BioNMR in Drug Research (Methods and Principles in Medicinal Chemistry, V. 16) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Wiley-VCH

作者:Oliver Zerbe

出品人:

页数:502

译者:

出版时间:2003-01-14

价格:USD 140.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783527304653

丛书系列:

图书标签:

• BioNMR
• Drug Discovery
• Medicinal Chemistry
• NMR Spectroscopy
• Biophysics
• Protein-Ligand Interaction
• Structure-Based Drug Design
• Pharmacokinetics
• Drug Metabolism
• Molecular Recognition

药物研发中的核磁共振波谱学：方法与原理 （Methods and Principles in Medicinal Chemistry, V. 16） 本书聚焦于在现代药物研发领域中，核磁共振波谱学（NMR）作为一种强大工具的应用，涵盖了从基础原理到尖端技术，以及其在小分子药物发现、结构解析、动力学研究和药物-靶点相互作用分析中的具体实践。 第一部分：核磁共振基础与技术进阶 本部分为读者奠定坚实的核磁共振理论基础，并系统介绍适用于药物化学研究的关键技术平台。 第一章：核磁共振基础理论回顾与药物化学视角 本章深入探讨NMR的基础物理原理，包括核自旋的拉莫尔进动、磁矩的产生以及弛豫过程（纵向和横向弛豫）。重点讨论化学位移（Chemical Shift）的产生机制，如何利用它来识别分子结构中的特定原子环境。随后，详细阐述自旋-自旋耦合（J-耦合）的物理本质及其在确定键连接和分子构象中的关键作用。本章将NMR信号的强度与核的丰度、场强直接关联，并引入溶液状态和固态NMR在药物制剂研究中的初步应用差异。特别强调，在药物研发背景下，理解溶液状态下快速分子运动对NMR信号的影响至关重要。 第二章：一维谱的优化与高级处理 虽然二维谱是现代研究的主力，但高质量的一维谱（$^{1} ext{H}$, $^{13} ext{C}$, $^{15} ext{N}$）仍然是结构确证的基石。本章详细讲解了如何通过优化实验参数，如脉冲序列的选择、梯度场的使用和溶剂选择，以最大化信噪比（S/N）。重点讨论了水峰抑制技术（如PRESAT, WET等）在生物分子研究中的重要性，以及如何精确校准化学位移，保证结果的可比性。此外，本章会涵盖谱图解析中的常见挑战，例如谱线展宽、假峰的识别和归属的系统方法。 第三章：二维相关谱的核心技术与结构解析 本章是结构解析的核心。系统介绍COSY (Correlation Spectroscopy)、TOCSY (Total Correlation Spectroscopy) 和HSQC (Heteronuclear Single Quantum Coherence) 等经典二维技术。详细解释COSY中的COSY-45与COSY-90的差异及其对耦合路径的揭示能力。HSQC作为连接碳和氢原子的桥梁，其在快速化合物表征中的不可替代性将得到充分阐述，包括如何利用HSQC确定分子骨架连接。本章还将深入探讨HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Correlation) 的原理，如何利用其长程耦合信息来完成复杂天然产物或药物代谢物的骨架连接与取代基定位。 第四章：高级多维谱与时间域方法 本部分扩展至更复杂的谱学工具，适用于解析分子间的相互作用和复杂结构。讨论NOESY (Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy) 和 ROESY (Rotating-frame Overhauser Effect Spectroscopy)，重点在于NOE（核 오버하우저 效应）强度与原子间距离的平方成反比的关系，这是确定分子三维空间结构和构象（如环的构象、侧链的取向）的决定性证据。