α石英有所不同。

它具有三方晶系的特征，晶体结构较松散。

β石英呈现出一种不透明的白色或浅棕色，常见于高温高压的地质环境中。

石英晶型转变的机制石英晶型转变通常发生在高温或高压条件下。

下面探讨两种常见的石英晶型转变机制：α-β石英转变α-β石英转变是指α石英在高温下转变为β石英的过程。

该转变是可逆的，即β-α石英转变也可能发生。

以下是α-β石英转变的机制：1.压力释放机制：高温下，石英晶体内部压力减小，导致原子结构重新排列，形成β石英的晶型。

2.扭曲机制：高温下，由于原子热振动增强，石英晶体扭曲变形，产生β石英的晶型。

β-α石英转变β-α石英转变是指β石英在低温下转变为α石英的过程。

该转变在大气压力下发生。

以下是β-α石英转变的机制：1.形态分解机制：在低温下，β石英晶体内部压力增大，形成石英晶体的特殊形态，同时原子结构重新排列，形成α石英的晶型。

2.析晶机制：低温下，β石英晶体产生裂缝和断裂，最终析晶为α石英的晶型。

石英晶型转变的条件石英晶型转变的条件包括温度、压力和时间。

温度石英晶型转变的温度范围与晶型有关。

α-β石英转变温度约为573°C，而β-α石英转变温度约为870°C。

压力石英晶型转变的压力范围也与晶型有关。

α-β石英转变通常在高压条件下发生，而β-α石英转变在大气压力下发生。

时间石英晶型转变所需的时间取决于温度和压力。

- 铝酸盐水泥（CAC）- 解释：铝酸盐水泥是一种水泥，其主要成分是熟料，它由高岭土和石灰石煅烧而成。

铝酸盐水泥因其快速凝结和早期强度高而被广泛应用于建筑材料和工程中。

- 举例：在建筑工程中，铝酸盐水泥常用于制作混凝土和砂浆。

它的快速凝结特性使得混凝土可以更快地达到使用强度，提高了施工效率。

- 晶型转变- 解释：晶型转变指的是物质从一种晶体结构转变为另一种晶体结构的过程。

在铝酸盐水泥中，晶型转变通常指的是β-C2S到α'-C2S的转变。

- 举例：在铝酸盐水泥的生产过程中，当高温熟料冷却时，β-C2S会逐渐转变为α'-C2S。

这种晶型转变会影响水泥的性能和特性。

- β-C2S- 解释：β-C2S是铝酸盐水泥中的一种主要晶相，它的化学组成是β-二钙硅酸盐。

β-C2S在水泥中起到了增强和硬化混凝土的作用。

- 举例：在水泥生产过程中，β-C2S的含量和晶型转变对水泥的早期强度和长期强度都有影响。

控制β-C2S的含量可以调节水泥的性能。

- α'-C2S- 解释：α'-C2S是铝酸盐水泥中的另一种主要晶相，它是α-二钙硅酸盐的变质相。

α'-C2S对水泥的硬化和凝结具有重要影响。

- 举例：当β-C2S转变为α'-C2S时，水泥的硬化速度会减缓，但长期强度会提高。

这种晶型转变可以影响水泥的工程应用。

- 晶型分析技术- 解释：晶型分析技术是一种用于研究物质晶体结构和性质的技术，包括X 射线衍射、电子衍射和透射电镜等方法。

- 举例：在研究铝酸盐水泥的晶型转变时，可以使用X射线衍射技术来分析不同晶相的结构和含量，从而了解晶型转变对水泥性能的影响。

- 晶型转变机理- 解释：晶型转变机理是指晶体结构从一种形态转变为另一种形态的物理和化学过程。

在铝酸盐水泥中，晶型转变机理涉及到温度、压力和化学反应等因素。

- 举例：通过研究β-C2S到α'-C2S的转变机理，可以优化水泥的生产工艺，提高水泥的性能和品质。

药品晶型研究及晶型质量控制指导原则9015 药品晶型研究及晶型质量控制指导原则当固体药物存在多晶型现象，且不同晶型状态对药品的有效性、安全性或质量可产生影响时，应对原料药物、固体制剂、半固体制剂、混悬剂等中的药用晶型物质状态进行定性或定量控制。

