代谢组NMR分析与药物毒理研究

代谢组学是定量研究生物体内源性代谢物整体及其变化规律的科学,是系统生物学的一个重要组成部分. 通过代谢组分析,可以较为全面地认识给定生物系统受内因或外因的影响后其生物化学过程变化的规律. 目前,代谢组分析检测技术主要包括核磁共振波谱技术及色谱-质谱联用技术. 代谢组数据分析和挖掘技术主要包括非监督与监督的多变量分析模式识别方法. 目前已被广泛应用于病理生理、基因功能、药物毒理和环境毒理等领域. 该文简要综述了代谢组NMR分析中的实验设计、NMR谱的获取、模式识别技术和代谢组学在药物毒理评价中的应用.      

用NMR技术研究蛋白质-配体相互作用

蛋白质-配体相互作用的研究对理解生命过程、药物设计和药物筛选具有相当重要的科学意义和巨大的经济价值. NMR是研究蛋白质-配体相互作用的最有用的技术之一,有着显著的优势. 本文综述了近年来国际上用NMR技术研究蛋白质-配体相互作用的发展状况和趋势,先介绍表征蛋白质-配体相互作用的重要参数,然后介绍如何判断蛋白质或配体与复合物的化学交换类型以及所能获得的有关蛋白质-配体相互作用的信息,最后介绍具体用于研究蛋白质-配体相互作用的若干NMR技术以及基于NMR的药物筛选技术.     

盐酸四环素中可交换氢和氢键的核磁共振波谱研究

四环素类抗生素是一类广谱抗生素,对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、支原体、衣原体和立克次体感染均具有抗菌活性.本文运用一维（1D）和二维（2D）核磁共振（NMR）技术对盐酸四环素中可交换氢和氢键进行研究,并将研究结果与RNA和蛋白质结合的四环素以及游离药物的晶体结构进行比较,进一步讨论了药物中的氢键构架与药物活性的相关性.最后对盐酸四环素及其同系物的¹H和¹³C NMR信号进行了全归属和分析,并对文献归属结果进行了细微校正.这些结果有助于进一步探索该类药物在更复杂的生物或环境系统中的构效关系.     

拉曼光谱技术在药物分析领域的研究进展

拉曼光谱技术因其可有效避免样品中水的干扰、样品前处理简单、可快速无损分析以及表面增强拉曼可极大增强检测灵敏度等显著特点,在药物分析领域中的应用逐渐增多。本文旨在概述十几年来拉曼光谱技术在药物鉴别、药物定量分析、药物晶型分析、药物生产质控过程监测、药代动力学等方面的具体研究实例,对拉曼光谱技术在药物分析领域中的研究应用进行一次较为全面的综述,为之后该领域研究提供必要参考。     

PEO-PPO-PEO嵌段共聚物的NMR研究进展

PEO-PPO-PEO嵌段共聚物是重要的非离子型高分子表面活性剂,在药物载体和基因治疗等领域有着广阔的应用前景. 核磁共振(NMR)作为重要的研究手段,在研究PEO-PPO-PEO嵌段共聚物胶团及液晶结构形成,揭示嵌段共聚物与各种添加剂或药物分子的相互作用机理,有着独特的优势. 本文重点介绍了¹H、¹³C和²H NMR波谱以及NMR弛豫时间和自扩散NMR等技术在研究PEO-PPO-PEO嵌段共聚物体系中的应用. 简要介绍了NMR技术在PEO-PPO-PEO 嵌段共聚物聚集、调控以及作为药物载体等方面的研究现状.     

