定量构效关系 (QSAR) 机器学习模型及其在识别潜在 COVID-19 治疗方法中的应用

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自世界卫生组织宣布COVID-19为大流行以来的七个月里,尽管全世界付出了巨大的努力和投入,但仍然难以实现对COVID-19患者进行有效的治疗。 为了帮助寻找能够减轻病毒影响的有效抗病毒疗法,美国化学文摘社(CAS)的科学家和技术专家试图通过预测机器学习模型来寻找治疗COVID-19的潜在药物候选物。 CAS的科学家和技术专家应用定量构效关系(QSAR)方法建立并测试了40多个用于优化病毒蛋白靶点3CLpro或RdRp的模型。 最好的分类模型被应用于筛选150,000多个化学物质,包括已被FDA批准的药物。 这项工作成功地找到了一些现在已经开始显示出临床疗效的药物,包括洛比那韦和替米沙坦,以及许多其他候选物质。

我们期望通过CAS科学家标引的数据和机器学习预测模型结合起来的尝试性工作,能够成功地找到用于治疗COVID-19的潜在小分子药物候选物。CAS致力于为COVID-19的抗病毒研究和相关工作努力贡献力量;同时,我们的工作也充分显示了人与机器协同工作在药物发现方面的价值。

全球新冠肺炎 (COVID-19) 疫苗开发工作综述

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去年,针对 COVID-19 大流行的候选疫苗数量空前高涨。 截至 2021 年 2 月底,已有几款疫苗获得了有条件批准,还有一些疫苗也即将获得有条件批准。 未来几年中,可能还有更多尚处于临床试验阶段的产品上市。

本报告调查了这些疫苗及相关研究工作,包括传统研究和前瞻性研究,详述所用技术的优缺点,说明其应用中使用的辅料和递送系统,并预测未来发展方向。

弱化学键:可燃化学品中隐藏的能量

Robert Bird , Information Scientist, CAS

CAS Blog cover image,  Weak Bonds – the Hidden Power Within Combustible Chemicals

今年8月4日是贝鲁特大爆炸(这是有记录以来规模最大、破坏性最强的工业事故之一)的周年,我们应当铭记这场悲剧——这场爆炸的巨大声响在200公里外的塞浦路斯都能听到。 爆炸的震中位于港口仓库,其中存放有 2,750 吨硝酸铵

硝酸铵是使用最广泛的肥料之一,它是许多其它工业化合物(如采矿炸药)的重要成分,并被用作生产抗生素和酵母的营养物质。 与工业过程中使用的许多其它化学品一样,通过安全储存和可靠的处理程序来降低可以降低它带来的风险

贝鲁特爆炸事故的调查仍在进行中,但人们普遍认为是港口仓库发生火灾,然后蔓延到硝酸铵储存区域;而硝酸铵就存放在烟花爆竹附近,并不安全,且没有隔热或防火措施,最终导致爆炸。 在几秒钟内,这一事故造成200多人死亡、5,000多人受伤,并使大约300,000名居民无家可归。 可悲的是,这并不是唯一发生的事故,由硝酸铵等化学物质引起的爆炸和火灾曾多次发生。 归根结底,如果一种物质可以快速释放能量,那么它就有潜在的发生爆炸或火灾的风险。 但是为什么某些化学品会具有这些特性呢?

弱化学键和稳定产物共同带来爆炸危险

如果一种物质的化学键较弱,特别是如果它能产生稳定的产物,则很可能会带来火灾或爆炸的危险。 燃料(如汽油)燃烧是因为它们的燃烧过程会产生具有更强化学键的稳定物质;就汽油而言,它的燃烧产物是二氧化碳和水。 汽油需要热源或点火源(如火花或火焰)才能燃烧,因为燃料反应物中的键不容易断裂。

例如,图1显示了反应(如:汽油燃烧)的概念模型。 紫色线显示了在从反应物到产物的反应过程中,自由能是如何变化的。 汽油燃烧时,会形成含有强化学键的稳定产物(水和二氧化碳),并在燃烧过程中释放出大量能量。 这在图中通过从左侧起始点到右侧反应结束点的高度差来显示。 随着反应物和产物之间自由能差的增加,反应发生时可释放的能量也在增加。