药品的药用晶型应选择优势晶型，并保持制剂中晶型状态为优势晶型，以保证药品的有效性、安全性与质量可控。

优势晶型系指当药物存在有多种晶型状态时，晶型物质状态的临床疗效佳、安全、稳定性高等，且适合药品开发的晶型。

由两种或两种以上的化学物质共同形成的晶态物质被称为共晶物，共晶物属晶型物质范畴。

1. 药物多晶型的基本概念描述固体化学药物物质状态，可由一组参量（晶胞参数、分子对称性、分析排列规律、分子作用力、分子构象、结晶水或结晶溶剂等）组成。

当这些参量中的一种或几种发生变化而使其存在有两种或两种以上的不同固体物质状态时，称为多晶型现象（polymorphism）或称同质异晶现象。

通常，难溶性药物易存在多晶型现象。

固体物质是由分子堆积而成。

由于分子堆积方式不同，在固体物质中包含有晶态物质状态（又称晶体）和非晶态物质状态（又称无定型态、玻璃体）。

晶态物质中分子间堆积呈有序性、对称性与周期性；非晶态物质中分子间堆积呈无序性。

晶型物质范畴涵盖了固体物质中的晶态物质状态（分子有序）和无定型态物质状态（分子无序）。

优势药物晶型物质状态可以是一种或多种，故可选择一种晶型作为药用晶型物质，亦可按一定比例选择两种或多种晶型物质的混合状态作为药用晶型物质使用。

2. 晶型样品的制备釆用化学或物理方法，通过改变结晶条件参数可获得不同的固体晶型样品。

常用化学方法主要有重结晶法、快速溶剂去除法、沉淀法、种晶法等；常用物理方法主要有熔融结晶法、晶格物理破坏法、物理转晶法等。

晶型样品制备方法可以采用直接方法或间接方法。

影响晶型物质形成的重要技术参数包括：溶剂（类型、组成、配比等）、浓度、成核速率、生长速率、温度、湿度、光度、压力、粒度等，但随所釆用的方法不同而不同，且由于各种药物的化学结构不同，故形成各种晶型物质状态的技术参数（或条件）亦不同，需要根据样品自身性质合理选择晶型样品的制备方法和条件。

影响晶型转变的因素众所周知,结构决定性质,而对于晶体来说，当外界条件变化时，晶体结构形式发生改变，碳、硅、金属的单质、硫化锌、氧化铁、二氧化硅以及其他很多物质都具有这一现象，所以本文通过查阅文献举例说明影响晶型的一些因素，主要有温度、压力、粒度和组成。

一、温度温度对晶型影响比较复杂，当温度升高时，晶体中的分子或某些离子团自由旋转，取得较高的对称性，而改变晶体的结构。

下面举例说明：(1) BaO·Al2O3·SiO2(BAS)系微晶玻璃的主晶相为钡长石。

钡长石主要的晶型有单斜钡长石(monoclinic celsian)、六方钡长石( hexa celsian)和正交钡长石(orthorhombic celsian),三者的关系如图1所示:Fig. 1 The phase transformation of celsian由图中我们可以看到:六方钡长石膨胀系数高,为8. 0×10-6/℃,而且在300℃左右会发生其向正交钡长石的可逆转变,转变过程中伴随着3-4%的体积变化。

(2)当预热温度小于400℃时，反应所得到的产物氧化铝为非晶态的A12O3。

非晶A12O3。

在热力学上是一种亚稳状态，所以它有向晶态转化的趋势。

当温度不够高时，非晶A12O3中的原子的运动幅度较小，同时晶化所必不可少的晶核的形成和生长都比较困难，因此非晶态向晶态的转化就不易。

为研究所制备的非晶A12O3。

向晶态Al2O3转变的规律，我们把在300℃时点火得到的非晶A12O3 进行了锻烧处理，结果见表2:Fig.1 XRD Patterns of Produets kept for 1.5h at 700一900℃Fig.2 XRD Pattems of produets kept for o.5h at l000一l200℃Fig.3 XRD Pattems of produets kept for o.5h at l000℃ and l200℃Fig.4 XRD Pattems of produets kept for different time at l000℃Fig.5 XRD Pattems of produets kept for different time at 1100℃从图1中可以看到，非晶态的氧化铝经700、800、900℃锻烧1.5h后，氧化铝从非晶态转变为r-A12O3，并且随着温度的升高r- A12O3。

