18 一般試験法 2.58 粉末X線回折測定法

第十八改正日本薬局方第一追補

料の(d，Inorm)表と比較対照することができる．

1

全な無配向な試料で予測される反射に比べ，ある場合には強く，

55

2

ある場合には弱く観察される．幾つかの手法が微結晶の配向の

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3

ランダム化(結果として選択配向が最小になる)のために用いら

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付近から少なくとも30°までの2 の範囲で回折パターンを記録

4

れるが，最良で最も簡便な方法は，粒子径を小さくすることで

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するのが，通例，適切である．同一結晶形の試料と基準となる

5

ある．微結晶の最適数は，回折装置の配置，必要な解像度及び

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物質との間の2 回折角は，0.2°以内で一致すると期待される．

6

試料によるX線ビームの減衰の程度に依存する．相の同定であ

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しかしながら，試料と基準となる物質間の相対的強度は選択配

7

れば，通例，50 μm程度の粒子径によって十分な結果が得られ

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向効果のためかなり変動することがある．転移しやすい水和物

8

る．しかしながら，過度の粉砕(粒子径が約0.5 μm以下となる

62

や溶媒和物は，単位格子の大きさが変化することが知られてお

9

場合)は，線幅の広がりや下記のような，試料の性質の重大な

63

り，その場合回折パターン上，ピーク位置のシフトが生じる．

変化の原因となることがある．

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これらの物質では，0.2°を超える2 位置のシフトが予期される

65

ことから，0.2°以内というピーク位置の許容幅は適用しない．

10

Cu

線を用いた多くの有機結晶の測定では，できるだけ0°

11

(ⅰ)

12

による試料の汚染

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その他の無機塩類等の試料については，2 測定範囲を30°以上

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(ⅱ) 結晶化度の低下

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に拡大する必要がある．一般的には，単一相試料の粉末X線回

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(ⅲ) 他の多形への固相転移

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折データベースに収載されている，10本以上の強度の大きな

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(ⅳ) 化学的分解

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反射を測定すれば十分である．

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(ⅴ) 内部応力の発現

70

17

(ⅵ) 固体反応

71

18

したがって，未粉砕試料の回折パターンと粉砕した粒子径の

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(ⅰ) 結晶化していない物質，あるいは非晶質物質

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小さい試料の回折パターンを比較することが望ましい．得られ

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(ⅱ) 同定すべき成分が質量分率で少量(通例，10％未満)

20

た粉末X線回折パターンが利用目的に十分に適合するならば，

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(ⅲ) 著しい選択配向性を示す

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粉砕操作は不要である．試料中に複数の相が存在し，特定の大

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(ⅳ) 当該相がデータベースに収載されていない

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きさの粒子を得るためふるいを用いた場合には，組成が初期状

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(ⅴ) 固溶体の生成

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態から変化している可能性があることに注意すべきである．

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(ⅵ) 単位格子を変化させる不規則構造の存在

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4. 装置性能の管理

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(ⅶ) 多数の相からなる

乳鉢，乳棒，ボールなどの粉砕装置から発生する粒子

以下のように，相を同定することがしばしば困難であるか，
あるいは不可能な場合がある．

25

ゴニオメーターと入射及び回折X線ビーム光学装置には，調

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(ⅷ) 単位格子の変形

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整を必要とする多くの部分がある．調整の程度や誤調整は，粉

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(ⅸ) 異なる相での構造類似性の存在

27

末X線回折の測定結果の質に直接影響する．したがって，系統

81

28

誤差を最小限にするために，検出器で最適なX線強度が得られ

82

対象とする試料が最大一つの非晶質を含む複数の相からなっ

29

るように光学系及び機械システムなど，回折装置の種々の部分

83

ている場合，各結晶相の割合又は非晶相の割合(容積比又は質

30

を注意深く調整しなければならない．回折装置の調整に際して，

84

量比)を求めることは多くの場合可能である．定量分析は積分

31

最大強度かつ最大解像度を探すことは容易ではない．したがっ

85

強度，複数の個々の回折線のピーク高さ又は全体のパターンに

32

て，手順どおりに調整を行い最適条件を求める必要がある．回

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基づいて行われる4)．これらの積分強度，ピーク高さ，全体の

33

折装置には多くの配置方法があり，個々の装置は特別な調整方

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パターンは対応する基準となる物質の値と比較される．ここで

34

法を必要とする．

88

基準となる物質は，単一の相又は混合物である．試料調製(試

6. 定量分析

35

回折装置全体の性能は，標準物質，例えばシリコンやα−ア

89

料中では全ての相が均一に分散していることと各相の粒子径が

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ルミナの粉末を用いて定期的に試験及び検査をしなければなら

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適切であることが測定結果の真度と精度に必須である)とマト

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ない．この場合，認証された標準物質の使用が望ましいが，分

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リックス効果が定量分析における問題点である．通常，固体試

38

析の種類によっては他の特定の標準物質を使用することもでき

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料中の10％程度の結晶相を定量することが可能であり，最適

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る．

93

の条件が整えば，10％より少量の結晶相を定量することも可

40

5. 定性分析(相の同定)

94

能である．

41

粉末X線回折による未知試料中の各相の同定は，通例，基準

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6.1. 多形試料

42

となる物質について実験的に又は計算により求められる回折パ

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43

ターンと，試料による回折パターンとの視覚的あるいはコンピ

97

次式で示される．

44

ューターによる比較に基づいて行われる．標準パターンは，理

45

想的には特性が明確な単一相であることが確認された試料につ

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1
Fa＝
1＋ K (Ib／Ia)

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いて測定されたものでなければならない．多くの場合，この方

99

この値は2相の強度比の測定と定数Kの値を得ることにより

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法によって回折角2 又は面間隔d 及び相対強度から結晶性化合

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求められる． K は二つの純粋な多形相の絶対強度比 Ioa／ Iobで

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物を同定することができる．コンピューターを用いた未知試料

101

あり，標準試料の測定から求められる．

49

回折パターンと標準データとを比較する場合，ある程度の2

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6.2. 標準試料を用いる方法

50

範囲の回折パターン全体か，あるいは回折パターンの主要部分

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を用いるか，いずれかの方法により行われる．例えば，それぞ

104

52

れの回折パターンから得られた面間隔 d 及び標準化した強度

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外部標準法は最も一般的な方法であり，測定しようとする混

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Inormの表，いわゆる(d， Inorm)表は，その結晶性物質の指紋に

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合物のX線回折パターンや各ピーク強度を，標準試料の混合物

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相当するものであり，データベースに収載されている単一相試

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を用いて測定した場合と比較する．構造が明らかであれば，構

二つの多形相aとbからなる試料で，相aの割合Faは定量的に

定量分析に用いられる方法には，外部標準法，内部標準法，
スパイキング法(標準添加法)がある．

日本薬局方の医薬品の適否は，その医薬品各条の規定，通則，生薬総則，製剤総則及び一般試験法の規定によって判定する．(通則5参照 )