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·884· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

2 计算方法 说明所得到的分子为热力学稳定结构。HYP 又名槲
皮素-3-O-β-D-吡喃半乳糖苷，由两个苯环、一个六
采用 GaussView 5.0.9 程序建立 HYP、AM 和 IA 元氧杂环和一个吡喃半乳糖苷 [25] 所构成。在 HYP
的分子结构模型，根据 DFT 和利用 Gaussian 09 软 分子结构中，含有醚键（3 个）、羰基（1 个）、羟
件对其进行理论计算。采用 Becke 三参数混合函数 基（8 个）等基团，因此具有印迹活性，可与功能
（B3） [15-16] 和 Lee-Yang-Parr（LYP） [17] 梯度校正函 单体发生印迹相互作用。HYP、AM 和 IA 的分子
数相结合的 B3LYP [18] 方法进行计算，且几何结构计 静电势分布如图 1 所示，HYP、AM 和 IA 分子的
算时不加以任何限制 [19] ，为提高计算精度，基组中 单点能量理论计算值分别为−4503.94、−649.50 和
加入极化函数和弥散函数，以获得可靠的体系中分 −1300.17 MJ/mol。
子几何结构和振动频率。在 DFT/B3LYP/6-31++G(d,
p)理论水平下展开对分子几何结构的频率计算。为
校正理论振动频率与实验测量值的偏差，所有频率
均采用校正因子 [20] （f=0.9613）进行校正，以获得
与实验测量值更加吻合的计算结果。通过振动频率
计算，确认完全优化的平衡几何结构（HYP、AM、
IA 以及不同摩尔比例的 HYP-AM、HYP-IA 复合物）
在势能表面上的最小值。通过采用 VMD 1.9.1 程序
分析模板分子和功能单体的 MEP，研究 HYP、AM
和 IA 的印迹活性位点。分子印迹复合物属于多体弱
相互作用系统 [21-22] ，可通过式（1）、（2）计算相互
作用：
E  E  E  nE （1）
IE C(C) A(A) B(B)
E SE  E C(C)  E A(C)  nE B(C) （2）

式中：n 为 AM（或 IA）和 HYP 的摩尔比例，取值
为整数；A、B、C 分别为 HYP、AM（或 IA）及其
不同摩尔比例的 HYP-AM（或 HYP-IA）复合物；
E IE 和 E SE 分别为 HYP 和 AM（或 IA）分子间相互
作用能和稳定能，kJ/mol。
理 论 计算中 对基组重 叠误差（ Basis Set
Superposition Error，BSSE）进行矫正 [23] ，以获得经

矫正的相互作用能和矫正能（E BSSE ）。上述两个方
图 1 HYP (a)、AM (b)和 IA (c)的分子静电势分布
程中所有的能量项均用不同摩尔比例 HYP-AM、
Fig. 1 Molecular electrostatic potential distribution of
HYP-IA 复合物的完整基组计算，E A(A) 、E B(B) 和 E C(C) HYP (a), AM (b) and IA (c)
分别 用 HYP 、 AM 、 IA 及 其不同 摩尔比例的
由图 1 中的标尺可知，原子负电性越强，其静
HYP-AM、HYP-IA 复合物的优化稳定构象计算，而
电势图越接近于红色，易失去电子，对正电荷的吸
在相应复合物中的 HYP、AM 和 IA 的冷冻几何结构
引力越强；原子正电性越强，其静电势图越接近于
中获得 E A(C) 和 E B(C) 。以上所有讨论都是基于气相计
蓝色，易得到电子，对负电荷的吸引力越强。因此，
算的结果。
从 HYP 的正、负电荷区域，可以推断出 HYP 的活
3 结果与讨论 性位点主要位于酮基氧原子（趋于红色）和羟基氢
原子（趋于蓝色）上，从而可与功能单体形成多个
3.1 分子静电势分析 分子间氢键。同理，AM 的活性位点主要位于胺基
分子静电势（Molecular Electrostatic Potential， 氢原子（趋于蓝色）和羰基氧原子（趋于红色）上，
MEP）与电子密度有关，对研究模板分子的印迹活 所以 AM 上胺基氢原子与 HYP 上酮基氧原子，AM
性位点、识别过程以及氢键的形成非常重要 [24] 。在 上羰基氧原子与 HYP 上羟基氢原子可能发生相互
相同理论水平上[DFT/B3LYP/6-31++G(d,p)]进行几 作用；IA 的活性位点主要位于羟基氢原子（趋于蓝
何结构优化和频率计算，计算结果表明均无虚频 [20] ， 色）和羰基氧原子（趋于红色）上，所以 IA 上羟基