晶研谈 | 可智能晶型分类的XRPD软件闪耀上市
上期晶研谈（Vol. 29）向大家介绍了晶泰科技自动化固态化学筛选平台，该平台通过人机结合模式，将大量繁琐的工作交予机器完成，减少专家的人工实验量，提升专家工作效率，赋能药物研发进程。
那么高通量的自动化结晶实验获取的数以百计的实验数据，专家怎样才能快速进行分析呢？为了提升固研专家分析处理数据的速度，晶泰科技近期开发了一款能够高效快速处理大量 XRPD 数据的软件——XtalXRPD，本期晶研谈为您详细介绍这款软件在药物固态研发过程中发挥的作用和优势。
前言
粉末X 射线衍射（X-ray powder diffraction, XRPD）是药物固体形态研究中最为常用的表征方法。晶体的结构与其 XRPD 图谱是相互对应的，具有指纹性，因此 XRPD 是判断样品晶型的首选方法。
XRPD 的优点是所需样品量少，不需要制备单晶，操作简便快捷，是小分子药物晶型的定性和定量分析的金标方法。
晶泰科技为什么要
自主研发XRPD软件？
X 射线衍射除搭载基本高稳定度 X 射线源、样品及样品位置取向的调整机构系统及射线检测器之外，衍射图的处理分析软件是实现该检测手段自动化、智能化必不可少的系统之一。
现代 X 射线衍射仪都附带与之匹配的专业衍射图分析处理软件，但不同厂家生产的衍射仪所得 XRPD 数据类型并非完全统一，可高达十数种。若需要进行多种格式文件的直接对比，单一厂家软件是无法实现的，如目前市场上普遍流行的 XRPD 软件：search match、High Score 及 jade 等，这类软件作为商用软件，无法实现多种 XRPD 格式数据的同步处理，使用场景大大受限。
为了克服已有软件无法处理多类型数据的局限性，同时便于快速处理自动化结晶实验获得的百量级 XRPD 数据，晶泰科技自主研发一款可兼容多种数据格式的 XRPD 数据分析软件—— XtalXRPD ，可应用于小分子药物固体形态研发的定性分析及定量计算，具备广泛适用性、简单便捷性、应用场景多样性及计算智能性等特点。
应用场景
相比于其它 XRPD 数据分析软件，除常规 XRPD 数据对比外，晶泰科技开发的 XtalXRPD 还具有批量比对、智能晶型聚类、图片比对、格式转换等功能。
● 高通量数据分析
药物固体形态研究是新药研发中重要的一环，这一阶段需要进行数以百计的筛选实验，随之而来则会得到大量的 XRPD 数据。XtalXRPD 不仅支持同时打开百量级数据进行分析，还可将已分析完成的一组数据统一保存为单个程序文件，便于后续的数据处理。同时利用自主开发的计算方法，XtalXRPD 还可对所得数据进行批量比对或聚类分析。
在比对功能中，可以同时对百量级数据同已确定的晶型 XRPD pattern 逐一进行比对和计算。根据其计算的 rmsd 值进行排序，则可对待分析数据进行初步定性，并且可以在当前页面直接选取多个数据以叠加图的形式进行查看。
在聚类功能中，则会对所有选中的数据（包括不同格式的数据）同时进行计算，并自动将其分成多个晶型 Group 。在每个晶型 Group 内仍然可以根据 avg rmsd 值的相对大小，对其进行查看，并判断该数据是否属于该晶型 Group。对于晶型较为复杂的体系，当单次聚类的结果中仍存在混晶时，还可以参考 Recommend Cut Off 值对同一晶型 Group 下的数据进行二次聚类，以加速对复杂且大量的数据归类分析。且 XtalXRPD 内可以对晶型 Group 进行新建或更改，根据用户需求调整最终需要导出的数据。
● 便捷图片比对
对市面上已存在药物进行晶型比对，及相关晶型专利分析时，由于无法直接获得XRPD 原始数据，通常利用专利中的 XRPD 图片来进行晶型对比，这一常规方法的缺点是过程繁琐，且对比结果误差较大。而 XtalXRPD 则能够将图片解析为软件可读取格式直接进行数据对比，或者将参比图片以背景的形式导入软件中进行对比，在 XtalXRPD 中采取上述两种对比方法，可使图片格式的数据分析更加便捷与直观。
图3 图片比对预览图
● 精准定量分析
当多种晶型混合时，混合物的衍射谱图是多种晶型谱图的叠加，并且特定峰的衍射强度与对应晶型的含量呈正比。通过测定不同比例晶型混合物的 XRPD 谱图，可得到特定峰衍射强度对相关晶型含量的线性回归曲线。XtalXRPD 可对数据进行峰面积的计算，并弹出卡片信息，显示峰面积，峰高，半峰宽具体数据。根据其计算结果，则能够轻松进行物相的定量分析。
图4 计算峰面积功能示例
优势
● 兼容性高
● XtalXRPD 在 Windows, Linux, and Mac OS X 平台均可使用；
● 面对多种格式的 XRPD 数据需要处理时，XtalXRPD 可支持多达16种不同格式（raw, cif, ras, xrdml, mdi, xml, dat, udf, rd, fyx, fxye, xy, csv, dat, asc, txt）的文件查看、解析及比对/聚类计算。
● XtalXRPD 不仅可以支持多种格式文件的打开，同时还支持这些文件的格式转换。
图5 不同格式文件打开及另存示意图
● 使用门槛低
XtalXRPD 的用户界面极其友好，所有功能一目了然，减少了熟悉软件功能的时间，同时安装包中包含内容详尽的使用手册，确保使用者快速掌握使用方法。
图6 用户界面主要功能预览图
● 数据可多样化处理，结果输出灵活
XtalXRPD 可对 XRPD 曲线进行寻峰、平滑、去本底、一键归一化等多样化处理，同时在图形查看界面及谱图输出界面均支持多种内容自定义（如字体、字号、显示数据范围、颜色等），还可生成信息完善的单个 XRPD 数据的标峰报告，满足专利需求。
图7 标峰报告部分示意图
获取方式
如此功能强大的 XRPD 软件，该如何获取呢?
晶泰科技 XtalXRPD 软件下载现采取申请审核制，扫描下方二维码填写申请信息，我们将为符合要求的前100名用户提供免费下载安装方式，先到先得，赶快扫码参与吧！
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● 按要求完整填写信息的用户方能进入审核范围
● 本次活动有效期至2023年3月31日
● 本活动最终解释权归晶泰科技所有
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