9015药品晶型研究及晶型药物的质量控制技术与方法指导原则固体药物及其制剂中存在多晶型现象时,应使用 优势药物晶型物质状态 作为药物原料及其制剂晶型,以保证药品临床有效性㊁安全性与质量可控性㊂当固体药品存在多晶型现象且不同晶型物质状态可影响药品的有效性㊁安全性与药品质量时,应对固体制剂㊁半固体㊁悬浮剂等制剂种类中的原料药晶型物质状态进行定性㊁定量控制,在固体药物制剂中的原料药应保持优势药物晶型物质状态,以保证晶型药物产品质量和临床作用的一致性㊂由于固体制剂是由复杂成分体系组成,制剂中含各种辅料成分或制剂工艺可能使原料药晶型发生转变,故需要对固体㊁半固体㊁悬浮剂制剂中原料药晶型进行质量控制,以保证固体制剂中原料药晶型与优势药物晶型一致㊂当固体药品存在多晶型现象,且不同晶型状态对药品的有效性㊁安全性或质量可产生影响时,应对药品固体制剂㊁半固体制剂㊁混悬剂等中的药用晶型物质状态进行定性或定量控制㊂药品的药用晶型应选择优势晶型,并保持制剂中晶型状态为优势晶型,以保证药品的有效性㊁安全性与质量可控㊂优势晶型系指当药物存在有多种晶型状态时,晶型物质状态的临床疗效佳㊁安全㊁稳定性高等,且适合药品开发的晶型㊂1.药物多晶型的基本概念用于描述固体化学药物物质状态,由一组参量(晶胞参数㊁分子对称性㊁分析排列规律㊁分子作用力㊁分子构象㊁结晶水或结晶溶剂等)组成㊂当其中一种或几种参量发生变化而使其存在有两种或两种以上的不同固体物质状态时,称为多晶型现象(p o l y m o r p h i s m)或称同质异晶现象㊂通常,难溶性药物易存在多晶型现象㊂固体物质是由分子堆积而成㊂由于分子堆积方式不同,在固体物质中包含有晶态物质状态(又称晶体)和非晶态物质状态(又称无定型态㊁玻璃体)㊂晶态物质中分子间堆积呈有序性㊁对称性与周期性;非晶态物质中分子间堆积呈无序性㊂晶型物质范畴涵盖了固体物质中的晶态物质状态(分子有序)和无定型态物质状态(分子无序)㊂优势药物晶型物质状态可以是一种或多种,故可选择一种晶型作为药用晶型物质,亦可按一定比例选择两种或多种晶型物质的混合状态作为药用晶型物质使用㊂2.晶型样品的制备采用化学或物理方法,通过改变结晶条件参数可获得不同的固体晶型样品㊂常用化学方法主要包括:重结晶法㊁快速溶剂去除法㊁沉淀法㊁种晶法等;常用物理方法主要包括:熔融结晶法㊁晶格物理破坏法㊁物理转晶法等㊂晶型样品制备方法可以采用直接方法或间接方法㊂各种方法影响晶型物质形成的重要技术参数包括:溶剂(类型㊁组成㊁配比等)㊁浓度㊁成核速率㊁生长速率㊁温度㊁湿度㊁光度㊁压力㊁粒度等㊂鉴于每种药物的化学结构不同,故形成各种晶型物质状态的技术参数条件亦不同,需要根据样品自身性质合理选择晶型样品的制备方法和条件㊂3.晶型物质状态的稳定性自然界中的固体物质可处于稳定态㊁亚稳定态㊁不稳定态三种状态,晶型物质亦如此㊂化合物晶型物质状态会随着环境条件变化(如:温度㊁湿度㊁光照㊁压力等)而从某种晶型物质状态转变为另外一种晶型物质状态,称为转晶现象㊂由于药用晶型物质的稳定性会影响到药品的临床有效性与安全性,故需要对多晶型药物制剂进行晶型物质状态的稳定性研究㊂研究内容包括:原料药成分的晶型物质状态的稳定性,原料药晶型物质与制剂处方中各种辅料的相容性,制剂的制粒㊁成型㊁干燥等工艺对原料药晶型物质状态的影响等㊂通过晶型物质状态的稳定性研究,可为优势药物晶型物质状态选择㊁药物制剂处方㊁制备工艺过程控制㊁药品贮存条件等提供科学依据㊂稳定或亚稳定(有条件的稳定)的晶型物质具有成药性,不稳定晶型物质不具有成药性㊂根据稳定性试验项下的影响因素试验方法和条件,考察晶型物质状态对高温㊁高湿㊁光照条件的稳定性;采用压力方法考察晶型物质状态对压力的稳定性,观察晶型物质状态是否发生转晶现象㊂4.晶型药物的生物学评价需要采用符合晶型物质状态规律的生物学评价的科学方法,溶液状态下的体外细胞评价方法㊁已发生转晶的悬浮液体内给药等评价方法无法反映固体晶型物质真实的生物学特征㊂故应采用动物体内试验并固体给药方式,可获得晶型物质真实的生物学评价数据㊂5.晶型药物的溶解性或溶出度评价本法为体外晶型物质评价方法㊂当原料晶型物质状态不同时,晶型原料或固体制剂的溶解或溶出性质可能存在较大差异,所以需要进行晶型物质与溶解或溶出性质的关系研究㊂以溶解度或溶出度㊁溶解速率或溶出速率作为评价指标㊂原料药采用溶解曲线法,固体制剂采用溶出曲线法,可参照‘口服固体制剂溶出度试验技术指导原则“相关内容进行溶解曲线或溶出曲线比较㊂6.