甘草酸太赫兹振动模式的量子化学计算

燕 芳,刘成毫,王志春,李 伟

内蒙古科技大学信息工程学院，内蒙古 包头 014010

引 言

太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)已成为研究人员分析分子结构的重要手段。研究发现，许多生物大分子的振动都发生在0.1～10 THz内的太赫兹波段[1]。王卫宁等应用THz-TDS技术，测试了20种α-氨基酸的太赫兹光谱，发现在0.2～3 THz频谱范围内上述氨基酸均存在各自的吸收峰[2]。利用 THz-TDS技术获取样品太赫兹吸收光谱时，去除基线可以消除样品散射对吸收光谱产生的影响。大量的实验研究与理论计算均证明THz-TDS技术能够运用于有机分子分析。

有机分子构成了中草药中的主要成分，故可以借鉴研究氨基酸分子所用到的太赫兹时域光谱技术对中草药进行鉴别与分析。张活运用B3LYP泛函计算得到青蒿素的太赫兹吸收光谱，与实验谱对比，清晰的揭示了青蒿素特征峰的产生机理[3]。刘俊秀等使用太赫兹光谱仪获取15种有机化合物的光谱数据，利用差分-主成分分析-支持向量机有机物识别方法，达到了很高的正确识别率[4]。邹粮徽等利用太赫兹时域光谱技术检测水体重金属污染,并指出药材中某一成分在太赫兹频率范围内的振动模式尚待研究[5]。Liu等将THz光谱与ALAP-SVM相结合，有效的鉴别不同转基因棉花种类[6]。

本文选取甘草中的主要成分甘草酸作为研究对象,借助于Gaussian09软件对甘草酸分子进行量子化学计算分析。Gaussian09软件在量子化学计算分析中被研究者广泛使用，与之配套的GaussView5.0软件能够以动态的方式将分子的振动模式呈现出来。……