模型化研究药物小分子阻滞细胞周期

基于扩散动力学与细胞信号传导动力学，研究药物小分子对细胞周期的阻滞特性.理论模型考虑药物小分子穿越细胞膜输运的动力学特性，以及进入细胞内的药物分子对细胞周期的阻滞效应.研究发现，穿越细胞膜内层进入细胞内的药物分子，将会在很大程度上决定药物分子对相关的靶向基因、蛋白的阻滞功效.细胞膜对药物分子的输运特性，是影响药物分子阻滞细胞周期的关键因素.另外，药物分子的降解程度，将会改变药物分子与靶向基因、蛋白作用时间，进而改变对相关细胞生长增殖的抑制效应.通过对模型中各参数的敏感度分析，我们确认了药物分子穿越细胞膜、进入细胞内过程的多种因素对细胞周期的抑制效应.本文理论结果符合模拟、实验观测，进一步深刻揭示了药物小分子阻滞细胞周期的物理机制，可为设计确切的疗法药物提供必要的参考和新方案.     

荧光法研究可可碱与牛血清白蛋白的相互作用

采用荧光光谱法研究了可可碱这种生物碱药物与牛血清白蛋白(BSA)分子间的相互结合反应.测定了可可碱与BSA反应的结合平衡常数K和结合位点数n.并用同步荧光光谱技术考察了可可碱对牛血清白蛋白构象的影响.证实了可可碱药物与牛血清白蛋白的相互结合作用为单一的静态猝灭过程.可可碱的加入对牛血清白蛋白的构象有影响.     

4-羟氨基-α-吡喃酮甲酰胺类似物的3D-QSAR及分子对接研究

采用Topomer CoMFA方法对42个4-羟氨基-α-吡喃酮甲酰胺类似物进行三维定量构效关系(3D-QSAR)分析.所得最优模型的拟合、交互验证、及外部验证的复相关系数分别为0.926、0.638、0.923,结果表明该模型具有良好的稳定性和预测能力.采用Topomer Search技术在ZINK数据库中进行虚拟筛选,筛选出2个R1基团和16个R2基团,进而设计出32个具有更高活性的新型4-羟氨基-α-吡喃酮甲酰胺类化合物.采用分子对接技术对药物与受体的作用机制进行了研究,结果显示,药物与蛋白酶的ARG47、ILE368和GLY201位点作用明显,该QSAR的研究结果可为新药合成提供理论参考.     

19F-NMR测定甲磺酸帕珠沙星样品中的氟

研究了19F-NMR技术测定甲磺酸帕珠沙星药物样品中氟的检测条件.优化了实验参数,选用三氟乙酸钠作为内标,重水与去离子水混合液作为溶剂的内标绝对法进行定量分析.测定了甲磺酸帕珠沙星药物样品中氟含量.实验表明,氟的加标回收率在99.2%-100.9%之间,标准偏差为0.00446%-0.0652%,相对标准偏差小于1.459%.     

圆二色光谱及其在药物研究方面的应用

对圆二色光谱技术在手性化合物分析中的应用进展进行综述,简单介绍了圆二色光谱的原理和特点,着重阐述了圆二色光谱在药物研究领域中的应用,初步探讨了HPLC-CD联用在该领域的应用.     

我国X射线光谱现场分析技术研究进展

X射线光谱现场分析技术是在现场工作条件下对待测目标体中元素进行快速定性和定量分析的仪器分析技术,被广泛应用于一些大型分析仪器和化学分析方法所不能直接应用的领域。该文回顾了近二十年来我国X射线光谱现场分析技术的研究进展。从现场原位分析和现场取样分析两个角度,评述了现场X射线光谱仪的研究进展和主要技术特征;探讨了X射线光谱现场分析数据处理的关键技术问题,概括了X射线仪器谱解析方法的创新性和演变规律;介绍了我国现场X射线光谱分析在地质普查、环境污染调查、文物现场鉴定、合金分析中的重要应用;评价了国际上X射线光谱现场分析仪的研究现状和进展。提出了X射线光谱现场分析技术的研究方向,以期在更多的应用领域得到长足发展。     

微通道换热器在CO2制冷循环中的发展及特性分析

首先简要回顾了微通道换热器的发展历程,对前人进行的关于微通道换热器的换热特性研究和数值分析进行了分析,并且对以后微通道换热器性能改进和研究给出具体意见.最终得出结论,认为系统地了解微通道换热器各种各样的几何参数对换热和压降的影响,对于将微通道换热器成功地用于紧凑式换热器是非常重要的.     

