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离子通道概述

离子通道概述
离子通道概述

离子通道概述

离子通道是神经、肌肉、腺体等许多组织细胞膜上的基本兴奋单元。它们产生和传导电信号,具有重要的生理功能。由于生物物理学和分子生物学的迅速发展,新的研究技术包括膜片钳技术、分子克隆及基因突变技术等的广泛应用,人们开始从分子水平来解释离子通道的孔道特性、动力学过程结构与功能的关系以及功能的表达和调节等。

第一节离子通道的分类

离子通道必须能够开放和关闭才能实现其产生和传导电信号的生理功能。至尽为止离子通道还没有一个系统的分类法。

1、按激活机制划分:①.电压门控性通道(Voltage-gated channel)或电压敏感性通道、电压依赖性通道、电压操作性通道。其开、关一方面由膜电位(电压依赖性)所决定,另一方面与电位变化的时间有关(时间依赖性)。这类通道在维持兴奋细胞的动作电位方面起重要作用。如Na、K、Ca、Cl 通道等。②.化学门控性通道或递质敏感性通道(Transmitter-sensitive channels)、递质依赖性通道、配体门控性通道(Ligand-gated channel)其开、关取决于与该通道相耦联的受体的状态,直接受该受体的配体的调控。如Ach激活的K+通道,突触后膜的受体离子通道,谷氨酸受体、甘氨酸受体、Υ-氨基丁酸受体等。③.感觉受体通道(Sensory-receptor channels)分布于精细的膜结构上或神经末梢上。许多感觉末梢很小,故任何对代谢或细胞外介质产生的微小干扰都会很快导致膜内物质浓度的变化。这类通道无特异阻断剂,对离子选择性很差,阳离子或阴离子均可通过。

感觉受体有两类:一类是受刺激后受体本身作为通道直接开或关。另一类则要经过第二信使,才能使通道开或关。

某些神经递质可以影响电压门控性通道,而某些化学门控性通道也受膜电位的影响,形成离子通道的“双闸门机制”。

2、按门控的特点来划分①三门控性通道、②双门控性通道(I Na、I to、I si)、③单门控性通道(I k、

I f)、④无门控性通道(I k1、I b)。

3、按离子电流方向划分:①.内向电流通道(I Na、I si、I f、)。②.外向电流通道(Ik1、I k、I to、I kAch、

I kca)。

4、按有无时间依赖性划分:①时间依赖性通道(I Na、I si、I k、I f)。②非时间依赖性通道(I k1、I b、)。

第二节离子通道的分子结构

70年代初期,细胞膜的液态镶嵌模型确立后,就设想离子通道是镶嵌在脂质双分子层中的α型蛋白质。近年的分子生物学研究已证实所有的离子通道都由跨膜蛋白构成。它们形成的亲水性孔道使离子得以进行跨膜转运。研究表明,决定通道机能的主要分子结构在进化过程中具有高度保守性。所有离子通道都从一个共同的古老通道进化而来。电压门控性K+通道在酵母和原生生物都共同拥有,而电压门控性钙通道始见于较高等的原生生物,Na+通道则仅见于多细胞机体。可见。K+通道在系统发生上最原始的,Na+、Ca2+通道都是从它进化而来的。所有电压门控性阳离子通道都有大致相同的蛋白质结构,离子通道蛋白是由许多亚基构成的复合体,其中构成孔道部分的是α(或α1)亚基。各种电压依赖的离子通道的亚基均在膜上形成四个跨膜区(结构域domains),每个跨膜区由6个呈α

螺旋形式的跨膜肽段(S1-S6)及其间的连接肽链所组成。S5-S6的肽链部分贯穿于膜内,是形成亲水性孔道而有选择性的让离子通过的部分。称为孔道区或P区。该区也是药物与毒物等从膜外侧或膜内侧影响通道功能的重要部位。另一个重要的肽段是S4,它含有一些带正电的氨基酸残基(如精、赖氨酸),且在膜电位变化时可在膜内移动,被认为是通道的电压感受器。不同的通道中还有一些小亚基如α2、β、δ、γ等,目前对它们的功能所知甚少,但可能与通道的调节有关,如β亚基与通道的失活过程有关。(图示跨膜肽片段)。

钠通道

一Na通道的一般概况

钠离子通道广泛存在于可兴奋细胞中,现已克隆出至少五中类型的钠通道,其中多数对TTX较敏感,而心肌细胞中存在的一种类型的钠通道(h1型),则对TTX的敏感度较低(较其它钠通道亚型低约200倍)。其原因可能是P区的结构不同。

利用各种膜片电压钳制技术构型,通过TTX标以同位素示踪,研究了各种细胞上钠通道分布的密度,发现不同种类的细胞膜上密度不一样。例如培养心肌细胞上钠通道密度约1-2个/μm2,而成年大鼠游离心肌细胞16个/μm2,若以平均密度为6/μm2计算,则每cm2膜上有钠通道1.6×109个,每个开放的钠通道其电流为24PA,即每秒可通个1.5×108个Na+,这个速度比钠泵转运Na+的速度高105倍。

二Na通道分子结构及生物物理特性

这种通道蛋白的整体结构呈面包圈样(Bagel-like structure),中心为对Na+具高度选择性的孔道。采用重组DNA技术,发现它由1820个氨基酸组成,分子量为208,321道尔顿。其中包括一个大的α亚单位和1-2个小的β亚单位。在通道机能中起核心作用的是α亚单位。(如图):β亚单位虽不直接构成离子孔道,但若将其删除,则钠通道所有机能皆丧失。但在心肌细胞上α亚基不与β亚基相连,单独的α亚基即可表现出完整的通道功能。S5、—S6之间还有两个附加的膜内结构,分别称为SS1

和SS2亚区,这些结构在不同进化程度,不同种属的钠通道蛋白质中都呈高度进化保守性。如图:Na+通道生理模型。

Na+通道对一价离子的选择性顺序为Na+>K+>Rb+>Cs+>Ti+,Na+≈Li+。Na+通道可以透过5种无机离子和7种有机离子。K+可以通过Na+通道,但Na+不能通过K+通道。直径最小的H+也不能通过,而且会抑制其它离子通道,Ca2+很难通过Na+通道。

Na+通道有三大特征:①对Na+选择通透;②电压依赖性激活;③电压依赖性失活。心肌细胞钠通道的激活、失活很快,Na内流仅持续数毫秒。Hodgkin和Huxley根据Na+通道的激活曲线为“S”形,而失活曲线为抛物线形,提出了Na+通道的电学方程为:

I Na=(E-E Na)g Na m3h,

E=膜电位,E Na=Na+平衡电位,g Na=Na+电导,m=激活参数,m3=需要三个粒子同时到达同一位置也开放,h为失活参数。

该公式第1次提出了Na+通道的激活与失活是两个独立的过程,在此基础上,形成Na+通道的“开→关→失活”模型。即:通过内侧有控制激活的m闸门和控制失活的h闸门,一定程度的去极化打开m闸门让Na+通过,如果去极化持续保持,则h闸门一直处于关闭状态。在负极化过程中,m闸门关闭,而h闸门打开,Na+通道失活。

三影响Na+通道的常用药物或毒素

1.阻断剂

①、Na+通道阻断剂:河豚毒素(tetradotoxin)与房蛤毒素(saxitoxin),因阻断剂Na通道外口,故胞外给药才有效

②、局麻药,普鲁卡因、利多卡因为脂溶性化合物,也可阻断Na通道,其作用部位为h闸门,从而改变了正常的激活—失活关系,故为失活促进剂。

③、苯妥英钠、卡马西平对Na+通道的作用与局麻药类似。

④、季铵化合物QX—314、帕乌龙、H+、Ca2+对Na+通道也有一定阻断作用。

2.电压门控调制剂

α—蝎毒(LqTX)和海葵毒素(ATX),β—蝎毒(CsTX),箭毒蛙毒素(batrachotoxin,BTX),木藜芦碱(grayanotoxin,GTX),藜芦碱(Veratridine)、乌头碱、除虫菊脂等,它们影响通道的激失活过程,故又称闸门调制剂。

