红外光谱是化合物结构鉴定的重要信息来源, 对天然有机药物的分子结构及其生物活性研究意义重大。 而随着理论计算方法更加合理、 计算精度不断提高, 理论计算在红外光谱模拟、 振动模式归属指认等方面优势更加明显, 对红外光谱解析等实验研究具有重要参考价值。 本研究利用密度泛函理论(density functional theory, DFT)/B3LYP方法, 在6-311G(d,p)基组水平对7-羟基香豆素进行了几何结构优化和红外光谱计算, 得到稳定结构及全部振动模式。 计算结果显示7-羟基香豆素红外光谱吸收峰主要分布于波数3 700～3 500, 3 150～3 000, 1 750～1 400, 1 400～1 000, 1 000～50 cm-1几个区域。 除波数3 700～3 500, 3 150～3 000 cm-1范围内振动相对独立, 分别归属为O—H伸缩振动和芳环C—H伸缩振动外, 其他几个区域均较为复杂, 谱峰不同程度由多个振动模式叠加而成。 最后, 根据振动模式理论及振动图像分析, 对所有振动模式进行了详细指认。 并通过线性回归方法, 利用相关系数值r研究了7-羟基香豆素红外光谱主要吸收峰波数理论计算值和实验数据的相关性。 结果表明, 计算值和实验值基本吻合, 相关系数值等于0.998 5, 相关性较好; 采用密度泛函理论在该基组水平对7-羟基香豆素红外光谱的理论计算较为可靠。

运用荧光光谱和紫外光谱研究7-羟基香豆素UBM分别与色氨酸Trp, 酪氨酸Tyr和苯丙氨酸Phe三种芳香族氨基酸的相互作用。 结果表明在模拟人体生理条件下, UMB能引起上述氨基酸发生荧光猝灭, 最大猝灭波长依次为347, 303和282 nm, 猝灭机制均为静态猝灭, 相互之间均以摩尔比1∶1形成了复合物, 且得到两种温度下UMB与Trp, Tyr和Phe反应的表观平衡常数Kc分别为298.15 K时2.993×106, 7.858×104和1.186×103 L·mol-1, 310.15 K时2.702×104, 1.063×105和8.352×103 L·mol-1。 热力学函数变化表明UMB与以上三种氨基酸结合作用较强, 其中UMB-Trp相互作用力是氢键或范德华力, UMB-Tyr和UMB-Phe相互作用主要以疏水作用为主, 同时都可能存在偶极-偶极之间的相互作用。