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β-环糊精及其衍生物包合作用的分子模拟研究的开题报告

一、研究背景及意义：

β-环糊精（β-CD）是由七个葡萄糖基组成的环状分子，具有良好的水溶性和生物相容性，能包合一定分子并形成稳定的包合物。因此，β-CD及其衍生物在药物控释、化学分离、环境保护等方面有着广泛的应用价值。

分子模拟技术是通过计算机模拟手段，对分子的结构和性质进行研究的一种有效手段。通过对β-CD以及其衍生物与不同分子的包合行为的分子模拟研究，可以探究其包合机理和影响因素，为相关应用提供理论依据和指导。

二、研究内容：

本研究旨在通过分子模拟手段，研究β-CD及其衍生物包合作用，重点探究以下内容：

1.β-CD及其衍生物与不同分子的包合动力学过程和稳定性；

2.包合过程中与包合行为相关的参数（如包合能、包合常数、半径等）的计算和分析；

3.分析不同因素对β-CD包合行为的影响，如温度、溶剂、分子大小等。

三、研究方法：

本研究将采用分子动力学模拟方法，结合GROMACS分子模拟软件对β-CD及其衍生物包合作用进行模拟研究。具体方法包括以下步骤：

1.建立β-CD及其衍生物的分子模型；

2.将目标分子与β-CD或其衍生物放置在一定含量的溶液中进行分子动力学模拟，记录包合过程中目标分子位置、角度等参数；

3.计算并分析包合过程中的相关参数，如包合能、包合常数、半径等；

4.比较不同条件（如温度、溶剂、分子大小等）下β-CD包合行为的异同。

四、研究预期成果：

通过本研究，可获得以下预期成果：

1.了解β-CD及其衍生物与不同分子的包合机理和稳定性；

2.获得β-CD包合过程中关键参数的计算结果，为相关应用提供理论依据；

3.分析不同因素对β-CD包合行为的影响，为选择最佳使用条件提供指导；

4.探究分子模拟技术在β-CD包合作用中的应用前景和发展方向。

五、研究进度安排：

本研究计划于2021年10月开始，预计于2022年6月完成各项研究任务，安排如下：

1.建立β-CD及其衍生物的分子模型（10月-11月）；

2.进行分子动力学模拟（11月-2022年4月）；

3.计算并分析相关参数（2022年4月-5月）；

4.撰写研究报告（2022年5月-6月）。