药品晶型质量研究方法不同药物的不同晶型物质状态对定性鉴别方法或成分含量定量分析方法的特异性可以相同或不同,方法包含绝对方法和相对方法,可选择有效的质量控制方法㊂(1)晶型种类鉴别 定性方法绝对鉴别方法:可独立完成晶型物质状态鉴别的方法㊂方法仅适用于晶型原料药㊂单晶X射线衍射法(S X R D):属绝对晶型鉴别方法,㊃833㊃9015药品晶型研究及晶型药物的质量控制技术与方法指导原则可通过供试品的成分组成(化合物,结晶水或溶剂)㊁晶胞参数(a,b,c,α,β,γ,V)㊁分子对称性(晶系,空间群)㊁分子键和方式(氢键,盐键,配位键)㊁分子构象等参量变化实现对固体晶型物质状态鉴别㊂方法适用于晶态晶型物质的鉴别㊂相对鉴别方法:为需要借助已知晶型信息完成晶型鉴别的方法,适用于不同晶型物质的图谱数据间存在差异的晶型种类鉴别㊂利用相对方法确定供试品晶型需要与已知晶型样品的图谱数据进行比对,属相对晶型鉴别方法㊂方法仅适用于晶型原料药㊂方法1粉末X射线衍射法(P X R D)晶态物质呈锐峰,无定型态物质呈弥散峰㊂晶型鉴别时利用供试品衍射峰的数量㊁位置(2θ或d)㊁强度(相对或绝对)㊁各峰强度之比等参量变化实现对晶型物质状态的鉴别㊂方法适用于晶态与晶态㊁晶态与无定型态㊁无定型态与无定型态等各种晶型物质的鉴别㊂若判断两个晶态样品的晶型物质状态一致时,应满足衍射峰数量相同㊁二者2θ值衍射峰位置误差范围在ʃ0.2ʎ内㊁相同位置衍射峰的相对峰强度误差在ʃ5%内,衍射峰的强弱顺序应一致;若判断两个无定型态样品的晶型物质状态一致时,应满足弥散衍射峰几何拓扑形状完全一致㊂方法2红外光谱法(I R)利用供试品不同晶型物质分子振动时特有的偶极矩变化,引起指定波长范围的红外光谱吸收峰的位置㊁强度㊁峰形几何拓扑等参量变化实现对晶型物质状态的鉴别㊂方法适用于分子作用力变化的晶型物质的鉴别,对晶型物质鉴别推荐采用衰减全反射进样法,制样时应注意避免研磨㊁压片可能造成的转晶现象㊂方法3拉曼光谱法(R M)利用供试品不同晶型物质特有的分子极化率变化,引起指定波长范围的拉曼光谱吸收峰的位置㊁强度㊁峰形几何拓扑等参量变化实现对晶型物质状态的鉴别㊂方法4差示扫描量热法(D S C)利用供试品不同晶型物质特有的热力学性质,通过供试品吸热峰或放热峰的数量㊁位置㊁形状㊁吸热量(或吸热焓)等参量变化实现对晶型物质状态的鉴别㊂方法适用于不同晶型物质的熔融吸热峰值存在较大差异或供试品中含有不同数量和种类结晶溶剂(或水)的晶型物质的鉴别㊂方法5热重法(T G)利用供试品不同晶型物质特有的质量 失重百分率与温度关系参量的变化实现对晶型物质状态的鉴别㊂方法适用于供试品中含有不同数量和种类结晶溶剂(或水)的晶型物质的鉴别㊂方法6毛细管熔点法(M P)利用供试品不同晶型物质在加热时产生的相变过程㊁透光率等参量变化实现对晶型物质状态的鉴别㊂方法适用于熔点值差异大的晶型物质的鉴别㊂熔距可反映晶型纯度,熔距小于1ʎC时表明供试品的晶型纯度较高㊂制样时应注意避免研磨可能造成的转晶现象㊂方法7光学显微法(L M)当供试品不同晶型具有不同的固体外形特质时,可通过不同晶型物质特有的固体外形实现对晶型物质状态的鉴别㊂方法8偏光显微法(P M)供试品呈晶态与无定型态时的偏光效应参量变化,进行晶型物质状态的鉴别㊂不同晶型判断当供试品原料药化学物质确定且鉴别方法一致时,鉴别获得的图谱或数据若发生变化,说明样品中的晶型物质种类或成分发生了改变,可能由一种晶型变为另外一种晶型㊁或混晶物质种类或比例发生改变㊂(2)晶型含量分析 定量方法晶型物质含量是表征供试品中所包含的某种特定晶型物质成分量值,用百分数表示晶型含量㊂晶型含量分析方法指进行供试品晶型成分的定量或限量分析㊂晶型药品质量控制应优先选择定量分析方法㊂定量分析方法有单晶X射线衍射法(S X R D)㊁粉末X射线衍射法(P X R D)㊁差示扫描量热法(D S C)㊁红外光谱法(I R)等㊂方法学研究采用的晶型定量或限量分析方法应符合‘药品质量标准分析方法验证指导原则“的准确度㊁重复性㊁专属性㊁定量限㊁线性㊁范围㊁耐用性等内容㊂鉴于不同定量或限量分析技术和方法的基本原理不同,应选择能够表征晶型物质成分与含量呈线性关系的1~3个参数作为定量或限量分析的特征性参量㊂晶型分析方法方法1单晶X射线衍射法(S X R D)定量分析方法,获得原料药100%晶型纯品数据㊂S X R D分析对象仅为一颗单晶体,原理是利用X射线对晶体产生的衍射效应,其分析数据代表了某种晶型纯品的结果㊂S X R D法可以揭示供试品晶型成因,给出晶型物质的晶体学各种定量数据㊂采用S X R D分析数据,通过理论计算获得100%晶型纯品的P X R D图谱和数据,作为晶型物质标准图谱㊂方法2粉末X射线衍射法(P