马来酰肼多形态的太赫兹光谱研究

摘要：

分子的多形态(多晶型)是指化学组成相同但存在不止一种晶体形式的物质.这些多形态广泛存在于自然界中,其中药物的多形态尤其普遍.这些药物多形态虽然具有相同的化学分子组成,但其理化性质却存在差异,最终会导致药物作用功能的不同.近年来,随着太赫兹(THz)辐射源的产生方式成为一种常规技术后,太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)的应用领域逐渐被拓宽.因为THz波不仅与分子内作用模式有关,更与氢键和范德华力等弱相互作用模式密切相关;T Hz辐射可以诱发低频键振动、晶体声子振动、氢键拉伸和扭转振动,许多有机分子的集体振动模式处于该波段,尤其是药物分子.基于此,采用T Hz-TDS技术,研究了马来酰肼药物分子两种多形态(MH2和MH3)在0.25～2.25 THz波段的THz吸收谱.通过实验测试,发现M H2和M H3的T Hz特征吸收峰完全不同,M H2获取到了三个特征吸收峰,分别位于0.34,1.41和1.76 T Hz;M H3晶型获取两个特征吸收峰,分别位于0.75和1.86 T Hz处;此结果表明马来酰肼多形态可以通过其T Hz特征吸收峰进行辨别表征.接着,为了对T Hz实验吸收峰进行解析,采用固态密度泛函理论(DFT)模拟了马来酰肼的红外吸收模式;在实验和理论频谱数据匹配的情况下,分析讨论了特征吸收峰的来源,发现M H2和M H3的T Hz吸收峰对其三维空间结构非常敏感,吸收峰均来源于分子间相互作用力.最后,为使药物研究能够与实际应用结合,对马来酰肼的商用药品青鲜素进行了T Hz光谱测试,通过其与马来酰肼多形态的T Hz吸收峰比较,发现人们日常使用的青鲜素是M H3晶型.此研究结果表明,T Hz-TDS技术是一种很有潜力的药物多形态检测工具,此研究有望解决马来酰肼多形态在工业生产及临床应用上检测难的问题.

关键词：太赫兹时域光谱、密度泛函、马来酰肼、药物分子多形态

所属期刊栏目：42

分类号：O433.5(光学)

资助基金：国家自然科学基金;陕西省教育厅资助项目

在线出版日期：2022-04-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1104-1108