研究的目的在于從這兩種狗牙花植物中提取分離出結(jié)構(gòu)骨架新穎且生物 活性強的新生物堿，而在整個研究過程中，能否確定新生物堿的絕對構(gòu)型是重點 也是難點。目前，手性光學(xué)性質(zhì)的量子力學(xué)計算已迅速成為確定天然產(chǎn)物絕對構(gòu) 型的最常用方法，其中，用含時密度泛函理論(TDDFT)計算電子圓二色性(ECD) 光譜是最常用的方法之一。
研究人員首先通過 1D 和 2D NMR 確定了 flabelliformide-apparicine 型新骨架 二聚體生物堿的平面結(jié)構(gòu)以及各手性中心的相對構(gòu)型，然后，在超算云平臺的輔助下，選取該化合物的一種可能構(gòu)型進行構(gòu)象優(yōu)化，并對其優(yōu)勢構(gòu)象進行量子化學(xué) 計算得到計算ECD圖譜。最后，研究人員比較計算 ECD 圖譜與實驗ECD圖譜 中的變化趨勢確定了該新化合物的絕對構(gòu)型，并推測了該化合物的生源合成途徑。
課題組利用超算云，采用密度泛函理論(TDDFT)對分離得到的新生 物堿某一構(gòu)型的優(yōu)勢構(gòu)象進行激發(fā)態(tài)計算，生成計算 ECD 圖譜。最后，通過比較各新生物堿的計算 ECD 圖譜與實驗 ECD 圖譜來確定其 絕對構(gòu)型。在實驗過程中，計算量達到千核規(guī)模，計算時間從四個小時縮短到 兩個小時，性能提升了一倍。
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