然而,为了从反应物生成产物,分子必须有足够的能量来启动反应。 反应通常从键的断裂开始,而强键则需要大量能量才能断裂。 因此,要启动一个稳定分子的反应,必须为反应提供大量的能量。 这种能量被称为活化位垒(activation barrier),由反应路径中间小山的高度表示。

活化位垒与反应能的比较
图 1:活化位垒与反应能的比较

一旦突破活化位垒,反应就会发生。 由于反应物和产物之间的自由能差很大,一个分子的反应可以提供足够的能量帮助其它分子克服活化位垒。 然后反应会加速,并且,在反应物被消耗掉之前难以停止。 因此,一旦汽油起火,就很难被扑灭。 此外,由于产物是气态的(二氧化碳和蒸汽),所以产物会比反应物占据更多的空间。 而体积的膨胀会将能量传递到周围;如果反应发生在密闭空间内,则可能会引起爆炸。 不过,由于汽油燃烧需要更多能量,因此更易避免提供该能量的行为,从而更利于防止火灾。


单击此处查看爆炸性化学品示例,有关其他化学品安全或化学物质资源,请查看化学安全资料库CAS Common Chemistry


其它许多含有弱化学键的物质则会带来更大的危害。 则会带来更大的危害。 像汽油一样,左边的反应物和右边的产物之间的自由能差(如高度差所示)很大; 产物中含有强键,反应发生时会释放大量能量。 然而,该反应的活化位垒高度远低于汽油燃烧的位垒。

反应通常从键的断裂开始,弱化学键的存在为反应启动提供了一个容易的起始点。 一旦键发生断裂,反应就可以完成。 当产物的能量远低于反应物的能量时(如图1中绿线代表的物质反应),一个分子的反应可以释放能量以开始其它分子的反应;由于反应的活化位垒较低,与图1中紫线的反应相比,绿线的反应中一个分子发生反应所释放的能量可以引起更多分子发生反应。 弱键的存在意味着反应一旦开始,就会迅速加速。 如果产物是气体,它们也会向周围扩散;如果反应足够快,就会发生爆炸。 含有弱化学键的物质的反应活化位垒越低,意味着启动反应所需的能量越少,因此安全搬运含有弱化学键的物质的方式就更加受限。 在某些情况下,搬运产生的冲击、摩擦或火花会引发反应,因此搬运此类物质需要更加小心,以防止火灾或爆炸的发生。

叠氮化合物 (RN3) 非常好地诠释了这一点。 叠氮化物包含三个相连的氮原子,氮原子间键的强度不等。 氮原子可以形成强键——氮气分子(N2)中的氮原子之间的三键是已知最强的化学键之一;然而,氮原子也可以形成相当弱的单键和双键。 叠氮化合物中的一个氮-氮键很弱,不需要太多能量即可断开,从而快速分解产生 N₂。 因为N2 中的氮-氮键比反应物叠氮化物中的氮-氮键稳定得多,所以这种分解会释放大量能量。

无机和有机叠氮化物具有不同的反应灵敏度。 无机叠氮化钠可以在日常条件下安全处理,但在汽车安全气囊中被用作快速气体发生器;而高挥发性重金属叠氮化物,如叠氮化铅,则被用作炸药的引发剂。 有机叠氮化物通常用于合成更复杂的化学品,包括药物和聚合物。 具有低分子量或高氮 (N) 碳 (C) 原子比的有机叠氮化物可能具有爆炸性,因为无机叠氮化合物与二氯甲烷发生反应会形成低分子量的叠氮化合物,目前已报告数起与此相关的实验室爆炸事故。 用于制备修饰蛋白质的叠氮化物修饰氨基酸也被发现具有爆炸性。

过氧化物 (ROOR)是另一类具有潜在爆炸特性的分子。子。 过氧化物含有弱氧-氧单键;当这些氧-氧单键发生断裂时,过氧化物会产生可用于化学反应的自由基中间体(自由基)。 自由基中间体对于引发聚合反应特别有效,并通常被检测为燃烧过程的中间体;即使是少量的自由基也可以作为催化剂,并且在某些情况下,自由基会催化自身的形成。 过氧化物还会分解产生氧气分子 (O₂);氧-氧单键很弱,但 O2 中的氧-氧双键很强,因此这种分解会释放大量能量