钙通道

一钙通道分类:原则上存在两大类钙离子通道,即受体激活的钙通道和电压依赖的钙通道。但到目前为止,对受体激活的钙通道缺乏了解,而电压依赖的钙通道已进行了大量的工作,下面做重点阐述。根据其激活电压阈值、失活特性、电导大小、时间和电压依赖性以及药理学敏感性不同可将其分为分为多种亚型。

①、L型:电导较大(25ps),持续活动时间长,其激活需要较强的去极化,衰减慢(不失活),普遍存在于心肌、骨骼肌、神经元等,能与二氢吡啶类DHP特异结合,故也称DHP受体。随时间产生Rundown现象严重,可使Ica减少30-50%,应设严格对照组。可被二氢吡啶、异特定、硫氰唑酮等阻断。Cd2+,Co2+均可阻断。

②T型:电导较小(9ps),阈值低(-70mv,微弱的去极化即可激活)衰减慢(很快失活),在树突中提高弱信号有重要意义,对二氢吡啶类的拮抗剂及Cd2+不敏感。

③N型:见于神经细胞和突触部位,其电导大小和电压依赖性介于L和T型之间,其阈值高,需要较强的去极化作用(-30mv左右)才能激活,失活较快。可能调节突触前末梢释放递质。对DHP不敏感,能被低浓度cd2+所阻断。

④P型—为1989年R。Uinos在Purkinje细胞中发现的。对DHP不敏感,但可被蜘蛛毒素FTX所阻断。

⑤IB型—一种独立的、非常缓慢的Ca2+电流,提供了一种缓慢的去极化作用,是某种起博神经元和神经内分泌细胞分泌神经激素时爆发性冲动的发生基础。在心肌细胞中是构成背景电流的钙通道。

⑥Ic型—具多种功能:触发突触小泡释放递质,调节胞浆酶,影响一些动作电位的上升和平台相。电导值为20—40ps。通常的药理学阻滞剂是Co2+、Mn2+、Cd2+、Ni2+和La2+。

⑦其他:受体活化钙通道、第二信使活化钙通道、机械活化钙通道、背景钙通道、钙释放通道。

二钙离子通道的结构

Ca2+通道为糖蛋白。心肌、平滑肌的L型Ca2+通道结构已明了。L型结构为三个亚基(五个亚单位α1、α2、β、γ、δ)的复合体。

α1亚单位最大(称为CaCB受体)是对Ca2+通道阻滞剂具有高度亲和力的受体,是首要的跨膜亚单位,其余四个为辅助单位。从功能上讲α1最重要。它构成跨膜水通道,DHP结合位点也在上面。α1通道还有两个可与Ca2+结合的亲和位点,α2为一糖蛋白,作用不明。β亚基上有一cAMP依赖的磷酸化位点

三通道的动力学特征

Ca2+通道与Na+通道有相似之处。都是随着去极化出现激活与失活过程,同样呈现S形的激活及指数式的失活化过程。对心肌Ca2+通道研究表明:

①、Ca2+通道的激活、失活,以及再复活所需时间均比Na+通道要长。经Ca2+通道跨膜的Ca2+内向电流,起始慢平均持续时间也长。因而称为慢通道和慢内向电流。

②、通道的离子选择性较差。Ca2+、Na+、K+等可通过。以牛的心室肌细胞为例,在膜电位为0mv,Isi中Ca2+流占53%,Na+流占27%,而K+流也占20%。可见,动作电位平台期的内向离子流,主要由Ca2+负载,但也有Na+参与。

③、慢通道也具有电压依赖性,由激活门(d门)和失活门(f门)双重控制。当膜电位去极到达-40mv 时开始激活此通道,约在+20mv时开始失活,失活时间约持续100ms。

④、慢通道也具时间依赖性。其激活和失活均有一时间过程,用τd和τf表示,此时间常数约比Na+通道的时间常数长20倍。

五通道的药理学

阻断Ca2+通道作用强弱排列如下:La2+>Co2+>Mn2+>Ni2+>Mg2+后多使用Cd2+。(verapamil)和D600,硫氮卓酮(diltiazem),硝苯吡啶(nifedipine)、尼群地平(nitrendipine)均可阻断钙通道。Verapamil 的阻断作用有明显的活动依赖性(频率依赖性),内口阻断。DHP阻断作用无活动依赖性,与Ca2+通道亲和力极高。

圆锥贝壳毒素是Ca2+通道的专一阻断剂。某些DHP类BayK8644、CGp28392和YC—170不仅不阻断钙通道,反而激活它,主要激活L型钙通道。

β-肾上腺能激动剂对心脏的变时变力效应是通过L—型钙通道的反应来实现的,在异丙肾上腺素的作用下,L—型钙通道的活动增强,此过程主要是激活腺苷酸环化酶,通过蛋白激酶A使L—型钙通道的β亚单位磷酸化,而使通道开放。乙酰胆碱作用于M2受体,通过抑制腺苷酸环化酶来抑制L—型钙通道。

钾通道

钾离子通道是广泛存在、种类最多、最为复杂的一类通道。所有的K+通道的作用在于稳定膜电位于极化水平(E k),因此它对导致冲动发放和神经递质释放的去极化作用起抵消作用。钾通道有许多亚型以控制细胞的各种兴奋性影响。

一分类:有近30种,主要有以下几种

二钾通道的基因和分子结构

K+通道与Na+、Ca2+通道属于同一基因家族。K+通道分子的大小只有Na+通道的二分之一或三分之一。由于K+通道的多电导状态,因而设想K+通道为四管通道,各管具有小门,四管合起来有一个总门,这样也可以解释电导高达100—240ps的大K+通道对K+的选择性仍然很好的事实。除电压依赖

性的钾通道外,其余各类钾通道的结构尚未搞清,目前仅电压依赖的钾通道已克隆出几十种亚型,分别属于Kv和IRK两大类。

1.Kv类:即电压依赖性钾通道,根据分子生物学分类为Kv1、Kv2、Kv3、Kv4、Kv 5、Kv6,每一组又按发现克隆次序先后进一步分类,如:Kv1.1,Kv1.2,Kv1.5等。除了Kv1.4为Ito外,其余在功能上属于或接近Kv。在结构上与钠、钙通道相似,2.IRK类:不同于Kv类,它每个α亚基只有两个跨膜片段,(M1和M2)其间H5由连接,因为IRK类的M1、M2和H5序列与Kv的S5、S6和H5类似。

三钾通道阻断剂:

1. 自然界发现的各种毒素:Charybdotoxin (蝎毒)选择性阻断Bkca;denchrotoxin(蛇毒中的一种多肽)阻断Ito;apamin(蜂毒明肽)可抑制平滑肌细胞,神经瘤细胞,肝细胞膜上的Skca。

2. 人工合成:TEA几乎可阻断各型K+通道,但特异性不强;四氨基吡啶(4—AP)选择阻断Ito;硫脲类抗糖尿病药物如:优降糖、D860阻断K ATP;

3. 各种阳离子:Cs2+、Ba2+可阻断多种K+通道;较低浓度的Ba2+可完全阻断心肌细胞的Ik1。

四钾通道的药理学作用

1. 阻滞剂抑制心肌细胞的钾通道,延长动作电位和有效不应期是Ⅲ类抗心律失常药的主要作用机制,它们主要用于治疗室性心律失常,且不抑制心脏收缩功能,由于动作电位延长,Ca2+进入细胞内增加而具有一定的正性肌力作用。所以钾通道阻滞剂的研究和研制成为生理、药理学者的热点。目前重要和新型的Ⅲ类抗心律失常药有:TEA衍生物clofilium、sotaol、UK-68,798、E-4031、RP58866。

