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| 內容簡介： |
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本书在概述药学、晶体学以及药物晶体学的基础上，结合实例详细阐述了药物单晶结构分析、药物粉晶衍射分析等药物晶体结构分析技术，讲解了它们的发展历程、基本原理、分析方法及其在药学研究中的应用。同时，结合实例介绍了Shelxs、Olex2、Diamond等常用药物晶体学软件的使用方法，以及无序结构的处理方法。最后，介绍了蛋白质晶体学与药-靶相互作用。本书可作为高等院校合成药物化学、天然药物化学、药物分析、中药学和生物制药等专业高年级本科生和研究生的教材，同时也可供从事药学研究和晶体学研究的技术人员、从事药品质量控制的分析测试人员参考阅读。
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| 關於作者： |
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江仁望，理学博士，暨南大学药学院教授，博士生导师，新世纪优秀人才计划入选者，新世纪百千万人才工程国 家级人选。 1996年获湖北中医学院中药学学士学位，1999年获中国协和医科大学理学硕士学位(药物化学)， 2002年获香港中文大学理学博士学位(化学)。博士毕业后，先后在香港中文大学中医中药研究所、美国佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)和哈佛医学院 (Harvard Medical School) 从事博士后研究。2008年3月回国，现任暨南大学药学院中药及天然药物研究所教授。长期从事活性天然产物的研究，在天然产物的分离、鉴定及其生物活性等方面有丰富研究经验。先后主持国家自然科学基金项目、广东省科技重大专项、广东省高层次人才项目、新世纪优秀人才项目和广州市协同创新重大专项项目。在J. Material Chemistry A， Organic letters， Organic Chemistry Frontier， Advanced Synthesis & Catalysis， Journal of Natural Products 等本学科主流的SCI期刊发表论文200余篇， 获得授权专利10余项。
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| 目錄：
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第1章 药物晶体学概述 //001
1.1 晶体学概述 001
1.1.1 X射线衍射 001
1.1.2 中子衍射 002
1.1.3 电子衍射 002
1.2 晶体学的发展历程 003
1.2.1 X射线衍射分析相关的诺贝尔奖 003
1.2.2 我国X射线晶体学的发展历程 004
1.3 药学概述 005
1.4 晶体学与药学的关系 005
1.5 药物晶体学的研究范围 008
1.5.1 分子的手性对药效的影响 008
1.5.2 晶型对药物的影响 009
习题 010
参考文献 010
第2章 晶体 //012
2.1 晶体的概念和分类 012
2.1.1 物质的气态、液态和固态 012
2.1.2 单晶、孪晶、粉晶、准晶、液晶 016
2.2 晶体的对称性 018
2.2.1 晶体的特征对称元素-平移 018
2.2.2 晶体的宏观对称元素 019
2.2.3 晶体的微观对称元素 020
2.2.4 对称元素的组合 021
2.2.5 点群、晶胞和空间群 022
2.3 晶体生长 030
2.3.1 晶体生长原理 030
2.3.2 晶体生长的影响因素 030
2.3.3 有机分子晶体生长的常用方法 030
2.4 晶体的保存 033
习题 033
参考文献 034
第3章 X射线的产生和性质 //035
3.1 X射线的产生 035
3.2 X射线的性质 036
习题 037
参考文献 037
第4章 晶体对X射线衍射的原理 //038
4.1 衍射现象 038
4.2 劳厄发现晶体对X射线的衍射效应 039
4.3 布拉格父子发现晶体对X射线衍射的条件 039
4.4 X射线衍射原理 040
4.5 衍射信息的记录方法 041
4.6 晶体结构计算方法 043
4.7 单晶衍射分析的一般步骤 044
习题 044
参考文献 045
第5章 单晶衍射实验 //046
5.1 单晶的选择 046
5.2 单晶X射线衍射实验的步骤 046
5.3 单晶衍射实验的安全注意事项 047
习题 048
参考文献 048
第6章 应用Shelxs软件解析晶体结构 //049
6.1 Shelxs软件简介 049
6.2 Shelxs软件安装 050
6.3 Shelxs软件的使用 052
6.4 Shelxs软件的应用实例 053
习题 083
参考文献 083
第7章 应用Olex2软件解析晶体结构 //084
7.1 Olex2软件简介 084
7.2 Olex2软件安装 085
7.3 Olex2软件解析晶体结构的步骤 086
7.4 Olex2软件应用实例1 086
7.5 Olex2软件应用实例2 108
习题 112
参考文献 112
第8章 晶体中无序结构的处理 //113
8.1 无序概述 113
8.2 无序的种类 114
8.3 无序的处理方法 115
8.3.1 实例1 118
8.3.2 实例2 123
8.3.3 实例3 126
8.4 总结 134
习题 134
参考文献 136
第9章 使用Diamond软件绘制晶体结构图 //137
9.1 Diamond软件简介 137
9.2 结构导入 137
9.3 界面简介 139
9.4 绘图前的设置 140
9.5 绘图 142
9.5.1 绘制基本结构单元 142