弱氧-氧键意味着过氧化物很容易分解,进而释放自由基和 O₂,集挥发性与爆炸性于一体,高浓度时尤其容易发生事故。 目前已报告数起化学设施因过氧化物引发重大火灾的事故,其中包括美国德克萨斯州的一起火灾事故,当时飓风“哈维”和特大洪水导致安全机制失效。 当醚类化合物暴露于氧气中时,还可能会自发生成过氧化物。 过氧化物会形成晶体,在受到物理冲击、摩擦或与某些金属反应时会发生爆炸。 配制醚醚类化合物时通常会加入少量抑制剂(如 BHT(丁基化羟基甲苯,用作防腐剂)),以防生成过氧化物。 抑制剂会与氧气反应,进而耗尽;如果醚类化合物长期存放在有氧气的环境中,将很容易形成过氧化物。

强烈趋向稳定

还有一些其它物质含有自身不易断裂的键,但在特定条件下易于发生反应,生成更稳定的产物。 随着新键的生成,能量作为热量释放出来,会导致火灾或爆炸的发生。 例如:金属烷基化合物被用作合成多种化学品和材料的催化剂,但它们通常在与空气接触时容易燃烧而发生自燃。

特别是三甲基铝,会与空气或水发生反应,生成具有高度稳定的铝氧键的产物,导致火灾爆炸

丙烯酸酯用于工业规模的聚合反应;每个丙烯酸酯单体在被结合到聚合物链上时,都会用一个新的单键取代它的双键。 这种新的键比双键的累积强度更强,因此聚合反应释放能量。 丙烯酸酯和其它烯烃的聚合通常利用自由基引发剂(如过氧化物的在其它情况下导致爆炸的相同反应性),来启动聚合反应。 在大型聚合反应室中,当表面积与体积之比太小而无法耗散所形成的热量,以及不受控制的聚合反应中的抑制剂被耗尽、失活或去除时,丙烯酸酯会发生爆炸性聚合

同样,二甲基亚砜(DMSO)等溶剂可与酸、碱、亲电试剂等多种物质发生反应,来降低分解反应的温度;但是,即使在看似安全的较低温度下发生的反应仍有可能导致爆炸

现代世界的伟大推动者

能量变化使化学推动现代世界的进步成为可能,几个世纪以来,人类利用化学能量周游世界、推动工业发展、生产食物、衣服,以及我们日常生活中的织物。 我们渴望获得爆炸性和挥发性化学物质的能量,但它们的能量也可能会产生意想不到的破坏性后果。 通过了解如何以建设性的方式引导这种能量,并更好地了解化学物质意想不到的、有害的方式反应的条件,我们就可以在爆炸事故发生之前预测它们,并学会预防爆炸事故的发生。

有关硝酸铵、其危害和安全规则的更多信息,请下载我们的完整 CAS 洞察报告观看我们的网络研讨会,此次研讨会汇集了相关领域的主要专家,他们将探讨配方(制剂)选项和创新前景。

脂质纳米颗粒的研究布局与进展

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脂质纳米颗粒 (LNP) 已发展为制药工业颇有前途的载体,可递送多种治疗药物。 脂质体药物基于早期版本的 LNP,已获批并应用于医疗实践。 LNP 能够将治疗药物封装并递送到体内的特定位置,并在特定时间释放其内容物,因此是进一步用药的理想平台。

在这篇经同行评审的文章(刊载于 ACS Nano)中,详细审查了 CAS 内容合集中 LNP 相关出版物的概况。 其中还讨论了 LNP 在抗肿瘤治疗、核酸治疗和疫苗递送系统领域的应用增长机会,以及利用该材料的潜在挑战。 点击此处阅读完整出版物。

化学中的人工智能:当前趋势和未来方向

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近年来,人工智能 (AI) 在化学领域中的应用迅速发展。 虽然 AI 以这种方式实现的应用已经得到了大量关注,但对其在化学领域的使用和发展的深入分析并不多。