2. 开放剂钾通道开放剂是近年来发现的一类新型舒张平滑肌的药物。在体内具有很强的扩管、降压作用,正日益受到人们的关注。已知的钾通道开放剂有:nicorandil,pinacidil,cromakalim,另外,抗高血压药长压定,二氮嗪,二氢吡啶类钙拮抗剂niguldipine都被证明具有钾通道开放剂的作用。钾通道开放剂的作用机制:(1)钾外流引起细胞超极化(2)促进钠钙交换(3)抑制胞内钙释放(4)增加胞内cGMP含量(5)增加儿茶酚胺类神经介质的摄取。

第三节离子通道病

90年代以来,医学界和生物学界开始注意到细胞膜上的电压调控性钠、钾、钙和氯离子通道功能改变与先天性和后天性疾病发生之间的关系,对于离子通道基因缺陷,功能改变与某些疾病关系的研究,将可更新在离子通道生理学、病理学和分子遗传学等方面的知识,有助于开辟离子通道病的治疗新途径。由于离子通道蛋白的改变而导致的疾病就称为离子通道病,人类的离子通道病可分为以下几种:

一.钠通道病

现在认为所有钠通道病基因突变所引起疾病主要与α亚单位的基因改变有关。

1.心肌细胞上现已查明位于染色体3p21-24上的一种称之为SCN5A基因与钠通道(hH1)的组成有关。该基因突变是造成人类第3型长Q-T(LQT3)综合征的根本原因。先天性长Q-T综合征是一种罕见且致死的心脏病,在心肌复极化过程过度延长时,心脏可出现一种由早后除极化异常电活动而诱发的致死性扭转型室性心律失常。

2.骨骼肌细胞上在成人骨骼肌细胞中,与钠通道α亚单位形成有关染色体SCN4基因发生突变,是造成骨骼肌钠通道失活功能异常而产生骨骼肌钠通道病的原因。如:高钾性周期性麻痹、钾的恶化性肌肉僵直、先天性肌僵直及由寒冷所诱发的肌僵直。

二钾通道病

LQT1和LQT2是主要的心脏钾通道病。在长Q-T综合征中,现亦证明其中第1型和第2型(LQT1或LQT2)病人心肌细胞中,位于染色体11p15.5和7q35-36上的KvLQT1基因和HERG 基因发生突变分别与Ikr和Iks通道的功能低下有关。钾通道基因不仅与心脏有关,而且涉及神经系统。发作性共济失调伴肌阵挛是迄今已知的神经系统钾离子通道病。该病由细胞染色体12p13上形成Kv1.1有关的KCNA1基因缺陷所致。在神经细胞,Kv1.1功能低下或丧失可使膜复极电流减弱,细胞容易出现反复放电现象,从而造成神经-肌肉运动失调。

三钙通道病

目前对钙通道病了解较多的是先天性低血钾周期性麻痹症。在这种病人体内已发现骨骼肌细胞染色体12p13.2-pter上与L-型钙通道形成有关CACNL1A1基因发生突变,L-型钙通道的失活功能异常而引起骨骼肌兴奋-收缩过程减弱,产生肌肉收缩无力而麻痹。

四氯通道病

目前发现的氯通道病主要在骨骼肌和肾脏部位,现已知,CLCN1是染色体中与形成骨骼肌细胞氯通道有关的基因,由该基因所形成的氯离子通道称为ClCN1。

ClCN1突变是引起先天性显性和隐性强直病的另一原因。近年来发现即使肾结石症也与肾氯离子基因突变有关。现认为隐性肾结石,高钙肾结石和低血磷性佝偻病是由于染色体的遗传特性改变有关。高钙肾结石是一种先天性肾钙质沉积病,它与一种称为ClCN5的肾脏氯通道基因突变而造成通道功能失调有关,从而引起肾脏对水及多中阴阳离子的调节障碍。另外两种肾病也与肾脏某种亚型氯通道功能障碍有关,其详细机制尚待进一步研究。此外,在人的心房肌及豚鼠、大鼠的心室肌也证明了囊性纤维变性调节因子(CFTR)的存在,CFTR是囊性纤维变性基因的的产物,是一种氯通道电流。细胞囊性纤维化症就是一种与有关的基因突变所引起,它是人类较常见致死性遗传性疾病之一,CFTR基因病变也可造成内皮组织细胞氯离子转运障碍,最终将导致呼吸系统、生殖系统及肠道内皮细胞液体分泌紊乱及汗腺的盐分重吸收障碍。

功能离子液体

功能离子液体的合成及其应用 刘雪琴 (武汉科技大学化学工程与技术学院,湖北武汉,430081) 摘要:离子液体作为一类新型的环境友好的“绿色溶剂”,具有很多独特的性质,在很多领域有着诱人的应用前景。由于离子液体的众多优点,人们越来越多地将离子液体作为一种可设计和修饰的功能型分子,以便从这一新型溶剂中获得更大的应用价值。本文对功能离子液体的合成及应用等方面的研究进展进行了综述。 关键词:离子液体;合成;应用;功能 Synthetic Methods and Applications for the Functionalized Ionic Liquids. Xueqin Liu (College of Science and Metallurgical Engineering, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China) Abstract: Ionic liquids, as a class of novel environmental benign “green solvents”that have remarkable new properties and promising applications in many fields, are receiving more and more attentions. Because of the numerous advantages of the ionic liquid, ionic liquid is widely used as a kind of functional molecules which can be designed and modified. In this paper, some recent research developments on the synthetic methods and applications of the functionalized ionic liquids. Key Words: ionic liquids; synthetize; application; function 1离子液体简介 离子液体是在室温以及相邻温度下完全由离子组成的有机液体物质。但也不是说有大量离子的液体就叫离子液体。例如无机盐如NaCl-AlCl3系的低共熔点为115℃,而CsF-2.3HF 熔点为-16.9摄氏度,他们都不是我们现在说的离子液体,因为不是有机物。其中AlCl3型离子液体较为特殊,组成不固定。但至少它的正离子是有机物,或者是有机取代的铵离子。 一般可以将离子液体分为三类:1.AlCl3型离子液。2.非AlCl3型离子液体。3.其他特殊离子液体。前两种主要区别是负离子不同,正离子主要是三类季铵:咪唑离子、砒啶离子、一般季铵离子。最稳定的是烷基取代的咪唑阳离子。 2离子液体的合成 离子液体种类繁多,改变阳离子/阴离子的不同组合,可以设计合成出不同的离子液体。一般阳离子为有机成分,并根据阳离子的不同来分类。离子液体中常见的阳离子类型有烷基铵阳离子、烷基鏻阳离子、N-烷基吡啶阳离子和N,N’-二烷基咪唑阳离子等,其中最常见

第7版药理学_第二十一章 离子通道概论及钙通道阻滞药

第二十一章离子通道概论及钙通道阻滞药基本要求重点难点讲授学时内容提要 1 基本要求[TOP] 1.1 掌握离子通道特性、分类及生理功能;钙通道阻滞药概念、分类、药理作用及临床应用。 1.2 熟悉钙通道阻滞药的作用机制。 1.3 了解离子通道的分子结构及门控机制;作用于离子通道的药物。 2 重点难点[TOP] 2.1 重点 钙通道阻滞药概念、药理作用及临床应用。 2.2 难点 钙通道阻滞药药理作用及作用机制。 3 讲授学时[TOP] 建议3学时 4 内容提要[TOP]第一节第二节第三节 4.1 第一节离子通道概论 4.1.1 离子通道的特性:离子通道具有两大共同特征,即离子选择性及门控特性。离子选择性包括通道对离子大小的选择性及电荷选择性;另一特征是指离子通道一般都具有相应的闸门,通道闸门的开启和关闭过程称为门控(gating)。 4.1.2离子通道的分类:离子通道按激活方式分为两类:(1)电压门控离子通道(voltage gated channels),即膜电压变化激活的离子通道。通道开、关一方面是与膜电位有关(voltage-dependent),另一方面与电位变化的时间有关(time-dependent),按通过的离子命名,包括电压依赖型钠通道、钙通道、钾通道和氯通道等;(2)配体门控离子通道(ligand gated channels),由递质与通道蛋白分子上的结合位点相结合而开启,按递质或受体命名,如N型乙酰胆碱受体、 -氨基丁酸(GABA)受体。 4.1.3 离子通道的生理功能:决定细胞的兴奋性、不应性和传导性;介导兴奋-收缩耦联和兴奋分泌耦联;调节血管平滑肌的舒缩活动;参与细胞跨膜信号转导过程;维持细胞正常形态和功能完整性。4.2 第二节作用于离子通道的药物[TOP]

