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使用NMR
过去二十年的实验技术进展允许设计具有不同应用的广泛量子设备，例如量子计算[1-4]，量子传感和量子加密[5-7]等。我们可能会说，在量子设备应用中，热力学的作用很重要，这与最佳性能搜索及其由于耗散和可逆性而对其约束的理解有关。通常，Quantum设备在微尺度和纳米尺度上运行，其中量子波动变得与热波动一样重要，并且对能量交换的正确描述是按顺序进行的。量子热力学[8-14]在过去几年中一直在建立，以描述量子尺度正确的能量交换。量子波动定理允许实心框架并建立量子系统的非平衡热力学的限制[15 - 33]。此外，将量子系统用作不同量子热设备中的工作流体是一种有趣的方法，可以提高热周期的性能，而不是其经典的对应物[34 - 54]。量子热力学的另一个突出特征是将量子信息（例如相干性和非古典相关性）作为热力学任务的附加资源[9，11]。已使用不同的实验平台来研究量子热力学方面，例如，捕获的离子[55 - 57]，量子电路电动力学[12，58，59]，量子光学[60 - 62]，光力学系统[63，64]，，核磁共振>
![b'genation 的 C3 和 C2 位尚未开发。在此，我们报道了一种无催化剂获取 1-芳基 2,3-二碘咔唑 [7,8] 的方法，其中涉及碘转位（方案 1D）。值得注意的是，我们的方案允许在三个连续位置 [9] 即 C1、C2 和 C3 对咔唑核心进行可控官能化。环化前体 (碘吲哚基)炔醇 1a \xe2\x80\x93 n 是使用已知程序由适当的吲哚-2-甲醛制备的。[5] 我们的旅程始于研究苯基取代炔醇 1a 作为模型底物的反应（表 1）。 [10] 我们研究了 1a 与几种碘化试剂（如 I 2 、NIS、ICl 和 Ipy 2 BF 4 ）的反应。在碳酸钠存在下，在异丙醇中，在 15 °C 下使用 ICl [11] 可有效实现串联碘环化-碘移位。使用 1.1 倍过量的 ICl 可得到三环 2a ，产率为 50%（表 1，条目 5），而使用 2.5 倍过量的 ICl 可得到所需的杂环，产率为 60%（表 1，条目 3）。通过对粗反应混合物进行 TLC 和 1 H NMR 分析观察到总转化率，未检测到副产物或聚合反应。然而，在柱层析纯化 2,3-二碘-咔唑 2a 的过程中观察到一些分解，这可能是导致分离产率适中的原因。值得注意的是，重排的 1-苯基-2,3-二碘-咔唑 2a 是唯一的区域异构体。使用有机碱代替 K 2 CO 3 或不同的溶剂'](/simg/8/855f3c9598aa8a034e402cab16971aa1920b4ee4.webp)
b'genation 的 C3 和 C2 位尚未开发。在此，我们报道了一种无催化剂获取 1-芳基 2,3-二碘咔唑 [7,8] 的方法，其中涉及碘转位（方案 1D）。值得注意的是，我们的方案允许在三个连续位置 [9] 即 C1、C2 和 C3 对咔唑核心进行可控官能化。环化前体 (碘吲哚基)炔醇 1a \xe2\x80\x93 n 是使用已知程序由适当的吲哚-2-甲醛制备的。[5] 我们的旅程始于研究苯基取代炔醇 1a 作为模型底物的反应（表 1）。 [10] 我们研究了 1a 与几种碘化试剂（如 I 2 、NIS、ICl 和 Ipy 2 BF 4 ）的反应。在碳酸钠存在下，在异丙醇中，在 15 °C 下使用 ICl [11] 可有效实现串联碘环化-碘移位。使用 1.1 倍过量的 ICl 可得到三环 2a ，产率为 50%（表 1，条目 5），而使用 2.5 倍过量的 ICl 可得到所需的杂环，产率为 60%（表 1，条目 3）。通过对粗反应混合物进行 TLC 和 1 H NMR 分析观察到总转化率，未检测到副产物或聚合反应。然而，在柱层析纯化 2,3-二碘-咔唑 2a 的过程中观察到一些分解，这可能是导致分离产率适中的原因。值得注意的是，重排的 1-苯基-2,3-二碘-咔唑 2a 是唯一的区域异构体。使用有机碱代替 K 2 CO 3 或不同的溶剂'