这篇经同行评审的文章(刊载于《化学信息与建模杂志》 (Journal of Chemical Information and Modeling))研究了 CAS 内容合集中 AI 相关化学出版物的增长和分布。 自 2015 年以来,这类研究的数量大幅增长。 该文章还探讨了跨学科研究趋势、AI 在某些化学研究课题中的关联,以及对机器学习在该领域未来角色的理解。 点击此处阅读完整出版物。

利用基于知识图谱的药物重定位方法,助力 COVID-19 治疗

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COVID-19 疫情促使全球各地的研究人员不断开展工作,寻找治疗这种疾病的有效药物和疗法。 许多研究的重点都放在重定位用于治疗其他疾病的现有药物以节省时间。 CAS 生物医学知识图谱旨在识别可重新定位用于治疗 COVID-19 的药物。

这篇经同行评审的文章(刊载于 Journal of Chemical Information and Modeling)进一步详细研究了该图谱及其结果。 其中说明了如何根据分子功能和临床试验分析各种分子。 该图谱为加速 COVID-19 以及许多其他疾病的创新和研究提供了机会。 点击此处阅读完整出版物。

生物正交化学及其应用

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生物正交化学是一系列利用非天然官能团化学来分析活体体内生物学的方法。 这种方法使得传统上在实验室中进行的有机合成可以在活细胞中进行。 这种方法不像在实验室环境中那样用于制备大量材料,而是旨在共价编码生物分子。

这篇经同行评审的文章(刊载于 Bioconjugate Chemistry)研究了双正交法中最常见的反应及其优缺点和在其他已发表文献中的出现频率。 该研究还分析了 CAS 内容内集中的其他双正交研究,以确定如何通过生物正交化学研究某些材料。 点击此处阅读完整出版物。

生物聚合物:制造业最新的绿色英雄?

Xiang Yu , Information Scientist/CAS

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进入 2022 年,全球主要关注的问题之一是气候变化。 现在人们普遍认为,造成负面气候变化的主要原因之一是化石燃料的燃烧——煤炭或石油等化石燃料的燃烧会导致大量二氧化碳释放到空气中,阻碍我们的大气散热,、引发全球变暖。

塑料是一种普遍存在于食品袋、汽车保险杠甚至衣服等产品中的材料,传统上由石油衍生的合成聚合物制成。 这些聚合物的结构单元要么直接从原油精炼中获得,要么通过石油精炼产品合成。 目前,人们估计塑料生产消耗了全球石油供应的 8-10%,到 2040 年,这一数字将翻一番。

石化产品和传统塑料的生产仍然完全依赖石油,而石油这种不可再生资源正在迅速被耗尽。 因此,由塑料产生的问题是多方面的:由于资源的减少,传统的塑料生产最终必须停止;传统的塑料生产方法破坏了我们的生态系统,许多塑料产品不可重复使用,产生了大量的废物,由于未正确处理/回收,这些废物又造成了进一步的危害。

普通人可以通过减少一次性塑料的使用、减少包装废物和负责任地回收利用来减少他们的“生态足迹”,从而为改善环境出一份力。 在开发塑料时,制造商可以通过选择石油的替代资源来改善他们的“生态足迹”,这就要求选择生物聚合物而不是合成聚合物。

尽管“生物聚合物”有时用于形容可生物降解或生物相容的聚合物(无论原料如何),但在本篇博客中,我们使用该术语仅指代生物衍生聚合物,如由生物质制成的聚合物。它们由可再生资源产生,这些资源还可以固定大气中的二氧化碳并减少温室气体排放。 许多生物聚合物还可以生物降解,产品的处理和回收提供了更大的灵活性。

生物聚合物的类型

按来源和生产方法划分,生物聚合物可被分为三大类:

  • A 类:直接从生物质中获得的天然聚合物,例如淀粉、纤维素、蛋白质、氨基酸和衍生物。
  • B 类:由微生物和植物生物合成的聚合物,或直接由主要通过生物合成的单体制备的聚合物,例如聚羟基脂肪酸酯 (PHA) 和聚乳酸 (PLA)
  • C 类:由替代生物来源单体制备的传统油基聚合物,例如聚乙烯聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)

每一类生物聚合物都适用于不同的商业应用,例如包装材料、农业或外科手术用的生物材料:

  • A 类和 B 类聚合物都可生物降解,并且几乎是 100% 生物基的,但与油基塑料相比性能较差,因此通常与增强填料或抗冲改性剂结合使用;
  • C 类聚合物在结构上与油基塑料相似,但大多不可生物降解,因此存在与后者相同的处理和回收问题。

增加生物聚合物吸收的挑战在于成本。 当前,旨在提高发酵产量效率,或将生物聚合物的生产整合到食品制造厂或会产生有机废水设施的举措正试图降低高昂的制造成本,但仍未攻破这一关键阻碍。

生物聚合物目前的用途是什么?

