微晶電子衍射(MicroED)是一種新穎的3D衍射技術(shù)。MicroED與X射線衍射(XRD)的不同之處在于它使用電子束從目標樣品中獲得衍射圖樣。將樣品相對于入射電子束傾斜,可以從多個晶體取向獲得衍射圖樣。 因此,晶體結(jié)構(gòu)可以在三個維度上映射,通過衍射數(shù)據(jù)縮減和結(jié)構(gòu)確定的步驟,可以在三個維度上繪制晶體結(jié)構(gòu)以及分子結(jié)構(gòu)。
技術(shù)優(yōu)點
1. 可應(yīng)用于“微晶”樣品(< 200nm);
MicroED可從小于200 nm尺寸晶體上收集有效的衍射數(shù)據(jù),從而能夠用于處理常規(guī)SCXRD無法解決的“微晶”問題。MicroED的這一特性是其相對于常規(guī)SCXRD最大的優(yōu)勢。當晶體質(zhì)量較好時,能夠比較有效地實現(xiàn)從粉末樣品出發(fā)的快速結(jié)構(gòu)確證。
晶云藥物以MicroED為基礎(chǔ),可實現(xiàn)對包括無水晶型、水合物、鹽和共晶等常見晶體類型在內(nèi)的不同類型的粉晶樣品進行了解析。
此外,由于電鏡本身所帶來的空間分辨率,利用MicroED也有可能實現(xiàn)對制劑產(chǎn)品以及多晶型混合物樣品中各成分晶型的鑒定。
2. 更高的理論信噪比;
X射線主要與原子的核外電子層發(fā)生相互作用,當面對電子密度較低的輕原子時(如H和Li等),常規(guī)SCXRD的衍射信號往往較弱,不易直接“看”到它們。與之相比,電子的作用對象包括了核外電子層以及原子核,讓這些輕原子在MicroED中有可能更容易被觀察到。
這一特性使得MicroED在水合物鑒定以及成鹽/成共晶鑒定中具有較大的潛力。尤其對于后者,目前主要是通過相關(guān)鍵長的變化來進行區(qū)分,而MicroED直接對質(zhì)子進行定位則能夠帶來確定性的結(jié)果。
3. 由于較短的波長和較高的衍射強度,空間分辨率更高;
4. 同時反饋衍射和成像信息。
MicroED結(jié)構(gòu)解析基本流程
案例解析
● 某示范化合物多晶型現(xiàn)象復雜,其中晶
型X的鑒定存在挑戰(zhàn)。
● 晶型X單晶培養(yǎng)困難,晶體尺寸不足以用于單晶測測試和解析。
晶云藥物使用單晶培養(yǎng)試驗中得以的粉末樣品進行MircoED測試,快速解析結(jié)構(gòu),確定晶型X為管道溶劑合物。