多酚量子化学精度计算及抗氧化构效模型建立

在量子化学DFT/B3LYP 理论基础上,选择6-31G* 基组对36 种多酚类化合物进行分子结构优化和化学精度计算,并通过多元线性回归法建立多酚化合物量子化学参数与抗氧化活性的构效方程。计算表明,总的电子焓(H)、熵(S)、最高占有轨道(EHOMO)、最低空轨道(ELUMO)和能量间隙(△E)对多酚抗氧化能力影响最大。     

不对称富马酸酯的量子化学特征与抗菌活性关系的初步研究

合成了几种不对称富马酸酯 ,并对其抗菌活性与量子化学参数间的关系进行了初步研究。结果表明 :α、β不饱和羰基结构是不对称富马酸酯类分子的抗菌活性中心 ,其抑菌力与最高占有轨道能量EHOMO及前沿轨道能差呈显著相关 ,而与最低空轨道能量ELUMO无显著相关关系。抗菌半衰期与最低空轨道能量以及前沿轨道能差呈显著相关 ,与最高占有轨道能量之间的关系不显著。     

不对称富马酸酯的量子化学特征与抗菌活性关系的初步研究

合成了几种不对称富马酸酯，并对其抗菌活性与量子化学参数间的关系进行了初步研究。结果表明：α、β不饱和羰基结构是不对称富马酸酯类分子的抗茵活性中心，其抑茵力与最高占有轨道能量EHOMO及前沿轨道能差呈显著相关，而与最低空轨道能量ELUMO无显著相关关系。抗菌半衰期与最低空轨道能量以及前沿轨道能差呈显著相关，与最高占有轨道能量之间的关系不显著。     

含α，β-不饱和羰基结构化合物的定量结构-活性关系研究

计算表征含α,β-不饱和羰基结构系列化合物的8个分子连接性指数和5个量子化学参数,用遗传算法对参数进行了优化筛选,获得了含α,β-不饱和羰基结构系列化合物的定量结构与抑制大肠杆菌的最低抑菌浓度（MIC）和抗菌半衰期（t0.5）间的关系模型。结果表明：与最低抑菌浓度显著相关的变量是最高占有轨道能量、最低空轨道能量与最高占有轨道能量差、3阶簇指数、4阶路径／簇指数,而且最高前沿占有轨道能量和4阶路径／簇指数对1gl／MIC均有正的贡献,而前沿轨道能差和3阶簇指数对抗菌作用强度有微小的负贡献;和半衰期显著相关的变量是最低空轨道能量、最低空轨道能量与最高占有轨道能量差、5阶路径指数、和4阶路径,簇指数,而且抗菌半衰期随5阶路径指数、4阶路径,簇指数以及最低空轨道能量与最高占有轨道能量差的增大而增大,而随最低空轨道能量的增加而减小。     

绿茶和腰果中的天然抗菌成分及其结构-活性关系研究

对茶叶、腰果风味成分中具有较强抗菌活性的醛类、醇类的量子化学进行了计算，并与相应的抗菌性能参数进行了相关分析。结果表明，在所有量子化学多数中，只有最低空轨道能量（ELUMO）与最低抑菌浓度（MIC）值的相关度相对较高。说明果蔬中具有抗菌活性的风味成分主要是作用于微生物细胞中的亲电反应体系．抗菌剂活性中心周围基团的空间位阻效应与MIC值是显著的负相关（P＜0．02）。表明抗菌活性中心与菌体系统的有效接触碰撞是影响抗菌性能的极重要因素．     

丁烯二酸及其酯类抗菌作用和机理的研究

本文对丁烯二酸及其酯类的分子结构特点与抗菌活性之间的关系进行了研究．并采用氨基酸自动分析仪检测菌体蛋白质组成在加入丁烯二酸及其酯类后的变化情况，最后应用量子化学自治场理论中全略微分重叠计算法（简称CNDO法耐其量子化学特性进行了计算。结果表明．丁烯二酸及其酯类均表现出一定的抗菌活性，其大小与最低空轨道能量、β－碳原子的最低空轨道系数之间存在显著的直线关系，揭示其抗菌机理可能是抑制了菌体有关酶类正常的合成代谢。     

量子化学在食品防腐剂构效关系中的应用

本文对食品防腐剂的抗菌效果与防腐剂分子构象、电行密度及分布、电行转移及代谢转化等量子化学参数间的关系进行了讨论．对一些防腐剂的抗菌活性与其分子性质参数间进行了相关分析．结果表明防腐剂分子的前沿轨道能差是决定抗菌性能的一个极为重要的参数．防腐剂的抗菌强度与最高占有轨道能量呈正比．而抗微生物代谢性能则与最低空轨道能量呈反比．     

量子化学在食品防腐剂构效关系中的应用

本文对食品防腐剂的抗菌效果与防腐剂分子构象、电荷密度及分布、电荷转移及代谢转化等量子化学参数间的关系进行了讨论。对一些防腐剂的抗菌活性与其分子性质参数间进行了相关分析。结果表明防腐剂分子的前沿轨道能差是决定抗菌性能的一个极为重要的参数。防腐剂的抗菌强度与最高占有轨道能量呈正比。而抗微生物代谢性能则与最低空轨道能量呈反比。     

