專利名稱：一種提高樹脂微球光譜編碼準(zhǔn)確性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于組合化學(xué)和分子光譜學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高樹脂微球光譜編碼準(zhǔn)確性的方法，尤其適用于新型自編碼光譜識(shí)別高通量藥物篩選系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。
背景技術(shù)：
高通量藥物篩選系統(tǒng)，尤其是新型自編碼光譜識(shí)別高通量藥物篩選系統(tǒng)，是國際上近年來提出的應(yīng)用于創(chuàng)新藥物研究的新型方法，具有廣闊的應(yīng)用前景。
在自編碼光譜識(shí)別高通量藥物篩選系統(tǒng)中，通常將苯乙烯類樹脂微球以及通過添加入不同編碼共聚物合成得到的樹脂微球(其尺寸為數(shù)十到數(shù)百微米)與候選化合物或藥物靶點(diǎn)通過共價(jià)鍵的方式進(jìn)行一一對應(yīng)的聯(lián)接，制備出自編碼光譜識(shí)別樹脂微球。這種自編碼光譜標(biāo)記的樹脂微球可以大量合成，成為一種標(biāo)準(zhǔn)化的商品，而且對藥物篩選反應(yīng)本身不帶來任何影響，可滿足不同性質(zhì)、不同要求的候選化合物庫或候選藥物靶點(diǎn)庫的建立和篩選。
通常情況下，人們對苯乙烯類樹脂微球以及通過添加入不同編碼共聚物合成得到的樹脂微球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，得到其紅外光譜或喇曼光譜圖。接著，人們對微球的紅外或喇曼振動(dòng)譜峰進(jìn)行光譜編碼并且建庫。在以后的藥物篩選中，通過將實(shí)際應(yīng)用的微球反應(yīng)池的紅外光譜或喇曼光譜與庫中的標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行比較，確認(rèn)微球反應(yīng)池的種類，實(shí)現(xiàn)微球的快速準(zhǔn)確篩選識(shí)別，完成候選藥物的高通量篩選。
從上面提及的自編碼光譜識(shí)別高通量藥物篩選系統(tǒng)的原理中，可以發(fā)現(xiàn)，紅外或喇曼振動(dòng)光譜的準(zhǔn)確建庫是實(shí)現(xiàn)自編碼光譜識(shí)別高通量藥物篩選系統(tǒng)的關(guān)鍵步驟。但是，在以前的研究中，人們通常將樹脂微球所有的紅外光譜或喇曼光譜譜峰均視為可以建庫的特征譜峰，并沒有考慮實(shí)驗(yàn)測得的紅外光譜或喇曼光譜是否存在雜質(zhì)峰或其它不適合建庫的譜峰，從而極大阻礙了自編碼光譜識(shí)別高通量藥物篩選系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。見H.Fenniri，et al.，J.Am.Chem.Soc.2001，123，8151-8152.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種提高樹脂微球光譜編碼準(zhǔn)確性的方法，該方法可以剔除樹脂微球聚合物的雜質(zhì)峰和其它不適合光譜編碼的譜峰，獲取可進(jìn)行準(zhǔn)確編碼的譜峰。
本發(fā)明提供的一種提高樹脂微球光譜編碼準(zhǔn)確性的方法，其步驟為(1)通過量子化學(xué)密度泛函方法對樹脂微球單體進(jìn)行紅外或喇曼特征振動(dòng)頻率計(jì)算，其中，樹脂微球單體為苯乙烯或苯乙烯的苯環(huán)上烷基取代的同系物；(2)將量化計(jì)算得到的樹脂微球單體的特征振動(dòng)頻率與一個(gè)校正因子相乘，使實(shí)驗(yàn)測得的樹脂微球單體的紅外或喇曼光譜中至少有一個(gè)強(qiáng)峰與校正后的該單體的特征振動(dòng)頻率一致或趨于一致；(3)通過比較，在樹脂微球單體的紅外或喇曼光譜實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果中挑選出與校正后的該單體的特征振動(dòng)頻率量化計(jì)算結(jié)果相重合或趨于重合的譜峰，得到該樹脂微球單體的可編碼特征紅外或喇曼振動(dòng)頻率；(4)通過比較，在樹脂微球聚合物的紅外或喇曼光譜實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果中，挑選出與樹脂微球單體的可編碼特征紅外或喇曼振動(dòng)頻率相重合或趨于重合的譜峰，作為可進(jìn)行準(zhǔn)確編碼的譜峰。
