溶劑化層

在物理化學中，溶劑殼（solvation shell）又稱溶劑化層、溶劑化套，為一種用來描述溶劑化的結構。溶劑殼為一種任何化學物質像溶劑一樣，圍繞着溶質物質的現象。當溶劑為水時，所形成似殼的現象，通常會被稱為水合殼或水合球。

典型的例子為，當水分子形成殼狀，圍繞在金屬離子附近時，水中帶有電負性的氧原子以電負性被吸引到金屬離子上。這就是造成水分子環繞在金屬離子的周圍的原因。根據離子的電荷，可造成不同分子厚度的殼狀物。

溶劑化數

溶劑化數可由溶劑和溶液的壓縮性來決定。

${\displaystyle n_{s}=(1-{\frac {\beta }{\beta _{0}}}){\frac {n_{i}}{n_{0}}}}$

其中${\displaystyle \beta }$ 與 ${\displaystyle \beta _{0}}$ 表示溶液與溶劑的壓縮性，而${\displaystyle n_{i}}$ 與 ${\displaystyle n_{0}}$ 則為溶液與溶劑的量。

蛋白質的水合

蛋白質周圍水合殼（有時也稱作水合層）的形成在生物化學上，是很重要的。蛋白質和周圍水分子的交互作用，常被稱為蛋白質的水合，這也是蛋白質活性的基礎。蛋白質外面的水合層被發現與周圍的水因分子動力學不同的關係，有1nm的距離，又會因周圍的水網拓展至2nm。特殊的水分子和蛋白質表面的接觸時間大概在毫微秒的範圍內，而分子動力學的刺激，使水與外圍水分子混和之前形成水合層的時間，可在飛秒至毫秒之間。

根據其他的溶劑及溶質，不同的空間及動能因子，皆會影響溶劑殼。

脫水元

蛋白質肽鏈間的氫鍵往往包裹在非極性基團之中，這種在疏水性環境中的氫鍵非常穩定^[1]。但有一部分氫鍵處在非極性基團的不完全包裹中 ^[2]，會與水分子接觸，在蛋白質和水的邊界產生界面張力。這些氫鍵有熱力學自發地脫水的傾向^[3][4]。阿列爾·費爾南德斯及合作者稱這些氫鍵為脫水元（dehydron）^[5][6]。蛋白質相互作用或蛋白質與藥物分子的結合都能促進脫水元周圍區域的脫水過程發生。可以通過計算形成單位蛋白質水界面需要做的可逆功，即蛋白質和水邊界的表面張力，來識別脫水元^[3][7]。脫水元可被用於藥物的研發，包括新藥的挖掘和對已有藥物的改進。蛋白質與藥物分子相結合，並包裹住脫水元，防止其被水攻擊^[8][9]。由於同源蛋白質分子擁有特定的脫水元，根據包裹脫水元的思路設計出的藥物有很高的選擇性和特異性^[9][10][11]。包裹脫水元的藥物研發技術已經成功申請專利，詳見美國專利：US 8,466,154 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） and US 9,051,387 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）。

參考文獻

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