离子液体概述及其应用要点

离子液体概述及其应用 前言:离子液体是仅由阴阳两种离子组成的有机液体,也称之为低温下的熔盐。离子液体具有低蒸汽压,良好的离子导电导热性,液体状态温度范围广和可设计性等优点。离子液体所具备的这些其他液体无法比拟的性质,给大部分传统化工反应提供了新的思路,特别是在绿色化学设计中的应用。本文首先阐述了离子液体的基础知识,而后着重讨论了离子液体在催化及有机合成领域,摩擦领域,生物医药领域中的应用。 主题: 一 离子液体概述 1.1离子液体的发展及性质 20世纪时“离子液体”(IL )仅仅是表示熔融盐或溶盐的一个术语,比如高温盐。现在,术语IL 大部分广泛的用在表示在液态或接近室温条件下存在的熔盐。早在1914年,Walden [1]合成出乙基硝酸铵,熔点为12℃,但当时这一发现并未引起关注。20世纪40年代,Hurley 等人报道了第一个氯铝酸盐离子液体系AlCl3-[EPy]Br 。此后对这一氯铝酸盐离子液体系进行了不断的扩充,包括各种基团修饰,如N-烷基吡啶,1,3-二烷基咪唑等,另外研究了此类离子液体系在电化学,有机合成以及催化领域的应用并有很好的效果[2]。但是由于此类离子液体共同的缺点就是遇水反应生成腐蚀性的HCl ,对水和空气敏感,从而限制了他们的应用。所以直到1992年,Wilkes [3]领导的小组合成了一系列由咪唑阳离子与-4BF ,-6PF 阴离子构成的对水和空气

都很稳定的离子液体。此后在全世界范围内形成了研究离子液体的热潮。这是由于ILs 存在很多优异而特殊的性质。(1)液体状态温度范围广,300℃;(2)蒸汽压低,不易挥发;(3)对有机物,无机物都有很好的溶解性,是许多化学反应能够在均相中完成;(4)密度大,与许多溶剂不溶,当用另一溶剂萃取产物时,通过重力作用,可实现溶剂与产物的分离;(5)较大的可调控性;(6)作为电解质具有较大的电化学窗口,良好的导电性,热稳定性。这些特殊的物理化学性质可以产生许多新应用,同时也会提高现有的科技水平。到目前为止,已经合成并报道了大量的ILs ,图1显示了典型的阳离子结构,阴离子结构和侧基链[4]。我们可以通过选择合适的离子组成从而实现ILs 物理化学性质的设计。比如说咪唑阳离子(1-丁基-3-甲基咪唑阳离子)和-4BF 或-4AlCl 组合,生成的离子液体是亲水性的,而同样的阳离子和 -6PF 或-2NTf 产生的是强憎水性的离子液体。 目前研究较多的是咪唑阳离子和吡啶阳离子与含氟阴离子构成的离子液体。

以太网在传输网络中的应用

以太网在传输网络中的应用 摘要:随着以太网的发展,带宽从最初的2Mbps增长到目前的10Mbp,已经增长了千倍以上,对现有的SDH 网络要求越来越高,如何满足用户带宽和网络稳定性要求成为当务之急。本文阐述了基于SDH的以太网业务的传送方式、传送功能和组网方式,并且举例说明了各种组网方式。针对我公司发展现状,结合实际工作,分析了以太网业务对我们在激烈的电信市场竞争中的重要性。 关键词:以太网业务 SDH VCTRUNK 近年来,通信网络技术因与以因特网为代表的计算机网络技术相结合而飞速发展,随着因特网的发展,电子商务、视频点播、网络生活等的需求不断地增长,使得全球范围内的数据业务量迅猛增长,互联网的用户数呈现指数增长的规律,对带宽的需求永无止境。与此同时,作为基础传送网的SDH,其关键技术也在不断进步,新的SDH设备具有高集成度、对ADM 集成和灵活的业务调度能力、多业务传送能力、智能化管理的特点,它采用灵活可变的带宽来适应以太网业务的实际传送。SDH将在业务汇聚层起到协议透明传输和带宽管理的作用,很好地发挥现有网络的功能,配置和控制带宽,动态地从包交换和TDM业务中直接分配带宽,提供逐渐增长的数据带宽。 一、基于SDH的以太网业务传送 1.基于SDH的以太网业务传送方式 传统的SDH传送网络主要针对语音业务,缺乏面对指数型增长的带宽需求和以IP数据为主流的网络所需的扩展性和灵活性。同时,在可预见的未来,面向TDM业务的SDH传输体制将继续存在。但数据业务的增长使得业务提供商和运营商们正在寻求一种方案,从现有的静态TDM复用时代过渡到动态IP业务网时代。 基于下一代SDH的多业务传输平台灵活可变的带宽来适应以太网业务实际传送带宽变化范围大的需求通常采用的方式有两种:一种是采用ML-PPP,灵活捆绑多个VC-12/VC-3通道传送以太网帧;另一种方式是采用多个VC-12/VC-3、VC-4级联或虚级联通道来传送。因为虚级联可以兼容传统的SDH网络,从而得到广泛的应用。 2.基于SDH的以太网业务传送功能 1.1透明传输功能 以太网业务透明传送功能是指将来自以太网接口的信号不经过以太网交换,直接映射到SDH的虚荣器(VC)中,然后通过SDH设备进行点到点的传送。 基于SDH的具备以太网业务透明传送功能的业务传送设备必须具备以下功能: ⑴链路带宽可配置。 ⑵接收的正常数据帧必须能完整的映射到虚容器中,应保证以太网业务的透明性,包括以太网MAC帧、VLAN标记等的透明传送。 ⑶以太网数据帧的封装应采用PPP协议或者LAPS协议和GFP协议。 ⑷数据帧可以采用ML-PPP协议封装或采用VC通道的连续级联或虚级联映射来保证数据帧在传输过程中的完整性。

离子液体(综述)

离子液体的现状、应用及其前景 姓名:丁文章专业:轻工技术与工程学号:6140206024摘要:离子液体因为具有如蒸汽压低,电化学窗口宽,物质溶解性好,稳定诸多优点而被极多的化学工作者关注.本文就离子液里的研究进展.离子液体的类型及应用,离子液体的毒性等几个方面做出详细的阐述,并对离子液体的前景做出了初步的预测. 关键词:离子液体;离子液体的类型;应用;毒性; Abstract:Ionic liquid has the following advantages, wide electrochemical window, steam down material good solubility ,This paper is about of the research progress in the ionic liquid, the types and application of ionic liquids and the toxicity of ionic liquid, and made a preliminary forecast to the prospect of the ionic liquid. Keyword:Ionic liquid;the types of Ionic liquid; application of ionic liquids; toxicity of ionic liquid; 1引言 离子液体[1]是指全部由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的液体,如高温下的KCI,KOH呈液体状态,此时它们就是离子液体,在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质,称为室温离子液体. 离子液体的历史可以追溯到1914年,当时Walden报道了(EtNH2)+HNO3-的合成(熔点12℃) .这种物质由浓硝酸和乙胺反应制得,但是,由于其在空气中很不稳定而极易发生爆炸,它的发现在当时并没有引起人们的兴趣,这是最早的离子液体.1951年F.H.Hurley和T.P. Wiler首次合成了在环境温度下是液体状态的离子液体.他们选择的阳离子是N-乙基吡啶,合成出的离子液体是溴化正乙基吡啶和氯化铝的混合物(氯化铝和溴化乙基吡啶摩尔比为1:2) .但这种离子液体的液体温度范围还是相对比较狭窄的,而且,氯化铝离子液体遇水会放出氯化氢,对皮肤有刺激作用.直到1976年,美国Colorado州立大学的Robert利用AICl3/[N-EtPy]Cl作电解液,进行有机电化学研究时,发现这种室温离子液体是很好的电解液,能和有机物混溶,不含质子,电化学窗口较宽.1992年Wilkes以1-甲基-3-乙基咪唑为阳离子合成出氯化1-甲基-3-乙基咪唑,在摩尔分数为50%的AICl3存在下,其熔点达到了8℃.在这以后,离子液体的应用研究才真正得到广泛的开展. 与传统的有机溶剂相比,离子液体具有如下特点[2]:(1) 液体状态温度范围宽,从低于或接近室温到300℃, 且具有良好的物理和化学稳定性;(2)无色、无臭, 不挥发, 几乎没有蒸气压.(3) 蒸汽压低,不易挥发,消除了VOC(Volatile Organic Compounds)环境污染问题;(4) 对大量的无机和有机物质都表现出良好的溶解能力, 且具有溶剂和催化剂的双重功能,可作为许多化学反应溶剂或催化活性载体;(5) 具有较大的极性可调控性, 粘度低, 密度大, 可以形成二相或多相体系, 适合作分离溶剂或构成反应

