紫丁香花精油挥发性成分色谱保留指数的预测模型

定量结构-色谱保留指数相关性(QSRR)方法已成为色谱领域中的有用工具,用于解释与预测各种物质的色谱行为。在分子拓扑理论的基础上,计算了64种紫杉醇花精油挥发性成分化合物的三类拓扑指数值:价分子连接性指数(χi),电性拓扑状态指数(ek)和分子电性距离矢量(mj),并随机选取其中的51个作为训练集,其他分子做检验集,采用多元回归中逐步筛选的方法建立了分子结构和色谱保留指数的最优预测模型(R=0.982),用检验集检验了所建模型的预测能力,并经Jackknife检验,交互检验和外部检验验证了模型的总体稳健性。     

白毛银露梅挥发性组分色谱保留时间的预测

基于分子形状指数n K、Kier分子价连接性指数m Xt V、原子类型电性拓扑状态指数Ek ,通过多元线性回归及最佳变量子集方法,构建白毛银露梅挥发性组分分子结构与色谱保留时间t的定量构效关系模型。并用Jackknife法对模型的稳健性进行检验。结果表明：分子形状指数、Kier分子价连接性指数和原子类型电性拓扑状态指数能够较全面地表征分子结构特征,有效地揭示了影响白毛银露梅挥发性组分色谱保留时间的本质因素。     

橄榄油挥发性香气成分的神经网络QSRR研究

橄榄油富含不饱和脂肪酸及多种抗氧化营养物质,有良好的预防疾病和保健作用,故具有极高的 保健和经济价值。为建构橄榄油挥发性香气成分保留指数神经网络的结构-保留关系模型,计算了橄榄油挥发性成分的连接性指数（mX）、分子形状指数（Km）、电性拓扑状态指数(Em)及电性距离矢量（Mi）,选取连接性指数的0X、2X、5X,分子形状指数的K2、K3,电性拓扑状态指数的E1、E2和电性距离矢量的M2共8种分子结构参数,作为BP神经网络方法的输入层变量,保留指数作为输出层变量,采用8-6-1的网络结构,构建模型总的相关系数R为0.9967,根据该模型计算得到的橄榄油挥发性成分保留指数预测值与实验值的平均相对误差仅为1.56%;结果表明,橄榄油挥发性成分保留指数与8种分子结构参数之间具有良好的非线性关系,–C、–C–、–C=等基团片段是影响橄榄油挥发性香气成分保留指数大小的主要因素。     

结构指数预测古井贡酒风味成分的色谱保留指数

为建立古井贡酒风味成分保留指数的定量结构-保留相关性（QSRR）模型,计算了古井贡酒风味成分的分子连接性指数、分子形状指数、电性拓扑状态指数和电性距离矢量,优化筛选了分子连接性指数的0X、1X、3X和5Xc,分子形状指数的K1、K2和K3,电性拓扑状态指数的E1和电性距离矢量的m1,将这9种指数与古井贡酒风味成分的色谱保留指数进行回归分析,以这9种分子结构指数作为反向传播（BP）神经网络的输入参数,保留指数作为输出参数,采用9∶13∶1的网络结构,构建了BP神经网络预测模型,总的相关系数rt为0.996 6,计算的预测值与文献值较为吻合,平均相对误差为1.88%。结果表明,模型具有良好的预测保留指数的能力,从构建的模型可知,甲基等取代基数量及所处位置是影响古井贡酒风味成分色谱保留指数大小的主要因素。     

酸桔果皮油挥发性成分色谱保留指数的构效关系

在分子拓扑理论的基础上,计算68 种酸橘果皮油挥发性成分化合物的3 类拓扑指数值：价分子连接性指数(Xi)、分子形状指数(Km)和电性拓扑状态指数(En)。通过最佳子集回归,建立酸橘果皮油挥发性成分定量结构- 色谱保留指数相关(QSRR)模型,所建模型的相关系数达到0.977,用该模型估算的平均相对误差为3.13%。通过Jackknife法、交互检验和外部检验证明该模型具有总体稳健性和良好的预测能力。结果表明：多种指数联合能够较全面地表征分子结构特征,有效揭示影响化合物色谱保留时间的本质因素。     