商业生物塑料主要用于包装(表 1)。 淀粉和聚乳酸是制造最多的生物塑料,可能是因为它们的成本较低。 另一方面,聚羟基链烷酸酯的生产成本高,因此产量低得多。

表 1. 顶级商业生物聚合物的生产和应用

生物聚合物 2020 年全球产量(吨) 主要生产商 应用 是否可生物降解?
淀粉和混合物 43.5 万 Futerro、Novamont、Biome 软包装、消费品、农业
聚乳酸 (PLA) 43.5 万 NatureWorks、Evonik、Total Corbion PLA 软包装、硬包装、消费品
聚羟基脂肪酸酯 (PHA) 4 万 Yield10 Bioscience、Tianjin GreenBio Materials、Bio-on 软包装、硬包装
聚乙烯 (PE) 24.4 万 Neste、LyondellBasell 软包装、硬包装
聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 18.1 万 东丽株式会社、可口可乐公司、M&G Chemicals 硬包装
聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯 (PBAT) 31.4 万 Algix、BASF 软包装、硬包装、农业
聚丁二酸丁二醇酯 (PBS) 9.5 万 Roquette、Mitsubishi Chem.、 Succinity 软包装、农业

“炫酷”产品:可口可乐植物环保瓶 PlantBottle™

几十年来,生物聚合物的可持续创新一直在幕后发展,这些进展通常没有新闻价值或被公众注意到,但顶级公司发布的新产品会改变这一状况。

2015 年夏天,可口可乐公司推出 PlantBottle™ 包装 — 世界上第一个完全由可再生资源制成的塑料瓶。 这些瓶子的外观、功能和回收利用与传统塑料制成的瓶子相同,但由于其生产不涉及石油,对地球的影响要小得多。 这样的消息对于生物聚合物的持续发展及其在全球主流产品中的采用是令人鼓舞的。


关于生物聚合物的误解与事实

公众对生物聚合物的认知对于促进这些产品的应用也很重要;虽然这些传统塑料可持续替代品所带来的巨大好处得到了普遍认可,但它们也受到了批评。 可以理解,其中一些批评源于误解或困惑,但另外一些则令人费解,表 2 包含我们对一些最常讨论的话题的看法。

表 2. 关于生物聚合物的误解与事实

PBAT = 聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯;PBS = 聚丁二酸丁二醇酯;PLA = 聚乳酸。

误解 真相
生物聚合物 = 可生物降解的聚合物 不一定。 聚合物是否可生物降解最终取决于其结构,而非其生产方式。 虽然大多数 A 类和 B 类生物聚合物可以生物降解,但只有少数 C 类聚合物(例如 PBS 和 PBAT)可以生物降解。
正如其所声称的那样,生物聚合物实际上是不可生物降解的,因此不能解决塑料危机。 生物聚合物和生物塑料不能直接解决塑料垃圾的堆积问题;可生物降解塑料和塑料回收是处置废物的主要手段。 生物塑料的主要优点是使用可再生生物质作为原材料,而不是不可再生的石油和天然气。 
 