同时，介绍梯度增强脉冲序列（如gCOSY, gHSQC），这些技术如何显著提高谱图的纯度和解析度，尤其在处理高浓度样本或复杂混合物时表现出的优越性。 --- 第二部分：核磁共振在药物研发流程中的应用 本部分将理论技术转化为药物研发实践中的具体工具，涵盖从小分子筛选到靶点验证的各个阶段。 第五章：小分子药物的结构确证与纯度评估 在新药发现阶段，化合物库的合成产物需要快速而可靠的鉴定。本章详细描述了NMR如何作为首选的结构解析手段。讨论如何利用多维数据（COSY, HSQC, HMBC, NOESY）的组合，对新合成的先导化合物进行全面的“指纹”式结构解析。此外，NMR在纯度评估中的应用——定量核磁共振（qNMR）——的原理和操作规范将被详细介绍，包括如何使用内标物或基于积分面积的绝对定量方法，精确确定化合物的化学纯度，这对于后续的生物活性测试至关重要。 第六章：药物-靶点相互作用的动力学与结合常数测定 理解药物分子如何与蛋白质靶点结合是药物设计成功的关键。本章聚焦于弛豫时间测量和化学位移扰动（Chemical Shift Perturbation, CSP）技术。解释如何通过监测在存在配体时目标蛋白上特定核的化学位移变化，来识别结合位点。重点讨论$ ext{T}_1$和$ ext{T}_2$弛豫时间的变化如何反映分子在结合状态下的运动性变化。此外，如何利用SPR-NMR或Saturation Transfer Difference (STD) NMR技术，直接检测小分子与大分子（如蛋白质或核酸）之间的特异性结合，并确定结合常数（$K_{ ext{D}}$）的范围。 第七章：利用NMR解析蛋白质结构与构象柔性 对于结构生物学和靶点验证，高分辨率液相NMR在解析中小尺寸蛋白质结构方面的作用不可或缺。本章将讲解利用$^{15} ext{N}$和$^{13} ext{C}$标记的蛋白质数据，如何计算距离约束（基于NOE）和二面角约束（基于J耦合常数），并随后利用软件进行三维结构构建。特别关注结构柔性的分析：如何通过测量不同时间尺度的弛豫参数（如$ ext{R}_{ ext{ex}}$）来量化蛋白结构中存在的动态过程，如环的开合、构象交换等，这些动态信息对于理解药物结合的内在机制至关重要。 第八章：药物代谢产物分析与体内相互作用研究的桥梁 NMR技术在药物代谢物鉴定和体内分析中展现出独特优势。本章讨论如何利用高分辨率LC-NMR系统，分离和鉴定生物样品（如血浆、尿液）中痕量的代谢产物。介绍利用$^{19} ext{F}$ NMR作为探针，监测含氟药物及其代谢物的跨膜转运和体内分布，因为$^{19} ext{F}$信号具有高敏感性和极低的生物背景干扰。此外，探讨核磁共振成像（MRI）技术与分子探针结合，在活体水平上监测药物分布和药代动力学（PK）参数的潜力。 --- 第三部分：新兴技术与计算整合 本部分展望NMR在药物研究中的未来发展方向，特别是与计算化学和人工智能的交叉领域。 第九章：固体核磁共振在晶型与制剂研究中的应用 对于药物的固态形式（晶型、共晶体、无定形固体），其物理化学性质和生物利用度至关重要。本章详细介绍固体NMR（ssNMR）的技术，包括魔角旋转（MAS）技术、超宽带去耦和异核耦合技术。解释如何利用ssNMR来区分不同的晶型（多晶型现象），解析药物分子在固态下的分子堆积模式，并评估药物在载体材料（如聚合物赋形剂）中的分散状态，为药物制剂的稳定性与溶解性提供结构层面的解释。 第十章：计算化学与NMR数据融合的前景 本章探讨NMR数据如何与计算方法相结合，以提高解析的准确性和效率。介绍利用密度泛函理论（DFT）计算化学来预测核磁共振参数（化学位移、耦合常数），并将其与实验数据进行对比验证（Computed-Aided Structure Elucidation）。讨论如何整合分子动力学（MD）模拟结果与NMR弛豫数据，以获得更精确的分子构象分布和运动时间尺度信息，从而优化药物的设计流程。 附录：实验设计与数据质量控制清单 本附录提供一套实用的清单，指导药物化学研究人员在进行关键NMR实验（如定量分析、CSP实验）时，如何进行仪器质量检查、选择合适的参数、以及如何识别和校正常见的系统误差，确保实验结果的可靠性和可重复性。

