本書(shū)在概述藥學(xué)、晶體學(xué)以及藥物晶體學(xué)的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)例詳細(xì)闡述了藥物單晶結(jié)構(gòu)分析、藥物粉晶衍射分析等藥物晶體結(jié)構(gòu)分析技術(shù),講解了它們的發(fā)展歷程、基本原理、分析方法及其在藥學(xué)研究中的應(yīng)用。同時(shí),結(jié)合實(shí)例介紹了Shelxs、Olex2、Diamond等常用藥物晶體學(xué)軟件的使用方法,以及無(wú)序結(jié)構(gòu)的處理方法。最后,介紹了蛋白質(zhì)晶體學(xué)與藥-靶相互作用。
本書(shū)可作為高等院校合成藥物化學(xué)、天然藥物化學(xué)、藥物分析、中藥學(xué)和生物制藥等專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生的教材,同時(shí)也可供從事藥學(xué)研究和晶體學(xué)研究的技術(shù)人員、從事藥品質(zhì)量控制的分析測(cè)試人員參考閱讀。
江仁望,理學(xué)博士,暨南大學(xué)藥學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師,教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計(jì)劃入選者,新世紀(jì)百千萬(wàn)人才工程國(guó) 家級(jí)人選。 1996年獲湖北中醫(yī)學(xué)院中藥學(xué)學(xué)士學(xué)位,1999年獲中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位(藥物化學(xué)), 2002年獲香港中文大學(xué)理學(xué)博士學(xué)位(化學(xué))。博士畢業(yè)后,先后在香港中文大學(xué)中醫(yī)中藥研究所、美國(guó)佐治亞理工學(xué)院(Georgia Institute of Technology)和哈佛醫(yī)學(xué)院 (Harvard Medical School) 從事博士后研究。2008年3月回國(guó),現(xiàn)任暨南大學(xué)藥學(xué)院中藥及天然藥物研究所教授。長(zhǎng)期從事活性天然產(chǎn)物的研究,在天然產(chǎn)物的分離、鑒定及其生物活性等方面有豐富研究經(jīng)驗(yàn)。先后主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、廣東省科技重大專項(xiàng)、廣東省高層次人才項(xiàng)目、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才項(xiàng)目和廣州市協(xié)同創(chuàng)新重大專項(xiàng)項(xiàng)目。在J. Material Chemistry A, Organic letters, Organic Chemistry Frontier, Advanced Synthesis & Catalysis, Journal of Natural Products 等本學(xué)科主流的SCI期刊發(fā)表論文200余篇, 獲得授權(quán)專利10余項(xiàng)。
第1章 藥物晶體學(xué)概述 //001
1.1 晶體學(xué)概述 001
1.1.1 X射線衍射 001
1.1.2 中子衍射 002
1.1.3 電子衍射 002
1.2 晶體學(xué)的發(fā)展歷程 003
1.2.1 X射線衍射分析相關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng) 003
1.2.2 我國(guó)X射線晶體學(xué)的發(fā)展歷程 004
1.3 藥學(xué)概述 005
1.4 晶體學(xué)與藥學(xué)的關(guān)系 005
1.5 藥物晶體學(xué)的研究范圍 008
1.5.1 分子的手性對(duì)藥效的影響 008
1.5.2 晶型對(duì)藥物的影響 009
習(xí)題 010
參考文獻(xiàn) 010
第2章 晶體 //012
2.1 晶體的概念和分類(lèi) 012
2.1.1 物質(zhì)的氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài) 012
2.1.2 單晶、孿晶、粉晶、準(zhǔn)晶、液晶 016
2.2 晶體的對(duì)稱性 018
2.2.1 晶體的特征對(duì)稱元素-平移 018
2.2.2 晶體的宏觀對(duì)稱元素 019
2.2.3 晶體的微觀對(duì)稱元素 020
2.2.4 對(duì)稱元素的組合 021
2.2.5 點(diǎn)群、晶胞和空間群 022
2.3 晶體生長(zhǎng) 030
2.3.1 晶體生長(zhǎng)原理 030
2.3.2 晶體生長(zhǎng)的影響因素 030
2.3.3 有機(jī)分子晶體生長(zhǎng)的常用方法 030
2.4 晶體的保存 033
習(xí)題 033
參考文獻(xiàn) 034
第3章 X射線的產(chǎn)生和性質(zhì) //035
3.1 X射線的產(chǎn)生 035
3.2 X射線的性質(zhì) 036
習(xí)題 037
參考文獻(xiàn) 037
第4章 晶體對(duì)X射線衍射的原理 //038
4.1 衍射現(xiàn)象 038
4.2 勞厄發(fā)現(xiàn)晶體對(duì)X射線的衍射效應(yīng) 039
4.3 布拉格父子發(fā)現(xiàn)晶體對(duì)X射線衍射的條件 039
4.4 X射線衍射原理 040
4.5 衍射信息的記錄方法 041
4.6 晶體結(jié)構(gòu)計(jì)算方法 043
4.7 單晶衍射分析的一般步驟 044
習(xí)題 044