生物塑料即使可以生物降解,正常条件下的降解速度也不够快,必须使用堆肥设施。 可生物降解性只是一些生物聚合物的附带好处。 生物聚合物与传统塑料一样,在降解速度方面差异悬殊。 例如,聚羟基链烷酸酯 (PHA) 在自然环境下的降解速度极快,但聚乳酸 (PLA) 和对苯二甲酸丁二酯 (PBAT) 需在工业堆肥发热的条件下分解。 此外,降解过快会破坏塑料产品的实用性。
生物塑料仅适合用作包装,不能取代所有传统塑料。 生物聚合物的应用已不断多样化,尤其是随着 C 类生物基聚合物的发展。 2020 年,就包装材料而言,生物基聚合物占比 47%,仅略高于传统塑料的 40%。
生物聚合物的生产占用了大量农业用地,影响了人类和动物食物的生产。 2019 年,全球仅有 0.016% 的农业用地用于生产生物聚合物原料。 这就意味着,即使如今生产的所有塑料都是生物基塑料,即使假设使用的土地面积与产量成正比增长,使用的农田比例也不会超过 2%。

生物聚合物研究布局

近年来,生物聚合物研究方兴未艾,被选为 2019 年十大新兴技术之一。 如 CAS 内容合集™(图 1)所示,过去 20 年来,相关研究和创新持续进行,不断应对油价波动,释放提高可持续性和应对气候变化的总体动力。 一开始,期刊出版物和专利数量一直缓慢上升,但在 2009 年左右开始以近似相同的速度加速增长。 2014 年左右,专利公开量的增长显著放缓,而到 2020 年,期刊出版物数量强劲增长。

由于生物聚合物主要作为化石塑料的可再生替代品而开发,后者价格的大幅上涨将提高生物聚合物的竞争力,同时提高研究人员和发明人的热情和信心。 石油价格自 2000 年代中期以来经历了大幅增长,并在 2008 年达到前所未有的顶峰,而塑料价格与石油价格密切相关,这可能解释了拐点,在 2008 年左右的专利公开数量曲线中尤为明显。 2014 年之后,石油价格暴跌,使得生物聚合物的成本再次变得相对更高,因此可能对发明者造成打击,并导致同年专利公布数量趋于平稳。

CAS 内容合集中的生物塑料相关出版物
图 1. 2001 年至 2020 年生物聚合物相关出版物的总体数量。


阅读我们的 CAS 洞察报告,了解更多关于以下内容的信息:不同类别生物聚合物的优势、局限性和受欢迎程度,以及在过去二十年中人们对这些传统塑料替代品的研发兴趣如何变化。

实验室安全 | 通过全业界合作保障实验室安全

Ramesh Durvasula , Information Officer for Research, Lilly Research Labs

化学是有危险性的,全世界有很多人在实验室工作,因此即使是非常微小的安全事故也会造成相当的影响。 虽然一些组织有预防事故发生的策略,但收集、储存安全数据的方式并不总是便于使用。 对于科学家来说,阅读成千上万的历史安全报告来寻找他们将要使用的化合物是不可行的。

在实验室工作的人经常不止一次看到安全事故发生。 我清楚地记得,在我曾经工作的一个实验室发生的一起事故,那起事故促使我们完全更改了实验方法。 为了操作某专利中披露的反应,我们必须将三氟乙酸与硼氢化钠混合,生成三氟乙酰氧基硼氢化钠的悬浮液。 实证明,NaBH4粉末溶解得很快,导致不受控制的反应引发了火灾。 如果使用球团型NaBH4,反应就不会那么剧烈。

这起事故是在部门的安全简报会上传达的,但很明显,其他部门并没有得到这个消息,因为四年后又发生了同样的事故。 我想知道,我们如何才能更好地吸取有关安全的经验教训,以确保其他科学家不必经历相同的惨剧。 经过一番思考,我们清楚地意识到,我们需要一种实用的方法,将历史安全知识直接整合到我们日常的实验室工作流程中,以防止类似事故再次发生。 但实际情况是怎样的呢?  

按需提供安全信息

为避免事故发生,我们需要找到一种方法来收集安全信息,并将其添加到实验室工作流程中,同时不要为化学家带来额外负担。 必须要考虑三个变量:共享信息、何时传递信息,以及如何传递信息。

我们用价值流图分析了化学家的工作流程,以了解他们何时需要安全信息,以及这与他们实际得到安全信息有何出入。 通常,化学家的工作流程是:设计反应、购买原料,最后合成出产品。 很明显,为了使化学家的工作最高效,必须在合成产品之前向他们提供安全信息,
 
