原料药的化学结构确证研究是药物研发的基础，是进行后续研究的前提条件，是保证药学研究、药理、毒理和临床研究能否顺利进行的决定性因素。目的是确认所制备原料药的结构是否正确。

化学结构确证研究应根据药物的自身结构特征和制备方法制订出合理、可行的结构确证方案。

根据原料药的结构特征制订科学、合理、可行的研究方案，制备符合结构确证研究要求的原料药样品（对照品），对原料药样品进行分析测试研究，通过对研究结果的综合分析，确证原料药的结构。

只有使用符合要求的测试品进行结构研究，才能获得正确的药物结构信息。通常应采用原料药制备工艺中产品的精制方法对样品进行精制，并采用质量标准中的方法测定其纯度和杂质，测试样品的纯度应大于99. 0%，杂质含量应小于0. 5%。

包括元素分析、紫外-可见吸收光谱、红外吸收光谱、核磁共振谱、质谱、单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、差示扫描量热法、热重、比旋度等。

元素分析的目的是测定有机化合物的元素组成，计算其分子式。

组成有机化合物的元素除卤素、磷和金属之外，主要是C、H、N、S和O。元素分析可获得组成药物的元素种类及含量，经比较测试结果与理论结果差值的大小（要求误差≤0. 3%），即可初步判定供试品与目标物的分子组成是否一致。

因药物自身结构特征而难以进行元素分析时，在保证高纯度情况下可采用高分辨质谱方法获得药物元素组成的相关信息。

紫外吸收光谱可提供分子的芳香结构和共轭结构信息。其在结构确定中的主要作用是推断分子的骨架，判断发色团之间的共轭关系和估计共轭体系中取代基的种类和数目。

光谱中的峰、谷、肩峰及吸收光谱的形状是由物质的结构所决定的，是物质定性的重要依据。通过对药物溶液在可见-紫外区域内在不同波长处吸收度的测定和吸收系数（尤其是摩尔吸收系数）的计算，以及对主要吸收谱带进行归属（如K带、R带、E带、B带），可获得药物结构中可能含有的发色团、助色团种类以及初步的连接方式等信息，同时对药物的鉴别亦有指导意义。

对于发色团上存在酸性或碱性基团的药物，通过在酸或碱溶液中（常用0. 1mol/L HCl 或0. 1mol/L NaOH）最大吸收波长的测试，观察其蓝移或红移现象，可为上述酸性或碱性基团的存在提供进一步的支持。

红外吸收光谱是以连续波长的红外光为光源照射样品引起分子振动和转动能级之间跃迁，所测得的吸收光谱。大多数红外光谱记录的都是固体、液体或气体样品对波长在2. 5～25μm（波数4000～400cm ^-1）范围内入射单色光的吸收。

其在结构确定中的主要作用是根据红外光谱的峰位、峰强和峰型，判断化合物中可能存在的官能团，从而推断出未知物的结构。通过对药物进行红外吸收光谱测试，可推测出药物中可能存在的化学键、所含的官能团及其初步的连接方式，亦可给出药物的几何构型、晶型、立体构象等信息。

固态药物红外测试可分为压片法、糊法、薄膜法，液态药物可采用液膜法测试，气态药物则可采用气体池测定。

部分含多晶型药物在研磨和压片过程中，其晶型可能发生变化，可改用糊法测定，同时应根据药物的结构特点对糊剂的种类进行选择。盐酸盐药物在采用KBr压片时可能会发生离子交换现象，应分别对氯化钾压片和溴化钾压片法测得的结果进行比较，并根据结果选择适宜的压片基质。

核磁共振波谱（NMR）是一种基于特定原子核，在外磁场中吸收了与其裂分能级间能量差相对应的射频场能量，而产生共振现象的分析方法。

核磁共振波谱是以样品分子中不同化学环境磁性原子核的峰位（化学位移）为横坐标，以测得峰的相对强度为纵坐标（共振信号强度）所作的图谱。通过化学位移值（δ）、谱峰多重性、偶合常数值（J值）、谱峰相对强度（积分面积）和在各种二维谱及多维谱中呈现的相关峰，提供分子中原子的连接方式、空间的相对取向等定性的结构信息。

核磁共振波谱主要应用是测定分子的结构。常用的有氢核磁共振谱（ ¹H- NMR）和碳核磁共振谱（ ¹³C- NMR）等。溶剂峰或部分溶剂中的溶剂化水峰可能会对药物结构中部分信号有干扰，因此测试时应选择适宜的溶剂和方法，以使药物所有信号得到充分显示。

通常用于NMR测定的样品要求有较高的纯度，当杂质含量达到一定量（≥5%）时，就会影响图谱的解析。如有时无法区分样品峰和杂质峰，则会影响样品中氢核数目的计量等。样品浓度一般为5%～10%。