X R D)定量分析方法,获得供试品晶型含量数据㊂P X R D是表征供试品对X射线的衍射效应,即衍射峰位置(d或2θ值)与衍射强度关系的图谱㊂晶型供试品的衍射峰数量与对称性和周期性相关,各个衍射峰位置用d (Å)或2θ(ʎ)表示;衍射峰强度可用峰高度或峰面积表示,其绝对强度值等于每秒的计数点C P S单位,相对强度值等于(其他峰绝对值ː最强峰绝对值)ˑ100%;衍射峰强比例表示了供试品中各衍射峰间的相对强度关系和衍射峰形几何拓扑变化㊂(a)晶型原料药分析:为实现对原料药晶型物质的定量㊃933㊃9015药品晶型研究及晶型药物的质量控制技术与方法指导原则控制目的,需要①选取能够反映原料药晶型物质含量变化的1~3个特征衍射峰,特征衍射峰的强度应与晶型含量(或晶型质量)呈线性关系;②建立混晶原料药样品标准曲线:通过配制两种或多种晶型比例的混晶样品,建立混晶样品中的各种晶型含量与特征峰衍射强度关系的标准曲线,可以实现对原料药的混晶晶型种类和比例的含量测定;③为保证不同时间点的晶型检测,可通过建立随行标准曲线法或标准曲线加外标法进行原料药晶型含量测定,以实现对不同时间点供试品的晶型成分含量测定㊂(b)制剂中晶型原料药分析:为实现对制剂中晶型原料药的定量控制目的,①需要固体制剂㊁晶型原料药㊁空白片;②选取能够反映固体制剂中晶型原料药成分含量变化特征的1~3个衍射峰,特征衍射峰的强度应与晶型含量呈线性关系;③建立制剂中原料药晶型含量标准曲线:利用空白片与晶型原料药配制成不同比例的混合样品,建立固体制剂中晶型原料药含量与特征峰衍射强度关系的标准曲线,利用标准曲线可实现对固体制剂中原料药的晶型含量测定目的;④为保证不同时间点的晶型检测,可通过建立随行标准曲线法或标准曲线加外标法进行原料药晶型含量测定,对不同时间点供试品的晶型成分进行含量测定㊂(c)方法说明①定量方法需要借助S X R D数据通过理论计算获得100%晶型纯品的P X R D图谱和数据作为晶型物质标准或使用晶型标准品获得标准图谱作为晶型物质标准㊂②实验用样品需经前处理步骤,有机供试品应过100目筛,无机供试品过200目筛;定量检测时应精密称定实验用样品量㊂③应注意固体制剂的晶型原料药含量应在标准曲线的线性范围内㊂④应使用外标标准物质A l2O3对仪器及数据进行校正㊂方法3差示扫描量热法(D S C)定量分析方法,获得供试品晶型含量数据㊂采用D S C定量分析的晶型物质一般应具有不同的熔融吸热峰值,且晶型样品质量与吸热量呈正比关系㊂(a)晶型原料药分析:精密称量不同质量晶型样品,建立质量与热量的热焓值的线性关系,绘制标准曲线,定量测定样品晶型纯度㊂(b)混晶原料药分析:当不同晶型含量与热焓呈正比关系,采用精密称量配制不同晶型含量的混晶样品,建立晶型含量与热焓值的线性关系,绘制标准曲线,定量测定混晶样品中的晶型含量㊂(c)方法说明:①仅适用于晶型原料药定量分析㊂②对熔融吸热峰值相差大的混晶原料供试品,建立标准曲线时线性范围较宽;熔融吸热峰值相差小的混晶样品,建立标准曲线时线性范围较窄㊂③有时D S C法仅能作为限量检测方法㊂方法4红外光谱(I R)定量分析方法,获得供试品晶型含量数据㊂采用I R法可以对晶型原料药或固体制剂进行定量分析,常用的方法为相对峰强度法㊂晶型特征峰选取原则:①分别选取2种晶型特有的红外光谱吸收峰作为特征峰㊂②2种晶型的特征峰应独立而不受对方干扰㊂③特征峰强度应与晶型成分含量呈对应线性关系㊂对压力可致晶型状态发生转变的晶型原料供试品,制样时应避免压片法㊂(a)晶型原料药分析:采用相对峰强度法时分别选择2种晶型成分的特征吸收峰位置b1与b2,在同一红外光谱图上读取2种晶型成分的特征吸收峰的吸光度值A1与A2,计算二者特征吸收峰的吸光度比值r㊂通过配制一系列不同晶型比例的混晶样品,建立特征吸收峰的吸光度比值的对数值与晶型含量间的线性关系,绘制标准曲线,实现对混晶样品的晶型含量进行定量分析㊂(b)制剂中晶型原料药成分分析:采用相对峰强度法时分别选择晶型原料药特征吸收峰位置b1与空白辅料的特征吸收峰位置b2,在同一红外光谱图上读取2种晶型成分的特征吸收峰的吸光度值A1与A2,计算二者特征吸收峰的吸光度比值r㊂通过配制一系列含有不同质量晶型原料与空白辅料比例混合样品,建立特征吸收峰的吸光度比值的对数值与晶型原料药含量间的线性关系,绘制标准曲线,实现对固体制剂中晶型原料药含量进行定量分析㊂备注:其他国际公认用于物相分析的方法也可对多晶型进行定性定量分析㊂㊃043㊃9015药品晶型研究及晶型药物的质量控制技术与方法指导原则。