我们意识到,可以将多个来源的信息(包括安全数据表和机构记录的信息)输入到电子实验室笔记本(ELN)中。 然后,当科学家计划使用某些化合物时,系统就会弹出提示:“嘿,小心!”并提供相关指导,如佩戴双层手套或者增加安全操作台。 更重要的是,如果化学家计划进行一个可能有问题的反应,安全部门可以通过电子邮件通知,这样他们就可以主动提出最佳方法,并探索替代方案。

让这个想法惠及更多科学家

该系统的实施消除了重复事故;使用ELN无缝地标记合成安全问题被证明是一种成功的策略。 这是个好消息。

对于所有在化学实验室工作的科学家,以及他们所在的部门和整个组织来说,安全是最重要的。 在成功地实施了该系统之后,我想把同样的策略扩展到整个科学界,这样所有的化学家都能受益。 在成功地实施了该系统之后,我想把同样的策略扩展到整个科学界,这样所有的化学家都能受益。 因此,我希望与某个组织合作,创建一个所有制药公司都可以用来分享他们安全数据的系统。 我们希望群策群力地创建一个无竞争的、供大众使用的化学品安全信息工具。

Pistoia Alliance是一个全球性的非营利会员组织,致力于促进生命科学研发创新。 2017年,基于我之前实施的系统,Pistoia Alliance启动了一个化学安全图书馆(Chemical Safety Library, CSL)的试点,目的是收集来自化学行业的安全事故信息,并免费向科学界提供编撰的数据库,以帮助预防安全事故的发生。 在发布数据库雏形后,我们发现业界对这种类型的数据收集非常感兴趣。 但是我们也遇到了不愿意提供事故信息的情况。 原因各不相同,包括尴尬、保密问题和数据输入的复杂性。

大家的需求很清楚,参与的贡献者越多,影响就越大。 为了扩大这一资源的覆盖面,并解决阻碍参与的限制,Pistoia Alliance与美国化学文摘社(CAS,美国化学会的分支机构,科学信息解决方案专家)合作,于2020年10月发布了全新的Pistoia化学安全图书馆。 CAS开发并管理新的CSL平台,提供重要的信息管理、技术和安全专业知识,使CSL的新平台能够防止已发生事故的再次发生。 精简了数据输入的流程;用户也能确信数据已经过确证; 组织也可以将整个数据库集成以供内部使用,例如在企业ELN中使用。。 由来自Pistoia Alliance、CAS和更广泛的化学界(包括学术界和工业界)的代表组成的CSL顾问小组,也审查了业界提供的内容,并就政策和系统改进提出建议。

化学安全资料库标志
 

化学界需要你

我非常高兴地看到这个扩展的资源开始为人们提供服务。 我们第一次掌握了从全球化学界收集并传播安全信息的技术。 如果我们能够真正地聚集各方的力量,群策群力地维护这个数据库,反应事故的发生率就会降低,对全球成千上万的化学家来讲,实验室将是一个更安全的场所。

自启动以来,由 CAS 托管的新版 CSL 已有 8,000 多名用户,分别来自 96 个国家/地区。 现在该您行动啦。 前往 CSL,了解它如何帮助您保持安全,但请不要止步于了解。 如果您亲历事故或未遂事故,请将其输入 CSL,让全世界都能吸取您的经验教训。

立即为化学界安全助力! 与 CSL 共享您的安全数据

固有无序蛋白:COVID-19 感染和药物发现应用前景

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多年来,生物学家始终认为每个蛋白质的氨基酸序列决定其三维结构,而三维结构又决定其功能。 然而,有大量蛋白质和区域虽然缺乏固定的或有序的三维结构,但仍然表现出基本的生物活性 — 所谓的固有无序蛋白。

事实证明,这些固有无序蛋白可能是更好地治疗神经退行性病变、糖尿病、心血管疾病、淀粉样变性、遗传疾病和癌症等疾病的关键。 这篇经同行评审的期刊(刊载于 ACS Infectious Diseases)揭示了这一新兴主题的前景分析结果,并阐述了对 SARS-CoV2、遗传疾病和癌症等治疗领域的重要见解。 深入了解固有无序蛋白的科学发现和未来机遇将有助于未来疗法的研究取得更快进展。 点击此处阅读完整出版物。

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