定量构效关系的研究进展及其在制鞋工业中的应用展望

定量构效关系(QSAR)在经历了数十年的发展之后,现今已成为了全球化学化工领域一个非常受关注的研究方向。本文介绍了定量构效关系的发展历史和在应用定量构效关系时的常用方法,重点综述了定量构效关系在化学化工领域常用化料化合物的毒性研究中,以及在环境污染分析和化工材料及化合物分子合成设计中的应用,并对定量构效关系在制鞋工业中的应用进行了展望。     

对羟基苯甲酸酯类在食品防腐中的应用

对羟基苯甲酸酯类不仅在医药、化妆品等行业中作防腐剂,而在国际上也是一类广泛许可使用的优良食品防腐剂。对羟基苯甲酸酯类化合物无色、无味、无毒,对革兰氏阳性和阴性细菌、酵母菌、霉菌均有抗菌作用。对食品的化学活性极低,而对食品防腐持续性较长。由于对羟基苯甲酸酯是一类酯的化合物,所以受pH影响小。它化学性质稳定,在酸性、中性、碱性中均有效,尤其在酸性溶液中作用最好,例如在pH为5.5时,对大肠杆菌作用最强。有的文献还比较了对羟基苯甲酸某些酯类对葡萄球菌、酵母菌的作用力,指出在低级酯类中以对羟基苯甲酸丁酯的效果最佳,见表1。     

毛细管气相色谱法直接测定食品中4种对羟基苯甲酸酯

建立一种毛细管气相色谱法直接测定槟榔、酱腌菜等食品中4种对羟基苯甲酸酯(对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯)含量的检测方法.样品用乙酸乙酯直接提取,不需浓缩,直接进样,用毛细管柱气相色谱法测定.4种对羟基苯甲酸酯在0～500 μg/mL范围内呈良好的线性关系,检出限分别为0.01 mg/kg(S/N=3),添加平均回收率88. 5% ～103.5%,RSD＜10%.方法前处理简单、快速、准确,灵敏度高,选择性好,回收率高,简单快捷, 能满足常规检测及食品安全控制的需要.     

Simultaneous determination of nine kinds of preservatives in foods by HPLC

A simple and rapid HPLC method was developed for the simultaneous determination of nine kinds of preservatives, benzoic acid (BA), sorbic acid (SOA), dehydroacetic acid (DHA), methyl p-hydroxybenzoate (PHBA-Me), ethyl p-hydroxybenzoate (PHBA-Et), isopropyl p-hydroxybenzoate (PHBA-isoPu), propyl p-hydroxybenzoate (PHBA-Pu), isobutyl p-hydroxybenzoate (PHBA-isoBu) and butyl p-hydroxybenzoate (PHBA-Bu), in foods. For solid foods, the preservatives were extracted with methanol. After addition of 5 mmol/L citrate buffer to the extract, the extract solution was cleaned up on an Oasis HLB cartridge. The cartridge was washed with 5 mmol/L citrate buffer and methanol-5 mmol/L citrate buffer (4:6). Then, nine kinds of preservatives were eluted with methanol. The eluent was used for BA, SOA and DHA determination by HPLC. Furthermore, a part of the eluent was cleaned up on a Bond Elut PSA cartridge for p-hydroxybenzoate esters determination by HPLC. Liquid foods were cleaned up after addition of 5 mmol/L citrate buffer without the extraction process, and the subsequent procedure was the same as for solid foods. The recoveries of p-hydroxybenzoate esters from ten kinds of foods fortified at levels of 0.01 and 0.10 g/kg each were 91.5 to 107.4%, and those of BA, SOA and DHA were 76.4 to 104.8%. The quantitation limits of the preservatives in foods were 0.005 g/kg. (Received March 20, 2006)     

酚类物质及其化学修饰物抗真菌的构效关系研究

本文选用酚类物质及一系列酚类衍生物共30种为供试药剂,对果蔬采后难控制的三种致腐病原真菌进行药效实验。对药剂的化学结构与抗菌性能关系进行分析,结果表明:(1)邻位、对位多元酚对这三种病原真菌的抑制作用比一元酚作用强,间位多元酚的作用最弱。二元酚作用比对应三元酚强。(2)邻位、对位二元酚中的一个羟基被羧基取代后,其抑菌性能大大减弱。(3)对羟基苯甲酸羧基酯化后,极大地提高了抑菌性能,抑菌性能最强,当酯化烷链的碳原子数超过7个时(碳链长度≥7)其抗菌性能迅速降低。(4)酚乙酰化后,抑菌性能发生变化,间位多元酚乙酰化后,抑菌性能增强,其它酚乙酰化后,抑菌性能均有所下降。     