9.5.2 绘制晶胞 143
9.5.3 绘制多个晶胞 143
9.5.4 绘制复杂图形 145
9.5.5 绘制简单拓扑图形 148
9.5.6 绘制复杂拓扑图形 149
9.5.7 分子三维结构图的绘制 149
9.5.8 空腔体积的绘制 152
9.5.9 分子相互作用的绘制 156
9.5.10 晶胞堆积图的绘制 160
习题 162
参考文献 162
第10章 单晶X射线晶体学在药学研究中的应用 //163
10.1 微量化合物、新化合物或全未知化合物的分子结构测定 164
10.2 以共晶方式存在的混合物分子结构测定 164
10.3 分子绝对构型的测定 165
10.4 构象分析 166
10.5 分子间相互作用分析 166
10.6 原料药中溶剂分子的确定 167
10.7 生物大分子及其复合物的结构测定 167
10.8 计算机辅助药物分子设计 168
10.9 获得可发表的晶体数据 168
习题 169
参考文献 169
第11章 药物粉晶X射线衍射分析 //170
11.1 粉晶X射线衍射分析的发展历程 170
11.2 粉晶X射线衍射分析的基本概念 171
11.3 粉晶X射线衍射仪 173
11.4 粉晶X射线衍射分析在药学研究中的应用 174
11.4.1 基于粉晶X射线衍射技术的晶型药物定性鉴别 175
11.4.2 基于粉晶X射线衍射技术的晶型药物定量分析 176
11.5 粉晶X射线衍射分析与其他分析方法的联用 178
11.6 粉晶X射线衍射与单晶X射线衍射的对比 179
11.7 X射线与无定形物质的作用 181
11.8 粉晶X射线衍射分析实例 181
习题 188
参考文献 189
第12章 蛋白质晶体学与药-靶相互作用 //192
12.1 蛋白质晶体学概述 192
12.1.1 蛋白质的四级结构 192
12.1.2 蛋白质结构的测定方法 195
12.1.3 蛋白质晶体学的发展历程 196
12.2 蛋白质样品的准备 200
12.2.1 常用蛋白表达系统 201
12.2.2 蛋白质的提取、分离和纯化 202
12.2.3 蛋白质含量测定 205
12.3 蛋白质晶体培养 205
12.3.1 蛋白质晶体培养方法 205
12.3.2 蛋白质晶体培养过程 206
12.3.3 蛋白质晶体的辨别 207
12.3.4 蛋白质晶体培养条件的优化 208
12.4 蛋白质晶体衍射和数据解析 208
12.4.1 蛋白质晶体衍射数据的收集 208
12.4.2 蛋白质晶体衍射数据的解析 209
12.5 药-靶相互作用分析 211
12.6 蛋白质晶体结构解析实例 212
习题 213
参考文献 213
附录1 晶体衍射原始数据 //214
附录2 习题参考答案 //214
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| 內容試閱：
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1895年，物理学家伦琴在偶然的胶片感光现象中发现了X射线。X射线具有奇特的穿透性，故在第一次世界大战期间就大量用于枪伤和刀伤的诊断。在现代，X射线的应用经久不衰，成为医学检查、安检等多个场景中必不可少的核心。1912年，物理学家劳厄发现了晶体对X射线的衍射效应，开创了X射线晶体学研究领域。X射线单晶衍射作为一种可以在原子级别精确测定物质三维空间结构的物理方法，被日益广泛地应用于化学、材料科学和生命科学等领域，帮助我们深入理解物质的微观结构和反应机理。X射线源于物理学的发现，逐步应用到化学和医学领域，先后诞生了30多位与之相关的诺贝尔奖得主。
X射线晶体学是研究药物绝对构型和晶型的金标准，可以提供药物分子可视化的三维结构，包括键长、键角、构型、构象及分子在晶格中的排布规律。抗癌药的不老传奇紫杉醇和屠呦呦教授获得诺贝尔奖的抗疟药青蒿素的分子结构，均是通过X射线晶体学来确定的。
《药物晶体学》是一门通过X射线晶体学研究晶态药物分子结构及其排列方式的课程，对于药学专业的学生非常重要。本课程重点介绍晶体学知识在药物研究中的应用，内容包括概述（第1章）、晶体（第2章）、X射线的产生和性质（第3章）、晶体对X射线衍射的原理（第4章）、单晶衍射实验（第5章）。在理解单晶衍射的原理并通过衍射实验获得衍射数据后，介绍了常用的晶体结构分析的软件—Shelxs 软件（第6章）、Olex2软件（第7章）的使用方法。在结构解析的过程中，经常会遇到结构无序问题和绘图问题，因此，进一步介绍了无序结构的处理方法（第8章）和用Diamond软件绘制晶体结构图（第9章）。有了单晶衍射的基础知识后，第10章介绍了单晶X射线晶体学在药学研究中的应用。除了单晶衍射外，粉晶衍射在药物研究中也有多方面的应用，因此，在第11章中介绍药物粉晶X射线衍射分析。在药物分子中，小分子药物是主体，但也有部分大分子药物，例如，胰岛素和抗体等，此外，药物分子与靶标的相互作用也是理解药物分子作用机制的关键。因此，在第12章中，介绍了蛋白质晶体学与药-靶相互作用。此外，“单晶培养”涉及的结晶条件筛选等问题让药学领域不少研究者黯然神伤；同时，“结构无序”是另一个让人束手无策的难题，本书专门介绍了大小分子的晶体生长和无序处理方法。通过学习，大家可以快速了解《药物晶体学》的基本理论和关键技术，对单晶培养、结构无序等难点的掌握也快人一步。
本教材获暨南大学研究生教材建设项目资助，同时得到业内众多同行支持。本教材由江仁望（暨南大学）、徐君（天津大学）、郭靖（中山大学）、韦张文（中山大学）、徐未（暨南大学）、周政政（南方医科大学）、王高乾（暨南大学）共同编写。教学团队从事药物晶体学研究工作近20年，长期讲授本科生《药物晶体学》和研究生《药物晶体学进展》等课程，具有丰富的教学经验。由于时间仓促，书中难免有不当之处，敬请读者批评指正。
编者
2024年8月
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