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申请/专利权人：青岛科技大学

摘要：本发明属于花卉高附加值再利用技术领域，涉及一种低共熔溶剂选择提取花青素、芦丁和没食子酸的模拟方法，包括以下步骤：将氯化胆碱与氢键供体、花青素、芦丁、没食子酸进行建模，进行结构优化和能量优化；建立稳定的提取过程模型，进行模拟，对模拟结果进行定量分析，将单个羟基与低共熔溶剂的相互作用能定义为μ=∑En，通过计算μ判断提取过程对于单个活性成分的选择性提取效果；将配制的低共熔溶剂与玫瑰花瓣粉末混合提取，测定其总多酚和总黄酮、总花青素的含量。本发明创新性的通过分子动力学模拟手段对不同类型氢键供体的低共熔溶剂进行高效的筛选，避免无方向且重复的尝试，提高对于活性成分的提取效率。

主权项：1.低共熔溶剂选择提取花青素、芦丁和没食子酸的模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将氯化胆碱作为氢键受体与不同类型官能团的氢键供体按照摩尔比1:（2~9）在GaussianView进行分子建模，将花青素、芦丁和没食子酸在GaussianView进行分子建模，并对所有分子进行结构优化和能量优化，通过sobtop得到优化后分子的拓扑文件，计算分子RESP电荷写入分子的拓扑文件中；（2）在GROMACS中建立稳定的提取过程模型，在323.15K和1bar压力下进行模拟，先使用最陡下降法通过50000个模拟步骤最小化系统能量，消除体系中不合理的键角，后进行非限制性动力学模拟，再进行限制性动力学模拟；对模拟结果进行定量分析，分别计算活性成分花青素、芦丁、没食子酸和胆碱阳离子、氯离子、氢键供体所形成的相互作用能，通过分析相互作用来衡量提取效率；（3）将每一种活性成分与胆碱离子、氯离子和氢键供体所产生的相互作用能的加和命名为∑E1、∑E2、∑E3，将单个羟基与低共熔溶剂的相互作用能的大小定义为μ=∑E，通过计算μ判断提取过程对于单个活性成分的选择性提取效果；其中，∑E为GROMACS通过gmxenergy计算得来，n为活性成分的羟基数量；（4）将配制好的低共熔溶剂与玫瑰花瓣粉末混合，50℃超声反应1h，离心得到上清液，测定其总多酚和总黄酮、总花青素的含量；所述步骤（2）中，使用Packmol软件构建4nm×4nm×4nm的盒子，将一个花青素、一个芦丁、一个没食子酸和100个氯化胆碱、200个氢键供体放入盒子中，确保盒子密度良好，建立稳定的提取过程模型；所述步骤（2）中，模拟在323.15K和1bar压力下进行，开始时使用最陡下降法通过50000个模拟步骤最小化系统能量，消除体系中不合理的键角，后进行非限制性动力学模拟，使用cutoff-scheme=verlet邻居列表的生成方式，使用PME方法计算网格间距为1nm的范德华相互作用，后使用EnerPres对能量和压力进行校正，最后进行了100000000步持续时间100ns的限制性动力学模拟；所述步骤（3）中，将花青素、芦丁、没食子酸上的羟基数量分别记为n1、n2、n3，根据公式μ=∑E计算μ，通过μ的大小判断哪种低共熔溶剂更适合对于此类活性成分进行提取。

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