[发明专利]X射线衍射数据分析系统

说明书

本发明属于晶体结构的分析领域，具体涉及一种X射线衍射数据分析系统，包括格式转换模块、数据处理模块、数据分析模块、批处理模块、计算服务模块、资源统计服务模块、用户认证模块。本发明提供的X射线衍射数据分析系统，可以批量进行数据处理，结合人工智能技术，增强数据采集能力，是一种更高效的指标化方法，丰富的可视化分析，能有效的降低人工成本。

技术领域

本发明属于晶体结构的分析领域，具体涉及一种X射线衍射数据分析系统，通过批量处理、自动化执行及可视化分析，提高X射线衍射数据处理效率。

背景技术

XRPD，即通常所说的X射线粉末衍射（X-ray powder diffraction，XRPD）。通常应用于晶体结构的分析。X射线是一种电磁波,入射到晶体时在晶体中产生周期性变化的电磁场。引起原子中的电子和原子核振动，因原子核的质量很大振动忽略不计。振动着的电子是次生X射线的波源，其波长、周相与入射光相同。基于晶体结构的周期性，晶体中各个电子的散射波相互干涉相互叠加,称之为衍射。散射波周相一致相互加强的方向称衍射方向，产生衍射线。

X射线对于晶体的衍射强度是由晶体晶胞中原子的元素种类、数目及其排列方式决定的。X 射线衍射技术已经成为最基本、最重要的一种结构测试手段，在材料科学、生命医学、化学化工、环境科学等众多领域发挥了积极的作用。

药物结晶在制药工艺中粒子形成，并且确定稳定性和最终剂型的药物释放性能上起着重要作用，而杂质的存在会对药品的药效产生不利影响，晶体微观结构也会影响药物性能，因此如何提高结晶纯度和质量十分重要。

当前用于X射线衍射数据分析的系统主要为针对单一数据样本进行精细的处理、加工，如精修、定量分析等，以达到求解晶体结构的目的。因此工具批量处理能力不足，单一样本处理操作成本高；对大量数据的统计分析能力不足；并发计算能力不足。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供X射线衍射数据分析系统，操作更高效，主要应用于制药工业中，药物晶型研究环节，包括盐型的筛选、共晶的筛选、多晶型筛选及单晶培养等。主要表现为，对实验室产生的大量XRPD数据进行批量处理、加工、比对等，提高数据处理环节的效率，降低时间成本，进而加速药物研发的速度。

具体技术方案为：

X射线衍射数据分析系统，包括如下模块：

格式转换模块，基于数据来源的多样式，提供多种原始数据的数据格式转换，包含如下两种类型的数据：分子或晶体结构数据，粉末衍射数据或峰数据；

数据处理模块，用于对粉末衍射数据进行去噪、去本底减背景及数据识别；

数据分析模块，用于对粉末衍射数据进行分析；分析的内容包括寻峰、求面积、重心、积分宽、比对衍射图、聚类及指标化。

批处理模块，用于编辑工作流、运行工作流；所述的编辑工作流，定义对样本数据处理的工作流，对大量同类型的数据进行批量处理，结合人工智能，提高工作效率。

计算服务模块，利用各种算法库封装的计算单元，这些计算单元被打包发布为Docker 镜像，通过任务调度系统传参调用；

资源统计服务模块，提供精确到任务级的计算资源消耗统计，为成本控制提供有效依据；包括任务查询、资源统计功能。

用户认证模块，对用户信息进行认证。

本发明提供的X射线衍射数据分析系统，可以批量进行数据处理，结合人工智能技术，增强数据采集能力，是一种更高效的指标化方法，丰富的可视化分析，能有效的降低人工成本。

本发明提供的X射线衍射数据分析系统，为桌面应用程序，支持Windows7或10，MacOS、Linux 等操作系统，选择相应的安装包进行安装。本发明提供检查并更新依赖。