基于密度泛函理论下多肽光谱性质研究

多肽类物质在生物医药等领域是一种重要的生物大分子，而紫外-可见吸收光谱和荧光光谱是研究生物分子精细结构的重要手段。采用密度泛函理论（DFT/RI）计算了生长激素释放肽（GHRP-6）和催产素（Oxytocin）两种多肽的结构模型和分子前线轨道；在含时密度泛函理论（TDDFT）的基础上，引入了TDA等近似，建立了多肽类物质的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱的理论模型。结果表明，实验测得到GHRP-6的紫外-可见吸收光谱最大吸收波长为279 nm，计算得到的最大吸收波长为282 nm，误差为3 nm，误差百分比约为1%；Oxytocin紫外-可见吸收光谱的实验值为275 nm，计算值为269 nm，误差百分比约为2%。GHRP-6荧光光谱计算值为368 nm，实验值为360 nm，误差百分比约为2%；Oxytocin荧光光谱计算值为305 nm，实验值为312 nm，误差百分比约为2%。GHRP-6产生荧光的发射波长与色氨酸产生的荧光波长范围相近，说明GHRP-6产生荧光的主要贡献为色氨酸残基上的π→π*轨道跃迁，Oxytocin荧光峰位置与酪氨酸产生的荧光波长范围相近，Oxytocin产生荧光的主要贡献为酪氨酸残基上的π→π*轨道跃迁。根据该模型计算得到的光谱与实验结果吻合度较高，表明该模型能够准确计算多肽类物质紫外-可见吸收光谱和荧光光谱，为实验提供可靠的理论依据。