利用實驗和理論計算探討薑黃素和去二甲氧基薑黃素對β-環糊精的結合

Translated title of the thesis: Experimental and Theoretical Studies of Curcumin and Didemethylated Curcumin Complexed with β-Cyclodextrin
  • 沈 忠佑

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本研究利用實驗及理論計算的方法,來探討薑黃素及去二甲氧基薑黃素與β-環糊精的交互作用力及鍵結機制。螢光光譜滴定法測定發現其結合常數為薑黃素112 M-1,去二甲氧基薑黃素327 M-1,顯示去二甲氧基薑黃素與β-環糊精結合力比薑黃素高。 固態紅外線光譜比較混合前與後光譜訊號的位置,發現在β-環糊精上的O?H鍵伸縮振動區域(3550-3200 cm-1)產生紅位移,及一級與二級碳上的C?H鍵形變振動(deformation vibrations)區域(1400-1200 cm-1)產生藍位移。理論計算發現β-環糊精上C?H鍵之?S%(C?H鍵上碳的s混成變化)值增加,顯示出此增加是由於C?H鍵之非典型氫鍵作用造成。 從二維ROESY核磁共振光譜的結果顯示,薑黃素苯環上的氫和β-環糊精內部的氫(H5)產生空間上的偶合作用(Trough Space Nuclear Overhauser effect),去二甲氧基薑黃素的酚上OH與β-環糊精六號碳上OH (6-OH)有NOE作用。在一維1H NMR中,薑黃素與去二甲氧基薑黃素1H NMR圖譜在複合物與未加入β-環糊精前具有相同的型態(pattern),此結果顯示出薑黃素或去二甲氧基薑黃素與β-環糊精結合比例為1:2;另外去二甲氧基薑黃素OH訊號幾乎消失,推測這是一種經由酸鹼作用,使酚上的OH之氫轉移至β-環糊精6-OH上,但高斯計算(HF/6-31g(d))得到的最穩定的結構中,去二甲氧基薑黃素酚上的氫並未轉移至β-環糊精上,因此推測可能轉移至溶液中的二甲基亞?上(NMR量測溶液)。再由NBO的E(2)值判斷兩者生成的複合物中,結合的作用力除了氫鍵與凡得瓦力,還包含了非典型氫鍵存在(在紅外線光譜中也可看到),且發現到非典型氫鍵作用力在去二甲氧基薑黃素所佔比例高於薑黃素,推測是去二甲氧基薑黃素間位(Meta)的OH酸性高於薑黃素對位(Para)的OH,導致兩複合物結合的氫鍵作用力的性質不同。
Date of Award2016 Aug 11
Original languageChinese
SupervisorFu-Yung Huang (Supervisor)

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利用實驗和理論計算探討薑黃素和去二甲氧基薑黃素對β-環糊精的結合
忠佑, 沈. (Author). 2016 Aug 11

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