宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ) 征稿细则 (J.BaojiUniv.Arts& Sci.(Nat.Sci.Ed.)) 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ) (J.BaojiUniv.Arts & Sci.(Nat.Sci.Ed.)) 是由宝鸡文理学院主办的综合性自然科学学术季刊, 是中国高校特

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1 BAOJIWENLIXUEYUAN XUEBAO ZIRAN KEXUEBAN ISSN CODENBWZKFL 宝鸡文理学院学报 犑犗犝犚犖犃犔犗犉犅犃犗犑犐犝犖犐犞犈犚犛犐犜犢犗犉犃犚犜犛犃犖犇犛犆犐犈犖犆犈犛 自然科学版 犖犪狋狌狉犪犾犛犮犻犲狀犮犲犈犱犻狋犻狅狀 主管单位 主办单位 陕西省教育厅 宝鸡文理学院 中国高校特色科技期刊中国期刊方阵双效期刊中国核心期刊 ( 遴选 ) 数据库收录期刊 2001 年陕西省科技期刊类特色期刊 2000 年陕西省优秀科技期刊一等奖荣获首届 犆犃犑 犆犇规范 执行优秀奖 编委会主任委员 赵荣侠 编委会副主任委员 邓珠平 委 员 ( 以姓氏笔画为序 ) 邓珠平 李乃乾 李宗孝 李银兴 赵天绪 赵迎祥 赵荣侠 袁都奇 傅志军 韩景卫 外聘委员 张文鹏 ( 特约编委 ) 崔 斌 主 编 赵荣侠 副主编 邓珠平 2011 年第 31 卷第 4 期总第 96 期 2011 年 12 月出版 本期责任编辑邓珠平校对邓珠平李哲峰李宗红英文编校张晓峰

2 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ) 征稿细则 (J.BaojiUniv.Arts& Sci.(Nat.Sci.Ed.)) 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ) (J.BaojiUniv.Arts & Sci.(Nat.Sci.Ed.)) 是由宝鸡文理学院主办的综合性自然科学学术季刊, 是中国高校特色科技期刊 中国期刊方阵 双效期刊 陕西省科学技术类特色期刊 先后被美国 MR CMP MathSciNet CA; 德国 ZBl 俄罗斯 РЖ 等国际检索系统列为收录刊源, 同时也被国内多种文摘杂志列为收录对象, 是中国知网 (CNKI) 万方数据库以及维普数据库等多种媒体的全文录入期刊 为了更进一步突出特色, 不断进取, 推陈出新, 扩大影响, 特向本刊撰稿人公告, 欢迎按下列要求赐稿 ( lkxbb@163.com) 1. 来稿要求论点明确 重点突出 文字精练 数据可靠 稿件一般必须包括 ( 按顺序 ): 题目 作者姓名 作者单位及单位地址 邮政编码 中文摘要 关键词 中图分类号 文献标识码 英文摘要和英文关键词 正文 参考文献 2. 摘要内容从研究 目的 方法 结果 及 结论 之后分别填写 写成报道性文摘, 用量化指标进行描述, 请勿笼统泛谈 摘要应具有相对独立性和自含性, 突出创新研究成果, 包括得到的数学表达式 ; 但一般不分段, 不应出现图表 非公知公用的符号 缩略语, 参考文献序号 中文摘要的篇幅为 100~300 字 中英文摘要中一律不能使用第一 二人称代词, 也不使用 本文 或 Thispaper 等字样 摘要不应与论文的前言或结论雷同, 不做解释 介绍 英文摘要应与中文摘要相对应 采用被动语态表达, 谓语动词一般用现在时 写作需符合英语语法规范 3. 每篇文章 3~8 个关键词为宜 关键词尽量从 汉语主题词表 中选用 未被 汉语主题词表 收录的新学科 新技术中的重要术语以及文章题名中的人名 地名也可作为关键词标注 中英文关键词应一一对应 4. 