本發(fā)明利用量子化學(xué)密度泛函方法，對樹脂微球單體的紅外或喇曼特征振動(dòng)頻率進(jìn)行計(jì)算，并且結(jié)合樹脂微球單體的光譜實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果，對樹脂微球聚合物的光譜實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果進(jìn)行解析，剔除樹脂微球聚合物的雜質(zhì)峰和其它不適合光譜編碼的譜峰，獲取可進(jìn)行準(zhǔn)確編碼的譜峰。本發(fā)明有助于提高紅外光譜或喇曼光譜的分析和建庫的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)樹脂微球的快速準(zhǔn)確篩選識(shí)別。本發(fā)明尤其有利于促進(jìn)新型自編碼光譜識(shí)別高通量藥物篩選系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。


圖1為苯乙烯及其衍生物的結(jié)構(gòu)式(R1~R8-H，-Me，-Et，-Pr，-t-Bu，-F，-Cl，-Br，-I，-CH2Cl，-CH2Br，-CH2I，-O-Me，-O-Et等)；圖2為苯乙烯單體紅外振動(dòng)頻率的量化計(jì)算結(jié)果；圖3為苯乙烯單體的紅外光譜(a)量化計(jì)算；(b)實(shí)驗(yàn)測量；圖4為苯乙烯單體及其聚合物樹脂微球的紅外光譜(a)單體；(b)聚合物樹脂。
具體實(shí)施例方式
(1)通過量子化學(xué)密度泛函方法對樹脂微球單體進(jìn)行紅外或喇曼特征振動(dòng)頻率計(jì)算。其中，樹脂微球單體包括基本單體、用于特征編碼的共聚單體和活性基團(tuán)共聚單體，均為苯乙烯或苯乙烯的苯環(huán)上烷基取代的同系物；(2)將量化計(jì)算得到的樹脂微球單體的特征振動(dòng)頻率與一個(gè)校正因子相乘，通過小范圍變動(dòng)該校正因子，使實(shí)驗(yàn)測得的樹脂微球單體的紅外或喇曼光譜中的幾個(gè)強(qiáng)峰中的一個(gè)或幾個(gè)與校正后的該單體的特征振動(dòng)頻率一致或趨于一致。
(3)通過比較，在樹脂微球單體的紅外或喇曼光譜實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果中挑選出與校正后的該單體的特征振動(dòng)頻率量化計(jì)算結(jié)果相重合或趨于重合的譜峰，得到該樹脂微球單體的可編碼特征紅外或喇曼振動(dòng)頻率；(4)通過比較，在樹脂微球聚合物的紅外或喇曼光譜實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果中，挑選出與樹脂微球單體的可編碼特征紅外或喇曼振動(dòng)頻率相重合或趨于重合的譜峰。該譜峰就是剔除了雜質(zhì)峰和其它不適合光譜編碼的譜峰后的、可進(jìn)行準(zhǔn)確編碼的特征振動(dòng)頻率。以該頻率基礎(chǔ)，對樹脂微球聚合物進(jìn)行編碼，可提高該樹脂微球的紅外或喇曼光譜的編碼準(zhǔn)確性。
實(shí)施例下面以苯乙烯為基本單體的編碼樹脂為例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
(1)通過量子化學(xué)密度泛函方法B3LYP/6-311G**，對苯乙烯單體的紅外振動(dòng)頻率進(jìn)行計(jì)算。
(2)對苯乙烯單體的紅外光譜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，并同量化計(jì)算得到的該單體的特征振動(dòng)頻率相比較，確定理論計(jì)算結(jié)果的校正因子為0.957；(3)將量化計(jì)算所得的苯乙烯單體的紅外振動(dòng)頻率乘以校正因子0.957，獲得校正后的苯乙烯單體的紅外光譜，結(jié)果如圖2所示。
