合肥工业大学进步很快,合肥工业大学在药物化学研究领域取得新进展

浏览:81   发布时间: 2022年06月23日

合肥工业大学在药物化学研究领域取得新进展

近日,合肥工业大学食品与生物工程学院药物科学与工程系廖晨钟教授/谢周令副教授团队,在药物化学研究领域取得新进展。相关成果的两篇论文在美国化学会主办的期刊《Journal of Medicinal Chemistry》上连续发表。

《Journal of Medicinal Chemistry》是药物化学和新药研发领域的重要期刊,相当一部分改变人类命运的上市药物均发表在该刊。廖晨钟教授/谢周令副教授团队发表的第一篇研究性论文《Targeting the S2 Subsite Enables the Structure-Based Discovery of Novel Highly Selective Factor XIa Inhibitors》报道了学校在发现新型低出血风险抗凝药所取得的进展;第二篇综述性文章《Lessons Learned from Past Cyclin-Dependent Kinase Drug Discovery Efforts》是针对周期蛋白依赖性激酶(CDK)药物研发的思考。两篇文章合肥工业大学均为第一作者单位。

上市的新型抗凝药如达比加群酯和利伐沙班,虽然克服了肝素和华法林传统抗凝药的诸多缺点,但在临床实际应用中仍然会导致一定的出血风险,威胁病人生命。因而,研发一款减少或避免出血风险的新型抗凝药十分必要。研究表明,抑制FXIa凝血因子能有效地降低血栓形成并没有明显出血倾向。目前,已有不少FXIa小分子抑制剂报道,但大部分在酶活性上对高度同源的多种酶选择性不高,导致了一些可能临床副作用,如高出血风险。《Targeting the S2 Subsite Enables the Structure-Based Discovery of Novel Highly Selective Factor XIa Inhibitors》论文采用基于结构的药物设计方法,发现了FXIa活性和选择性大幅提升的优势化合物35。生物学研究发现,化合物35能有效抑制血栓,同时对小鼠无明显毒性及出血风险。目前,化合物35已作为安全有效的抗凝候选药物在进行进一步研究。本文与中国药科大学合作,本校硕士生姚宁宁、中国药科大学硕士生贾志萍为共同第一作者,廖晨钟教授、孔毅副教授(中国药科大学)和谢周令副教授为通讯作者。

CDK有20个亚型,具有广泛的生理活性,在临床上,CDK抑制剂已经是治疗肿瘤和其他疾病的重要药物,目前已有四款CDK抑制剂被批准上市。尽管取得了不错的进展,但在生物机制、多靶点抑制、亚型选择性、联合疗法、药物耐药和药物代谢稳定性方面面临着诸多挑战和困境。《Lessons Learned from Past Cyclin-Dependent Kinase Drug Discovery Efforts》通过聚焦这些关键问题系统阐述并讨论了CDK抑制剂研发过程中的经验与教训,总结了CDK抑制剂研究未来的新方向,为CDK抑制剂的开发提供了重要的指导意见。本文谢周令副教授为第一作者,廖晨钟教授为通讯作者。

近年来,廖晨钟教授团队在小分子药物设计与发现领域取得了多方面进展,为学校药学和制药工程专业的建设和发展提供了重要的支撑。

上述发表的论文均受到国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金等项目资助。(通讯员:合肥工业大学谢周令)

合肥工业大学在能源与动力研究领域取得新进展

近日,合肥工业大学汽车与交通工程学院能源科学与动力系蓝松副研究员在增程式电动汽车废气能量回收领域取得新进展。相关研究成果“Matching and optimization for a thermoelectric generator applied in an extended-range electric vehicle for waste heat recovery”在世界能源领域著名学术期刊《Applied Energy》上发表。

在汽车产业由传统内燃机汽车向纯电动汽车转型发展过程中,增程式电动汽车被认为是一种理想的过渡车型。它对现阶段纯电动汽车存在的行驶里程受限、充电不方便等难题提供了过渡性解决方案。针对增程式电动汽车能量转换环节多而导致能量利用率低的问题,目前研究较为普遍是优化能量控制策略和研发增程器专用发动机。但是发动机在工作时有大约三分之一的热量通过废气耗散在空气中。热电发电技术可将发动机的废气能直接转换成电能,因此,车载热电发电技术是提升增程式电动汽车能量利用率更直接也更具潜力的技术路径。尽管不少文献都表明了热电发电机在混合动力汽车上的应用潜力,但是却没有文献对热电发电机与增程式电动汽车的匹配方法进行探究。

