環(huán)糊精與持久性有機(jī)污染物相互作用的分子模擬.pdf

1、持久性有機(jī)污染物(Persistent Organic Pollutants，POPs)污染土壤修復(fù)的主要難點(diǎn)在于POPs以吸附態(tài)存在于土壤有機(jī)質(zhì)中，生物修復(fù)效率極低。已有通過(guò)羥丙基環(huán)糊精作為增溶劑提高土壤中多環(huán)芳烴生物修復(fù)效率的報(bào)道，但相關(guān)研究多局限于部分較易生物降解的污染物，對(duì)疏水及生物毒性更強(qiáng)的POPs還缺乏相關(guān)研究。論文的研究目的在于構(gòu)建不同的環(huán)糊精衍生物(Cyclodextrins，CDs)并從中尋找能夠提高土壤中多種POPs

2、分子向微生物的傳遞效率的CDs，最終加快土壤污染物修復(fù)效率。
　　本研究首先考察了MOPAC、Gaussian兩種軟件的不同優(yōu)化條件、優(yōu)化方法對(duì)環(huán)糊精的優(yōu)化情況。經(jīng)過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的RMSD及能量比較，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，最終確定采用Gaussian軟件依次進(jìn)行pm3、hf/6-31g的優(yōu)化方法。并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建出所需的CDs及POPs結(jié)構(gòu)。分子對(duì)接部分，考察了30種不同結(jié)構(gòu)的CDs與240種POPs的包合效果。以三乙?；?β-環(huán)糊精

3、和磺丁基-β-環(huán)糊精為代表，其對(duì)茚并[1，2，3-cd]芘的結(jié)合能分別為-10.60kcal/mol、-8.87 kcal/mol，而未經(jīng)修飾的β-環(huán)糊精對(duì)其結(jié)合能僅為-7.10 kcal/mol。對(duì)接分析表明，在環(huán)糊精的2位與6位羥基修飾物中，2位修飾更有利于提高其包合穩(wěn)定性。其中磺丁基環(huán)糊精與全（2，6-O-甲基）-β-環(huán)糊精在包合效果和水溶性上，均滿足實(shí)際要求。動(dòng)力學(xué)計(jì)算部分，以CHARMM、CSFF力場(chǎng)為基礎(chǔ)，補(bǔ)充并完成了磺丁基

4、-β-環(huán)糊精的力場(chǎng)制作。在周期性水環(huán)境中考察了β-環(huán)糊精、磺丁基-β-環(huán)糊精對(duì)芘的相互作用。相對(duì)位置分析發(fā)現(xiàn)，磺丁基-β-環(huán)糊精在94.6％的情況下可以穩(wěn)定包合客體分子，而β-環(huán)糊精僅在79.9％的情況下穩(wěn)定包合。最終，從30種CDs中挑選出2-O-磺丁基-β-環(huán)糊精、6-O-磺丁基-β-環(huán)糊精、(2，6-O-甲基)-β-環(huán)糊精三種CDs，其均能與POPs形成穩(wěn)定包合物。同時(shí)通過(guò)側(cè)鏈對(duì)環(huán)糊精包合效果分析顯示，CDs的包合效果不僅與側(cè)鏈結(jié)