各类工业用离子源原理-国外资料

Broad-Beam Industrial Ion Sources 工业用宽光束离子源Staff of Kaufman & Robinson, Inc. H.R. Kaufman 考夫曼博士Technical Note KRI-01

介绍 一束宽的离子束通常直径几厘米或更大。光束直径也比德拜长度大得多,德拜长度是电场能穿透等离子体的典型距离。如果一束宽光束要保持在接近地电位,它就必须被中和(参见Tech. Note KRI-02)。为了中和,在离子束的每一体积中必须有大约相等数量的电子和带正电的离子。对于绝缘的目标,电子和closed-drift离子到达的数量必须相等。目标可以是溅射靶材,也可以是衬底。宽离子束中的离子能不超过2000ev。(单电荷离子通过2000伏特的电势差“跌落”获得2000 eV的能 量。)为了使损伤最小化,能量通常为1000 eV或更少。这里不考虑高能注入型的应用。只考虑防止加工表面损伤从而下降离子能量。宽束离子束有两大类:栅格型和无栅格型。 栅格离子源 栅格离子源的示意图如图1所示,其中描述了直流放电。离子是由圆形或长方形放电室中的放电产生的。可以使用几种类型的电子发射阴极。如图1所示热灯丝类型。离子也可以通过射频放电产生,而射频放电不需要电子发射阴极。通过束流电源,放电室保持在正电位。离子通过屏极上的小孔和加速器栅格被加速,这些栅格一起被称为离子光学。 可以使用不同的网格结构。最常见的是双栅极光学。直流放电时,屏栅极接近阴极电位。通过RF放电,屏栅极与束流电源的正端形成回路。正离子从正极放电室通过离子光学加速到达近地电位的目标。加速器栅格相对周围的真空室是负电位,以防止电子从中和器通过离子光学倒退。假设一个单电荷离子,在使用这类离子源时,离子获得的能量(单位为eV电子伏特)等于束流阳极电压,单位为V。 图一:有栅极离子源原理图 栅极离子源的工作压力在0.5毫托或以下。离子束的输出取决于离子光学设计。束流随着栅格间距的增大和孔径的增加而增大。根据栅格的形状和栅格中孔径的相对位置,离子束可以聚焦到一个小区域,平行,或者聚焦到一个大区域。对于给定的离子光学,离子束电流Ib取决于栅格之间的总电位差. 低电压下离子束电流急剧减小。通过增加负加速电压,可以在低电压下获得较大的离子束电流。但是一个大的负电压可以导致离子束散射,以至于到达目标的离子流实际上是减少了。三栅极光学可以在负电压较大的情况下减小光束散射,但效果有限,而且还会有其他的缺点。 无论使用何种离子光学器件,栅格离子源在低离子能量下都无法达到无栅格端霍尔离子源的离子电流容量。提供对离子轨迹控制的离子光学系统也是栅格离子源中最昂贵的部分,需要最多的维护。

以太网接口PCB设计经验分享

以太网口PCB布线经验分享 目前大部分32 位处理器都支持以太网口。从硬件的角度看,以太网接口电路主要由 MAC 控制器和物理层接口(Physical Layer ,PHY )两大部分构成,目前常见的以太网接口 芯片,如LXT971 、RTL8019 、RTL8201、RTL8039、CS8900、DM9008 等,其内部结构也 主要包含这两部分。 一般32 位处理器内部实际上已包含了以太网MAC 控制,但并未提供物理层接口,因此,需外接一片物理层芯片以提供以太网的接入通道。 常用的单口10M/100Mbps 高速以太网物理层接口器件主要有RTL8201、LXT971 等,均提供MII 接口和传统7 线制网络接口,可方便的与CPU 接口。以太网物理层接口器件主 要功能一般包括:物理编码子层、物理媒体附件、双绞线物理媒体子层、10BASE-TX 编码/ 解码器和双绞线媒体访问单元等。 下面以RTL8201 为例,详细描述以太网接口的有关布局布线问题。 一、布局 CPU M A RTL8201 TX ± 变 压 RJ45 网口 器 C RX± 1、RJ45和变压器之间的距离应当尽可能的缩短. 2、RTL8201的复位信号Rtset 信号(RTL8201 pin 28 )应当尽可能靠近RTL8021,并且,如果可能的话应当远离TX+/-,RX+/-, 和时钟信号。 3、RTL8201的晶体不应该放置在靠近I/O 端口、电路板边缘和其他的高频设备、走线或磁性 元件周围. 4、RTL8201和变压器之间的距离也应该尽可能的短。为了实际操作的方便,这一点经常被放弃。但是,保持Tx±, Rx±信号走线的对称性是非常重要的,而且RTL8201和变压器之间的距离需要保持在一个合理的范围内,最大约10~12cm。 5、Tx+ and Tx- (Rx+ and Rx-) 信号走线长度差应当保持在2cm之内。 二、布线 1、走线的长度不应当超过该信号的最高次谐波( 大约10th) 波长的1/20 。例如:25M的时钟走线不应该超过30cm,125M信号走线不应该超过12cm (Tx ±, Rx ±) 。 2、电源信号的走线( 退耦电容走线, 电源线, 地线) 应该保持短而宽。退耦电容上的过孔直径 最好稍大一点。 3、每一个电容都应当有一个独立的过孔到地。 4、退耦电容应当放在靠近IC的正端(电源),走线要短。每一个RTL8201 模拟电源端都需要退耦电容(pin 32, 36, 48). 每一个RTL8201 数字电源最好也配一个退耦电容。 5、Tx±, Rx ±布线应当注意以下几点: (1)Tx+, Tx- 应当尽可能的等长,Rx+, Rx- s 应当尽可能的等长; (2) Tx±和Rx±走线之间的距离满足下图: (3) Rx±最好不要有过孔, Rx ±布线在元件侧等。