(4)將苯乙烯單體的紅外光譜實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果和校正后的該單體的紅外光譜量化計(jì)算結(jié)果相比較，得到該單體的特征紅外振動(dòng)峰，如圖3(b)所示帶有*標(biāo)記的譜峰。圖3(b)中其余譜峰為雜質(zhì)峰或源于儀器的譜峰。
(5)結(jié)合苯乙烯單體的紅外光譜實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果和校正后的該單體的量化計(jì)算紅外振動(dòng)頻率，對苯乙烯樹脂微球聚合物的光譜實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果進(jìn)行解析，得到可進(jìn)行準(zhǔn)確光譜編碼的紅外譜峰，如圖3(b)所示帶有*標(biāo)記的譜峰。圖3(b)中其余譜峰為雜質(zhì)峰或其它不適合光譜編碼的譜峰。
權(quán)利要求
1.一種提高樹脂微球光譜編碼準(zhǔn)確性的方法，其步驟為(1)通過量子化學(xué)密度泛函方法對樹脂微球單體進(jìn)行紅外或喇曼特征振動(dòng)頻率計(jì)算，其中，樹脂微球單體為苯乙烯或苯乙烯的苯環(huán)上烷基取代的同系物；(2)將量化計(jì)算得到的樹脂微球單體的特征振動(dòng)頻率與一個(gè)校正因子相乘，使實(shí)驗(yàn)測得的樹脂微球單體的紅外或喇曼光譜中至少有一個(gè)強(qiáng)峰與校正后的該單體的特征振動(dòng)頻率一致或趨于一致；(3)通過比較，在樹脂微球單體的紅外或喇曼光譜實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果中挑選出與校正后的該單體的特征振動(dòng)頻率量化計(jì)算結(jié)果相重合或趨于重合的譜峰，得到該樹脂微球單體的可編碼特征紅外或喇曼振動(dòng)頻率；(4)通過比較，在樹脂微球聚合物的紅外或喇曼光譜實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果中，挑選出與樹脂微球單體的可編碼特征紅外或喇曼振動(dòng)頻率相重合或趨于重合的譜峰，作為可進(jìn)行準(zhǔn)確編碼的譜峰。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高樹脂微球光譜編碼準(zhǔn)確性的方法，其步驟為①通過量子化學(xué)密度泛函方法對樹脂微球單體進(jìn)行紅外或喇曼特征振動(dòng)頻率計(jì)算。②將特征振動(dòng)頻率與校正因子相乘，使實(shí)驗(yàn)測得的光譜中至少有一個(gè)強(qiáng)峰與校正后的特征振動(dòng)頻率趨于一致；③在單體的光譜實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果中挑選出與校正后的特征振動(dòng)頻率量化計(jì)算結(jié)果相重合或趨于重合的譜峰，得到該單體的可編碼特征紅外或喇曼振動(dòng)頻率；④在樹脂微球聚合物的紅外或喇曼光譜實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果中，挑選出與單體的可編碼特征紅外或喇曼振動(dòng)頻率相重合或趨于重合的譜峰，作為可進(jìn)行準(zhǔn)確編碼的譜峰。本發(fā)明可提高該樹脂微球聚合物的紅外光譜或喇曼光譜的編碼準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)微球的快速準(zhǔn)確篩選識(shí)別。
文檔編號G01N21/31GK1560602SQ20041001281
公開日2005年1月5日 申請日期2004年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月4日
發(fā)明者黃振立, 趙元弟, 駱清銘 申請人:華中科技大學(xué)