Orally administered bismuth drug together with N-acetyl cysteine as a broad-spectrum anti-coronavirus cocktail therapy

The emergence of SARS-CoV-2 variants of concern compromises vaccine efficacy and emphasizes the need for further development of anti-SARS-CoV-2 therapeutics, in particular orally administered take-home therapies. Cocktail therapy has shown great promise in the treatment of viral infection. Herein, we reported the potent preclinical anti-SARS-CoV-2 efficacy of a cocktail therapy consisting of clinically used drugs, e.g. colloidal bismuth subcitrate (CBS) or bismuth subsalicylate (BSS), and N-acetyl-l-cysteine (NAC). Oral administration of the cocktail reduced viral loads in the lung and ameliorated virus-induced pneumonia in a hamster infection model. The mechanistic studies showed that NAC prevented the hydrolysis of bismuth drugs at gastric pH via the formation of the stable component [Bi(NAC)₃], and optimized the pharmacokinetics profile of CBS in vivo. Combination of bismuth drugs with NAC suppressed the replication of a panel of medically important coronaviruses including Middle East respiratory syndrome-related coronavirus (MERS-CoV), Human coronavirus 229E (HCoV-229E) and SARS-CoV-2 Alpha variant (B.1.1.7) with broad-spectrum inhibitory activities towards key viral cysteine enzymes/proteases including papain-like protease (PL^pro), main protease (M^pro), helicase (Hel) and angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2). Importantly, our study offered a potential at-home treatment for combating SARS-CoV-2 and future coronavirus infections.

A cocktail therapy comprising bismuth drugs and N-acetyl-l-cysteine is reported to suppress the replication of SARS-CoV-2 via the oral route. The broad-spectrum inhibitory activities of the combination upon key viral cysteine enzymes are verified.     

NeuDATool：支持GPU硬件加速和计算机集群跨节点并行的开源中子散射数据分析软件

实验势精修是20世纪80年代英国散裂中子源无定型材料组开发的用于分析中子散射实验数据的软件. 实验势精修的目标是根据中子散射数据重建样品的三维原子结构. 在过去的几十年,实验势精修被广泛用于中子散射实验数据分析,为实验用户提供了可靠的分析结果. 但是实验势精修是基于共享内存并行计算(OpenMP)的Fortran程序,不支持计算机服务器集群跨节点并行加速和GPU加速;这限制了它的分析速度. 随着计算机服务器集群的广泛建设和GPU加速技术的普遍使用,有必要重新编写EPSR程序以提高运算速度. 本文使用面向对象的C++语言,开发了一套实现EPSR算法的开源软件包NeuDATool;软件通过MPI和CUDA C实现了计算机集群跨节点并行和GPU加速. 使用液态水和玻璃态二氧化硅的中子散射实验数据对软件进行了测试. 测试显示软件可以正确重建出样品的三维原子结构;并且模拟体系达到10万原子以上时,使用GPU加速可以比串行的CPU算法提高400倍以上的模拟速度. NeuDATool为中子实验用户尤其是对熟悉C++编程并希望定义特殊分析算法的实验科学家提供了一种新的选择.     

气力提升系统气液两相流数值模拟分析

污水处理、油田采油、液态金属冷却反应堆和磁流体动力转换器等领域采用气力提升系统有其显著优势.由于不同液体介质与气体介质密度对气力提升系统性能影响较大,因此本文基于Fluent仿真软件,采用欧拉模型、k-ω剪切应力输运湍流模型数值模拟了氮气-水、氮气-煤油、氮气-水银及空气-水、氩气-水、氮气-水下气力提升系统内气液两相流动行为,分析了系统稳定时提升立管内气相体积分数、提升液体流量、提升效率、提升管出口处液体径向速度的变化规律.研究结果表明:1)氮气-水、氮气-煤油、氮气-水银系统中,提升管内液体介质密度越大,提升管内气相体积分数越小、提升液体流量越大、提升效率越高;2)空气-水、氩气-水、氮气-水系统中,提升管内气体介质密度越大,提升管内气相体积分数越小、提升液体流量越大、提升效率峰值越小;3)提升管出口处提升液体径向速度随气体充入量的不断增加而整体波动升高,最终管轴中心附近液体速度较大,管壁附近液体速度较小.本文研究成果为污水处理、气举采油、液态重金属冷却核反应堆和磁流体动力转换器等应用领域的气力提升技术的优化提供科学的理论基础.     