X射线荧光光谱分析在考古中应用现状和展望

叙述了X射线荧光光谱分析在文物的鉴定、断代、产地及其矿料来源分析、制作工艺和保护等考古研究中的应用现状, 指出目前研究工作中亟待解决的一些问题, 并展望了XRF技术在考古中的应用前景和发展方向,意在提请X射线荧光光谱分析和考古工作者的注意,共同推动X射线荧光光谱分析在考古研究中的应用向纵深发展,为我国的考古事业做出更大的贡献。     

Connecting NSF funding to patent innovation in nanotechnology (2001–2004)

Nanotechnology research has experienced growth rapid in knowledge and innovations; it also attracted significant public funding in recent years. Several countries have recognized nanotechnology as a critical research domain that promises to revolutionize a wide range of fields of applications. In this paper, we present an analysis of the funding for nanoscale science and engineering (NSE) at the National Science Foundation (NSF) and its implications on technological innovation (number of patents) in this field from 2001 to 2004. Using a combination of basic bibliometric analysis and content visualization tools, we identify growth trends, research topic distribution, and the evolution in NSF funding and commercial patenting activities recorded at the United States Patent Office (USPTO). The patent citations are used to compare the impact of the NSF-funded research on nanotechnology development with research supported by other sources in the United States and abroad. The analysis shows that the NSF-funded researchers and patents authored by them have significantly higher impact based on patent citation measures in the four-year period than other comparison groups. The NSF-authored patent impact is growing faster with the lifetime of a patent, indicating the long-term importance of fundamental research.     

拉曼光谱技术在中国古玉、古玉器鉴定和研究中的应用

激光拉曼光谱技术是应用于科技考古研究中的高技术之一,属于无损分析研究,但作为一种很好的无损分析方法它在中国古代玉器研究中的应用并不非常广泛。文章首先介绍了激光拉曼光谱技术的基本原理及近几年来国内外的最新进展,然后从矿物结构与拉曼特征峰之间的关系入手比较了目前国内外5种常见玉石的激光拉曼研究结果。然后分别通过对浙江良渚遗址和河南安阳殷墟遗址出土的4件中国古代玉器与新疆和田地区出产的软玉样品进行对比研究,成功地利用激光拉曼光谱技术对一批中国古代玉器进行了无损鉴定,从而阐明该项技术在中国古代玉器结构测试和材质鉴定中是一种很好的无损分析研究方法。最后,讨论了目前激光拉曼光谱技术在中国古玉和古代玉器研究中存在的局限性并对其发展前景进行了展望。     

纵向涡发生器强化传热的研究历程及进展

首先简要回顾了纵向涡发生器的发展历程,对前人进行的关于纵向涡发生器的实验研究和数值分析进行了归纳分析,并运用场协同原理对纵向涡强化换热的机理进行了初步分析。最终得出结论,对以后纵向涡发生器的发展和研究给出具体意见,认为系统地了解纵向涡发生器各种各样的几何参数对换热和压降的影响,对于将纵向涡发生器成功地用于紧凑式换热器是非常重要的。     

文物研究与保护中的无损分析技术

文物信息的提取与研究对于揭示古代遗物内涵的人类社会、文化等历史信息有着举足轻重的作用。一方面可以了解古代的工艺技术特征,探寻文物制作技术起源及其发展历程;另一方面可以进行病害调查分析,为保护文物提供有效信息。由于文物不可再生的珍贵性,探索和应用现代无损分析技术进行文物研究和保护尤为重要。该文细致梳理了目前主要在文物研究与保护中的无损分析方法及其应用现状：用于文物内部和表面影像分析的X光照相技术、红外成像技术、CT技术、多光谱成像技术和三维激光扫描技术;用于文物表面微观形貌观察和显微结构分析的光学显微镜和电子显微镜;用于文物化学组成分析的X射线荧光光谱和激光剥蚀等离子体质谱分析技术;用于文物物质结构分析的微区XRD、反射式红外光谱和显微激光拉曼光谱分析技术。同时,对这些无损分析技术的优势和局限性进行了初步分析,预期随着科技研究水平的不断提高,这些无损分析技术未来将向着小型化、自动化和便携化的方向发展,在文物研究和保护中有着十分广阔的应用前景。     

