大黄酚、大黄素甲醚、芦荟大黄素及大黄酸的光敏性研究应用化学大学论文 .doc

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1、教学单位宝鸡文理学院学生学号201192064055编号HX2015YY055本科毕业论文（设计）题　　目大黄酚、大黄素甲醚、芦荟大黄素及大黄酸的光敏性研究学生姓名　曹继鹏专业名称　应用化学指导教师　闫海燕2015年5月4日大黄酚、大黄素甲醚、芦荟大黄素及大黄酸的光敏性研究曹继鹏*交稿日期：2015-5-4指导教师：闫海燕作者简介：曹继鹏(1992-)，男，陕西咸阳人，化学化工学院2015届毕业生（宝鸡文理学院化学化工学院陕西宝鸡721007）摘要:本文选用密度泛函方法，研究了大黄酚、大黄素甲醚、芦荟大黄素和大黄酸与氧分子之间的光敏反应机制，计算结果表明，在有氧条件下

2、，四种分子在溶剂和真空都能产生单重态氧1O2，要产生超氧负离子自由基却只能在溶剂中，而无氧条件下，在乙醚和水中，四种分子都可以破坏DNA和RNA。关键词：大黄酚;大黄素甲醚;芦荟大黄素;大黄酸;光敏性Thephotosensitivityofseveralrhubarbanthraquinonecompoundsfromquantumchemistry calculationsCaojipeng(collegeofChemistryandChemicalEngineering,BaojiUniversityofArtsandSciences,Baoji,721007,

3、Shanxi)Abstract:Thephototoxicreactionsbetween severalrhubarbanthraquinonecompoundsandmolecularoxygenareinvestigatedbyemployingdensityfunctionaltheory.Allthecalculationsofexcitedstateincludingverticalexcitation energies areinvestigatedusingtime-dependentdensityfunctionaltheory(TD-DFT).Th

4、eresultsshowthattherhubarbanthraquinonecompoundscangeneratesingletoxygen1O2inaqueousand ethersolutionsandonlycangeneratesuperoxideanioninaqueoussolutionunderaerobicconditions.Underanaerobicconditions,therhubarbanthraquinonecompoundscandamageDNAandRNAinaqueousand ethersolutions.Key-word:

5、densityfunctional;excitedstate;phototoxicability;rhubarbanthraquinonecompounds目录引言11计算方法22计算结果与分析22.1四种分子的光化学反应22.1.1激发态的波长变化22.1.2垂直电离能和垂直电子亲和势52.2光敏反应机制52.2.1有氧条件下的光敏反应62.2.2无氧条件下的光敏反应73结论8参考文献9谢辞10引言大黄是一种多年生的蓼科草本植物掌叶大黄（Rheumpalmatuml），唐古特大黄（RheumtanguticumMaximexReg），和药用大黄（Rheumoffic

6、inaleBaill）的根和根茎，由于大黄性寒，并且味苦，具有攻积导滞，泻火，止血，抗肿瘤，促肝利胆的药用作用，是最常见的中药之一。大黄所含的成分大体上能够分为蒽醌类，多糖类，鞣质类，蒽脂类，而大黄中药用疗效的重要组成成分是其中的蒽醌类，而其中的主要活性成分是芦荟大黄酸，大黄酸，大黄素，大黄酚，大黄素甲醚[1-2]，它们的分子式和结构如图1所示:大黄酸（1,8—二羟基—3—羧基蒽醌，Rhein）；大黄素（1,3,8—三羟基—6—甲基蒽醌，Emdin）；芦荟大黄素（1,8—二羟基—3—羟甲基蒽醌，Aloe-emodin）大黄酸（1,8—二羟基—3—甲基蒽醌，Chryso

7、phanol）；大黄素甲醚（1,8—二羟基—3—甲氧基，Physican）图1大黄酸，大黄素，芦荟大黄素，大黄素甲醚，大黄酚结构示意图大黄本身具有很高的生物活性，可以被当做光敏剂[3-4]，应用于光化学反应中。通过光敏反应产生的单重态氧O2和超氧负离子以及自由羟自由基·OH等高活0性的物质可以对生物分子和细胞产生破坏从而实现治疗疾病的目的。要对大黄蒽醌类化合物中的大黄酚，大黄素甲醚，芦荟大黄素，大黄酸的光敏性进行量子化学方面的研究，首先，就应该了解什么是所谓的光敏剂？在光化学反应中，有一类分子，光子只能够被它们吸收并将能量传递给那些不能吸收能量的分子