理想的溶剂应不含质子，沸点较低，呈化学惰性，与样品分子不发生缔合。氘代溶剂应用最为普遍，但在这些溶剂中总残留未氘代的含 ¹H物质，在NMR谱上常可以看到由此而引起的残存信号（表3- 2）。常用的溶剂有CCl ₄、CDCl ₃、DMSO- d ₆、CD ₃COCD ₃、D ₂O、C ₆D ₆等，其中CDCl ₃和DMSO- d ₆用得最多。

由于质子在NMR测定时具有最简单的核磁共振行为、最高的灵敏度、最丰富的分子结构信息，是NMR中研究最早的方法，积累的图谱、数据资料也最丰富。

氢核磁共振谱可提供样品结构中氢原子的数目、周围化学环境、相互间关系、空间排列等信息。此外，属于 ¹H- NMR测试的NOE（nuclear overhauser effect）或NOESY（nuclear overhauser enhancement spectroscopy）试验，还可给出某些官能团在分子中位置、优势构象及构型。对含有活泼氢的药物必须进行氘代实验，以提供活泼氢的存在以及位置的信息。

¹³C- NMR可提供分子骨架结构信息，即分子结构中不同碳原子的类型以及所处的不同化学环境信息。与氢谱相比，碳谱的化学位移范围很宽，δ可达220以上，远大于氢谱的化学位移范围（δ 0～20），因而在 ¹³C- NMR谱中，谱峰很少重叠，一般均可以分别观察到每一个不等价碳核的共振信号。

DEPT（distortionless enhancement by polarization transfer）谱可进一步明确区分碳原子（伯碳CH ₃、仲碳CH ₂、叔碳CH和季碳C）的类型，对于结构复杂的药物，DEPT谱对结构解析可给予更加有力的支持。

二维核磁共振谱以直观、明快、可靠等特点用于解析复杂化合物的分子结构，其特征是将共振吸收信号分别在两个独立的频率坐标轴上展开，从而把化学位移、偶合常数等信号在平面上构成了2D NMR平面图。

常用的二维核磁共振测试包括 ¹H- ¹H COSY（ ¹H- ¹H correlation spectroscopy），测定相邻氢相关；HMQC（ ¹H- detected heteronuclear multiple- quantum coherence），HSQC（ ¹H- detected heteronuclear single- quantum coherence），测定碳氢相关；HMBC（ ¹H- detected heteronuclear multiple- bond correlation），测定远程碳氢相关；TOCSY（totally correlation spectroscopy），测定同一自旋体系中所有氢全相关；NOESY谱测定NOE相关；INADEQUATE（incredible naturale abundance double quantum transfer experiment），测定碳碳的连接关系。在对天然产物分子结构的确认、复杂化合物结构鉴定、多氮多手性药物分子结构鉴定等方面具有重要意义和实用价值。

质谱法是使待测化合物产生气态离子，然后按质荷比（ m/ z）对这些离子进行分离和检测的分析方法。质谱法测得的是离子强度（纵坐标）随质荷比（横坐标）而变化的信号。质谱法是检出灵敏度最高的方法，可达10 ^-15mol数量级，可提供分子量和结构的信息。

质谱表示一个化合物经离子化、裂解形成的一系列离子的质荷比与强度的分布图，重要参数有分子离子峰、准分子离子峰、碎片离子峰、同位素离子峰、基峰、丰度等。分子失去一个电子生成的离子称分子离子，相应的峰称分子离子峰，是确证药物分子式的有力证据，应根据药物自身结构特性选择适宜的离子源和强度，同时尽可能地获得分子离子峰和较多的、可反映出药物结构特征的碎片峰。

质谱可直接测得分子离子峰（或准分子离子峰）、同位素峰和碎片离子等峰的质荷比。化合物的分子离子峰的质荷比（ z =1时）等于该化合物分子量，准分子离子质荷比扣去其加成离子、加成化合物（如基质、溶剂等分子）的质量即得化合物分子量。因此，只要鉴定出化合物质谱图中的分子离子峰或准分子离子峰，即可知道该化合物的分子量。

软电离质谱的准分子离子丰度一般较强。EI质谱不是所有的化合物都呈现分子离子峰，通常只有80%～90%的化合物呈现分子离子峰。对难于鉴定的分子离子峰，一个好的试验方法是降低电离电压仔细观察最高质量端的各峰，分子离子峰应该在所有离子峰中最后消失；随电离电压的降低，所有峰的强度都会减少，但分子离子峰的相对强度会增加。另外一种方法是加大样品量，增加双分子碰撞的机会，使M + H峰的强度增大，这样可以区分M 和M + H峰。