有机合成现状及最新发展

有机合成现状及最新发展 唐彬 (吉首大学化学化工学院08化工一班20084064026) 摘要:本文针对有机合成的现状、合成方法和最新发展及应用进行了综述。同时结合各种技术的发展状况及最新进展与突破,对其前景作了简要概述。 关键词:有机合成最新进展波促进生物催化光化学离子液 0引言 在人类多姿多彩的生活中,化学可以说是无处不在的。据统计,在工业发达国家的全部生产中,化学过程的工业占高比例,以美国为例占到35%。有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、应用以及有关理论和方法的学科[1]。自从1828年合成尿素以来,有机化学的发展是日新月异,其发展速度越来越快,而有机合成则是有机化学的核心,下面就有机合成的方法与应用作一综述: 1绿色有机合成 1.1 高效、无毒的溶剂和助剂 有机溶剂因其对有机物具有良好的溶解性。但有机溶同相合成的剂的较高的挥发性毒性成为有机合成造成污染的主要原因。因此新型绿色反应介质代替有机溶剂成为绿色化学研究的重要方向[2]。目前,水、超临界流体、离子液体、仿酶化学和含氟溶剂作为反应介质的有机合成在不同程度上已取得了一定的进展。用离子液体作有机反应的介质,可获得更高的选择性和反应速率,同时还具有条件温和、环境友好的特点[3]。Vincenzo 等[4]在离子液体中以钯催化烯丙醇的芳基化Heck 反应,可以高选择性地得到芳香族羰基化合物或芳香族共轭醇。Doherty 等[5]在非对称性Diels-Alder 反应中采用离子液体作溶剂,获得了比常规的三氯甲烷溶剂更高的对映选择性和反应速率。 有机合成研究发现,在固态下能够进行的有机反应大多数较溶液中表现出高的反应效率和选择性。无溶剂有机合成具有高选择性、高产率、工艺过程简单和不污染环境、能耗少和无爆炸性等优点。Zhang 等[6]对水介质中1,4-苯醌的芳

离子源

目前,气相质谱和液相质谱的联用已经越来越普及。作为质谱仪中的一个重要组成部分—离子源有哪些种类以及各自不同的用途呢? 首先对于气相质谱(GS/MS)来说,主要有电子轰击电离源(EI)、化学电离源(CI)和场致电离源(FI)及场解吸电离源(FD)。EI是利用一定能量的电子与气相中的样品分子相互作用(轰击),使分子失去电子,电离成离子。当分子离子具有的剩余能量大于其某些化学键的键能时,分子离子便发生碎裂,生成碎片离子。其优点在于它是非选择性电离,只要样品能气化都能够离子化,且离子化效率高、灵敏度高;能够提供丰富飞结构信息,是化合物的指纹谱;有庞大的标准谱库供检索。其缺点在于不适用于难挥发、热不稳定的样品,而且只能检测正离子,不检测负离子。CI是指引入一定的反应气进入离子化室,反应气在具有一定能量的电子流的作用下电离或裂解,生成的离子和反应气分子进一步反应或和样品分子发生离子分子反应,通过质子交换使样品分子电离。其优点在于可以通过控制反应,根据离子亲和力和电负性选择不用的反应试剂,用于不同化合物的选择性检测。其缺点在于也不适用于难挥发和热不稳定样品,谱图重复性不如EI图谱,而且反应试剂容易形成较高的本底,影响检测限。FI和FD是一种软电离方式,由一个电极和一组聚焦透镜组成,形成高达几千伏的强电场,使气态分子的电子被拉出而电离。其优点在于几乎没有碎片离子,没有本底,图谱很干净。缺点在于仅适用于扇形磁场质谱和飞行时间质谱仪,我们常见的四级杆质谱和离子肼质谱都不能配置FI和FD源,而且高压容易产生放电效应,操作也更难一些。EI源是我们最常见的气质离子源。

对于液相质谱(LC/MS)来说,主要有大气压离子源(API)、快原子轰击源(FAB)和基质辅助激光解析电离源(MALDI)三种电离方式。API主要给出分子量信息,一定条件下可以提供有限的信息结构,它又包括电喷雾电离(ESI)和大气压化学电离(APCI)。ESI是指样品溶液从毛细管流出时,在电场及辅助气流的作用下喷成雾状的带电液滴,液滴中溶剂被蒸发,使液滴直径变小,发生“库伦爆炸”,把液滴炸碎,此过程不断重复,形成样品离子。其优点在于能够给出分子量信息,适合于离子型和极性分析物,灵敏度高,高分子量测定,适合毛细管高效液相色谱,缺点在于对液相的流速有一定的限制,在高盐浓度下对离子有抑制。APCI是指样品被迫通过一根窄的管路喷雾针,使其得到较高的线速度,并且给喷雾针高温加热及雾化气,使液流在脱离管路的时候快速蒸发成液体,然后再大气压条件下利用尖端高压放电而使分析物发生气相化学电离。其优点在于使用方便,耐用性好,灵敏度高,可以匹配高流速,适合于非极性至弱极性样品,小分子样品以及抗菌素和碱性药物等。其缺点在于有可能发生热裂解,有低质量端的化学噪声大,有限的结构信息。因此ESI和APCI是互补的。FAB离子化能力强,适用于强极性、挥发性低、热稳定性差和相对分子质量大的样品,对非极性样品灵敏度下降、低质量区以下产生较多干扰峰。MALDI的准分子离子峰很强,几乎没有碎片离子,可以直接分析蛋白质酶解后多肽混合物,对样品中杂质的耐受量较大,适用于多肽、蛋白质、糖蛋白、DNA片段、多糖及其他生物技术产品的分析。API源是我们最常用的液质离子源。 ELEMENT GD双聚焦辉光放电质谱仪

以太网的技术

以太网的技术 1以太网的发展 以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准,组建于七十年代早期。Ethernet(以太网)是一种传输速率为10Mbps的常用局域网(LAN)标准。在以太网中,所有计算机被连接一条同轴电缆上,采用具有冲突检测的载波感应多处访问(CSMA/CD)方法,采用竞争机制和总线拓朴结构。基本上,以太网由共享传输媒体,如双绞线电缆或同轴电缆和多端口集线器、网桥或交换机构成。在星型或总线型配置结构中,集线器/交换机/网桥通过电缆使得计算机、打印机和工作站彼此之间相互连接。由于其简单、成本低、可扩展性强、与IP网能够很好地结合等特点,以太网技术的应用正从企业内部网络向公用电信网领域迈进。以太网接入是指将以太网技术与综合布线相结合,作为公用电信网的接入网,直接向用户提供基于IP的多种业务的传送通道。以太网技术的实质是一种二层的媒质访问控制技术,可以在五类线上传送,也可以与其它接入媒质相结合,形成多种宽带接入技术。以太网与电话铜缆上的VDSL相结合,形成EoVDSL技术;与无源光网络相结合,产生EPON 技术;在无线环境中,发展为WLAN技术。 以太网技术作为数据链路层的一种简单、高效的技术,以其为核心,与其它物理层技术相结合,形成以太网技术接入体系。EoVDSL方式结合了以太网技术和VDSL技术的特点,与ADSL和(五类线上的)以太网技术相比,具有一定的潜在优势。WLAN技术的应用不断推广,EPON技术的研究开发正取得积极进展。随着上述“可运营、可管理”相关关键技术问题的逐步解决,以太网技术接入体系将在宽带接入领域得到更加广泛的应用。 同时,以太网技术的应用正在向城域网领域扩展。IEEE802.17RPR技术在保持以太网原有优点的基础上,引入或增强了自愈保护、优先级和公平算法、OAM等功能,是以太网技术的重要创新。对以太网传送的支持,成为新一代SDH设备(MSTP)的主要特征。10G以太网技术的迅速发展,推动了以太网技术在城域网范围内的广泛应用,WAN接口(10Gbase-W)的引入为其向骨干网领域扩展提供了可能。 随着网络的发展,传统标准的以太网技术已难以满足日益增长的网络数据流量速度需求。在1993年10月以前,对于要求10Mbps以上数据流量的LAN应用,只有光纤分布式数据接口(FDDI)可供选择,但它是一种价格非常昂贵的、基于100Mbps光缆的LAN。1993年10月,Grand Junction公司推出了世界上第一台快速以太网集线器Fastch10/100和网络接口卡FastNIC100,快速以太网技术正式得以应用。随后Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相继推出自己的快速以太网装置。与此同时,IEEE802工程组亦对100Mbps以太网的各种标准,如100BASE-TX、100BASE-T4、MⅡ、中继器、全双工等标准进行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASE-T快速以太网标准(Fast Ethernet),就这样开始了快速以太网的时代。 快速以太网与原来在100Mbps带宽下工作的FDDI相比它具有许多的优点,最主要体现在快速以太网技术可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资,它支持3、4、5类双

