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药物分子多晶型预测技术发展与展望

药学学报 2024年第1期59卷 76-83页

作者：郭妹丁文星彭勃刘劲风苏沂菲朱彬任国宾华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室上海市新药设计重点实验室上海市细胞代谢光遗传学技术前沿科学研究基地制药工程与过程化学教育部工程研究中心药物晶体工程技术研究实验室上海200237

大部分的化学药物都存在多晶型现象。药物多晶型的理化性质差异直接影响固态药物制剂产品的稳定性、有效性和安全性,因此药物多晶型的研究是药物化学、制造和控制的重要组成部分,也是影响高端原料药及制剂质量的关键因素。多晶型预测技... 详细信息

大部分的化学药物都存在多晶型现象。药物多晶型的理化性质差异直接影响固态药物制剂产品的稳定性、有效性和安全性,因此药物多晶型的研究是药物化学、制造和控制的重要组成部分,也是影响高端原料药及制剂质量的关键因素。多晶型预测技术可以高效指导试错性实验的筛选,降低传统筛选实验遗漏稳定晶型带来的风险。药物分子多晶型预测技术正在不断发展进步,最初是基于量子力学和计算化学等理论计算,后有应用人工智能的机器学习关键技术,以及联合理论计算和机器学习两者优势共同预测晶体结构。目前,准确预测药物分子晶型依旧具有挑战性,但有望借鉴并综合现有技术,开发更加精确且高效的预测晶型技术。

关键词：药物多晶型晶体结构预测机器学习计算化学

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颗粒状污泥生物炭对锌铜共污染水体的吸附效应分析

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环境科学学报 2024年第3期44卷 95-104页

作者：徐昊史广宇田晓庆吴贝贝钱飞跃施维林苏州科技大学环境科学与工程学院苏州215009 中国科学院南京土壤研究所南京210008

以城市脱水污泥为原料,经不同温度热解制备颗粒状污泥生物炭(BC),并采用硝酸酸化处理得到改性污泥基生物炭(NBC),用于单一和复合重金属溶液体系中锌铜的吸附去除.结果表明:硝酸改性剂导致了生物炭pH和灰分的降低,而生物炭的比表面积和... 详细信息

以城市脱水污泥为原料,经不同温度热解制备颗粒状污泥生物炭(BC),并采用硝酸酸化处理得到改性污泥基生物炭(NBC),用于单一和复合重金属溶液体系中锌铜的吸附去除.结果表明:硝酸改性剂导致了生物炭pH和灰分的降低,而生物炭的比表面积和孔体积却有所提升,含氮官能团类型也更加丰富.热解温度为500℃的改性污泥基生物炭(NBC500)对重金属的吸附性能最佳;且在溶液初始pH=7时吸附效果最好,对初始浓度分别为200和150 mg·L^(-1)的锌铜去除率达75.51%和87.12%.单一金属体系中,NBC500对Zn^(2+)和Cu^(2+)的最优施加量分别为10和12.5 g·L^(-1);而在复合污染体系下,生物炭最佳投加量为25 g·L^(-1).NBC500对重金属的单位吸附量在两种体系中均呈现出Cu^(2+)>Zn^(2+)的规律,且不存在协同或拮抗作用.NBC500的吸附过程均更符合Elvoich动力学(R^(2)>0.96)和Langmuir吸附等温线模型(R2>0.98),这表明重金属在非均匀固体表面被吸附,且固定方式较为多元.此外,机理分析表明颗粒状污泥生物炭对2种重金属的吸附机制主要是官能团络合(胺基、硝基等)、孔隙填充和静电相互作用.实验所制备的NBC500吸附提升效果显著,兼具便于从水体分离的优势,有利于实现“以废治废”的环保目标.

关键词：颗粒状污泥重金属生物炭吸附共污染

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侧流与主流磷回收工艺对比及调控因子分析

中国环境科学 2024年第1期44卷 103-113页

作者：李璐张玥邵鸿渝倪敏黄勇潘杨苏州科技大学环境科学与工程学院江苏苏州215009 城市生活污水资源化利用技术国家地方联合工程实验室江苏苏州215009 江苏省环境科学与工程重点实验室江苏苏州215009

从污水中回收磷是缓解磷资源危机的有效途径,目前,污水处理厂常用的磷回收工艺主要为从剩余污泥中回收磷的侧流工艺,存在工艺复杂、回收效率低等问题.以生物膜为主体的主流磷回收工艺可实现磷的同步去除与富集,工艺简单且高效,因此更具... 详细信息