天然山楂香料挥发性组分分子定量结构- 色谱保留研究

根据分子中成键原子的结构特征及和其他原子的连接状况,提出新的原子点价δi,并在邻接矩阵的基础上构建新的连接性指数mJ,用其中的0J、1J 和电性拓扑状态指数对天然山楂挥发性油的51 种组分气相色谱保留时间(tR)进行构效定量关系的相关研究,建立最佳的相关性模型,通过模型得到的估算值和计算值基本吻合,并用Jackknife 法和交互检验证明该模型具有良好的稳健性和预测能力。     

储良龙眼挥发性成分的定量- 保留指数分析

基于拓扑理论及MATLAB程序计算41种龙眼挥发性成分的分子连接性指数(mXtv)和电性距离矢量(Mt)。采用最佳变量子集回归方法,建立龙眼挥发性成分的保留指数(BZ)与mXtv、Mt的定量结构-保留相关的五元回归方程,传统判定系数、逐一剔除法交叉验证系数依次为0.981、0.976。用Jackknife法检验模型的稳健性,其传统判定系数在0.975～0.986之间。该模型具有高度稳健性与良好的预测能力,并能较好解释有机组分保留指数的递变规律。     

神经网络法研究圆叶葡萄挥发性成分保留指数

为了研究圆叶葡萄挥发性组分的香气特征,基于分子结构和邻接矩阵,计算了49个圆叶葡萄挥发性成分的分子形状指数、电性拓扑状态指数和电性距离矢量,建立了这些有机化合物包括醇类、醛类、酯类、酸类、酮类等分子的色谱保留指数与4K、I8、I13、M9、M155种指数的定量结构-保留相关性(QSRR)模型。将上述5种结构参数作为神经网络的输入神经元,采用5∶4∶1的网络结构,利用BP算法获得了令人较为满意的QSRR预测模型,模型的总相关系数R为0.967,利用模型得到的色谱保留指数预测值与实验值的相对平均误差为4.87%,两者吻合度较好。结果表明,圆叶葡萄挥发性成分的保留指数与5种结构参数之间有良好的非线性关系,模型能较好解释圆叶葡萄挥发性组分香味性质的递变规律。     

水香薷挥发性成分的保留相关性研究

基于分子拓扑理论,计算了从水香薷中分离出的19个挥发性成分的原子类型电性拓扑状态指数(Ek)和Kier分子价连接性指数(°Xtv).使用最佳变量子集回归(LBR)建立了这些拓扑指数与水香薷中19种挥发性成分的气相色谱保留时间(RT)的最佳五元数学模型,其相关系数(R2)为0.964,逐一剔除法(LOO)交叉验证系数(Q2)为0.924.该模型具有高度的稳健性与良好的预测能力,将其用于天然植物化学成分的分离、分析、结构表征及其食用价值的开发,具有理论指导意义.     

鱼腥草挥发性成分的定量结构与保留指数相关性研究

为研究鱼腥草挥发性成分的构效关系,采用分子连接性指数、分子形状指数和电性拓扑态指数表征鱼腥草挥发性成分的分子结构,用多元线性回归/ 逐步回归对模型变量进行筛选,建立定量结构- 保留相关性模型,基于多元回归获得对鱼腥草挥发性成分的保留指数(RI)作出精确估算的保留相关模型,得到回归方程的相关系数达到0.991。利用留一法检验模型稳定性和预测能力,检验的相关系数均在0.99 以上,结果表明,分子连接性指数、分子形状指数和电性拓扑态指数能合理和有效的表征鱼腥草挥发性成分的保留指数。     

