《山东科学》是齐鲁工业大学（山东省科学院）主管/主办的自然科学综合性学术期刊，现为中国科技核心期刊、RCCSE中国核心学术期刊、中国核心期刊（遴选）、中国高校优秀科技期刊。

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附摘要:

中药与天然活性产物

1. 小建中合剂活性炭除杂工艺优化及其制剂稳定性影响研究

张微, 刘震远, 杜昊忱, 郭田甜, 杨梅, 王善栋, 韩培, 宋祥云, 张贵民

       为提高小建中合剂制剂澄清度与稳定性,选用活性炭除杂工艺纯化小建中合剂,采用正交试验评价法,以活性炭的用量、煮炭时间、除炭时的药液温度为考察因素,以芍药苷转移率、干物质转移率为考察指标,进行方差分析、直观分析结合加速稳定性试验结果,优选小建中合剂活性炭除杂工艺,并在该条件下生产3批小建中合剂制剂进行长期稳定性试验。结果表明小建中合剂制剂煮炭除杂最佳工艺参数为活性炭使用量0.4%、煮炭时间30 min及滤过时药液温度100 ℃,此工艺条件扩大生产的平均芍药苷转移率为75.24%、干物质转移率为89.08%。该试验所得最佳煮炭除杂工艺可保证小建中合剂澄清度及稳定性,同时最大程度保留芍药苷及干物质,从而保证药品疗效的稳定均一,为小建中合剂煮炭除杂纯化工艺参数的明确及优化提供了科学、合理的依据。

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2. 丹参常见病害及用药情况调查

周冰谦, 卢恒, 杨国红, 王晓, 郭兰萍, 刘伟

       为提高丹参病害防治技术同时为丹参生产提供基础数据,通过对济南、临沂等山东丹参主要生产区域的多个种植基地及农资经营单位走访调查,结合文献调研,对丹参常见病害、发病规律、用药种类、农残现状进行总结归纳。结果表明丹参常见病害有10种,使用包括生物农药及复合制剂等在内的20类43种农药,用药品种均符合用药规定,但存在缺乏农药登记及防治技术指导、生物防治推广不足等问题。该结果为科学防治丹参病害,促进丹参产业绿色持续发展提供依据。

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3. 黄连琥珀清心丸质量标准研究

张潇丹, 贺晓东, 高燕, 杨龙飞, 张冠群, 于子翔, 柳明君, 王雅菲, 更藏加, 赵渤年

       为了建立黄连琥珀清心丸的定性定量检测方法,并为后续建立其质量标准提供依据,对方中的沉香、广枣、诃子、黄连、木棉花、肉豆蔻6味药进行显微鉴别;对诃子进行薄层鉴别;使用高效液相色谱法(HPLC)对盐酸小檗碱进行质量分数测定。建立了黄连琥珀清心丸的显微鉴别、薄层鉴别,方中盐酸小檗碱在0.018 0~0.902 0 mg/mL范围内呈良好的线性关系,质量分数检测方法科学、灵敏、重复性好,精密度、稳定性、重复性试验中相对标准偏差均小于3.0%,加样回收实验平均回收率为101.29%,相对标准偏差为 2.30%,所建立的质量标准操作简便、重复性好,可用于黄连琥珀清心丸的质量标准研究。

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药理与毒理

4. 基于网络药理学和分子对接技术揭示血府逐瘀口服液抗血栓的活性成分和作用机制

林圣华, 薛畅, 马宏林, 范伟, 沈川琳, 陈佳瑜, 孙博通, 杜兴硕, 展文, 李晓彬, 张姗姗, 靳梦, 何秋霞

       为揭示血府逐瘀口服液治疗血栓类疾病的机理,挖掘血府逐瘀口服液中抗血栓有效成分。通过TCMSP数据库检索血府逐瘀口服液中的化学成分或成分靶点;利用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络得到核心靶点;通过Cytoscape构建“成分-靶点”网络图,并进行拓扑分析和对核心靶点进行GO和KEGG富集分析,预测血府逐瘀口服液抗血栓的作用机制;根据Degree值排名将关键的成分和作用靶点进行分子对接。通过网络拓扑分析筛选得到81个核心靶点,如TNF、ALB、AKT1等;GO富集分析中生物过程(BP)共304条,分子功能(MF)共72条,细胞组成(CC)共41条,通路富集得到凝血级联反应、TNF等80条信号通路;分子对接结果显示,Sainfuran、Xambioona和7-Methoxy-2-methyl isoflavone与靶点蛋白ESR1、F2、IL-2、KDR、MET、MMP3均有较好的亲和力。该研究为血府逐瘀口服液在抗血栓应用方面提供参考。