从污水中回收磷是缓解磷资源危机的有效途径,目前,污水处理厂常用的磷回收工艺主要为从剩余污泥中回收磷的侧流工艺,存在工艺复杂、回收效率低等问题.以生物膜为主体的主流磷回收工艺可实现磷的同步去除与富集,工艺简单且高效,因此更具发展前景.两种工艺在运行原理及模式上存在显著差异,因此对两者的调控措施不尽相同.本文分别以A^(2)O工艺和生物膜序批式反应器工艺为代表,对比了侧流和主流磷回收工艺在运行原理及模式上的异同,并以聚磷菌的代谢机理为基础,总结了温度、pH值、水力停留时间、溶解氧、碳源和蓄磷量等调控因子对两种工艺产生的影响,并阐述了其差异化机制,以期为生物膜磷回收工艺的进一步发展提供参考.

关键词：磷回收强化生物除磷工艺对比生物膜序批式反应器调控因子

混合接种PN与PN/A颗粒污泥快速启动连续流自养生物脱氮反应器

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环境科学 2024年第7期45卷 4082-4089页

作者：贺伶俐刘亚茹刘文如王建芳俞益辉钱飞跃苏州科技大学环境科学与工程学院苏州215009 城市生活污水资源化利用技术国家地方联合工程实验室苏州215009 苏州太湖中法环境技术有限公司苏州215155

在连续流条件下,快速培养亚硝化-厌氧氨氧化(PN/A)颗粒污泥是实现污水高效生物脱氮处理的关键技术.与PN/A污泥相比,亚硝化(PN)颗粒污泥具有生长周期短、易于批量化培养的优点,并可作为富集厌氧氨氧化菌(AMX)的载体.在3个完全混合流反应... 详细信息

在连续流条件下,快速培养亚硝化-厌氧氨氧化(PN/A)颗粒污泥是实现污水高效生物脱氮处理的关键技术.与PN/A污泥相比,亚硝化(PN)颗粒污泥具有生长周期短、易于批量化培养的优点,并可作为富集厌氧氨氧化菌(AMX)的载体.在3个完全混合流反应器(R1~R3)中,分别按照质量比3∶1、1∶1和1∶3混合接种PN/A和PN颗粒污泥,并通过设置高氨氮负荷、短水力停留时间和强水力剪切条件,成功启动了连续流自养生物脱氮工艺.结果表明,尽管R3的启动时长较R1和R2更长,但污泥接种比并未显著影响连续流反应器在稳定状态下的脱氮性能,总氮去除负荷均可达到2.6 kg·(m^(3)·d)-1以上.接种的PN颗粒污泥通过提供好氧氨氧化菌种(AOB),为AMX生长供给了充足的亚硝态氮基质,充分发挥了培养PN/A颗粒污泥的前驱体作用.由高通量测序结果可知,R1~R3中成熟颗粒的微生物丰度和多样性指数均明显高于接种污泥.AOB(Nitrosomonas属)和AMX(Candidatus Kuenenia和Brocadia属)与Chloroflexi、Bacteroidetes和Chlorobi等异养菌门是驱动自养生物脱氮和维持颗粒结构稳定的关键菌群.总之,PN与PN/A颗粒污泥的混合接种是快速启动连续流自养脱氮工艺的可行策略,对工程应用具有指导意义.

关键词：自养生物脱氮颗粒污泥连续流混合接种菌群结构

氧化剂类型对rGO/CNTs催化膜去除水中消炎药成分的影响

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化工进展 2024年第3期43卷 1436-1445页

作者：严昱夏芯骆俊鹏刘大朋钱飞跃苏州科技大学环境科学与工程学院江苏苏州215009 城市生活污水资源化利用技术国家地方联合工程实验室江苏苏州215009

磺胺吡啶(SSZ)与甲氧苄啶(TMP)是常用的消炎药组合,其排入水体后可能引发生态风险。为实现污染物的高效净化,将还原氧化石墨烯和碳纳米管(rGO/CNTs)复合碳层负载于微滤膜表面,并通过活化多种氧化剂,建立了可实现连续处理的原位催化氧化... 详细信息

