四種天然抗氧化植物化學(xué)物抗氧化活性的量子化學(xué)和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、摘要III摘要目前，人們逐漸意識到抗氧化與健康息息相關(guān)。醫(yī)學(xué)研究結(jié)果顯示人體內(nèi)過多自由基容易引起動脈粥樣硬化、癌癥、神經(jīng)性疾病等多種疾病。因此，廣泛存在于食品中的抗氧化物逐漸引起人們的重視。番茄紅素和β胡蘿卜素是類胡蘿卜素，飛燕草色素和牽?；ㄉ厥腔ㄇ嗨仡愇镔|(zhì)，它們廣泛存在于各類果蔬中，是具有代表性的天然抗氧化成分，其對清除自由基、防癌抗癌、提高免疫力、延緩衰老、防止心血管等疾病有一定的保健功能。但是目前，測定物質(zhì)抗氧化的方法種類繁多，

2、標(biāo)準(zhǔn)不一。另外，因?yàn)檠芯糠椒ǖ木窒?，對物質(zhì)的抗氧化機(jī)理在理論上的研究還不清楚。因此需要運(yùn)用新的方法，即量子化學(xué)中的密度泛函理論對物質(zhì)的抗氧化機(jī)理進(jìn)行計(jì)算和模擬，從而能夠在理論上進(jìn)行探討。本研究針對番茄紅素、β胡蘿卜素、飛燕草色素和牽牛花色素這四種抗氧化成分，采用量子化學(xué)密度泛函理論(DFT)，通過Chemdraw2D和3D軟件構(gòu)建合適的分子模型，運(yùn)用高斯軟件得到鍵長、紅外光譜、前線軌道能量等結(jié)構(gòu)特征和分子能量參數(shù)；通過計(jì)算這四種化合物與

3、羥基自由基（?OH）反應(yīng)的過渡態(tài)能壘，表征了四種化合物的不同位點(diǎn)的反應(yīng)活性，探討了他們對抗氧化及清除羥自由基的機(jī)理，并用體外抗氧化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證，為機(jī)體抗氧化研究提供了理論依據(jù)。具體研究結(jié)果如下：運(yùn)用密度泛函B3LYP方法在6311G基組下計(jì)算了番茄紅素、β胡蘿卜素、飛燕草色素以及牽?；ㄉ厮姆N天然抗氧化植物化學(xué)物的鍵長、紅外光譜、前線軌道等，分析了它們的活性。結(jié)果表明，番茄紅素中C2H43、C34H81、C35H83和C35H84這幾

4、個CH鍵較長，較為活潑。β胡蘿卜素中C1H41、C3H45、C31H79和C34H83這幾個CH鍵較長，為可能的活潑位點(diǎn)。飛燕草色素和牽?；ㄉ刂蠴21和O22的OH鍵較長，較為活潑。通過對四種抗氧化物質(zhì)優(yōu)化后分子模型計(jì)算獲得的紅外光譜與實(shí)驗(yàn)得到的相應(yīng)物質(zhì)紅外光譜進(jìn)行對比分析，證明優(yōu)化結(jié)果合理。從最高占據(jù)軌道和最低空軌道的前線軌道能量得到可能的反應(yīng)活性為番茄紅素＞β胡蘿卜素，飛燕草色素＞牽?；ㄉ?。通過對這四種物質(zhì)最高占據(jù)軌道圖電子云密