第五节 多晶型对药物理化性质的影响一、药物的多晶型与药物的熔点晶型不同，药物的熔点不同。

二、药物多晶型与药物的溶解性三、药物多晶型与药物的稳定性1. 晶型转化稳定性对药物多晶型相对稳定性的判别，尚无成熟的理论，有以下经验规则：（1）晶型转变热规则如果在某一温度的晶型转变吸热，则在此温度以下必定可以找到一个热力学转变温度T t ，并且两种晶型可以互变。

（2）晶型熔化热规则若高熔点的晶型具有较低的熔化热，低熔点的晶型有较高的熔化热时，则两种晶型之间常常是能够相互转变。

（3）红外吸收光谱规则若药物的多晶型由氢键形成的，一种晶型的IR 谱中氢键吸收波数比另一种晶型高时，则前一种晶型稳定性差。

（4）晶型密度规则若药物的一种晶型的密度比另一种晶型的小，则前一种晶型的稳在水中的溶解速率 溶解度 溶解过程的热力学函数同一药物的不同晶型不同定性差。

2. 晶型的物理稳定性在干热、研磨粉碎、压片、吸湿、混悬等工艺过程中均可发生晶型的转变。

晶型不同，其蒸气压不同，吸湿性不同。

3. 晶型的化学稳定性应用DTA 法测定不同晶型在不同的升温速率下，分解速度最大时的放热峰所对应的温度，根据Kissinger 方程求不同晶型的活化能与频率因子：第六节 药物多晶型对药品质量、药效的影响1. 药物多晶型与固体制剂的药效与生物利用度（1）药物多晶型与药效关系（2） 药物多晶型与药物的生物利用度不是所有多晶型药物的生物利用度都一定具有显著差异。

规律：①难溶性药物晶型比易溶药物晶型对生物利用度的影响大；②固体或半固体制剂中多晶型药物对生物利用度的影响显著有别于液体制剂。

2. 药物的假多晶型与药物的溶出速率和生物利用度β~程序升温速率（℃·min -1）T m ~曲线上分解速度最大时放热峰所对应的热力学温度 A ~频率因子E ~活化能R ~气体常数 m 2m ln ln RT E E AR T -=β（1） 药物的溶剂化物与药物的体外溶出速率规律：药物溶剂化后，溶解速率将改变。

