四种甘草黄酮化合物捕获体内自由基反应机理的理论研究

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1、工学博士学位论文四种甘草黄酮化合物捕获体内自由基反应机理的理论研究王爱华哈尔滨理工大学2018年6月国内图书分类号：O643工学博士学位论文四种甘草黄酮化合物捕获体内自由基反应机理的理论研究博士研究生：王爱华导师：张辉申请学位级别：工学博士学科、专业：材料物理与化学所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex:O643DissertationfortheDoctorDegreeinEngineeringATheoreticalStudyontheReactionMechanismsofFourLi

2、coriceFlavonoidsScavengingFreeRadicalsinVivoCandidate：WangAihuaSupervisor：ZhangHuiAcademicDegreeAppliedfor：DoctorofEngineeringSpeciality：MaterialPhysicsandChemistryDateofOralExamination：June,2018University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学博士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的博士学位论文《四种

3、甘草黄酮化合物捕获体内自由基反应机理的理论研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读博士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期：年月日哈尔滨理工大学博士学位论文使用授权书《四种甘草黄酮化合物捕获体内自由基反应机理的理论研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读博士学位期间在导师指导下完成的博士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了

4、解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密，在年解密后适用授权书。不保密√（请在以上相应方框内打√）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日四种甘草黄酮化合物捕获体内自由基反应机理的理论研究摘要生物体本身具有自由基清除系统，由于自由基产生过多或自由基清除系统出现故障就会导致体内自由基过量累积，由此会引发疾病和加速机体老化。因此，寻找天然高效的自由基清除剂便成为了该领域研究的热点。

5、甘草黄酮类化合物是一类广泛存在于甘草中的天然抗氧化剂，具有较好的抗氧化活性。探明甘草黄酮类化合物捕获体内自由基的反应机理，对甘草中天然抗氧化剂活性的研究具有非常重要的意义。本文采用密度泛函理论，研究了四种甘草黄酮类化合物即甘草素、异甘草素、乌拉尔醇和新乌拉尔醇捕获体内·OH、·OOH和·OOCl3C三种活性氧自由基的微观反应机理。在M06-2X/6-311+G(d,p)水平下，优化了抽氢和加成反应通道的稳定点几何构型，得到了各反应通道的热力学参数和动力学参数，并获得了各反应通道的势能面信息。计算结果表明：甘草素和异甘草素捕获体内·OH和·OOCl3C活性氧自由基

6、时，各活性位点的反应吉布斯自由能均小于零，反应能自发进行，而在捕获体内·OOH活性氧自由基时，反应不能自发进行；乌拉尔醇和新乌拉尔醇捕获体内·OH、·OOH和·OOCl3C三种活性氧自由基时，除乌拉尔醇C环上的C3通道在捕获·OOH活性氧自由基时反应不能自发进行以外，其他通道的反应均可自发进行。本文采用SMD溶剂化模型，计算了溶剂化效应对反应的影响。确定了甘草素、异甘草素、乌拉尔醇和新乌拉尔醇四种甘草黄酮类化合物分别捕获体内三种活性氧自由基的反应机理和反应活性位点。研究结果表明：甘草素通过抽氢反应捕获体内·OH、·OOH和·OOCl3C三种活性氧自由基，甘草素B

7、'环上的羟基反应通道是主要反应活性位点。异甘草素通过加成反应和抽氢反应捕获体内三种自由基，加成反应通道是优势反应通道，连接两个苯环的碳–碳双键上的C1位点是主反应活性位点。在捕获体内三种活性氧自由基时，异甘草素C1位点的反应活性优于甘草素B'4位点的反应活性。乌拉尔醇和新乌拉尔醇通过抽氢反应捕获体内·OH、·OOH和·OOCl3C三种活性氧自由基，乌拉尔醇在捕获体内三种自由基时，主要反应活性位点分别位于C3、A4和B6位点，新乌拉尔醇在捕-I-获体内三种自由基时，主要反应活性位点分别位于C'4、C'3和B'2位点。通过本文的研究，明确了甘草素、异甘草素、乌拉尔醇

8、和新乌拉尔醇四种甘草黄酮