离子液体在药物研究中的应用

离子液体在药物研究中的应用 发表时间:2019-11-26T14:40:50.783Z 来源:《中国西部科技》2019年第21期作者:谭俊荣 [导读] 随着社会与经济的发展,生活水平的提高,离子液体因其高度可调性而具备优良的物理化学性质和独特的生物活性,已不再局限于作为溶剂的传统应用。随着对其毒性与生物相容性的深入了解,由于阴阳离子组合的多样性与可设计性,离子液体已经能够弥补市售药物在溶解度、生物利用度和药物输送等方面的不足,在药物开发中潜力巨大。本文通过对离子液体在药物合成、输送作用,以及作为药物活性成分和剂型改良方面的研究与应用进行阐述,并对 谭俊荣 广州康瑞泰药业有限公司 摘要:随着社会与经济的发展,生活水平的提高,离子液体因其高度可调性而具备优良的物理化学性质和独特的生物活性,已不再局限于作为溶剂的传统应用。随着对其毒性与生物相容性的深入了解,由于阴阳离子组合的多样性与可设计性,离子液体已经能够弥补市售药物在溶解度、生物利用度和药物输送等方面的不足,在药物开发中潜力巨大。本文通过对离子液体在药物合成、输送作用,以及作为药物活性成分和剂型改良方面的研究与应用进行阐述,并对离子液体药物的未来发展作出展望。 关键词:离子液体;药物研究;应用 引言 离子液体是完全由阴阳离子组成的室温下为液体的盐,因其强大的空间位阻使得室温下阴、阳离子可以自由振动、转动甚至平动,使整个有序的晶体结构遭到破坏,导致其在室温下呈现出液态的性质。但是,整体上静电场仍占优势,阴阳离子之间存在较强的相互作用,使得离子液体与易挥发易燃的分子型液体如苯、乙醚等有机液体相比几乎无蒸汽压。由于离子液体特殊的结构,使其具有蒸气压低、黏度范围宽、导电性好、溶解能力强及热稳定性高等优点,已被广泛应用于电化学、有机合成、催化工程等领域。Hough等将离子液体分为三代,第一代离子液体主要应用其物理性质,制备功能性溶剂;第二代离子液体应用其化学性质,获得具有独特物理化学性质的功能性材料;第三代离子液体应用其生物活性,制备具有特殊生物活性的目标产物。离子液体具有一定的可设计性,可以通过改变阴阳离子对调节其物理或化学性质。许多常见离子液体的结构或组分和活性药物成分相似,因此已有部分学者对离子液体在药物合成、多功能活性药物及药物传递等方面进行了深入的研究。 1离子液体在药物研究的概述 离子液体(ionicliquids,ILs)由大体积有机阳离子与无机或有机阴离子组成,熔点低于100℃,是在室温或室温附近温度下呈液态的盐,故又称为室温离子液体(roomtemperatureionicliquids,RTILs),其阴阳离子体积很大且高度不对称,强大的空间位阻使室温下的阴阳离子自由振动、转动甚至平动,导致整个有序晶体结构被破坏而表现出液态的性质。ILs最主要的特点就是"可调性",即通过选择不同阴阳离子而具有不同的生物活性或独特的理化性质。ILs发展如下:第一代ILs主要根据其独特的物理性质,如可忽略的蒸气压、高(热、化学)稳定性和低挥发性等用作"绿色"溶剂;第二代ILs主要根据其可调节的理化性质,对于给定的阴离子或阳离子,合理选择相应的反荷离子制备"功能化"ILs,如高能材料、润滑剂和金属离子络合剂等;第三代和最近的ILs主要根据其可调的理化性质并使用低毒性和生物相容性的离子组合,形成具有生物活性的ILs,甚至可以作为APIs,合成特效离子液体,即API-ILs。 2离子液体在药物研究中的应用 2.1利用ILs从天然产物中提取 APIs天然产物一直是新药研发的重要源泉,但在天然产物中提取药物有效成分时需要大量使用VOCs,导致溶剂残留而污染药品,甚至对环境也会造成一定的破坏。研究表明,ILs作为药物提取的溶剂能够较好地克服上述问题。Cull等首次在疏水性离子液体-水双相体系(liquid? liquidextractionswithhydrophobicils,IL-LLE)中提取大环内酯类抗生素红霉素A(arythromycin-A),发现萃取效率与乙酸丁酯-水双相体系相当,因此能够代替常规有机溶剂,从而避免溶剂的毒性和可燃性所带来的经济和环境损害。之后,Freire等采用同样的液-液萃取方法,实现对咖啡因(caffeine)和尼古丁(nicotine)两种生物碱的完全提取,萃取原理主要在于:生物碱中氮氧原子之间的相互作用;ILs中阳离子的酸性氢原子;生物碱芳环与离子液体阳离子之间的π-π相互作用;生物碱的烷基与咪唑基离子的烷基侧链之间的色散相互作用。微波辅助离子液体(microwave-assistedionicliquid,MAIL)与超声辅助离子液体(ultrasound-assistedionicliquid,UAIL)也常用于天然产物中药物的提龋其中,Du等开发的MAIL 方法是将IL作为萃取剂,在最佳萃取条件下,从延胡索中提取脱氢卡维丁(dehydrocavidine),与常规提取方法相比,该方法具有产率高、耗时短、溶剂使用量少且不使用VOCs等优点,因此常用于快速有效提取和分析药用植物中的活性成分。Bi等利用UAIL技术,以1-烷基-3-甲基咪唑氯化物(1-alkyl-3-methylimidazoliumchloride,[Cnmim]Cl,n=2,4,6,8)为萃取剂,从抗心血管病药物丹参中成功提取出丹参酮(tanshinone)活性成分,结果表明,阳离子上烷基侧链越长,ILs与APIs相互作用越强,提取效率也就越高,最后[C8mim]Cl通过阴离子之间的复分解反应转化成疏水性1-辛基-3-甲基咪唑六氟硼酸盐([C8mim]PF6)而与APIs实现分离。 2.2.黄酮类化合物的提取 黄酮类化合物主要是一种具有2-苯基色原酮的化合物,在防治及治疗老年高血压、脑溢血、糖尿病以及过敏性疾病等发挥重要的作用。Zhang等人使用微波辅助法研究了从黄芩中提取黄酮类化合物(黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素和汉黄芩素),结果表明四种萃取物的产率分别是5.18%(30min)、8.77%(90s)、16.84%(30min)和18.58%(3h),与传统的萃取方法相比在萃取效率上有明显的提升,并且发现离子液体的中阴离子种类(Br-、Cl-、BF4-、OAc-和CF3SO3)和咪唑阳离子上取代的烷基链的长度([C2mim]+、[C8mim]+、[C10mim]+和[C12mim]+等)也会对萃取效率产生影响,萃取产率随着烷基链的增长而减小,含Br-离子液体对萃取效率有较强的影响,其原因可能是Br-与四种萃取物发生较强的相互作用,Xie和Swatloski在研究离子液体萃取能力过程中也得到了相似的结论。冯吉等人研究了可以用于降低血小板聚集、预防心脑血管疾病的一类多酚化合物的提取,在超声辅助条件下,以1-丁基-3-咪唑四氟硼酸盐代替有机溶剂为萃取剂提取虎杖中的虎杖苷和白藜芦醇,集提取,分离和纯化与一体,具有提取时间短、溶剂用量少、操作过程简单的特点。张露月等人以离子液体[Bmim]BF4为萃取剂提取金钗石斛总黄酮和石斛碱,与传统的加热回流的方式相比,两组分的产率都有很大的提高,提取时间由90min降为185s,并且扫描电镜(SEM)观察后发现:发现离子液体微波协同处理后处理后的对结构的破坏更为严重,张冕[23]在采取离子液体-微波辅助方法提取女贞子中特女贞苷时,比较不同的提取方式对植物结构形貌的破坏程度也同样发现,离子液体处理后的植物细胞

