Raman and SERS Investigations of Pharmaceuticals pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer

作者:Monica Baia

出品人:

页数:232

译者:

出版时间:2008-7-10

价格:GBP 109.99

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540782827

丛书系列:

图书标签:

拉曼光谱
表面增强拉曼光谱
药物分析
药物化学
光谱学
分子结构
药物鉴定
分析化学
制药分析
生物医学工程

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具体描述

Over the last several years it has become apparent to most researchers that interdisciplinary research is the key to success in the sciencesa (TM) future. The present book exemplifies such interdisciplinary work. Thus, some new derivatives have been prepared by chemists and consecutively analyzed by physicists in order to better understand their physical-chemical properties for future tests to be performed by pharmacists. The book consists of an introductory section and other eight chapters. First, the fundamentals of infrared, Raman and surface-enhanced Raman spectroscopy and those of the theoretical methods employed for the vibrational prediction modes are highlighted. The SERS investigations illustrated in the following chapters are focused on different kinds of drugs: tranquilizers and sedatives, anti-inflammatory drugs, vitamins, drugs with anti-bacterial properties, etc. Since there is an increased interest in designing highly effective and controllable SERS-active substrates, a few newly developed substrates that could contribute to a deeper understanding and knowledge of the adsorption behavior of various types of molecules of pharmaceutical and medical interest are also presented.

《光谱技术在药物化学与分析中的前沿应用》图书简介本书深入探讨了现代光谱分析技术在药物化学、药物开发、质量控制以及复杂生物体系中药物作用机制研究中的前沿应用。全书聚焦于如何利用先进的光谱学工具，从分子层面揭示药物的结构、相互作用、稳定性及其在不同环境下的行为，旨在为药物研发人员、分析化学家以及生物医学研究者提供一个全面、深入且具有实践指导意义的参考。第一部分：光谱学基础与药物分子表征本部分为后续章节奠定理论基础，详细阐述了用于药物分析的几种核心光谱技术的基本原理、仪器配置及数据解释方法。第一章：分子振动光谱学——红外与拉曼的深度融合本章首先复习了傅里叶变换红外光谱（FTIR）和拉曼光谱的基本原理，重点分析了它们在识别药物活性成分（APIs）和赋形剂（Excipients）中的互补性。我们将探讨如何利用高分辨率的红外光谱解析官能团振动模式，从而确定药物晶型（Polymorphism）的差异。随后，深入讨论了拉曼散射的机理，特别是表面增强拉曼散射（SERS）技术在灵敏度提升方面的潜力。本章详细介绍了如何通过分析特定振动峰的位移和强度变化，来监测药物分子在固态、液态混合物中的构象变化，并提供了具体的晶型转换动力学研究案例。第二章：电子光谱与紫外-可见光吸收/荧光技术本章聚焦于电子能级跃迁相关的光谱技术。紫外-可见光（UV-Vis）吸收光谱作为药物定量分析的基石，在本章中被赋予了新的深度，包括如何利用高分辨UV-Vis监测药物的溶解速率和光降解动力学。随后，重点转向荧光光谱学。我们详细分析了不同激发-发射波长组合在药物分子（如具有内源性荧光基团的分子）的定量分析、动力学追踪中的应用。此外，章节还涵盖了时间分辨荧光技术（TRFL）在研究药物与生物大分子（如蛋白质、核酸）结合模式中的应用，特别是如何利用荧光猝灭分析法来精确计算结合常数（$K_a$）。第二部分：先进光谱成像与微观环境探查本部分将讨论如何将光谱技术转化为成像工具，以获取药物在组织、细胞乃至单个晶粒上的空间分布信息，这对于理解药物的局部浓度和释放行为至关重要。第三章：光谱成像技术在药物剂型中的应用本章侧重于化学成像技术，特别是拉曼成像和近红外（NIR）成像。我们详细阐述了如何构建和操作共聚焦拉曼显微镜系统，以实现对复杂多层药片或微球中API和辅料的二维和三维分布重建。章节重点讨论了化学计量学（Chemometrics）在处理高维光谱数据中的作用，包括主成分分析（PCA）和非负矩阵分解（NMF）在识别不同药物组成区域中的应用。此外，NIR光谱在无损检测制药生产过程（如混合均匀性、包衣完整性）中的实时监测（PAT）应用案例被深入剖析。第四章：单分子与细胞水平的光谱分析本章探讨了光谱学在生命科学交叉领域中的极限应用。我们介绍了如何利用高灵敏度的技术（如单分子荧光技术）来研究单个药物分子与靶点蛋白的相互作用过程，从而避免了传统批量实验中信号平均化带来的信息损失。章节还详细探讨了在活细胞成像中，如何利用拉曼和荧光探针来追踪药物的细胞内区室化过程（如进入溶酶体或细胞核），以及药物代谢产物在细胞内的实时积累情况。特别关注了共聚焦拉曼微光谱在分析细胞内微小结构（如脂滴）中药物富集度的能力。第三部分：光谱技术在药物相互作用与生物相容性研究中的进展本部分将焦点从药物分子本身转向其在复杂环境中的行为，特别是与生物大分子和材料表面的相互作用。第五章：药物-生物分子相互作用的光谱解析本章深入探讨了如何使用多种光谱技术组合（如圆二色谱CD、表面等离子体共振SPR结合光谱监测）来全面表征药物与蛋白质/核酸的结合事件。CD光谱在监测药物导致生物大分子二级结构变化方面的敏感性被详细分析。此外，本章还探讨了利用共振能量转移（FRET）原理，结合荧光光谱，来精确测量药物与生物靶标之间纳米尺度的距离变化，从而推断结合机制。对于大分子复合物的结构解析，核磁共振（NMR）在药物结合位点定位方面的关键作用也被纳入讨论。第六章：光谱技术在药物稳定性与降解途径研究中的应用药物的长期稳定性是监管关注的重点。本章系统地介绍了如何利用热重分析-红外联用技术（TGA-FTIR）来研究药物在热、湿应力下的分解路径。重点分析了光化学降解和氧化降解的特征光谱信号。例如，如何通过识别新出现的氧化产物（如过氧化物或醌类结构）的特征峰，来建立药物的降解动力学模型。本章还讨论了如何利用液相色谱-高分辨质谱联用（LC-HRMS）结合光谱确证，来全面鉴定和结构解析微量降解杂质。第七章：先进材料表面的药物吸附与释放机制本章关注药物载体系统和植入式医疗设备中的药物界面行为。详细阐述了如何利用X射线光电子能谱（XPS）和俄歇电子能谱（AES）来分析药物在固体表面（如聚合物、陶瓷）的化学态和深度分布，这对理解药物缓释涂层的设计至关重要。此外，本章还涵盖了利用表面等离子体共振（SPR）技术，实时监测药物从纳米颗粒或脂质体中释放到水相或模拟体液中的动态过程，并结合傅里叶变换离子回斥质谱（FT-IRMS）来提供结合热力学数据。结论与展望本书最后部分对当前光谱技术在药物研究中的优势、局限性进行了总结，并展望了人工智能（AI）和机器学习（ML）在光谱数据解析、高通量筛选以及预测药物分子性质方面带来的革命性潜力。本书旨在推动读者将这些强大的分析工具整合到其日常的药物研发流程中，以期加速新药的发现与优化进程。