论文《Matching and optimization for a thermoelectric generator applied in an extended-range electric vehicle for waste heat recovery》报道了学校发动机废气能量回收领域所取得的新进展。增程式电动汽车的增程发动机不同于其它发动机,它与车轮完全解耦并在绝大数情况仅在单一工作点下工作。根据这一特点论文提出了用于增程电动汽车废气能量回收的热电发电机的匹配和优化的方法。该方法是基于对车载热电发电机的保护和获取最大净功率密度两个标准而建立。通过对热电发电机的负载电阻和布置形式的优化,车载热电发电机的净功率密度提高了11.6%。同常规增程式电动汽车相比,搭载了优化后的热电发电机的增程电动汽车的等效燃油消耗量减少1.7%,这个数值要高于用于传统燃料汽车的热电发电机对燃油经济性的提升。这些结果表明了匹配和优化方法对于用于增程电动汽车的热电发电机的关键性和重要性。

本文与英国拉夫堡大学和清华大学合作完成,其中合肥工业大学作为第一作者和通讯作者单位。学校蓝松副研究员为第一作者和共同通讯作者。英国拉夫堡大学Richard Stobart教授为第二作者,清华大学王笑楠副教授为共同通讯作者。论文的发表为学校能源与动力专业和新能源专业的建设和发展提供了相应的支撑。(通讯员:合肥工业大学蓝松)

合肥工业大学在新能源汽车动力学研究领域取得新进展

近期,合肥工业大学汽车与交通工程学院石琴教授团队,在新能源汽车动力学研究领域取得新进展,相关研究成果“A Model Predictive Control Approach with Slip Ratio Estimation for Electric Motor Anti-lock Braking of Battery Electric Vehicle”在《IEEE Transactions on Industrial Electronics》(TIE)上发表(DOI: 10.1109/TIE.2021.3112966)。

合肥工业大学在新能源汽车动力学研究领域取得新进展

新能源汽车有别于传统燃油汽车,可以采用电动机进行回馈制动,回收整车制动能量,提高能量使用效率,增加续驶里程。但是,在电动机回馈制动过程中存在两个方面问题:一是在低附路面,电动机回馈转矩过大会导致车轮抱死;二是电动机转矩响应非常快(毫秒级),进一步导致车轮抱死速度快。上述问题给新能源汽车在回馈制动过程中整车稳定性带来新的挑战。而传统内燃机转矩响应较慢(秒级),两者相差超过百倍,再沿袭车速和轮速作为状态变量构建整车动力学的传统方法,已经不能够准确描述车轮在运动过程中的瞬态特征,也难以满足电动机回馈制动过程中的控制需求。团队尝试以车轮滑移率为状态变量,电动机转矩与地面制动力的综合等效转矩为系统输入,构建新能源汽车整车制动动力学模型,开展电动机回馈制动车轮防抱死整车稳定性控制研究。

为了实现对车轮滑移率的精准控制,该研究首次应用PI观测器对地面制动力进行实时计算,获得地面利用附着系数,根据车轮的状态,进一步提取出地面最大附着系数。为了应用地面附着系数进行整车稳定性控制,基于估计得到的地面附着系数,石琴团队在汽车研究领域首次勾画出地面理想滑移率曲线,并在研究过程中提出了一套完整的地面理想滑移率曲线构建方法,如图2所示,地面理想滑移率曲线不仅仅可以用于新能源汽车稳定性控制,也为未来无人驾驶汽车智能化整车稳定性控制的车轮滑移率找到了理论上的优化边界。

合肥工业大学在新能源汽车动力学研究领域取得新进展

理想滑移率曲线及其构建方法

该项研究得到了安徽省高校协同创新项目GXXT-2020-076,安徽省发改委新能源与智能网联汽车创新工程项目等项目资助,本校博士生贺泽佳为第一作者,指导教师石琴教授为第二作者,贺林研究员为通讯作者。

近一年内,石琴教授团队在新能源汽车动力学与控制方向的研究取得了一系列进展,相关研究成果发表在《IEEE Transactions on Industrial Informatics》《IEEE/ASME Transactions on Mechatronics》《IEEE Transactions on Vehicular Technology》《Vehicle System Dynamics》《Science China Technological Sciences》等汽车研究领域著名期刊上,在学术研究领域为学校车辆工程学科的建设与发展提供了有力的支撑。(通讯员:合肥工业大学贺泽佳)