基于主成分和聚类分析评价国产不同批次肉豆蔻挥发油的质量

本文对16批次肉豆蔻样品的挥发油进行化学成分分析鉴定，对其共有化学成分采用主成分分析和聚类分析，从而对肉豆蔻挥发油进行综合质量评价。通过对其形状、气味、色泽等性状进行记录，采用水蒸气蒸馏法提取肉豆蔻挥发油，通过气相色谱-质谱联用色谱仪（GC-MS）所得挥发性成分，结合NIST08系列标准谱库、人工检索等方式对其进行鉴定分析，利用主成分分析和聚类分析对16批次肉豆蔻样品进行综合评价。16批次肉豆蔻多为卵圆形或椭圆形、香气浓烈、灰棕色；从肉豆蔻挥发油化学成分中共筛选出17个共有成分，经主成分分析概括为4个主成分，包含源信息量的86.26%；聚类分析结果显示，16批次肉豆蔻样品可聚为两大类，S15批次聚为一类，S1-S14，S16批次聚为一类；两种分析结果达成一致。通过主成分分析和聚类分析，同时结合性状品质与安全性分析，可以建立肉豆蔻挥发油的质量评价体系，为肉豆蔻挥发油的药食两用以及其他方面的进一步开发研究提供参考依据，该评价方法综合性强、全面性高。     

Synergetic Use of Principal Component Analysis Applied to Normed Physicochemical Measurements and GC × GC‐MS to Reveal the Stabilization Effect of Selected Essential Oils on Heated Rapeseed Oil

Lipid oxidation leads to the formation of volatile compounds and very often to off‐flavors. In the case of the heating of rapeseed oil, unpleasant odors, characterized as a fishy odor, are emitted. In this study, 2 different essential oils (coriander and nutmeg essential oils) were added to refined rapeseed oil as odor masking agents. The aim of this work was to determine a potential antioxidant effect of these essential oils on the thermal stability of rapeseed oil subject to heating cycles between room temperature and 180 °C. For this purpose, normed determinations of different parameters (peroxide value, anisidine value, and the content of total polar compounds, free fatty acids and tocopherols) were carried out to examine the differences between pure and degraded oil. No significant difference was observed between pure rapeseed oil and rapeseed oil with essential oils for each parameter separately. However, a stabilizing effect of the essential oils, with a higher effect for the nutmeg essential oil was highlighted by principal component analysis applied on physicochemical dataset. Moreover, the analysis of the volatile compounds performed by GC × GC showed a substantial loss of the volatile compounds of the essential oils from the first heating cycle.     

紫苏叶和紫苏子挥发油共有成分的保留相关性

采用定量结构- 保留相关性(QSRR)方法,研究紫苏叶和紫苏子挥发油共有组分的结构与气相色谱保留值之间的构效关系,计算45 种挥发油成分的分子形状属性指数和分子连接性指数,用多元回归方法分析这些挥发油成分的气相色谱保留指数与这两种指数的关系,获得相应的定量结构- 保留相关关系模型。得到的相关方程的相关系数为0.985,属于显著性相关,利用方程计算得到的估算值与实验值的相对平均误差为3.40%,两者基本吻合。说明QSRR 方法应用于食品性质的研究令人满意。     

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。     

南京盐水鸭挥发性风味成分的定量结构-保留相关性

为能得到预测风味化合物保留指数的模型,采用定量结构- 保留相关性(OSRR)方法研究盐水鸭风味化合物的分子结构与其卡瓦茨保留指数(KI)之间的关系,计算得到的拓扑指数(分子形状指数和电性拓扑态指数)与风味化合物的保留指数回归分析,对53 个含氧类化合物、24 个烃类化合物、21 个萜烷及含其他杂原子类化合物建立模型的相关系数分别为0.981、0.992 和0.941,均属于显著性相关,利用前2 个方程计算得到的含氧类化合物、烃类化合物的估算值与实验值基本吻合。对3 个预测模型进行留一法稳定性检验,得到的相关系数检验值基本在控制范围内,总体稳定性良好,表明本法对盐水鸭风味化合物的性质研究较为理想。     