b'genation 的 C3 和 C2 位尚未开发。在此，我们报道了一种无催化剂获取 1-芳基 2,3-二碘咔唑 [7,8] 的方法，其中涉及碘转位（方案 1D）。值得注意的是，我们的方案允许在三个连续位置 [9] 即 C1、C2 和 C3 对咔唑核心进行可控官能化。环化前体 (碘吲哚基)炔醇 1a \xe2\x80\x93 n 是使用已知程序由适当的吲哚-2-甲醛制备的。[5] 我们的旅程始于研究苯基取代炔醇 1a 作为模型底物的反应（表 1）。 [10] 我们研究了 1a 与几种碘化试剂（如 I 2 、NIS、ICl 和 Ipy 2 BF 4 ）的反应。在碳酸钠存在下，在异丙醇中，在 15 °C 下使用 ICl [11] 可有效实现串联碘环化-碘移位。使用 1.1 倍过量的 ICl 可得到三环 2a ，产率为 50%（表 1，条目 5），而使用 2.5 倍过量的 ICl 可得到所需的杂环，产率为 60%（表 1，条目 3）。通过对粗反应混合物进行 TLC 和 1 H NMR 分析观察到总转化率，未检测到副产物或聚合反应。然而，在柱层析纯化 2,3-二碘-咔唑 2a 的过程中观察到一些分解，这可能是导致分离产率适中的原因。值得注意的是，重排的 1-苯基-2,3-二碘-咔唑 2a 是唯一的区域异构体。使用有机碱代替 K 2 CO 3 或不同的溶剂'
深入核磁共振研究分子层界面引起的钴薄膜磁硬化
铁磁薄膜和化学吸附分子层之间的界面表现出各种有趣的现象。[1] 对这些所谓自旋界面的积极研究 [2,3] 始于分子或有机自旋电子器件的发展，最初主要集中在铁磁材料附近引起的分子层的变化。局域 HOMO-LUMO 电子能级的自旋相关展宽 [2,4,5] 和相关的自旋过滤效应 [6–8] 在理解有机自旋阀和其他有机自旋电子器件中起着关键作用。此外，在邻位分子中建立可检测的自旋极化开辟了一个与分子材料中磁序传播相关的新研究领域。这导致分子组成元素上存在磁二向色信号 [9] 或形成自旋序作为分子电子态能量的函数的非平凡振荡。 [10,11]
NMR光谱，激发态和与细胞生物学问题的相关性 - 亨廷顿蛋白的短暂前核前四核和洞察力
溶液核磁共振（NMR）光谱是一种强大的技术，用于分析原子分辨率下大分子的三维结构和动力学。最近的进步利用了NMR在交换系统中的独特特性，以检测，表征和可视化激发的生物大分子及其复合物的稀疏人口稠密的状态，这些状态仅是短暂的。这些状态对常规生物物理技术看不见，并且在许多过程中起着关键作用，包括分子识别，蛋白质折叠，酶催化，组装和原纤维形成。所有的NMR技术都利用稀疏人群的NMR不可或缺的NMR可视和高度填充的NMR可见状态之间的交换，以将磁化特性从无形状态传递到可见的状态，在该状态下可以轻松检测和量化。有三类的NMR实验依赖于NMR可见和可视化物种之间距离，化学移位或横向松弛（分子质量）的差异。在这里，我说明了这些方法在亨廷顿基因的Exon-1编码的N末端区域的核核前核酸前寡核酸的复杂机制，在此中，CAG扩展了CAG的扩展，导致亨廷顿氏病，导致亨廷顿疾病，是一种致命的自身植物神经变性。我还讨论了四聚体的抑制如何阻止纤维形成的较慢（许多数量级）过程。
使用HRMAS NMR光谱法
对肿瘤的完整切除对于神经胶质瘤患者的生存很重要。即使完成了总切除术，但在切除腔风险中剩下的微尺度组织会相对。高分辨率魔术角旋转核磁共振（HRMAS NMR）技术可以使用生物标记代谢物的峰强度有效地区分健康和恶性组织。该方法是快速，敏感的，可以与小型和未经处理的样品一起使用，这使其非常适合手术期间的实时分析。然而，只能对已知肿瘤生物标志物的存在进行焦油分析，这需要具有化学背景的技术人员，并且在手术期间必须存在有关肿瘤代理的知识的病理学家。在这里，我们表明我们可以实时准确地执行此分析，并可以使用机器学习以不定目标的方式分析整个频谱。