臺灣博碩士論文加值系統

眾所周知，過多的紫外線A和紫外線B射線引起曬傷和皮膚癌，但較少人知道，他們也可能導致曬傷眼睛。紫外線相關的眼部問題，如白內障的形成，可能會導致嚴重的視力障礙、光過敏及眩光等。當白內障惡化，它們則可能導致視力模糊，眼睛近視，或扭曲的圖像。藉由分子模擬，科學家可以預測分子的數據，包括分子幾何結構（鍵長，鍵角，兩面角等），能量（形成熱，活化能源等），電子性質（偶極距，電荷，電離能，最高佔據分子軌道（HOMO）和最低未佔據分子軌道（LUMO）等）和光譜性質（紫外線，紅外線，核磁共振譜等）。本論文利用半經驗與密度泛函理論計算方法探討瓊崖海棠植物活性成分－海棠果素(Inophyllum) B, C, E幾何優化後的分子結構，包括分子的鍵長、鍵角、兩面角與模擬的紫外光譜圖。研究證實，海棠果素B, C, E幾何優化分子中的芳香環和延伸的共軛雙鍵能促進分子對紫外線的吸收，使得分子的紫外線吸收光譜吸收強度增強與吸收波長移向長波長。由HOMO與LUMO間的能量差距可知，低的能量差距使得海棠果素分子較易吸收太陽紫外線而達到降低紫外線傷害的目的,故可以發展成為眼用的天然紫外線防護劑。

It is widely known that excessive UV-A and UV-B rays cause sunburn and skin cancer, but fewer people realize they also cause sunburned eyes. UV-related eye problems, such as the formation of cataracts, can cause serious visual impairment. As cataracts progress, they can lead to blurred vision, sensitivity to light and glare, increased nearsightedness, or distorted images in either eye. Molecular modeling allow scientists to produce and create molecular data including geometries (bond lengths, bond angles, torsion angles), energies (heat of formation, activation energy, etc.), electronic properties (moments, charges, ionization potential,highest Occupied Molecular Orbital (HOMO) and Lowest Unoccupied Molecular Orbital (LUMO)) and spectroscopic properties (UV, IR, NMR spectrum), etc. In this study, we simulated the UV spectroscopic property of Calophyllum inophyllum B by way of molecular modeling in order to confirm it as a potential UV filter for ophthalmic formulation. The studies shows the structures of Inophyllum B, C, and E after the geometry optimization of starting molecule possess the aromatic ring and extended conjugated double bonds which may contribute the strong UV spectroscopic properties both in broaden wavelength and absorption intensity. The low energy gap between HOMO and LUMO of Inophyllum B, C, and E molecules let the molecules easily jump from ground state to excited state when molecules expose under sun UV. These phenomenons make Inophyllum B, C, and E as good UV filter and can develop them as natural UV protection agent.

目次
第一章 緒論 …………………………………………………………………………1
第一節 研究背景與動機 ……………………………………………………………1
第二章 文獻探討 …………………………………………………………………2
第一節 眼球解剖學 ……………………………………………………………2
第二節 生活中的紫外線 ……………………………………………………10
第三節 紫外線對眼睛的傷害 ………………………………………………15
第四節 紫外光譜與防曬劑 ………………………………………………17
第五節 海棠果素 ……………………………………………………………27
第三章 材料與方法………………………………………………………………32
第一節 實驗流程 ……………………………………………………………32
第二節 理論化學計算軟體與硬體 …………………………………………33
第三節 計算化學的理論 ……………………………………………………33
第四章 結果與討論 ………………………………………………………………36
第一節 海棠果素(Inophyllum) B, C, E優化後的分子構型………………36
第二節 海棠果素(Inophyllum) B, C, E化合物鍵長、鍵角、兩面角……37
第三節 海棠果素(Inophyllum) B, C, E分子的模擬紫外光譜……………41
第四節 海棠果素(Inophyllum) B, C, E分子軌域HOMO
與LUMO的能階差 ……………………………………………………44

第五章 結論與建議 ………………………………………………………………46
第一節 結論與建議 …………………………………………………………47
參考資料 …………………………………………………………………………48
附錄：
1.海棠果素B, C , E 鍵長、鍵角、兩面角計算總表

參考文獻
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