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5. 肝豆灵片通过调控PKCβⅡ/ ACSL4/ ALOX5信号通路改善肝豆状核变性铁死亡的机制

吴博进, 董婷, 闻雨雅, 田丽伟, 赵晨玲

      基于PKCβⅡ/ACSL4/ALOX5信号通路,探讨肝豆灵片对 TX 小鼠肝豆状核变性铁死亡的影响以及对 CuCl₂诱导的HT22细胞铁死亡的作用机制。将 TX 小鼠分为对照组、模型组、肝豆灵片组、Fer-1组、谷胱甘肽组,HT22细胞分为对照组、模型组、肝豆灵片组、Fer-1组、肝豆灵片+Fer-1 组,采用 HE染色检测各组小鼠海马组织病理学改变,蛋白质免疫印迹检测各组小鼠海马组织与HT22细胞中PKCβⅡ、ACSL4、ALOX5蛋白的表达,以及HT22细胞中SLC7A11、GPX4蛋白的表达,微量法检测各组TX小鼠海马组织中Fe²⁺的浓度,微板法检测各组HT22细胞中SOD(超氧化物歧化酶)、MDA(丙二醛)、GSH-Px 水平,实时荧光定量聚合链式反应检测各组HT22细胞中PKCβⅡ、ACSL4、ALOX5 mRNA 的表达。结果表明:与对照组相比,模型组海马组织出现明显损伤,PKCβⅡ、ACSL4、ALOX5蛋白表达均明显增高,SLC7A11、GPX4蛋白表达明显下降,Fe²⁺的浓度明显升高(P<0.05);与模型组相比,肝豆灵片组、Fer-1组和谷胱甘肽组海马组织的病理损伤均得到改善,且肝豆灵片组效果明显;肝豆灵片组和Fer-1组能抑制HT22细胞铁死亡,PKCβⅡ、ACSL4、ALOX5蛋白与 mRNA 表达较模型组均明显减少,MDA的浓度明显降低(P<0.05),SOD活力及GSH-Px浓度明显增加(P<0.05)。肝豆灵片能减轻 TX 小鼠海马组织铁死亡,抑制CuCl₂诱导的HT22细胞铁死亡,其机制可能与下调PKCβⅡ/ACSL4/ALOX5信号通路,减轻细胞内脂质过氧化有关。

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6. 基于系统药理学和分子对接探讨浙贝母-瓜蒌配伍调控慢性阻塞性肺病并发心脏衰竭的作用机制

方孟香, 程成, 曹铭晨, 任炜, 杨智威, 李文静, 辛晓玮, 刘月芬, 徐龙

     基于GEO数据库挖掘慢性阻塞性肺疾病(COPD)和心力衰竭(HF)关联靶点,检索浙贝母、瓜蒌化学成分及靶点,以获得其调控COPD并发HF潜在靶点,挖掘靶点功能及通路注释分析,构建组织特异性蛋白相互作用(PPI)网络。浙贝母-瓜蒌影响COPD并发HF进展共涉及靶点227个,包括表达上调基因153个,表达下调基因74个;网络拓扑学分析显示PPI网络平均介数为0.4,平均度值为1.83,关键靶点包括RPS23、SNU13、NOL6、ELAVL1、NCL等;细胞组分定位于内膜系统、核内体和细胞外囊泡;生物学过程涉及囊泡介导的运输、基于微管的运动、细胞内蛋白质运输等;信号通路涉及MAPK信号传导途径;MCODE分析发现Cluster 1涉及TKT、ENO1、NCL、KIF1B等,参与调控驱动蛋白、雌激素的高尔基体运输;Cluster 2涉及SIN3B、PHF20、CTBP1、XPNPEP1等,参与调控组蛋白反应;心耳、左心室、肺的组织特异性PPI网络提示浙贝母-瓜蒌配伍可能通过调控ELAVL1-ENO1-NCL轴影响COPD并发HF进展;分子对接表明其“宽胸散结”主要活性成分瓜蒌酸、“化痰散结”主要成分贝母新碱与ELAVL1、ENO1、NCL蛋白质靶标的结合高度稳定,且贝母新碱与靶蛋白结合力强于瓜蒌酸,体现两者配伍后先治肺再调心,相须为用以实现心肺共治的作用特点。