高分辨质谱可准确测定离子的精密质量，误差通常在10ppm以内。可以根据测得的精密质量，结合组成离子的各元素相应同位素的精密质量，经计算确定符合误差范围（一般小于10ppm）要求的可能的离子元素组成式，再通过特征分析（偏差、不饱和度、电荷状态、元素组成范围等）确定离子的正确元素组成。高分辨质谱是通过精确测定分子量确定药物分子式，但它不能反映药物的纯度和结晶水、结晶溶剂、残留溶剂等情况。

对于含天然同位素丰度较大的Cl、Br、S等杂原子的药物，其质谱的同位素峰的相对强度有显著特征，可以根据质谱图的同位素峰相对强度来鉴别这些元素的存在与否以及它们的个数。

质谱仪对纯度较高的化合物有很强的鉴定能力，但对复杂样品的分析比较困难，而色谱仪可以使复杂样品得到很好的分离，但定性能力较差，两者结合起来，为复杂样品的结构分析建立了一个简易、可靠的新方法。色谱仪可以看作是质谱仪的进样系统，质谱仪可以看作是色谱仪的检测器。

常用的色谱-质谱联用模式有：气相色谱-质谱联用，液相色谱-质谱联用，超临界流体色谱-质谱联用，毛细管电泳-质谱联用。在药物结构研究中，可以根据药物的组成和结构特征选择适宜的方法。

化合物的晶体，无论是单晶还是多晶，都有它自己特定的X射线衍射图，可用作结晶物质的定性或定量分析。粉末衍射是用于结晶物质鉴别和纯度检查的常用技术，单晶衍射则主要用于分子量和晶体结构的测定。

可用于固态单一化合物的鉴别与晶型确定，晶态与非晶态物质的判断，多种化合物组成的多相（组分）体系中的组分（物相）分析（定性或定量），原料药晶型的稳定性研究等。

是基于单晶体与X射线所产生的衍射作用的研究所形成的一种系统的晶体结构分析方法，它的任务是解释晶体结构。在提供药物元素组成、分子量及结构的同时，还可提供药物中以结晶形式存在的水或溶剂的信息，包括结晶水或溶剂的种类、数量、存在方式等。可获得有关药物晶型的相关信息、药物的相对或绝对构型。

晶体生长和晶体质量是开展单晶X射线衍射的前提。低分子量的有机化合物、蛋白质的晶体生长主要有以下几种操作方法：①单溶剂蒸发；②二元溶剂混合物蒸发；③成批结晶；④液-液扩散；⑤座滴或悬滴气相扩散；⑥改变温度；⑦凝胶结晶法；⑧升华法；⑨固化法。

优质单晶内部原子排列比较紧密、整齐、缺陷少。在显微镜下观察透明、光亮，晶棱、晶面平整而呈一定的外形对称性。

单晶X射线衍射法是通过单色X光源，常用CuK _α（1. 54178Å）与MoK _α（0. 71073Å）对具有一定几何尺寸大小（0. 01～1. 00mm）的药物单晶体样品（由多个晶胞组成）进行X射线衍射实验，记录衍射数据并经相位计算即可获得药物分子立体结构的相关定量信息，如分子的相对或绝对构型以及药物晶体中存在的结晶水/溶剂含量与位置等一系列信息。通常可采用四圆衍射仪（低功率光源）、CCD衍射仪（低功率光源）或IP面探测仪（高功率光源）进行手性药物分子构型的测定。

应注意的是单晶X射线衍射结构分析的对象仅为待测样品中的一颗晶体，样品缺少普遍性，需对药物样品进行粉末X射线衍射实验，用单晶结构数据计算该构型手性药物的理论粉末X射线衍射图谱，并与实验粉末X射线衍射图谱比较，当两者一致时即可证明衍射用单晶具有普遍性，从而确定手性药物的构型。

热分析法是在程序控制温度下，准确记录物质的理化性质随温度变化的关系，研究其在受热过程中所发生的晶型转化、熔融、蒸发、脱水等物理变化或热分解、氧化等化学变化以及伴随发生的温度、能量或重量改变的方法。

是在程序控制温度下，测量物质重量与温度关系的一种技术。可获得药物的吸附水/溶剂、结晶水/溶剂及初步的分解温度等信息。结合差热分析的结果，还可判断测试药物在熔融时的分解情况。

在程序控制温度下，测定供试品和参比物之间温度差与温度（或时间）关系的技术称为差热分析（DTA）；测量输给供试品和参比物热量差（d Q/ d T）与温度（或时间）关系的技术称为差示扫描量热分析（DSC）。该项测试可推测出化合物的吸附水/溶剂、结晶水/溶剂以及熔点、有无多晶型存在和热焓值等信息。

