L-肌肽作为生物活性多肽,在医药、化妆品、保健品、食品等领域具有广泛的应用前景。但是,目前L-肌肽存在产品长径比过大、呈针状、晶体粒度过小且分布不均匀等问题,使得其在过滤、洗涤、干燥和储存等后续处理过程存在诸多困难。同时其堆密度、流动性和可压缩性等参数也不易调控,难以满足制剂过程的要求。因此,本文对L-肌肽结晶过程及其晶体形态调控进行了系统地研究。溶液热力学性质是结晶过程及晶体形态调控研究的基础,本文首先使用静态法测定了L-肌肽在水+(甲醇、乙醇、异丙醇或丙酮)-二元溶剂体系中的溶解度;采用简化Apelblat方程、CNIBS/R-K方程和Jouyban–Acree方程对溶解度数据进行了拟合与分析,建立了溶解度模型;计算了包括溶解吉布斯自由能变、溶解焓变、溶解熵变在内的溶解热力学性质。以L-肌肽结晶过程热力学数据为基础,采用在线浊度仪研究了溶析剂种类、实验温度对L-肌肽溶析结晶过程介稳区和诱导期的影响;基于经典成核理论,分析了诱导期与过饱和度之间的关系,并应用多核理论估算了固液界面张力,确定了晶体成核机理;利用不同晶体生长理论分析了诱导期随过饱和度的变化趋势,确定了晶体生长机理。根据L-肌肽结晶过程的热力学性质和动力学性质,采用溶液结晶法对L-肌肽多晶型进行了系统实验研究,成功开发了L-肌肽的新晶型;通过X射线衍射法、热分析法、显微镜法和波谱分析法对新晶型与原晶型的微观结构和宏观形貌进行了分析与鉴别;比较了L-肌肽多晶型的粉体学性质(晶习、粒度和粒度分布、堆密度、流动性、吸湿性)和溶解特性(溶解度和溶出度),发现新晶型相比原有晶型更有优势。然后,采用在线Raman光谱仪对L-肌肽单变多晶型体系晶型II向晶型I的溶剂介导转晶过程进行了深入研究,考察了溶剂种类对转晶过程的影响;结合离线取样法确定了溶剂介导转晶过程中的速率控制步骤;并利用溶解-沉淀数学模型对转晶过程中溶解、成核和生长动力学进行了模拟与分析。最后,在以上理论研究的基础上,采用反溶析结晶法,在不使用架桥剂的条件下首次制备出了L-肌肽的球形聚集体;通过单因素实验法对实验条件进行了系统地优化,最终获得了单分散的L-肌肽球形晶体,成功改善了L-肌肽晶型I的粉体性质;使用在线粒子成像测量仪监测L-肌肽球形晶体的自组装过程,并提出了其球形结晶机理。综上,本文以改善晶体形态、提高粉体学性质为目标,对L-肌肽结晶过程进行了全面系统地实验研究与理论分析,确定了其热力学和动力学基础数据,并围绕晶型筛选及评价、多晶型转晶过程及球形结晶工艺的开发等方面开展L-肌肽晶体形态调控研究。通过制备呈短棒状的新晶型和原晶型的球形晶体,成功改善了L-肌肽的流动性和堆密度。