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新材料

7. 基于优化神经网络的沥青混合料力学特性预估

王晓阳, 万晨光, 王笑风

       现有的沥青混合料疲劳寿命预估大多基于传统的疲劳方程拟合得到,但由于路面结构的多向性和材料的复杂性,其预测精度往往不尽人意。为了提高预测精度,在遗传算法的基础上对神经网络架构进行优化,通过室内间接拉伸试验建立了沥青混合料强度及疲劳寿命预估模型,并对预估模型的精度进行了验证。试验结果表明,采用遗传算法优化的神经网络用于预测沥青混合料疲劳力学特性精度误差在4%以内,远优于传统的疲劳预测方程,可以作为获取沥青混合料疲劳特性研究数据的一种有效方法。

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8. 辐射降温锦纶长丝及其针织物性能研究

黄晶, 柏志豪, 吴珂, 杜立新, 张瑞云, 李红, 黄莉茜

       辐射降温锦纶是以高红外发射型无机粒子SiO2和红外透过材料聚酰胺6(PA6)为原料,采用熔融纺丝制备的具备被动辐射降温功能的长丝。对3种不同加工工艺的辐射降温锦纶长丝和普通锦纶长丝进行对比研究,测试其表面形貌、聚集态结构、化学组分、力学性能、热学性能和表面摩擦性能。进一步对上述4种长丝织成的针织物的导热性能、瞬间接触凉感和室内降温性能进行测试比较。结果表明,以添加了SiO₂的辐射降温PA6为皮层材料、聚乙烯(PE)为芯层材料纺出的辐射降温PA6/PE皮芯复合丝,和辐射降温圆形截面锦纶长丝间隔递纱织造的针织物具有最好的导热性能和凉感性能,其红外热成像温度比普通锦纶针织物高约1.8 ℃,表明该针织物具有更好的红外透过性能,降温效果更好。综合认为,该研究所得辐射降温锦纶针织物具有优异的辐射降温性能,可用于辐射降温纺织品的开发。

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能源与动力

9. 分布盘型浸没燃烧蒸发器数值模拟研究

冯浩, 王杰, 隋春杰, 陈伟, 张斌

       浸没燃烧蒸发技术是以高温烟气为热源与液体直接接触蒸发的换热技术,但现有研究中缺少浸没燃烧蒸发过程的热态模拟研究和蒸发器内分布盘倾角对蒸发效果的影响。基于欧拉法对分布盘型浸没燃烧蒸发器的结构参数进行热态数值模拟研究。通过气液两相流研究获得了蒸发器内部烟气分布,并探究了不同分布盘倾角对蒸发量和压力波动的影响。数值模拟结果显示,分布盘倾角影响烟气在液体中的分布效果,增加分布盘角度可以减小浸没管入口压力波动,从而提高燃烧器内背压稳定性,减小分布盘角度,增强气液间换热效果,从而提高蒸发效率。

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10. 离子液体吸收式制冷工质对气液相平衡研究及其分子动力学模拟

张浩然, 陈伟

       为了克服传统吸收式制冷工质对的种种缺陷,离子液体型制冷工质对被视作理想替代品,得到了广泛的开发与应用。采用静态实验和分子动力学模拟两种方法,对[EMIM]BF4/CH3OH离子液体二元体系的气液相平衡性质展开研究。研究结果显示,[EMIM]BF4/CH3OH离子液体二元溶液具有良好的气液相平衡性质,实验测得饱和蒸气压比其他醇类离子液体二元溶液低约21%;模拟结果与实验值有相同的数量级和变化趋势,相对误差普遍小于8%。研究结果为离子液体制冷工质对的筛选和进一步的理论循环系统研究提供了物性数据基础,另一方面也为离子液体基础物性研究提供了一种模拟预测的新方法。