有机锗测定方法的研究

在总结有机锗已有分析方法基础上,介绍了一种分光光度法,它可用于有机锗产品的相态和含量分析。     

单碱基多样性的非测序检测

单碱基多样性（SNP）是最常见的基因突变形式之一,经研究证明与很多疾病相关。虽然测序是检测SNP的重要方法,但其需要检测仪器,且检测时间较长,限制了其临床应用。本文综述了SNP的常见非测序分析方法。首先讨论了检测的热力学问题,并归纳了主要的检测策略：基于杂交的检测,基于链取代反应的检测和酶介导的检测。在三维均相检测方法中,主要介绍了不同信号开关策略,如荧光开关、酶识别开关和场效应开关。三维原位检测不仅能检测SNP,还能提供其细胞定位信息,在细胞异质性较高时更具优势。二维界面检测的识别反应速率和杂交效率受到一定影响,但界面检测能进一步减小干扰,亦便于实现高通量检测。以DNA正四面体探针界面为代表的改良界面具有优良的灵敏度和特异性。同时本文亦讨论了现有方法的局限性,并对SNP非测序检测研究进行展望。     

Low-temperature heat capacity and standard thermodynamic functions of 1-butyl-3-methylimidazolium lactate

The heat capacities of 1-butyl-3-methylimidazolium lactate ionic liquids ([C₄mim][Lact]) were measured with a highly accurate automatic adiabatic calorimeter over the temperature range from 79 to 406 K. And the experimental values of molar heat capacities were fitted to a polynomial equation using least square method in the appropriate temperature ranges. The standard molar heat capacity was determined to be 1734.46?±?5.12 J K^?1 mol^?1 at 298.15 K. The molar enthalpy and molar entropy of the transition were determined to be 15.575?±?0.045 and 64.44?±?0.14 J K^?1 mol^?1. Other thermodynamic properties, such as (H_T???H_298.15) and (S_T???S_298.15), were also calculated. Furthermore, when the temperature reaches 241.87 K, the strongest peaks appeared by analysis of the heat capacity curve. This phenomenon could be explained from the interionic interaction, which is the hydrogen bond between the anions and cations.     

用高效液相色谱手性固定相法拆分芳香仲醇及芳香乙二 醇类手性化合物

在ChiralcelOD和ChiralcelOJ两支多糖类手性固定相上，以各种不同配比的正己烷-异丙醇为洗脱剂对38种带有不同取代基的芳香仲醇及芳香乙二醇类手性化合物的对映体进行拆分，考察了这些外消旋体在这两支手性柱上的色谱行为。结果表明，扬长避短一柱对这些化合物的拆分能力与化合物取代基的性质和位置有关，这些化合物与手性固定相之间的氢键作用和π-π作用是影响手性拆分的重要原因。拆分方法已应用于潜手性酮不对称还原产物的光学纯度的鉴定，并取得了很好的效果。     

沙林酸印迹聚邻苯二胺纳米膜制备及结构表征

采用电化学聚合法合成了对有机磷毒剂沙林具有特异识别的聚邻苯二胺(PPD)分子印迹纳米膜(iPPD).利用石英晶体微天平(QCM)证实了印迹效应的存在，并用循环伏安法(CV)、AFM、XPS进行了系统的结构表征.结果表明，分子印迹膜的膜厚约20 nm，膜的表面呈“石林”状，疏松多孔，具有良好的吸附性能.分子印迹主要影响聚合物的三维排列，而聚合物的化学组成没有发生改变.该种分子印迹纳米膜在选择性检测军用毒剂沙林中具有良好的应用前景.     

高灵敏度高选择性气敏材料--金属酞菁配合物

酞菁配合物是一类重要的光电功能材料.由于它的特殊结构使其成为高灵敏度高选择性气敏材料,具有极好的应用前景.本文在介绍酞菁配合物的结构特点、合成方法、气敏特性及其最新研究进展的基础上,讨论了酞菁配合物的气敏机理及膜结构、中心金属和取代基对气敏性的影响,并对酞菁配合物作为气敏材料的发展趋势进行了展望。     

层状四水硫酸锆催化合成乙二醇单乙醚醋酸酯反应机理的理论研究

采用以量子化学ASED－MO（含原子对排斥的EHMO法）为基础的结构自动优化EHTOPT法,研究了层状四水硫酸锆催化合成乙二醇乙醚醋酸酯的反应机理;构筑了反应组分乙二醇单乙醚羟基上的氢原子通过氢 键与层状四水硫酸锆结晶水上的氧原子结合。同时,还研究了醋酸在四水硫酸锆表面形成正碳离子的结合状态,提出了相应的酯化反应机理,在此基础上推导出的动力学方程与实验结果相符。