食品防腐剂抑菌性能的量子化学研究

通过对大肠杆菌的体外抑菌实验,得到8 种食品防腐剂的最低抑菌浓度(MIC)。应用量化软件Gaussian98的密度泛函方法B3LYP 对防腐剂分子进行结构优化、频率分析得到其稳定结构。再对其Mulliken 布局、前线分子轨道进行分析。结果表明：所研究的8 种防腐剂的有效抑菌活性部位为羧基或酚羟基或羰基(醛基),而且碳碳双键或交替碳碳双键或苯环,以α,β- 不饱和形式连接在抑菌活性部位上,能有效增加防腐剂抑菌能力,前线轨道能量与防腐剂抑菌性能密切相关,得到如下回归方程：Y ＝－ 4.4506 － 1.8819X1 ＋ 2.9969X2(显著性水平α＝ 0.05),标准误差为0.6256,相关系数R 为0.929,决定系数R2 为0.863,方程回归显著,Y 表示防腐剂MIC(μmol/ml),X1表示EHOMO(eV),X2 代表ELUMO(eV)。     

维生素C催化合成尼泊金高级醇酯

以维生素C为催化剂,对羟基苯甲酸和十六醇及十八醇 为原料合成尼泊金十六酯与尼泊金十八酯。考察了酸醇 摩尔比,催化剂用量,反应时间等对酯收率的影响。在优 化工艺条件下,尼泊金十六酯收率为90.4％,尼泊金十八 酯收率为89 2％。研究结果表明,维生素C具有高的催化 活性。     

薄荷挥发性成分的定量结构-性质相关性

预测薄荷挥发性分子的保留指数和准确质量,以利用它们对分子进行有效的定性。在分子拓扑理论的基础上,应用AM1法得到65种薄荷挥发性成分的优势构象,计算得到Kier指数和E-State指数,基于多元回归分析获得了对薄荷挥发性成分的保留指数(RI)和准确质量(M)作出精确预测的定量结构-保留相关性模型。回归方程的相关系数分别为0.986和0.998。利用Jackknifed法检验了对保留指数预测模型的稳定性,检验的相关系数r基本也为0.986;另外对准确质量预测模型的稳定性和预测能力进行检测,预测值与实验值的相对平均误差为1.43%。两个模型均具有较好的稳定性、相关度和预测能力。     

食品包装材料中酯类化学物质QSRR应用研究

采用气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID)同时测定食品包装材料中21种酯类添加剂的色谱保留时间(tR),并采用分子电性距离矢量(MEDV)和定位基指数(T)表征酯类添加剂的分子结构,然后运用多元线性回归(multiple linearregression,MLR)建立酯类添加剂结构与其气相色谱保留值的定量结构- 色谱保留关系(quantitative structure retention relationship,QSRR)模型,建模相关系数R=0.9840,留一法交互检验(leave-one-out,LOO)相关系数RLOO=0.9747,同时采用外部验证的方法对所建模型的稳定性能进行分析和验证,外部样本预测值的相关系数Qext 为0.9789,并且考察所建模型的实际应用性。结果表明,该模型具有良好的稳定性和预测能力,能够为食品包装材料中酯类化学物质向内装食品中的迁移行为研究以及分离、检测方法的建立,提供有效的理论依据。     

基于偏最小二乘法的抗类风湿性免疫活性肽定量构效建模研究

本研究采用偏最小二乘法(PLS)建立了抗类风湿性免疫活性肽的QSAR模型。首先从常见氨基酸各原子间静电、立体和疏水等与生物活性直接相关的非键作用方式,筛选出适合于免疫活性肽定量-构效建模的氨基酸描述符,再采用此描述符对47个肽数据集进行定量构效关系建模。结果表明,Z-scales氨基酸描述符实现了对氨基酸残基的多位置、多变量的定量结构描述,最适合用于描述免疫活性肽的物化性质。根据Z-scales描述符,经主成分分析和偏最小二乘法建立的模型有良好的可靠性和预测能力,模型的复相关系数R2=0.986,均方根误差RMSE=0.253,留一交叉验证相关系数Q2LOO=0.893,外部验证相关系数Q2ext=0.971。通过对免疫活性肽构效关系的研究为类风湿性关节炎新耐受原的筛选、设计开辟了广阔空间,同时也为功能食品的开发和创新提供了新手段。     

苹果梨果皮中预存抗菌物质的提取、分离与鉴定

膨大期、采收期、采后100d的苹果梨果皮的乙醇(甲醇)-二氯甲烷粗提取液经TLC分离,以链格孢为指示菌进行生物活性分析均有不同比移值的抑菌带出现,采用气-质联用法(GC/MS)对其成分进一步分析表明,三个时期抑菌带成分存在差异。其中棕榈酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、鱼鲨烯(三十碳六烯)在膨大期含量最高,随着成熟和衰老的进行,含量逐渐降低,至采后100d,其含量分别为膨大期的1.8%、7.3%、19%和26.6%。推测它们是生长期间苹果梨果皮中存在的主要抗菌物质。邻苯二甲酸酯类是采收期和采后100d果皮中含量相对较高的抗菌物质,其中采后100d检出了6种邻苯二甲酸酯,相对含量高达60%。它们可能为采后果皮中主要的抗菌物质。