羟自由基与Neu5Gc抽氢反应的理论动力学研究

论文摘要

红肉风险物质N-羟乙酰神经氨酸（Neu5Gc）可诱发炎症,但与食品消费代谢和加工贮藏过程相关的羟自由基（OH·）互作机制未知。体外OH·模拟试验表明过氧化氢（H2O2）添加量2%,254 nm紫外灯15处理60 min时对Neu5Gc标准品含量降低效果最佳为76.23%±2.17%。为探究该过程机制,首先在气相、水和苯相下以M062X/6-31+G（d, p）理论水平对OH·作用Neu5Gc分子中羟基氢和非羟基氢抽提反应的各驻点进行优化和焓值校正,M062X/def2TZVP水平计算能垒。其次,298 K～453 K内以过渡态理论和三参数阿伦尼乌斯方程分别获得反应速率和动力学参数。结果表明:气相和苯相下Neu5Gc中H24位抽氢能垒最低,分别为13.20 kJ/mol和19.54 kJ/mol;水相下H 29位能垒最低6.25 kJ/mol;气相下活化能最低为H 39位8.09 kJ/mol,苯相下最低为H 38位1.72 kJ/mol,水相最低为H 24位14.3 kJ/mol;273到453 K间,Neu5Gc分子中非羟基氢处抽氢速率最大可高于羟基氢108倍。综上,OH·主要通过对Neu5Gc非羟基氢原子的氢抽提反应进行相互作用。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 材料
•   1.2 方法
•     1.2.1 体外羟自由基模拟体系
•     1.2.2 一步抽氢过程理论动力学计算
• 2 结果与讨论
•   2.1 紫外-H2O2对Neu5Gc降解作用
•   2.2 Neu5Gc自然电荷布居分析
•   2.3 Neu5Gc与OH·一步抽氢势能面
•   2.4 Neu5Gc与OH·一步抽氢过渡态结构
•   2.5 298～453K温度范围内反应速率
•   2.6 Neu5Gc一步抽氢反应动力学参数
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 常瑞,何江,罗先锟,黄运安,朱秋劲

关键词: 羟乙酰神经氨酸,密度泛函,过渡态理论,抽氢反应,活化能

来源: 现代食品科技 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 轻工业手工业

单位: 贵州大学酿酒与食品工程学院贵州省农畜产品贮藏与加工重点实验室,贵阳市农产品质量安全监督检验测试中心

基金: 国家自然科学地区基金项目(31660496),贵州省高层次创新型人才培养项目(黔科合平台人才[2016]5662)

分类号: TS251.5

DOI: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2019.10.011

页码: 66-75

总页数: 10

文件大小: 2200K

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