采用 中国图书馆分类法 ( 第四版 ) 对论文进行学科类别分类 数学稿件或与数学有关的稿件, 请同时给出美国数学会和欧洲数学会 2010 年数学主题分类号 (MSC2010) 5. 题名是以恰当 简明的词语反映文稿内容的逻辑组合, 应便于编制题录 索引和检索, 不得超过 20 个字 标题层次一律用阿拉伯数字连续编号, 不同层次的数字间加下圆点相隔, 如 1,1.1,1.2.1,2.3 等 6. 图表要求宽不超过 75mm( 分栏 ) 或 150mm( 通栏 ), 表格请用三线表 图表中字的大小一律为 8 磅, 并分清大小写 正斜体 文中应避免图与表或与文字表述的重复, 应遵循要图不要表, 要表不要图的原则 表中的术语 符号 单位等应与图及文字表述所用的一致 7. 数字 量和单位的使用必须按国务院 关于在我国统计表实行法定计量单位的命令 执行, 不许使用非法定计量单位 数字应符合 关于出版物上数字用法的试行规定, 尽量使用阿拉伯数字 8. 参考文献严格按照 GBT 文后参考文献著录规则 著录, 未公开发表的资料不能列入参考文献 文献作者不超过 3 位时, 全部列出 ; 超过 3 位, 列出前 3 位, 后面加 等 (etal), 中外人名均采用姓前名后著录法 a. 普通图书 ( 包括教材等 )[M] 会议论文集 [C] 资料汇编 [G] 学位论文 [D] 报告 ( 包括科研报告 技术报告 调查报告 考察报告等 )[R] 参考工具书 ( 包括手册 百科全书 字典 图集等 )[K] [ 序号 ] 主要责任者. 文献题名 : 其他题名信息 ( 任选 )[ 文献类型标志 ]. 其他责任者 ( 任选 ). 版本项 ( 任选 ). 出版地 : 出版者 ( 有编号的知名系列报告可不注出版地和出版者 ), 出版年 : 起止页码 ( 当整体引用时不注 ). b. 期刊文章 [ 序号 ] 主要责任者. 文献题名 [J]. 刊名 ( 建议外文刊名后加 ISSN 号 ), 年, 卷 ( 期 ): 起止页码. c. 报纸文章 [ 序号 ] 主要责任者. 文献题名 [N]. 报纸名, 出版日期 ( 版次 ). d. 标准 ( 包括国际标准 国家标准 规范 法规等 ) [ 序号 ] 主要责任者 ( 任选 ). 标准编号, 标准名称 [S]. 出版地 ( 任选 ): 出版者 ( 任选 ), 出版年 ( 任选 ). e. 专利 [ 序号 ] 专利申请者或所有者. 专利题名 : 专利国别, 专利编号 [P]. 公告日期或公布日期. f. 各种未定义类型的文献 [ 序号 ] 主要责任者. 文献题名 [Z]. 出版地 : 出版者, 出版年. g. 析出文献 [ 序号 ] 析出文献主要责任者. 析出文献题名 [ 文献类型标志 ]// 原文献主要责任者 ( 任选 ). 原文献题名. 出版地 : 出版者, 出版年 : 析出文献起止页码. h. 电子文献 [ 序号 ] 主要责任者. 电子文献题名 [ 电子文献及载体类型标识 ]. 电子文献的出处或可获得地址, 发表或更新日期 / 引用日期 ( 任选 ). 电子文献 : 数据库为 DB 计算机程序为 CP 电子公告为 EB; 载体类型 : 磁带为 MT 磁盘为 DK 光盘为 CD 联机网络为 OL 9. 请在首页下方附 作者简介 和 基金项目 作者简介 : 姓名 ( 出生年 ), 性别 ( 民族 ), 籍贯, 职称, 学位, 研究方向及电子信箱等 基金项目名称应按照国家有关部门规定的正式名称填写, 并在圆括号内注明其项目编号, 多项基金项目应依次列出, 其间以分号隔开 10. 请广大作者自觉遵守学术道德准则, 来稿时务必签写 稿件原创承诺书, 请勿一稿多投 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ) 编辑部

