原胶原分子间的交联结构拉伸力学特性的量子化学计算模拟

目的了解成骨过程胶原分子组装结构的力学特性;方法采用量子化学计算软件模拟骨I型胶原中的赖氨酸残基-羟赖氨酸残基醛缩交联结构的拉伸力-位移关系。结果模拟结果显示:拉伸力-位移曲线为非线性;初始能量优化后,连接结构分子体系两α碳原子间的起始距离(两端无约束)为10.05?,伸长率达到约130%后,有一个较明显的转折,之后曲线斜率明显高于其前半段;断裂时长度为16.05?;断裂时力值达到最大,为5622pN;断裂发生在羟赖氨酸残基α碳原子和β碳原子间的单键;结论该研究结果为I型胶原分子二元交联结构(bivalentcross-link)的拉伸力学特性提供了一种理论预测,有待实验确证。