單晶培養與結構解析
單晶培養與結構解析

結構解析的意義


結構,在藥物開發過程中扮演著一個關鍵的角色。


一方面,結構決定性質。藥物的分子結構決定了其與靶點的結合能力以及在體內的穩定性和代謝途徑,進而對藥物的安全性和有效性產生直接的影響。藥物的晶體結構則控制著重要的固態理化性質,如溶解性、物理化學穩定性和機械性質等,從而影響最終藥物產品的生物利用度、穩定性和可生產性。


另一方面,結構創造價值。藥物的分子結構和晶體結構均是藥企的核心知識產權,它們共同構筑了創新藥物專利保護的關鍵壁壘,是推動實現創新藥物價值最大化的重要基石。



結構解析

結構在藥物開發中的重要性



單晶X-ray衍射分析(SC-XRD)

為了確定化合物的結構,20世紀以來紅外、紫外、質譜、核磁、 單晶衍射等技術手段紛紛登場。 而在這些技術中,單晶X-ray衍射分析(SC-XRD)為探究化合物結構提供了一種精準的解決方案。


單晶X射線衍射是確定晶體的原子和分子結構的分析技術,眾所周知,晶體結構會導致入射X射線束向多個特定方向衍射。通過測量這些衍射光束的角度和強度,可以生成晶體內電子密度的三維圖,進而可以確定晶體中原子的平均位置以及它們的化學鍵,晶體學無序和各種其他信息。


從分子角度來看,單晶X射線衍射可提供原子分辨率尺度的分子結構信息,尤其是對手性化合物絕對構型的確證,是目前最直接最具說服力的手段。


從晶體角度來看,單晶X射線衍射可提供結晶分子在三維空間中的堆積方式和構象等信息,用于區別化合物的不同晶型、確定水合物中結晶水分子的個數、幫助鑒別鹽型/共晶等。



圖片2



Rigaku XtaLAB Synergy-R
衍射原理:入射X-線照射到晶體樣品上后一部分被原子所散射,其中的彈性散射成分(又稱為相干散射)在滿足一定的幾何條件時發生干涉現象,在空間中形成周期性的強度分布,用探測器接收這些信號便能得到衍射圖樣。

衍射圖樣中包含有晶體結構信息,對相應的數據進行還原和解析,最終可以得到晶體的三維結構,并進而確定其中的分子結構。

在藥物研發領域,單晶X射線衍射(SC-XRD)已成為結構確證的“金標準”,為學術界、工業界和監管機構廣泛認可。X-ray單晶衍射法可以直接準確的給出化合物的絕對構型,是目前確定絕對構型最直接、最有效、最權威的方法之一。


X射線

晶體衍射的基本原理(以X射線為例)

單晶項目方案

培養單晶常規的方法主要包括緩慢揮發,氣液滲透,緩慢降溫與液面擴散。

數據收集性能優異,高分辨率,高亮度的單晶衍射儀是我們得到高質量的衍射數據的保證。

結構解析可以大致分為兩步:結構初解與結構精修,最終獲得空間全部原子的精確坐標及位移參數。

絕對構型驗證:晶云藥物目前同時采用Flack方法與Hooft方法對單晶結構數據中絕對構型判定進行驗證,保證絕對構型確證的準確性。

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晶云藥物SC-XRD服務優勢


1. 設備先進配備PhotonJet-R(Cu)轉靶光源、高速kappa測角儀。光源明亮、檢測器噪聲極低。

2. 測試速度快:常規單晶樣品的測試10-15min即可完成。

3. 靈敏度高:最小可對10μm晶體進行測試。

4. 專業技術人員加持:10+年的單晶解析,數百個單晶項目成功經驗。

5. 數據追蹤與數據安全:遵循嚴格的管理制度,涵蓋樣品、實驗記錄、檢測以及報告等全流程監控,保證數據安全,杜絕泄密風險。


SC-XRD


晶云藥物的單晶項目團隊可提供從單晶培養到單晶檢測,再到數據解析和報告整理的一站式服務,期望為各位合作伙伴提供更準確、更高效的化合物結構確證解決方案。


隨著這臺新的單晶X射線衍射儀在蘇州實驗室的投入使用,晶云全球各實驗室共擁有2臺單晶X射線衍射儀,12臺X射線粉末衍射儀(包括高通量,透射,溫度和濕度控制等功能),能夠滿足全球客戶晶型結構解析和晶型研究的各種需求。

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