修正的氢谱指数与白柠檬香气成分理化性质的定量关系

为研究白柠檬精油的特征香气成分,定义并修正了原子的特征值δi ,利用分子图形学技术获得了氢谱指数mH,基于多元回归方法建立能估算和预测白柠檬精油香气成分保留指数和香气值的定量结构- 性质相关性模型,得到多元回归方程,回归方程相关系数r 分别为0.949 和0.847,估算保留指数的平均相对误差为3.55%。结果表明,指数与保留指数RI 和香气值Uo 之间有较好的线性关系,模型能较好地解释精油香气成分保留指数和香气值的递变规律。利用Jackknifed 法检验模型的稳定性和预测能力,Jackknifed 检验的相关系数均在0.94 以上。     

超临界CO2萃取肉豆蔻油的工艺优化及其动力学研究

以优化超临界CO2萃取肉豆蔻油的工艺条件,并建立萃取的动力学模型为目的,采用正交试验确定萃取的最优工艺条件;根据质量衡算微分模型,运用Fick第一定律,建立萃取的动力学模型。结果表明,超临界CO2萃取肉豆蔻油的最优工艺条件为CO2流量22 L/h、萃取温度55℃,萃取压力32 MPa,萃取时间3.0 h,此时得率为43.8%;E=46.62×(1-e-0.8521×t)为超临界CO2萃取肉豆蔻油的动力学模型方程,该动力学模型能很好地模拟萃取的过程,表明超临界CO2萃取肉豆蔻油是可行的。     

Extraction and separation of volatile and fixed oils from seeds of Myristica fragrans by supercritical CO₂: chemical composition and cytotoxic activity on Caco-2 cancer cells

Isolation of volatile and fixed oils from nutmeg have been obtained by supercritical fractioned extraction with carbon dioxide. Extraction experiments were carried out at pressures of 90 and 250 bar and temperature of 40 °C. The extraction step performed at 90 bar produced a volatile fraction mainly formed by myristicin (32.8%), sabinene (16.1%), α-pinene (9.8%), β-pinene (9.4%), β-phellandrene (4.9%), safrole (4.1%) and terpinen-4-ol (3.6%). The oil yield relative to this step of the process was 1.4% by weight of the charge. The last extraction step at 250 bar produced a butter-like material (nutmeg butter). The yield of this step was 14.4% by weight. The most represented fatty acids of fixed oil from nutmeg were 14:0 (79.2%), 18:1 n-9 (7.4%) and 16:0 (6.1%), and in particular the unsaturated fatty acids 18:1 n-9 averaged 32.96 μg/mg of oil. The level of myristicin in the nutmeg essential and fixed oils was also directly quantified by reversed HPLC-DAD. Moreover, the essential oil obtained from nutmeg, as well as myristicin, showed a significant in vitro inhibitory effect on the growth of a colon cancer cell line (undifferentiated Caco-2 cells). PRACTICAL APPLICATION: In this study, the chemical characterization and the anticancer activity of nutmeg oils obtained by supercritical extraction with carbon dioxide were investigated. This is important for their potential application in food and pharmaceutical industries.     

Chemical composition,antioxidant and cytotoxicity activities of the essential oils of Myristica fragrans and Morinda citrifolia

BACKGROUND: In this study the chemical composition, antioxidant activities and cytotoxic effect of the essential oils of Myristica fragrans (nutmeg) and Morinda citrifolia (mengkudu) were determined. RESULTS: Thirty‐eight compounds in nutmeg oil and six compounds in mengkudu oil were identified by gas chromatography–mass spectrometry. The free radical scavenging activity of nutmeg oil was superior of that mengkudu oil. The MTT assay of nutmeg oil on human colorectal carcinoma (HCT‐116) and human breast carcinoma (MCF‐7) cell lines showed IC₅₀ values of 78.61 and 66.45 µg mL^?1, respectively. The mengkudu oil exhibited IC₅₀ values of 91.46 and 78.15 µg mL^?1 for HCT‐116 and MCF‐7, respectively. CONCLUSION: The results showed that nutmeg oil can be developed as potent anti‐cancer and antioxidant drugs. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry