摘要：本文以魔芋葡甘聚糖（Konjac Glucomannan，简称KGM）和海藻酸钠为研究对象，运用分子动力学模拟KGM与海藻酸钠复合凝胶过程，通过势能、径向分布函数、均方位移、非键合力和回转半径等微观物理参数研究KGM和海藻酸钠复配体系的稳定性。结果表明，氢键是维持复配物稳定的重要因素，复配物与水分子之间发生了强烈的氢键作用，复配物分子链受到了束缚，利用形成稳定的凝胶；复配分子的回转半径分析也表明其溶液中的构象是很稳定的。实验研究表明，复合凝胶的粘度和脱水收缩等性能比单一凝胶强，通过红外光谱分析发现复合凝胶化学基团和KGM一致，但是 O-H和N-H的吸收峰向低波段移动，氢键作用加强，模拟结果与实验结果吻合。
关键词：魔芋葡甘聚糖；海藻酸钠；分子动力学；氢键
3 结论
本文运用势能、径向分布函数、均方位移、非键合力和回转半径等微观物理参数研究葡甘聚糖和海藻酸钠复配体系的稳定性。通过分子动力学模拟过程中的能量变化曲线发现复配体系形成了稳定的系统。通过非键合力分析发现德华力、氢键、静电势能三者之间最大的是氢键，说明氢键是维持复配物稳定的重要因素。复配体系的O原子和H原子之间的径向分布函数表明O原子1.6Å处形成形成了第一配位圈，在2.6Å处形成了第二配位峰，水分子规律地分布在复配物分子网络的周围，存在明显的氢键作用。通过葡甘聚糖及海藻酸钠分子和水分子的均方位移分析发现，复配物与水分子之间发生了强烈的氢键作用，复配物分子链受到了束缚，利用形成稳定的凝胶。复配分子的回转半径分析也表明其溶液中的构象是很稳定的。
葡甘聚糖同海藻酸钠复配后通过氢键作用形成了稳定性较高的热可逆凝胶。与单一葡甘聚糖凝胶相比较，粘度特性和脱水收缩等性能都有加强。通过红外光谱分析发现共混形成的稳定凝胶化学基团和KGM一致，但是 O-H和N-H的吸收峰向低波段移动，氢键作用加强；表明分子动力学模拟实验的结果得到验证，与葡甘聚糖凝胶比较，葡甘聚糖与海藻酸钠共混凝胶的稳定性较高，两者间的氢键作用明显增强。从试验证明了性能变化，说明葡萄糖与甘露糖的糖环之间氢键的交互作用提高了体系的稳定性和凝胶强度。这表明运用分子动力学方法能够明确地阐述多糖与多糖之间的凝胶机理，可以在一定程度上对KGM和其他多糖复配形成热可逆凝胶的凝胶机理研究提供一定的参考价值。
作者：陈雪