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太赫兹技术在医疗领域的研究现状与应用前景
太赫兹技术由于其独特的性质和优势,近十几年来研究热潮持续不断,并且其在医疗领域巨大的应用潜力开始逐渐被开发应用.本文调研综述了太赫兹在医疗领域的历史研究进程与新进展,阐述了其在该领域的研究意义与应用前景.
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基于时域太赫兹波谱法的降糖类药物分类与分析
目的 根据降糖类药物在太赫兹频域范围的吸收光谱,研究他们各自基团的振动频率及其共振峰,以有效鉴别各种相似药品,同时也为明确不同分子基团振荡在药理上的贡献打下基础.方法 利用时域太赫兹波谱系统对格列喹酮、格列吡嗪、格列齐特、格列美脲、瑞格列奈和二甲双胍6种降糖药进行检测,得到他们在0.3 ～3.0 THz范围内的吸收谱;同时选取1.5 ～2.0 THz范围内的分类特征数据,用支持向量机的方法,分别对这些降糖药的特征数据进行鉴别.结果 4种磺脲类降糖药都在1.37 THz处有一明显的共振峰.根据吸收谱,能够很轻易地区分出瑞格列奈和二甲双胍与磺脲类药物的差别;而在支持向量机的帮助下,4类磺脲类药物也可被100％准确区分出来.结论 太赫兹作为一种新的检测手段,在药物鉴别、药物品质控制、化学键/功能基团识别等方面有着积极的意义.
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基于太赫兹波时域光谱的拉米夫定和齐多夫定的定性定量分析
目的:获得拉米夫定、齐多夫定以及两者混合物的太赫兹光谱,得到其频谱响应和折射率色散关系,从而进行定性定量分析.方法:利用太赫兹时域光谱技术测定拉米夫定、齐多夫定以及两者混合物,并用经典偏小二乘回归方法建立模型对两者的混合物进行定性定量分析.结果:拉米夫定和齐多夫定在太赫兹波段都具有各自的特征吸收峰,说明利用太赫兹光谱可以将它们明显区分开来；其中校正集和验证集的相关系数均优于0.99,预测值的均方根误差小于1.2％.结论:根据太赫兹光谱包含的特征信息能够对该类药品混合物中的成分进行定性定量分析.
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夫定类药物的太赫兹光谱及密度泛函理论研究
目的:获得齐多夫定和司他夫定在太赫兹(THz)波段的特征响应,得到其低频振动光谱,并从理论上分析光谱产生的原因.方法:室温下,利用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术测量得到2种药物的频谱响应,再运用密度泛函理论的B3LYP方法结合基组6-31G(d,p)分别对2种药物进行单分子结构和晶体结构的模拟计算,分析实验和模拟结果,并对吸收峰处的振动模式进行归属.结果:实验表明,这2种药物在THz波段都存在特征吸收峰,且两者的吸收谱有差异明显;单分子结构的模拟计算预测出了2种药物在0.2～1.8 THz范围内的部分实验特征峰,而晶体结构的模拟计算成功预测出了所有的实验特征峰,明显优于单分子模拟.结论:利用THz光谱分析可以有效地对夫定类药物进行鉴别;利用晶体密度泛函理论模拟可以较为准确地对物质在THz波段的吸收峰进行指认和振动归属.