离子源与质谱仪作用机理

离子源与质谱仪作用机理 质谱离子源及质量分析器的种类及作 用机理 课程名称掺伪掺杂食品鉴别与检验技术 学院专业姓名学号指导老师 二〇一四年七月 质谱离子源及质量分析器的种类及作用机理 质谱分析是一种测量离子荷质比(电荷-质量比)的分析方法,可用来分析同位素成分、有机物构造及元素成分等。其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离,生成不同荷质比的带正电荷的离子,经加速电场的作用,形成离子束,进入质量分析器。在质量分析器中,再利用电场和磁场使发生相反的速度色散,将它们分别聚焦而得到质谱图,从而确定其质量。在众多的分析测试方法中,质谱学方法被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度且得到了广泛应用的普适性方法。与色谱分析技术同为现代掺伪掺杂技术的支撑,色谱是一种分离的手段,而质谱是一种鉴定手段,检验过程中通常采用质谱联用技术。质谱仪器一般由样品导入系统、离子源、质量分析器、检测器、数据处理系统等部分组成。 质谱分析作为一种新型的现代仪器分析手段,因其高灵敏性、高准确性、高选择性、分析检测范围宽以及其定性、定量方面的强大功能等特点,在食品添加剂、激素、抗生素,农兽药残留等食品分析检测领域得到了广泛的应用。下面主要介绍几种主要:质谱离子源及质量分析器的种类及作

用机理。 1 离子源类型——“接口”技术 离子源是使中性原子或分子电离,并从中引出离子束流的装置。它是各种类型的质谱仪不可缺少的部件。离子源的性能决定了离子化效率,很大程度上决定了质谱仪的灵敏度。常见的离子化方式有两种:一种是样品在离子源中以气体的形式被离子化,另一种为从固体表面或溶液中溅射出带电离子。在很多情况下进样和离子化同时进行。常用的离子源有以下几种。 1.1快原子轰击源(Fast Atomic bombardment,FAB) FAB是一种常用的离子源,由Barber研究小组于1981年研发成功并使用,适合于分析离子化能力强,极性强,分子量大、难气化、热稳定性差的样品,例如肽类、低聚糖、天然抗生素、有机金属络合物等,但对非极性样品灵敏度下降、低质量区以下产生较多干扰峰。FAB得到的质谱不仅有较强的准分子离子峰,而且有较丰富的结构信息。但是,它的分子量信息不是分子离子峰M,而往往是(M+H)+或(M+Na)+等准分子离子峰。FAB 主要用于磁式双聚焦质谱仪。 1.2电喷雾电离源(Electrospray ionization,ESI) 样品溶液经色谱柱分离,流经色谱管,到达喷雾针,针上加有3~5kV 的电压,在强电场和雾化气的作用下,溶液迅速雾化产生高电荷液滴,并形成扇状喷雾。在加热辅助气及高温条件下,溶剂迅速蒸发,带电液滴的表面积不断缩小,表面电荷密度逐渐增大。当密度达到“Rayleigh极限”时,带电雾滴中的样品就会由于雾滴发生“库伦爆裂”而分离出来,形成样品离子。带电的碎片离子就在电场的作用下进入质谱的质量分析器进行

第二十一章 离子通道概论及钙通道阻滞药

离子通道概论及钙通道阻滞药基本要求重点难点讲授学时内容提要 1 基本要求[TOP] 1.1 掌握离子通道特性、分类及生理功能;钙通道阻滞药概念、分类、药理作用及临床应用。 1.2 熟悉钙通道阻滞药的作用机制。 1.3 了解离子通道的分子结构及门控机制;作用于离子通道的药物。 2 重点难点[TOP] 2.1 重点 钙通道阻滞药概念、药理作用及临床应用。 2.2 难点 钙通道阻滞药药理作用及作用机制。 3 讲授学时[TOP] 建议3学时 4 内容提要[TOP]第一节第二节第三节 4.1 第一节离子通道概论 4.1.1 离子通道的特性:离子通道具有两大共同特征,即离子选择性及门控特性。离子选择性包括通道对离子大小的选择性及电荷选择性;另一特征是指离子通道一般都具有相应的闸门,通道闸门的开启和关闭过程称为门控(gating)。 4.1.2离子通道的分类:离子通道按激活方式分为两类:(1)电压门控离子通道(voltage gated channels),即膜电压变化激活的离子通道。通道开、关一方面是与膜电位有关(voltage-dependent),另一方面与电位变化的时间有关(time-dependent),按通过的离子命名,包括电压依赖型钠通道、钙通道、钾通道和氯通道等;(2)配体门控离子通道(ligand gated channels),由递质与通道蛋白分子上的结合位点相结合而开启,按递质或受体命名,如N型乙酰胆碱受体、 -氨基丁酸(GABA)受体。 4.1.3 离子通道的生理功能:决定细胞的兴奋性、不应性和传导性;介导兴奋-收缩耦联和兴奋分泌耦联;调节血管平滑肌的舒缩活动;参与细胞跨膜信号转导过程;维持细胞正常形态和功能完整性。4.2 第二节作用于离子通道的药物[TOP]

以太网通道+VLAN+STP+HSRP+3层交换配置

以太网通道+VLAN+STP+HSRP+3层交换配置 由于水平有限,不对的地方还望高手指教,这里先谢过了。由于cisco的PACKET TRACER 5。2还不支持HSRP ,所以只写出了配置步骤。 1.先上拓扑图。 1.路由器RA的配置步骤,这里没有涉及到路由器的很多配置,都是很简单的基本配置,不在详细说明,直接上SHOW R RA#show s % Ambiguous command: "show s" RA#show r Building configuration... Current configuration : 838 bytes ! version 12.2 no service timestamps log datetime msec

no service timestamps debug datetime msec no service password-encryption ! hostname RA ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! no ip domain-lookup ! ! ! ! ! ! interface FastEthernet0/0 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 duplex auto speed auto ! interface FastEthernet1/0 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 duplex auto speed auto ! interface Serial2/0 no ip address shutdown ! interface Serial3/0 no ip address shutdown ! interface FastEthernet4/0 no ip address shutdown ! interface FastEthernet5/0

DART实时直接分析质谱离子源介绍

DART实时直接分析质谱离子源介绍 字体: 小中大|打印|L发布: 2010-8-09 17:45 作者: webmaster 来源: 华质泰科查看: 26088次 实时直接分析(Direct Analysis in Real Time)简称DART,是一种热解析和离子化技术。 DART操作简单,样品置放于DART源出口和一台LC-MS质谱仪的离子采样口,便可进行分析。 适用于分析液、固、气态的各类型样品 由美国J. Laramee和R. Cody(美JEOL公司)于2005年发明,现由IonSense公司商品化生产、制造和销售。获得2005年Pittcon大奖。 DART已广泛应用于药物发现与开发(ADME)、食品药品安全控制与检测、司法鉴定、临床检验、材料分析、天然产品品质鉴定、及相关化学和生物化学等领域。

相比于现行通用的液质联用(LC-MS)技术,DART-MS分析将不再需要繁杂的样品制备和耗时的色谱分离。作为一种“绿色”分析检测技术,DART-MS将不需要化学溶剂的消耗,急剧缩短样品分析周期,和极大地减少对固定资产及人员的投资。 该技术在美欧等国的研究与应用已成燎原之势,并在著名大学(如Purdue,Rice,George Washington,U Maryland)、研究院(如Los Almos NL,NRCC Canada,US Army)、跨国制药公司(如Roche,Merck,Amgen,GSK,Pfizer,Eli Lilly)、国家执法部门(如FBI,FDA,EPA)等相继采用。 DART主要功能 DART能在几秒钟内分析存在于气体、液体、固体或材料表面的化合物,从而对样品无损耗

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