应用场景

两种狗牙花属植物化学成分及其抗肿瘤活性研究

研究目的

研究的目的在于从这两种狗牙花植物中提取分离出结构骨架新颖且生物 活性强的新生物碱,而在整个研究过程中,能否确定新生物碱的绝对构型是重点 也是难点。目前,手性光学性质的量子力学计算已迅速成为确定天然产物绝对构 型的最常用方法,其中,用含时密度泛函理论(TDDFT)计算电子圆二色性(ECD) 光谱是最常用的方法之一。

研究方法

研究人员首先通过 1D 和 2D NMR 确定了 flabelliformide-apparicine 型新骨架 二聚体生物碱的平面结构以及各手性中心的相对构型,然后,在超算云平台的辅助下,选取该化合物的一种可能构型进行构象优化,并对其优势构象进行量子化学 计算得到计算ECD图谱。最后,研究人员比较计算 ECD 图谱与实验ECD图谱 中的变化趋势确定了该新化合物的绝对构型,并推测了该化合物的生源合成途径。

平台使用

课题组利用超算云,采用密度泛函理论(TDDFT)对分离得到的新生 物碱某一构型的优势构象进行激发态计算,生成计算 ECD 图谱。最后,通过比较各新生物碱的计算 ECD 图谱与实验 ECD 图谱来确定其 绝对构型。在实验过程中,计算量达到千核规模,计算时间从四个小时缩短到 两个小时,性能提升了一倍。

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