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现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2015, Vol.31, No.12 低温保护剂对关节软骨冻结过程中热膨胀行为 的定量构效关系研究 余华星，李代禧，徐斐，柴培，潘琦，王丹丹 （上海理工大学医疗器械与食品学院，上海 200093 ） 摘要：在对关节软骨进行低温保存时，常常缺乏对实验条件和保护剂种类的筛选依据。本论文通过计算不同醇类保护剂的分子 结构描述符，利用GFA 模型，对筛选后的分子结构描述符建立了关于猪软骨冷冻过程中结晶焓及热应变的QSAR 模型。两种模型的 2 2 R 和R 分别为0.931、0.881 和0.845、0.733，均具有良好的拟合性和预测性。通过对模型的分析，发现保护剂分子极性面积越大， pre 脂水分配系数越高，保护剂发挥的保护作用越强；而所添加的保护剂羟基数和碳原子数合适配比时，结晶焓值较小，保护效果更佳； 降温速率和保护剂浓度仍然是影响结晶焓和热应变的主要因素。其中，降温速率对结晶焓的影响受到保护剂分子量的制约，而对热应 变的影响则存在最佳降温速率（3 ℃/min ）。可以看出，保护剂的分子结构是决定低温保护效果的重要因素，利用建立的QSAR 模型 可以实现对冷冻条件的优化。 关键词：定量构效关系；热膨胀；结晶；冷冻保护剂；猪软骨 文章篇号：1673-9078(2015)12-214-219 DOI: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2015.12.032 Quantitative Structure-activity Relationship during the Freezing Process of Cryoprotectants Used for Thermal Expansion of Articular Cartilage YU Hua-xing, LI Dai-xi, XU Fei, CHAI Pei, PAN Qi, WANG Dan-dan (School of Medical Instrument and Food Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China) Abstract: There is often a lack of control basis for experimental conditions and cryoprotective agents used during the cryopreservation of articular cartilage. After calculating the diverse molecular descriptors of alcohol-protectants, quantitative structure-activity relationship (QSAR) predictive models based on crystallization enthalpy and thermal strains were built using the genetic function approximation (GFA) method and selected descriptors. The values of R2 and R 2 were 0.931, 0.881 and 0.845, 0.733, respectively, sharing a preferably fitting and predictive pre ability. On analyzing the model, the cooling rate