參考文獻(xiàn) 045
第5章 單晶衍射實(shí)驗(yàn) //046
5.1 單晶的選擇 046
5.2 單晶X射線衍射實(shí)驗(yàn)的步驟 046
5.3 單晶衍射實(shí)驗(yàn)的安全注意事項(xiàng) 047
習(xí)題 048
參考文獻(xiàn) 048
第6章 應(yīng)用Shelxs軟件解析晶體結(jié)構(gòu) //049
6.1 Shelxs軟件簡(jiǎn)介 049
6.2 Shelxs軟件安裝 050
6.3 Shelxs軟件的使用 052
6.4 Shelxs軟件的應(yīng)用實(shí)例 053
習(xí)題 083
參考文獻(xiàn) 083
第7章 應(yīng)用Olex2軟件解析晶體結(jié)構(gòu) //084
7.1 Olex2軟件簡(jiǎn)介 084
7.2 Olex2軟件安裝 085
7.3 Olex2軟件解析晶體結(jié)構(gòu)的步驟 086
7.4 Olex2軟件應(yīng)用實(shí)例1 086
7.5 Olex2軟件應(yīng)用實(shí)例2 108
習(xí)題 112
參考文獻(xiàn) 112
第8章 晶體中無(wú)序結(jié)構(gòu)的處理 //113
8.1 無(wú)序概述 113
8.2 無(wú)序的種類(lèi) 114
8.3 無(wú)序的處理方法 115
8.3.1 實(shí)例1 118
8.3.2 實(shí)例2 123
8.3.3 實(shí)例3 126
8.4 總結(jié) 134
習(xí)題 134
參考文獻(xiàn) 136
第9章 使用Diamond軟件繪制晶體結(jié)構(gòu)圖 //137
9.1 Diamond軟件簡(jiǎn)介 137
9.2 結(jié)構(gòu)導(dǎo)入 137
9.3 界面簡(jiǎn)介 139
9.4 繪圖前的設(shè)置 140
9.5 繪圖 142
9.5.1 繪制基本結(jié)構(gòu)單元 142
9.5.2 繪制晶胞 143
9.5.3 繪制多個(gè)晶胞 143
9.5.4 繪制復(fù)雜圖形 145
9.5.5 繪制簡(jiǎn)單拓?fù)鋱D形 148
9.5.6 繪制復(fù)雜拓?fù)鋱D形 149
9.5.7 分子三維結(jié)構(gòu)圖的繪制 149
9.5.8 空腔體積的繪制 152
9.5.9 分子相互作用的繪制 156
9.5.10 晶胞堆積圖的繪制 160
習(xí)題 162
參考文獻(xiàn) 162
第10章 單晶X射線晶體學(xué)在藥學(xué)研究中的應(yīng)用 //163
10.1 微量化合物、新化合物或全未知化合物的分子結(jié)構(gòu)測(cè)定 164
10.2 以共晶方式存在的混合物分子結(jié)構(gòu)測(cè)定 164
10.3 分子絕對(duì)構(gòu)型的測(cè)定 165
10.4 構(gòu)象分析 166
10.5 分子間相互作用分析 166
10.6 原料藥中溶劑分子的確定 167
10.7 生物大分子及其復(fù)合物的結(jié)構(gòu)測(cè)定 167
10.8 計(jì)算機(jī)輔助藥物分子設(shè)計(jì) 168
10.9 獲得可發(fā)表的晶體數(shù)據(jù) 168
習(xí)題 169
參考文獻(xiàn) 169
第11章 藥物粉晶X射線衍射分析 //170
11.1 粉晶X射線衍射分析的發(fā)展歷程 170
11.2 粉晶X射線衍射分析的基本概念 171
11.3 粉晶X射線衍射儀 173
11.4 粉晶X射線衍射分析在藥學(xué)研究中的應(yīng)用 174
11.4.1 基于粉晶X射線衍射技術(shù)的晶型藥物定性鑒別 175
11.4.2 基于粉晶X射線衍射技術(shù)的晶型藥物定量分析 176
11.5 粉晶X射線衍射分析與其他分析方法的聯(lián)用 178
11.6 粉晶X射線衍射與單晶X射線衍射的對(duì)比 179
11.7 X射線與無(wú)定形物質(zhì)的作用 181
11.8 粉晶X射線衍射分析實(shí)例 181
習(xí)題 188
參考文獻(xiàn) 189
第12章 蛋白質(zhì)晶體學(xué)與藥-靶相互作用 //192
12.1 蛋白質(zhì)晶體學(xué)概述 192
12.1.1 蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu) 192
12.1.2 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的測(cè)定方法 195
12.1.3 蛋白質(zhì)晶體學(xué)的發(fā)展歷程 196
12.2 蛋白質(zhì)樣品的準(zhǔn)備 200
12.2.1 常用蛋白表達(dá)系統(tǒng) 201
12.2.2 蛋白質(zhì)的提取、分離和純化 202
12.2.3 蛋白質(zhì)含量測(cè)定 205
12.3 蛋白質(zhì)晶體培養(yǎng) 205
12.3.1 蛋白質(zhì)晶體培養(yǎng)方法 205
12.3.2 蛋白質(zhì)晶體培養(yǎng)過(guò)程 206
12.3.3 蛋白質(zhì)晶體的辨別 207
12.3.4 蛋白質(zhì)晶體培養(yǎng)條件的優(yōu)化 208
12.4 蛋白質(zhì)晶體衍射和數(shù)據(jù)解析 208
12.4.1 蛋白質(zhì)晶體衍射數(shù)據(jù)的收集 208
12.4.2 蛋白質(zhì)晶體衍射數(shù)據(jù)的解析 209
12.5 藥-靶相互作用分析 211
12.6 蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)解析實(shí)例 212
習(xí)題 213
參考文獻(xiàn) 213
附錄1 晶體衍射原始數(shù)據(jù) //214
附錄2 習(xí)題參考答案 //214