磺胺吡啶(SSZ)与甲氧苄啶(TMP)是常用的消炎药组合,其排入水体后可能引发生态风险。为实现污染物的高效净化,将还原氧化石墨烯和碳纳米管(rGO/CNTs)复合碳层负载于微滤膜表面,并通过活化多种氧化剂,建立了可实现连续处理的原位催化氧化体系。研究结果表明,过二硫酸盐(PDS)和过一硫酸盐(PMS)分别是rGO/CNTs催化膜去除水中SSZ和TMP的最佳氧化剂,而过氧化氢(H_(2)O_(2))体系的除污效能随运行时间衰减较快。由活性氧组分淬灭实验、碳层表面基团表征和密度泛函理论计算可知,碳层缺陷结构是吸附、活化PDS和PMS分子,诱发表面氧化和单线态氧(^(1)O_(2))等非自由基氧化的关键位点。与羟自由基(·OH)反应占主导的H2O2体系相比,PDS和PMS催化氧化具有明显的目标物选择性,能够更有效地抵抗水体背景物质的干扰和减缓膜污染的形成。上述发现对于进一步优化碳质催化膜的功能设计、推动原位催化氧化新技术发展具有指导意义。

关键词：催化膜石墨烯过氧化物消炎药成分

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粒径影响改性凹凸棒土抑制甲烷爆炸实验研究

工程热物理学报 2024年第6期45卷 1857-1862页

作者：陈凯峰杨克纪虹邢志祥蒋军成常州大学安全科学与工程学院、应急管理科学与工程学院常州213164 山东海科新源材料科技股份有限公司东营257000

自主搭建小尺寸半封闭可视化爆炸实验平台,探究不同粒径改性凹凸棒土粉体对甲烷爆炸的影响。研究结果表明:小粒径粉体的抑爆效果最好,使最大爆炸超压下降了36.05%,最大爆炸超压出现的时间延迟了17.5 ms,火焰传播速度峰值同比下降了24.50... 详细信息

自主搭建小尺寸半封闭可视化爆炸实验平台,探究不同粒径改性凹凸棒土粉体对甲烷爆炸的影响。研究结果表明:小粒径粉体的抑爆效果最好,使最大爆炸超压下降了36.05%,最大爆炸超压出现的时间延迟了17.5 ms,火焰传播速度峰值同比下降了24.50%。同时,借助高速摄影系统记录下爆炸全过程的视频图像,对火焰结构、锋面形状等进行分析。

关键词：改性凹凸棒土粉体甲烷抑爆粒度分布

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激光扫描共聚焦高速显微成像行间错位校正

激光与光电子学进展 2024年

作者：万海滨黄维季林吴爽夏蔚刘玉龙张运海中国科学技术大学生物医学工程学院(苏州)生命科学与医学部中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏省医用光学重点实验室苏州大学附属第二医院

在激光扫描共聚焦显微成像系统中，为了最大程度地提高成像帧速率，需要在振镜往返扫描时采用逐行采样的方式进行成像，这种成像方式会带来图像的行间错位，导致图像质量大幅降低。为解决这个问题，本文从自然图像行间相似度大这个先验... 详细信息

在激光扫描共聚焦显微成像系统中，为了最大程度地提高成像帧速率，需要在振镜往返扫描时采用逐行采样的方式进行成像，这种成像方式会带来图像的行间错位，导致图像质量大幅降低。为解决这个问题，本文从自然图像行间相似度大这个先验知识出发，对错位图像的奇偶行进行互相关计算得到行错位量，并通过基于k均值聚类的算法消除图像暗光区域对错位量计算的影响并计算出总错位量，最后根据扫描成像的过程将图像转换为一维数据，使用基于傅里叶变换的方法在频域对图像数据进行亚像素级的校正。经实验验证，在自主搭建的激光扫描共聚焦成像系统中，本文提出的算法流程在30f/s的高速成像场景中将图像错位量降低了96%，可以有效地校正错位图像，且具有一定的鲁棒性。

关键词：激光扫描共聚焦显微成像错位校正互相关法 k均值聚类傅里叶变换

胸锁乳突肌缝线定位联合肌间隙注水分离在经腋窝无充气腔镜甲状腺手术中的应用

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中国普通外科杂志 2024年第5期33卷 780-787页

作者：郑向欣杨鹏管晓青陈志峰许南敢田明明黄超王付超佘欣远王前玉朱小朝江苏省宿迁市第一人民医院/徐州医科大学宿迁临床学院甲乳外科江苏宿迁223800 江苏省宿迁市第一人民医院/徐州医科大学宿迁临床学院病理科江苏宿迁223800