仪器分析技术在直接甲醇燃料电池研究中的应用

介绍了仪器分析技术在直接甲醇燃料电池电催化剂及其载体结构,电池反应动力学、产物分析、固体聚合物电解质膜以及电池性能评价等各方面的应用及研究进展。     

基于贵金属纳米簇的电化学发光传感器在生命分析中的应用

为了更好地研究贵金属纳米簇的合成机理、扩展贵金属纳米簇-电化学传感器的应用,阐述和比较了贵金属纳米簇的制备方法、电化学发光原理及特点,重点介绍了贵金属纳米簇-电化学传感器在生命分析领域的应用进展及本课题组相关研究,并展望了其发展和应用前景,以期为贵金属纳米簇电化学传感器在生命分析中的研究提供一定的参考。     

光谱分析在煤结构研究中的进展

煤结构是各类煤相关研究的微观基础,光谱分析作为煤结构研究的重要方法被广泛应用,其在煤结构研究中的进展对光谱分析方法的普及、应用和发展有重要意义。光谱分析方法研究煤结构已成为煤化工领域使用的常规方法,能够快速无损检测,对煤分子结构的破坏小,可为不同环境条件下煤物理化学性质的变化提供有效的检测手段。从光谱分析在煤质、大分子结构、煤中元素三个方面介绍光谱分析方法,主要对傅里叶变换红外光谱（FTIR）、Raman光谱分析、核磁共振谱（NMR）进行综述介绍,阐明其在煤结构研究中的发展历史、应用的关键研究结果及其意义。综合国内外煤结构研究中的多种光谱分析方法及应用现状发现：目前研究并没有彻底解决煤结构特征及性质变化的问题,缺乏对煤结构光谱特征信息共性的总结,未能形成煤中官能团和元素的不同光谱信息数据库,存在光谱特征峰与煤结构信息不对等的问题,即在某波长存在特征峰但无法与煤中官能团匹配,或煤官能团受元素组成、键能等影响对多波长产生响应的问题。现阶段对原煤自然状态下结构的研究已经不能满足煤应用中产生的问题,单一的光谱分析方法不能全面分析煤结构特征,且对影响煤结构光谱特征变化因素的研究较少,尤其是煤样的前处理和煤在萃取等过程中,前处理液和萃取剂对煤光谱特征的影响。展望光谱分析在煤结构的研究中可以从以下几方面入手：光谱分析与其他方法的联用以综合描述煤结构,如化学方法、高分辨率透射电镜(HRTEM)、扫描轨道显微镜（STM）、质谱（MS）等方法的联用,定性、定量全面分析煤结构特征;多种条件下煤结构及光谱特征,现阶段应利用光谱分析方法研究煤在多种条件下的结构特征及性质变化,解决煤在实际应用中的问题。如对煤进行氧化、氢化、热解、燃烧、低温、液化、汽化等处理,分析过程变化和产物特征,有助于推测母体煤的结构,了解煤的性质,控制煤物理化学过程变化中的产物,获取煤的精细化学品;煤光谱分析特征信息库建立,网络大数据背景下建立煤光谱分析特征信息库及可视化数据查询平台,实现多条件模拟假设,演示和探索煤结构在不同条件下的动态变化,利用人工智能、云计算方法实现煤各类光谱数据的处理分析,增强光谱数据信息挖掘,提升数据有效性和实用性。