药品晶型研究及晶型质量控制指导原则摘要：药品晶型是指药品分子的结晶形式，晶型研究对于掌握药品的物理化学性质、稳定性以及生物利用度等方面至关重要。

本文主要探讨了药品晶型的研究方法以及晶型质量控制的指导原则，并提出了晶型质量控制的重要性。

关键词：药品晶型；晶型研究；晶型质量控制；指导原则引言药品晶型是药物分子结晶的特定形态，对于药物的物理化学性质、稳定性以及生物利用度等方面有着重要影响。

因此，研究药品晶型并进行晶型质量控制对于药品的研发和生产具有重要的意义。

一、药品晶型研究方法1.1X射线衍射（XRD）XRD是一种常用的晶型分析方法，通过测定药品样品的X射线衍射图谱，可以得到药品晶型的特征峰。

通过比对特征峰的位置和强度，可以确定药品的晶型。

XRD可以在非破坏性的情况下进行晶型分析，对于高温下晶型转变的研究也有一定的优势。

1.2热分析法热分析法包括差示扫描量热法（DSC）和热重分析法（TGA）等。

DSC 可以通过测量样品在不同温度下的热容变化，得到药品晶型的热学性质，如熔点和热分解温度等。

TGA则可以测量药品样品在加热过程中的质量变化，通过分析质量变化曲线可以得到药品的热分解参数。

1.3显微镜观察显微镜观察是一种直观的晶型检测方法。

可以通过光学显微镜或电子显微镜观察样品的形貌和结晶特征，从而确定晶型。

显微镜观察可以直接观察晶型的形态，对于不同晶型的识别有一定的便利性。

2.1合理选择晶型在药物研发的早期阶段，应该进行多晶型筛选和优选实验，选择合适的晶型作为产品的稳定性和生物利用度的指标。

合理的晶型选择可以确保产品的质量和疗效。

2.2控制晶型转变晶型转变是晶型质量控制中一个关键的方面。

不同晶型的转变可能会导致药物的物化性质的改变，甚至导致药物失效。

因此，需要通过合适的技术手段和条件控制晶型的转变，确保产品的一致性和稳定性。

2.3开展晶型稳定性研究晶型的稳定性是晶型质量控制的重要依据。

应该开展晶型的稳定性研究，包括湿热稳定性、光稳定性和氧化稳定性等。

第二章晶型转变及其控制方法系统中存在的相，可以是稳定、介稳或不稳定的。

其吉布斯自由能如图2–1所示。

当系统的温度、压力或对系统的平衡发生影响的电场、磁场等条件发生改变时，这种介稳或不稳定状态下的自由能会发生改变，相的结构(原子或电子分布)也相应地发生变化。

此外，在一定的条件下，一种稳定相也可以转变成另一种稳定相，此即下文所说的可逆晶型转变。

对某一特定系统而言，相的自由能改变所伴随的结构改变过程，叫做相转变或相变。

图2–1 稳定态、介稳态和不稳定态化学组成相同的固体，在不同的热力学条件下，常会形成晶体结构不同的同质异构体(polymorph)[1, 2]或称为变体(modification)，这种现象叫同质多晶或同质多相(polymorphism)[2]现象。

当温度和压力条件变化时，变体之间会发生相互转变，此称为晶型转变。

显然，晶型转变是相变的一种，也是最常见的一种固–固相变形式。

由于晶型转变，晶体材料的力学、电学、磁学等性能会发生巨大的变化。

例如，碳由石墨结构转变为金刚石结构后硬度超强，BaTiO3由立方结构转变为四方结构后具有铁电性。

可见，通过相变改变结构可达到控制固体材料性质的目的。

相律的表达式是自由度f= C–Φ+ 2，C为独立组元（组分）数，Φ为相数，数字2代表温度和压力2个变量。

对于凝聚系统来说，压力的影响可以忽略不计，于是温度成了惟一的外界条件。

在这种情况下，相律可写成f * = C–Φ+ 1，f * 被称为条件自由度。

对于单元(单组分)系统来说，C = 1，f * = 2–Φ。

由于所讨论的系统至少有1个相，所以单元凝聚系统条件自由度数最多等于1，系统的状态仅仅由温度1个独立变量所决定。

于是，在许多情况下，单元系统相变往往用流程图来表示，例如本章§2.3节对BaTiO３晶型转变所采用的表示法。

在另一些场合下，考虑压力变量的影响对讨论问题是有利的。

由于凝聚系统的平衡蒸气压实际上仍比大气压低得多，所以在讨论单元凝聚系统相图时，往往把压力坐标(纵标)加以夸大，画出来的相图中的曲线仅仅表示温度变化时系统中压力变化的大致趋势，这种情况如在本章§2.4～§2.6中所描述的SiO2、ZrO2和Ca2SiO4(C2S)单元系统带有晶型转变的相图。