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11. 压缩sCO₂储能系统动态特性仿真

姜佳晖, 王子杰, 池冉, 陈伟, 薛小代, 张通, 张学林, 张斌

       压缩超临界二氧化碳(sCO2)储能作为一种新型储能方式,具有储能密度大,结构紧凑,使用寿命长,负碳排放等优点,因此,在能源储存转化等方面有着广阔的应用前景。基于质量守恒和能量守恒定律,建立了压缩sCO₂储能系统(SC-CCES)的动态数学模型,并完成了模型可靠性的验证;采用Matlab及Simulink软件实现了单级压缩和单级膨胀的SC-CCES系统动态特性仿真,设计工况下SC-CCES系统的储能效率为51.98%,储能密度为447.8 kWh/m³,其储能密度是传统压缩空气储能系统储能密度的20倍以上;分析了不同高压储罐入口压力对系统性能的影响,结果表明储能效率随高压储罐入口压力的增大而增大,储能密度则恰好相反。此研究为压缩二氧化碳储能的发展提供了基础。

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交通运输

12. 南京市轨道交通网络抗毁性及韧性研究

高占一, 朱成娟, 韩凌辉

       基于网络拓扑化方法Space L构建了轨道交通网络拓扑结构模型,在用UCINET对网络特征进行分析的基础上,选取最大连通子图比例以及整体网络效率为指标对轨道交通网络抗毁性进行分析;综合分析节点的属性值,在采取变异系数法定权的基础上,使用TOPSIS法对节点重要度进行排序;通过摧毁单个重要度较高的节点分析网络韧性,采用指标排序恢复策略来恢复网络,从而得出轨道交通网络的平均韧性值。基于此建立的模型,对南京市2022年的轨道交通网络的抗毁性和韧性进行了分析,发现度值高的节点比其他指标对韧性影响更大,优先修复度值最大的节点会使得网络效率上升幅度最大,优先修复接近中心性最大的节点对网络效率的影响较小。

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13.基于Stacking集成学习的机场线短时客流预测研究

杨安安, 韩星玉, 田旷, 刘泽远, 明玮

       地铁机场线客流具有高度时变性,受机场航班影响使得精准的短时客流预测具有挑战性。综合考虑机场航班信息和机场线路历史客流,构建了一种以随机森林(RF)、LightGBM (light gradient boosting machine)、梯度提升决策树(GBDT)和逻辑回归算法作为集成学习器,基于叠加(Stacking)集成模型的机场线路短时客流预测模型。以北京地铁大兴机场线为实例进行验证,并与Informer和长短时记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)两种基线模型进行对比。结果表明,考虑航班信息和机场线历史客流的双通道预测效果明显优于仅考虑机场线历史客流的单通道预测;Stacking模型在各项指标中均表现出优越的性能,其中,在96步长(24 h)下的预测效果最好,预测进站客流的平均绝对误差为7.66,预测出站客流的平均绝对误差为4.67;分析航班信息特征对预测模型的影响,发现离港航班信息重要性不如到港航班,这与离港旅客提前到达机场时间差异较大有关。

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14. 高速铁路枢纽场站能力综合利用研究

张杰, 何世伟, 赵日鑫, 陈旻瑜, 刘杰

       为统筹利用高速铁路枢纽内的旅客运输资源,研究高速铁路枢纽内客运场站的分工问题。以枢纽内列车总作业时间最小和场站能力协调为优化目标构建多目标整数规划模型,通过设计增广ε-约束算法求解模型的近似非支配前沿。以郑州高速铁路枢纽为例展开实例分析,从定性和定量的角度分别对原有方案与优化方案的差异及能力适应性进行比较,验证模型及算法的可行性和有效性。结果表明,增广ε-约束算法可以为所提出模型寻找到高质量的代表性非支配解,所得出的优化方案能够降低枢纽内列车的作业时间,提高场站能力利用协调度,可为高铁枢纽地区扩能改造、能力优化等措施的决策提供可靠参考依据。

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区块链

15. 基于区块链分级存储与国产商用密码技术的高校图书馆信息系统网络安全保障

李迎新, 郭瑱, 赵雷, 富国瑞

      为了提升图书馆信息系统网络安全保障能力,确保图书馆信息系统安全稳定运行,对数字图书馆信息系统面临的身份假冒、数据泄露、数据篡改、数据破坏、重要操作难以溯源等突出网络安全问题进行研究,提出了解决思路和方法,包括基于区块链分级存储实现图书馆信息系统数据存储安全,基于国产商用密码技术实现图书馆信息系统身份认证、数据加密保护、数据完整性保护、操作真实性和抗抵赖保护,对建设完善有效的图书馆信息系统网络安全整体保障体系、提升图书馆信息系统网络安全保障能力具有指导意义。

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