复杂体系色谱分析中的化学计量学方法

色谱及其联用技术的快速发展使其成为复杂样品分析的重要手段之一。近年来,以色谱为基础的样品预处理、联用、多维色谱等技术的发展极大地提高了色谱技术在复杂样品分析中的能力,在石油化工、临床医学、食品卫生、环境监测、商品检测、地质勘探等领域中均发挥了重要的作用,在代谢组学、蛋白质组学等新兴学科中得到了广泛应用^[1-3]。     

环糊精的理论计算*

环糊精对超分子化学的发展具有重要意义,其特殊的物理和化学性质已经在实验和理论研究中受到广泛关注。本文对近10年来环糊精的理论计算发展情况进行了综述。重点概述了分子动力学模拟结合自由能计算方法在环糊精识别和自组装行为中的应用,最后展望了环糊精未来的理论计算发展方向。     

生物分子计算进展*

由于生物分子在化学反应中具有高度的并行性和识别能力,使生物分子计算在解决组合优化问题中显示出巨大的优势。生物分子计算已成功地应用于计算哈密顿路径、最大集合以及逻辑运算中的SAT类问题等NP完全问题。本文总结了生物分子计算的基本思想与计算方法、生物分子计算的应用与进展,并对生物分子计算的发展趋势作了评述。     

一种有效提取弱信号的新方法

随机共振 ( Stochastic Resonance,简称 SR)最初由 Benzi[1] 于 1 981年提出 ,并在气象学领域中得到了成功的应用 .根据随机共振理论 ,通过加噪声可在某一“共振”点处大幅度提高信号的信噪比 .这种方法也已成功地应用于方波脉冲信号的恢复 [2 ] ,但在化学信号中的应用尚属空白 .我们首次将这种方法用于化学弱信号的检测 ,并在简单喇曼谱图的解析中获得成功 [3 ] .但是 ,加噪声的方法作为一种有效的信号分析手段还显得很不成熟 .具体表现为处理过程较繁 ,分析信号的峰位偏移明显 ,而且结果在一定程度上要依赖人为判断来决定 [3 ] .　　在…     

反相高效液相色谱法分离测定烟草中的多酚类化合物

对植物中9种多酚类化合物的色谱分离条件进行了优化,分别探讨了流动相组成、流动相中醋酸浓度、醋酸溶液与甲醇的比例对保留时间的影响,确定了梯度分离条件,并对9种天然多酚类化合物进行了定量分析。该方法的检测限为13.26~59.29 mg/kg (S/N=3)。在3.0～100.0 mg/L 范围内呈良好的线性关系,相关系数r2为 0.9979~0.9999。9种待测化合物的加标回收率为96.8%~108%,相对标准偏差(RSD)小于3.8% (n=3)。用80%甲醇超声提取烟草样品,并通过优化的色谱条件对其进行分析,测定了实际烟草样品中芸香苷和绿原酸的含量。结果表明,该方法具有一定的实用价值。     

基于周期调节的随机共振算法对化学弱信号的检测研究

提出了一种新的随机共振算法,通过对系统的周期进行调节以实现系统的共振.讨论了实现共振的系统参数,并对模拟信号和拉曼光谱实验信号进行了处理.结果表明,该方法不仅可方便地用于弱化学信号的处理,克服检出信号的滞后现象,而且对不同噪声水平的信号均有良好的适用性.     

小波包分析用于重叠分析化学信号的处理

对小波包分析的算法进行了改进,并将此算法成功地应用于多组分重叠色谱信号的解析.结果表明,本文提出的算法解决了MRSD算法的不足,更适合处理分析化学信号,用于重叠信号的解析时不需重构(逆变换),简化了数据处理步骤,加快了数据解析速度,具有较强的解析能力.对于重叠色谱信号的解析,小波包分析比小波分析具有更强的解析能力.     

Automated Protein Structure Elucidation From 2D NMR

A general method for automated de novo deduction of protein structure from 2D NMR has been developed. The algorithms which extract simple spin coupling topologies from MQF-COSY, construct more complicated spin coupling topologies based upon MQ spectrum including all possible pathways, and extract spin coupling topological fragments for amino acids of a protein, have been implemented in C~(++) language and run on a SUN 4/280 work station. Compared with the manual assignments for melittin, the total identity of the automated de novo method is 86.3%.     

改进的紧束缚势蒙特卡罗方法及其在碳纳米豆荚中的应用

提出了改进的紧束缚势蒙特卡罗方法, 通过减少计算紧束缚势能的原子数目, 大大缩短了模拟计算时间. 对平行纳米管联结的模拟测试结果表明, 与原方法相比, 改进方法的计算效率得到很大提高. 将该方法成功地用于对大体系碳纳米豆荚的模拟研究, 结果表明, 在单壁碳纳米管内部, 相对球面上存在空缺的富勒烯在2000 K左右的温度下可以相互联结, 否则, 只有在4500 K左右的高温下才能观测到富勒烯之间的联结; 富勒烯在管中的相互取向对最终结果影响不大.     

自由能计算揭示苏氨酸对抗冻蛋白与冰晶结合能力的影响

采用分子动力学模拟和自由能计算研究了中等活性黑麦草抗冻蛋白(Lolium perenne antifreeze protein, LpAFP)冰结合位点(Ice-binding site, IBS)上苏氨酸(Thr)含量对其吸附冰晶能力的影响. 构建了一系列LpAFP突变体结构, 使其IBS上苏氨酸含量逐步增加, 其中包括一个对IBS上11个位点的突变, 使每个β片段均具有Thr-x-Thr基序(x是非保守的氨基酸, 主要是疏水氨基酸). 利用重要性采样算法(WTM-eABF)计算了LpAFP及其突变体与冰晶结合过程的自由能变化, 该算法结合了Well-tempering metadynamics的“填谷”和扩展拉格朗日自适应偏置力方法的“削峰”的优点, 显著提高了算法的采样效率. 结果表明, LpAFP突变体的IBS苏氨酸含量越高, 其与冰的结合在能量上越有利. 当突变体具有重复Thr-x-Thr基序时, 其与冰的结合能力最强. 进一步分析表明, 苏氨酸含量越高, IBS结合的液态水分子越多, 与冰晶结合时锚定包合水稳定存在的时间就越长, 抗冻蛋白的IBS与冰面之间的氢键网络也越稳定, 从而提高了抗冻蛋白与冰的结合能力. 增加苏氨酸残基的含量是提高中等活性抗冻蛋白抗冻活性的方法.