9015药品晶型研究及晶型质量控制指导原则当固体药物存在多晶型现象，且不同晶型状态对药品的有效性、安全性或质量可产生影响时，应对药品原料药物、固体制剂、半固体制剂、混悬剂等中的药用晶型物质状态进行定性或定量控制。

药品的药用晶型应选择优势晶型，并保持制剂中晶型状态为优势晶型，以保证药品的有效性、安全性与质量可控。

优势晶型系指当药物存在有多种晶型状态时，晶型物质状态的临床疗效佳、安全、稳定性高等，且适合药品开发的晶型。

由两种或两种以上的化学物质共同形成的晶态物质被称为共晶物，共晶物属晶型物质范畴。

1.药物多晶型的基本概念用于描述固体化学药物物质状态，可由一组参量（晶胞参数、分子对称性、分析排列规律、分子作用力、分子构象、结晶水或结晶溶剂等）组成。

当其中这些参量中的一种或几种参量发生变化而使其存在有两种或两种以上的不同固体物质状态时，称为多晶型现象（polymorphism）或称同质异晶现象。

通常，难溶性药物易存在多晶型现象。

固体物质是由分子堆积而成。

由于分子堆积方式不同，在固体物质中包含有晶态物质状态（又称晶体）和非晶态物质状态（又称无定型态、玻璃体）。

晶态物质中分子间堆积呈有序性、对称性与周期性；非晶态物质中分子间堆积呈无序性。

晶型物质范畴涵盖了固体物质中的晶态物质状态（分子有序）和无定型态物质状态（分子无序）。

优势药物晶型物质状态可以是一种或多种，故可选择一种晶型作为药用晶型物质，亦可按一定比例选择两种或多种晶型物质的混合状态作为药用晶型物质使用。

2.晶型样品的制备采用化学或物理方法，通过改变结晶条件参数可获得不同的固体晶型样品。

常用化学方法主要包括有：重结晶法、快速溶剂去除法、沉淀法、种晶法等；常用物理方法主要包括有：熔融结晶法、晶格物理破坏法、物理转晶法等。

晶型样品制备方法可以采用直接方法或间接方法。

各种方法影响晶型物质形成的重要技术参数包括：溶剂（类型、组成、配比等）、浓度、成核速率、生长速率、温度、湿度、光度、压力、粒度等。

DSC在晶型转变的应用引言差示扫描量热法（Di f fe re nt ia lS ca nni n gC al or im et ry，简称DS C）是一种常用的热分析技术，通过测量样品在加热或冷却过程中与参比物的热流差异，来研究物质的热性质及相变行为。

晶型转变作为物质性质的重要特征，被广泛应用于材料科学、化学工程等领域。

本文将探讨D SC在晶型转变研究中的应用。

晶型与晶型转变概述晶型是指物质在固态下所特有的排列方式。

晶体的晶型决定了物质的物理性质和化学性质，对于材料的性能和应用具有重要影响。

晶型转变是指物质在温度、压力等条件改变下，由一种晶型转变为另一种晶型的过程。

晶型转变的研究对于理解物质性质的起源、改善材料性能具有重要意义。

DS C在晶型转变研究中的应用确定晶型转变温度D S C可以通过测量样品的热流曲线来确定晶型转变温度。

在晶型转变过程中，样品吸收或释放的热量会引起热流差异，通过比较样品和参比物的热流曲线，可以准确测定晶型转变温度。

这对于研究晶型转变的热力学机制和相变条件非常关键。

研究晶型转变热力学性质D S C还可以通过测量晶型转变过程中样品的热容变化，研究晶型转变的热力学性质。

晶型转变过程中，晶格结构发生改变，与之相关的热容也会发生变化。

通过分析热容的变化曲线，可以获得晶型转变的热力学参数，如转变焓、转变熵等，对于深入理解晶型转变过程提供了重要参考。

探究晶型转变动力学过程除了研究晶型转变的热力学性质，DS C还可以揭示晶型转变的动力学过程。

晶型转变速率受到温度、时间等多个因素的影响，在DS C实验中可以通过调节加热速率和测量响应时间等参数，获得晶型转变动力学的相关数据。

这对于研究晶型转变的速率控制机理、优化晶型转变过程具有重要意义。

分析晶型转变的影响因素D S C还可以应用于研究晶型转变的影响因素。

通过改变样品的组成、控制加热速率和冷却速率等条件，可以研究不同因素对晶型转变的影响。

这对于优化晶型转变过程、提高晶型转变效率具有重要指导意义。