我们在神经胶质瘤和对照样品的新型和大型HRMA NMR数据集（n = 565）上工作，该数据集也标有定量病理分析。我们的结果表明，基于森林的随机方法可以用肿瘤细胞来区分样品，并以中位AUC为85.6％，AUPR准确，有效地对照，而AUPR为93.4％。我们还表明，我们可以进一步区分良性和恶性样本，中位AUC为87.1％，AUPR为96.1％。我们分析了分类以解释分类器结果的特征（峰值）的重要性。我们验证了已知的恶性生物标志物，例如肌酸和2-羟基戊二酸，在区分肿瘤和正常细胞中起着重要作用，并提出了新的生物标志物区域。该代码在http://github.com/ciceklab/ hrmas_nc上发布。
细胞内结合/解开批准药物与碳酸酐酶II的动力学，由内部NMR
摘要：候选药物在体外合理设计的候选药物通常是由于低组织的可用性或由于不必要的侧面影响而导致体内效率低。要克服体外有理药物设计的局限性，需要在细胞环境中评估候选药物与目标的结合。在这里，我们应用了细胞内NMR来研究一组批准的药物与活体细胞中碳酸酐酶（CA）的同工型II的结合。某些化合物最初是针对其他靶标的开发的，后来被发现抑制CAS。我们观察到剂量和时间依赖性的结合显着不同，其中一些药物比其他药物表现出更复杂的行为。特别是，即使在外部培养基中存在游离化合物的情况下，一些化合物也显示出与细胞内Ca II逐渐解开的，因此可以防止稳定的蛋白质 - 配体配合物的定量形成。这种观察结果可以与这些化合物的已知靶靶性结合活性相关，这表明这种方法可以在多白素药物设计的早期阶段提供有关铅候选者的药代动力学专业培训的信息。■简介
文章新型抗增殖药物联苯烟酰胺：与顺铂和长春花碱相比，其对 MCF-7 细胞作用的 NMR 代谢组学研究
摘要：对用新型烟酰胺衍生物 (DT-8) 处理的 MCF-7 细胞系进行了基于 1 H-NMR 的代谢组学研究，并与两种具有明确作用机制的药物进行了比较，即 DNA 金属化药物顺铂 (顺式二氨二氯铂 (II)，CDDP) 和抗有丝分裂药物长春花碱 (长春花碱，VIN)。通过细胞裂解物的 1 H-NMR 和光谱数据的多变量分析 (MVA)，研究了这三种化合物（每种化合物的浓度对应于 IC 50 值）相对于对照组 (K) 的影响。发现不同治疗组的代谢特征与对照组存在相关差异。DT-8 与 K 和 VIN 与 K 的代谢特征有很大的重叠，表明生物反应和作用机制相似，与 CDDP 相比有显著差异。另一方面，DT8 似乎通过一种暗示蛋氨酸耗竭和/或 S-腺苷甲硫氨酸 (SAM) 限制的机制，扰乱有丝分裂纺锤体并最终阻止细胞分裂。
用于 NMR 模型推断的量子近似贝叶斯计算
过去几年中，量子技术面临的核心挑战之一是寻找近期量子机器的有用应用 1 。尽管在增加量子比特数量和提高其质量 2、3 方面已经取得了长足的进步，但在不久的将来，我们预计可靠门的数量将受到噪声和退相干的限制——即所谓的嘈杂中尺度量子时代。因此，提出了混合量子-经典方法，以充分利用现有的量子硬件并用经典计算对其进行补充。最值得注意的是，量子近似优化算法（QAOA） 4 和变分量子特征求解器（VQE） 5 的发展。这两种算法都使用量子计算机来准备变分状态，其中一些变分状态可能无法通过经典计算获得，但使用经典计算机来更新变分参数。已经进行了大量实验，证明了这些算法的可行性 6 – 8 ，但它们对现实问题的影响仍不清楚。在基于模型的统计推断中，人们经常面临类似的问题。对于简单模型，可以找到似然值并使其最大化，但对于复杂模型，似然值通常是难以处理的 9,10。NMR 波谱就是一个很好的例子。对于应该使用的模型类型有很好的理解（公式 (1)），人们只需要确定适当的参数。然而，计算特定模型的 NMR 波谱需要在指数级大的希尔伯特空间中执行计算，这对经典计算机来说极具挑战性。这一特性是提出将 NMR 作为量子计算平台的最初动机之一。尽管已经证明 NMR 实验中不存在纠缠 12,13，但强相关性使其在经典上难以处理；也就是说，算子 Schmidt 秩呈指数增长，例如，这禁止有效的表示