环丙沙星和芬布芬的分子结构优化与红外振动频率分析

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1、温州医学院硕士学位论文calculationmodeishavebeenexploredbyusingdensityfunctionaltheory(DFT)methodoftheGaussview09andGaussian09software，toinvestigatethebestmethodandbasissetinpredictingthemolecularstructureandIRvibrationalfrequenciesofPPCPs．Itcanbeconcludedfromthecal

2、culationresultsthattheSVWN／LANL2DZlevelaffordsthebestqualitytopredictthestructureofciprofloxacin．ThecalculatedresultsalsoindicatethattheSVWN／6．31Gleveloffersthehighestcertaintytopredictthevibrationalspectraofciprofloxacin．It’SconcludedthatthemPWlPW91／LAN

3、L2DZandmPWlPW91／SDDIevelsareclearlysuperiortoalloftheremainingDFTlevelsinpredictingthestructureoffenbufen．ThecalculatedresultsalsoindicatethattheSVWN／CEP-121Glevelshowsgoodperformanceinthevibrationspectrapredictionoffenbufen．Bycomparingtheperformanceofdi

4、fferentDFTmethodsandbasissetsinpredictingthemolecularstructureandIRvibrationalfrequenciesforciprofloxacinandfenbufen，thecalculationscanbeconcludedthattheSVWNmthodiSthebestmethodtopredicttheIRvibrationalfrequenciesforthePPCPs；LANL2DZiSthebestbasissettopre

5、dictthemolecularstructureforthePPCPs．Keywords：PPCPs；DFT；basissets；molecularstructure；IRvibrationalfrequencies4温州医学院硕士学位论文前言药物及个人护理品(PharmaceuticalandPersonalCareProducts，PPCPs)作为一种新兴污染物已经引起各国环境学者的广泛关注。PPCPs涵盖了很多种的化学物质，包括各种处方药和非处方药，如抗生素、消炎药、镇静剂、类固醇、止痛药、抗癫

6、痫药、降压药、避孕药、减肥药等，除此之外，还有护理用品和大量日常使用的化学用品，如杀菌剂、保健品、化妆品、保健品等均属于PPCPs类范畴【1】o美国从1999年就率先对这一领域展开研究，在全国的地表水监测项目中发现了24种药物【21。澳大利亚、加拿大、中国、德国、巴西、克罗地亚、英国、希腊、意大利、西班牙、瑞士和荷兰均在水环境中监测出药品活性物质[3-5]。最近几年，随着这项研究的开展，PPCPs在水体中逐渐被检出，在污水、地表水和地下水中己检测到50多种药品，大多都接近痕量浓度。在美国和英国的研究中发

7、现，在污水处理厂和工厂排污口附近水体中出现了野生鱼类性别错乱、大量青蛙畸形等不正常现象，研究人员认为以PPCPs为主要来源的环境激素是主要导致原因。城市污水处理的好坏将直接影响到人体的健康和水体的水质，生活污水、工业废水和医院废水等已处理水的排放是PPCPs进入城市水体的主要途径，从污水处理厂排出污水中的PPCPs会横向或纵向地进入土壤中，最终进入地表水。PPCPs在水环境中的迁移范围大、影响面广，使生态系统产生生态毒性，水环境中的药物通过食物链富集在生物体内，从而影响水产品安全，对人类造成潜在的危害。

8、目前对PPCPs类污染物计算机模拟研究还很少，本研究选取两种典型的PPCPs类污染物环丙沙星和芬布芬作为研究对象，利用不同的DFT方法分别对上述两种物质的分子结构和红外光谱进行预测，对比相应的实验数据，探讨分析得出PPCPs类污染物分别计算分子结构和红外光谱的最优水平，为更进一步的理论、实验、药物设计及临床研究提供较精确完整的参考数据。第一章理论基础与研究方法1．1弓l言密度泛函理论(Densityfunctionaltheory,DFT)