各种单一方法测试仅对化合物的结构研究提供分散的部分信息，需要通过综合解析对这些信息进行综合分析，才能得到目标物完整的结构。

对于新化合物，由于没有相关的文献和对照品，单一的信息往往不能证明药物的结构，需对各种方法所得结果进行综合分析，才能准确的解析药物结构，包括绝对构型以及晶型、结晶水或结晶溶剂的情况。对原料药制备工艺（包括起始原料或中间体结构信息）的分析可为药物的结构确证提供间接的依据。

综合解析应遵循简明扼要、有机、合理、深入的原则。简明扼要即是以简洁的语言给出不同方法对药物结构确证的结果，应避免过多的基本理论解说和繁杂的推导；有机是对不同方法所得的同一药物结构不同方面信息的综合归纳，以求获得药物较完整的结构信息；合理即是对数据进行合理的归属、解析，不牵强附会；深入即是在现有解析结果的基础上，根据相互间的关系，获得与药物结构有关的更深层次的信息，以求得对药物结构的完整认识。

提供原料药的名称，包括化学名称和通用名称。

分为英文名称和中文名称，遵循IUPAC规则制订。

药物的英文通用名称应尽可能地参照国际非专利药名（INN）确定；对INN未报道的药品，可采用其他合适的英文名称，但对结构与已报道或已上市的药品结构属同类药物，通用名称（后缀）应基本一致。

中文通用名称应与国家制订并颁布的名称一致，新结构药物通用名应符合国家对药品命名的要求。

对于合成、半合成化学药物以及来源于天然物的单体分子需提供结构式、分子式和分子量。

是药物结构的具体存在形式，提供正确的结构式是结构确证研究的目的，有助于深入理解药物的结构、性质和测试方案的制订。

可提供药物元素组成信息，为制订适宜的元素分析方法提供依据，如分子中含有结晶水或结晶溶剂，应以适宜的形式注明。

既可对分子式进行验证并作为元素分析的基础，又有助于质谱的解析，其精确程度应根据所测试质谱的类型而定。

对于存在异构体、含有结晶水或溶剂、手性中心、络合离子、酸根和碱基的药物，应在结构式中注明其异构的形式、手性中心的绝对构型、络合位置/方式、酸根/碱基和结晶水或溶剂的位置。

对于蛋白质药物，还应提供氨基酸系列概要图解，标明糖基化或其他转译后修饰的位置，对分子的一般描述（如形状、二硫键、亚基等），氨基酸残留数目等。

物理常数是反映药物物理性质的重要数据。一般包括熔点、沸点、沸程、凝点、折光率、黏度、相对密度、溶解度、比旋度、紫外吸收系数、pH、p K _a值等。

手性药物的结构（或通过生成其衍生物）确证应在上述一般研究的基础上，对其绝对构型进行确证。常用方法有单晶X射线衍射（XRSD）、核磁共振谱（NMR）、圆二色谱（CD）、旋光光谱（ORD）以及前述的NOESY或NOE谱（主要适用于具有刚性结构的药物）等。

在药物研发过程中，多晶型现象是普遍存在的，其中有部分药物因晶型不同具有不同的生物利用度而影响药理作用，特别是水溶性差的口服固体药物。对于新化学实体的药物，应对其在不同结晶条件下（溶剂、温度、结晶速率等）的晶型进行研究；通过不同晶型对药物活性和毒性等影响的研究可为其临床应用晶型的选择提供依据。药物晶型测定方法通常有粉末X射线衍射、红外光谱、热分析、熔点、光学显微镜法等。

对于含有结晶水或结晶溶剂的药物，应对药物中的水分/溶剂进行分析。常用分析方法为热重、差热分析、干燥失重、水分测定、核磁共振以及单晶X射线衍射（XRSD）。

多肽结构研究的主要目的是要说明其氨基酸组成和序列是否正确。多肽分子中如有半胱氨酸，应明确其状态（氧化态或还原态），对含有多个半胱氨酸的多肽，应明确二硫键的正确连接位点。对于某些长肽，可能还需要采用核磁共振、圆二色谱等方法对其空间结构（例如二级、三级结构）进行研究。

当多肽中含有非天然氨基酸时，结构研究中应予以证明，考察这些非天然氨基酸（进行氨基酸组成分析时）及其衍生物（进行氨基酸序列分析时）的色谱行为。

结构中含有金属离子以及F、P等元素的药物，可进行相应金属原子吸收以及F、P等元素的测定。

原子发射光谱法（AES）和原子吸收分光光度法（AAS），可用于药物中无机微量元素的含量分析。AES常用于金属元素的定性研究，AAS可用于金属元素的定量研究。分子中含有顺磁性金属离子的药物，常用的核磁共振方法不能得到金属离子在药物分子中存在方式的确切信息，可采用单晶X射线衍射等方法进行检测。