突破传统 XRD 局限：台式三维微晶电子衍射仪实现 NBA-PYR 低质量微小晶体的高精准结构解析
发布日期：2025-09-25
在制药研发与材料科学领域，晶体结构的精准解析是推动新药开发、优化材料性能的核心环节。传统的X射线衍射（XRD）技术虽然为晶体学提供了丰富的数据，但对于微小晶体，尤其是在药物研发和多相物质筛选过程中，它的局限性愈发凸显。在此背景下，瑞士ELDICO Scientific推出的三维微晶电子衍射仪-ELDICO ED-1，凭借突破性技术性能，成为晶体结构解析领域的革命性工具，为科研与产业应用提供了全新解决方案。
三维微晶电子衍射仪-ELDICO ED-1
ELDICO ED-1攻克多组分晶体解析难题
Triclinic Labs联合Purdue大学和ELDICO Scientific开展专项研究，聚焦3-硝基苯甲酸（NBA）与甲基嘧菌胺（PYR）形成的多组分盐和共晶体系。该体系是制药领域 “药物共晶 / 盐筛选” 的典型研究对象，对晶体结构解析精度与效率要求极高。
研究结果表明，相较于传统 XRD 技术，ELDICO ED-1在处理微小、低质量晶体时展现出 “难以替代的优越性”：不仅成功解析出 NBA・PYR 盐（S1）与已知共晶（CC1）的精确结构，更意外发现全新共晶多型（CC2），且全程数据质量与解析效率远超预期。
实验全流程：揭秘 ELDICO ED-1 的技术硬实力
1. 样品制备与分析
研究团队从溶液中结晶出NBA•PYR盐和共晶形式的样品，并通过X射线粉末衍射（PXRD）验证其单相性。然后，样品被轻微研磨并置于电子显微镜标准透射电镜（TEM）网格上。
2. 数据收集：5分钟高效获取，突破效率瓶颈
实验采用ELDICO ED-1微晶电子衍射仪对NBA•PYR共晶和盐的微小晶体进行了电子衍射数据收集。实验设置在室温下进行，采用160 kV的加速电压和750 nm直径的电子束进行数据收集。每颗晶体的衍射数据在约5分钟内即可完成，极大提高了实验效率。
3. 晶体结构解析
数据采集后，研究团队使用APEX4和ShelXL软件对衍射数据进行了处理和精细化。通过微晶电子衍射（MicroED）技术，研究人员成功地解析了NBA•PYR共晶和盐的结构，并成功定位了氢原子的位置，进一步确认了盐和共晶的结构分类。
实验结果：精确的晶体结构解析
1. 微晶电子衍射分析结果：
通过ELDICO ED-1收集的数据，研究人员成功地解析了NBA•PYR的共晶（CC1）和盐（S1）结构，并且还意外发现了一个新的共晶多型（CC2）。下表总结了ELDICO ED-1的微晶电子衍射数据与X射线衍射数据的对比结果：
图1：NBA•PYR CC1和NBA•PYR S1的晶体结构对比图
2. 氢原子位置分析：
通过微晶电子衍射分析，ELDICO ED-1能够精确地确定氢原子的位置。例如，在NBA•PYR CC1结构中，O1∙∙∙H∙∙∙N1氢键的电子密度表明氢原子更靠近O1，而在NBA•PYR S1盐结构中，氢原子则完全转移至PYR分子上的氮原子附近。
图2：不同晶体形式的氢原子位置分析（显示氢原子在O-H和N-H键中的位置）
3. PXRD数据比较：
ELDICO ED-1多领域应用潜能
ELDICO ED-1 的技术突破，不仅局限于 “药物共晶 / 多组分盐筛选” 领域，更可拓展至多个关键科研与产业场景，为行业提供 “高精度结构解析” 的通用解决方案：
制药领域：除共晶 / 多组分盐筛选外，可用于药物代谢物结构分析、原料药微量杂质鉴定，助力新药研发从 “早期发现” 到 “生产质控” 的全流程；
环境与法规领域：可快速检测污染物晶体结构、识别非法合成物或侵权物质，为环境监测与知识产权保护提供技术支撑；
材料科学领域：适用于半导体材料、能源存储材料（如电池电极材料）的微纳尺度晶体结构解析，推动高性能材料研发；
基础科研领域：为低对称性、易降解、难培养单晶的化合物（如天然产物、金属有机框架材料）提供高效解析手段。
关于 Triclinic Labs
Triclinic Labs, Inc.是一家位于美国印第安纳州拉斐特的领先药物研发公司，专注于为制药行业提供高质量的晶体学分析服务。公司致力于通过创新的技术解决方案帮助客户深入理解药物分子的晶体结构，支持药物的研发和优化。Triclinic Labs的专业团队拥有丰富的经验，在晶体学、微晶电子衍射（MicroED）、X射线衍射（XRD）等领域提供精确的结构解析服务，尤其在多相物质、共晶、盐等药物形态的研究方面具有独特优势。公司致力于为客户提供高效、可靠的晶体学支持，推动药物从早期研发到市场的顺利过渡。Triclinic Labs做为ELDICO ED-1三维微晶电子衍射仪的优秀用户，将利用这种先进的技术和软件，提供包括纳米晶粉末的晶体结构测定，绝对构型测定，非晶固体分散体的微结晶度分析，以及混合物中晶体的相分析等广泛的服务。
关于Eldico Scientific
瑞士Eldico Scientific是先进微晶电子衍射解决方案的领先供应商，致力于使研究人员能够准确地了解晶体化合物的原子和分子结构。凭借最先进的电子衍射仪器和以客户为中心的服务，Eldico Scientific使科学家和行业能够推动制药，化学和材料研究的前沿。