背景与目的:目前较为常用的腔镜甲状腺手术入路主要有经腋窝入路、经胸乳入路及经口入路等。经腋窝入路相较于其他术式,其利用颈部肌肉的自然间隙建腔,在颈前带状肌深面显露甲状腺并进行手术操作,对颈部功能影响较小,而且无需充CO_(2),... 详细信息

背景与目的:目前较为常用的腔镜甲状腺手术入路主要有经腋窝入路、经胸乳入路及经口入路等。经腋窝入路相较于其他术式,其利用颈部肌肉的自然间隙建腔,在颈前带状肌深面显露甲状腺并进行手术操作,对颈部功能影响较小,而且无需充CO_(2),对心脑血管影响较小,因此近年来越来越被临床医生所接受。经腋窝入路腔镜甲状腺手术中寻找胸锁乳突肌肌间隙是该术式的一大难点,在此步骤中较多初学者不能准确定位肌间隙,进而增加了手术时间及创伤。为此,笔者中心对经腋窝无充气腔镜甲状腺手术作了一定的改进,降低术中寻找肌间隙的难度。本研究对该改良术式的近期疗效与安全性进行评估,为其在临床中的应用提供依据。方法:回顾性分析2023年1月—2023年5月江苏省宿迁市第一人民医院甲乳外科收治的46例甲状腺癌患者的临床资料。其中,23例接受改良经腋窝入路免充气腔镜下甲状腺手术(观察组),另23例接受常规经腋窝入路免充气腔镜下甲状腺手术(对照组)。观察组患者术前超声引导下在胸锁乳突肌胸骨部与锁骨部之间的间隙内注水分离,扩大肌间隙,然后缝线定位胸锁乳突肌胸骨部后缘,准确进入肌间隙后,按照常规经腋窝入路腔镜甲状腺手术方法实施手术。结果:两组患者一般资料无明显差异(均P>0.05),具有可比性。观察组平均手术时间明显短于对照组(65.6 min vs.87.2 min,P0.05)。观察组有1例出现腋窝皮下血肿,经抽液、包扎后改善,余患者均无呼吸困难、声音嘶哑、手足麻木、饮水呛咳等并发症发生。术后3个月,两组患者颈部疼痛评分及颈部损伤指数、吞咽障碍指数比较,差异均无统计学意义(均P>0.05)。所有患者术后均口服左旋甲状腺素钠片行个体化促甲状腺激素(TSH)抑制治疗,随访期间无患者出现复发转移。结论:术前行超声引导下胸锁乳突肌缝线定位联合肌间隙注水分离操作方便、实用,便于术中寻找肌间隙,降低了经腋窝无充气腔镜甲状腺手术整体手术难度,具有较好的临床应用价值。

关键词：甲状腺肿瘤甲状腺切除术内窥镜腋窝入路

千岛湖沉积物中碳、氮、磷的分布特征及污染评价

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环境监测管理与技术 2024年第2期36卷 38-43页

作者：张明唐访良程新良徐建芬郑文婷许燕冰浙江省杭州生态环境监测中心浙江杭州310007 杭州市淳安生态环境监测站浙江杭州311700

通过测定千岛湖柱状沉积物中有机质(OM)、总氮(TN)和总磷(TP)含量,分析其污染分布特征,并评价污染水平。结果表明,千岛湖沉积物中OM、TN、TP平均值分别为1.44%、1.86 mg/g、0.89 mg/g。空间分布差异明显,城区库湾、新安江干流沿线污染... 详细信息

通过测定千岛湖柱状沉积物中有机质(OM)、总氮(TN)和总磷(TP)含量,分析其污染分布特征,并评价污染水平。结果表明,千岛湖沉积物中OM、TN、TP平均值分别为1.44%、1.86 mg/g、0.89 mg/g。空间分布差异明显,城区库湾、新安江干流沿线污染相对较重;垂直分布,OM、TN、TP整体上均从湖底由下而上呈逐步上升变化过程。相关性分析表明,该湖沉积物中OM、TN、TP具有较高的同源性,氮、磷多以有机形式存在。C/N值表明,该湖沉积物中有机质主要来自内源的水生生物分解。评价结果显示,综合污染指数范围为1.1~4.2,该湖整体上处于重度污染水平,TP污染重于TN;有机指数范围为0.04~0.52,整体上属于轻度污染水平。

关键词：有机质总氮总磷沉积物分布特征污染评价千岛湖