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这本书在理论深度和实践指导性之间取得了很好的平衡。一方面，它对NMR的基本原理进行了严谨的推导和解释，确保了读者能够建立起扎实的理论基础。另一方面，它又提供了大量实用的实验技巧和方法，指导读者如何在实际研究中应用BioNMR技术。这种“理论与实践并重”的写作风格，使得这本书既适合作为学习教材，也适合作为案头参考书。

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这本书的内容涵盖了NMR在药物研发中的各个方面，包括但不限于目标识别、先导化合物的发现和优化、药物作用机制的研究以及药物的质量控制等。通过阅读这本书，我能够系统地了解NMR技术在药物研发的整个流程中所扮演的角色，以及它所能提供的独特信息。

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这本书的装帧设计给我留下了深刻的印象。封面采用的是一种深邃的海洋蓝，搭配着烫金的“BioNMR in Drug Research”字样，简洁而又不失专业感。书的纸张质感也非常好，厚实且略带哑光，翻阅时不会有刺耳的沙沙声，握在手里有一种沉甸甸的实在感。我特别喜欢封底的那个小小的、很有艺术感的NMR谱图的线条图案，它似乎在诉说着这本书的核心主题，充满了科技感和一种难以言说的神秘吸引力。

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这本书的章节安排非常合理，循序渐进地引导读者进入生物核磁共振（BioNMR）在药物研发领域的广阔天地。从基础的NMR原理介绍，到在蛋白质结构解析、配体结合研究、药物分子动力学模拟等方面的具体应用，再到前沿的NMR技术在药物发现中的最新进展，都进行了详尽的阐述。每个章节的开头都会简要回顾前一个章节的关键内容，并引出本章节将要探讨的重点，这种过渡设计让我在阅读过程中始终保持清晰的思路，不会感到迷失。

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对于我这个初学者来说，书中关于NMR谱图解析的部分非常及时和有帮助。它详细讲解了如何解读不同类型的NMR谱图，例如1D、2D NMR谱图，以及如何通过这些谱图来推断分子的结构和动态信息。书中提供了一些典型的谱图示例，并附有详细的解读过程，这让我能够将理论知识与实际谱图联系起来，逐步提升自己的谱图解析能力。作者还分享了一些常用的谱图解析软件的使用技巧，这为我今后的实验工作打下了坚实的基础。

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我在阅读过程中，特别被书中对实验操作细节的描述所吸引。作者并没有仅仅停留在理论层面，而是深入到实验的每一个关键步骤，例如样品制备的注意事项、参数设置的优化建议、数据采集的常见问题及解决方法等。这些内容对于正在进行BioNMR实验的研究人员来说，无疑是宝贵的经验总结。书中穿插的图表也十分精美，无论是结构图、谱图还是流程图，都清晰明了，有助于我更好地理解复杂的概念和实验过程。

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作为一名科研工作者，我一直在寻找一本能够全面、深入地介绍BioNMR在药物研发中应用的图书。这本书的出现，无疑满足了我的这一需求。它不仅提供了最新的技术进展，也总结了该领域的重要原则和方法。我非常期待能够将书中的知识和技巧应用到我自己的研究中，为药物研发贡献一份力量。

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这本书中的案例研究部分尤其令人兴奋。通过阅读不同药物研发项目中BioNMR技术的实际应用，我能更直观地感受到这项技术在解决实际问题中的强大能力。作者选择了多个具有代表性的案例，从靶点蛋白的结构确证，到候选药物与靶点的相互作用机制研究，再到药物代谢产物的鉴定，覆盖了药物研发的多个关键环节。这些案例的分析深入透彻，不仅展示了BioNMR技术的优势，也指出了其局限性以及如何克服这些局限性的思考。

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书中的参考文献列表非常详尽，涵盖了许多重要的开创性研究和最新的研究进展。这对于想要进一步深入了解某个特定主题的研究人员来说，是一个非常宝贵的资源。我可以通过这些参考文献，找到更多相关的文献资料，拓展我的知识视野，并了解该领域的研究前沿。

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这本书的语言风格非常专业，但又不会过于晦涩难懂。作者善于用清晰、准确的语言来解释复杂的概念，并使用大量的图表和实例来辅助说明。即使是对NMR不太熟悉的读者，也能在阅读过程中逐渐理解和掌握书中的内容。

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