3 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ) 犑. 犅犃犗犑犐犝犖犐犞. 犃犚犜犛牔犛犆犐.( 犖犪狋. 犛犮犻. 犈犱.) 2011 年第 31 卷第 4 期 ( 总第 96 期 ) 犞狅犾.31, 犖狅.4,2011( 犛狌犿犖狅.96) 目 次 犆犗犖犜犈犖犜犛 汇集国内外学者研讨秦岭药用植物 本刊编辑部 (1) 秦岭药用植物资源开发与利用国际研讨会部分论文选登 Thejourney,gain,andthoughtfromengagingintheresearchofChineseherbalmedicinesinChina, Japan,andUnitedStates 犔犐犝犢犪狀 狕犲 (2) StudyonmetabolitesofbioactivecompoundsassistedbyLCSPENMR 犔犈犈犛犺狅犲犻 狊犺犲狀犵 ( 李水盛 ), 犆犎犈犖犆犺犻犲狀 犽狌犪狀犵 ( 陈建光 ), 犔犃犐犢犻 犮犺狌狀 ( 赖怡君 ), 犲狋犪犾 (4) Alkaloidalcompoundsandbioactivitiesofthreemedicinalplantsof 犕犲狀犻狊狆犲狉犿犪犮犲犪犲 familyinqinling Montain 犠犃犖犌犡犻犪狅 犾犻狀犵, 犙犐犖犌狌狅 狑犲犻 (6) A methodforindentifying Chineseherbalmedicinebasedontheelectrochemicalprinciplechemical oscilationtechnique 犔犐犣狅狀犵 狓犻犪狅, 犣犎犃犗犠犲犻 狑犲犻 (9) Synthesisandantifungiactivitiesofsixcoumarincompoundscarryinghalogenandtrifluoromethyl 犣犎犝犎犪犻 狔狌狀, 犢犃犖犌犇犲 狊狌狅 (12) Immobilizedmetalafinitychromatographyadsorbentwithparamagnetismanditsapplicationinpurifi cationoftheproteinsinthenaturalproducts 犉犈犖犌犌狌狅 犱狅狀犵, 犑犐犃犖犌犔狌犪狀 (15) Severaloxygenatedmonoterpenesfrompetalsof 犚狅狊犪犱犪犿犪狊犮犲狀犪 犠犃犖犌犎狌犻 (17) 图的笛卡尔积图的结构及其完美性 ( 英文 ) 斯钦, 阿勇嘎 (20) TheconstructionofCartesianproductofgraphanditsperfection 犛犻狇犻狀, 犃犢狅狀犵犵犪 (20) 完全扩容图的哈密顿性 莲鹰, 阿勇嘎 (24) Hamiltonicityofthecompleteexpansiongraph 犔犐犃犖犢犻狀犵, 犃犢狅狀犵犵犪 (24) 广义可构造序列的两个数论函数均值的研究 金晶, 程远, 朱伟义 (29) Onthemeanvalueoftwoarithmeticalfunctionsofthegeneralstructuredsequence 犑犐犖犑犻狀犵, 犆犎犈犖犌犢狌犪狀, 犣犎犝犠犲犻 狔犻 (29) 犕狀上保持部分等距的线性映射 朱园园 (32) Linearmapspreservingpartialisometrieson 犕狀 犣犎犝犢狌犪狀 狔狌犪狀 (32) 粒子滤波器与 MeanShift 算法在人脸跟踪中的应用 李岚, 张云 (36)

4 Theapplicationsofparticlefilterand MeanShiftalgorithmonfacetracking 犔犐犔犪狀, 犣犎犃犖犌犢狌狀 (36) 基于聚类分析的网络舆情监控系统的设计 黄美璇 (40) Thedesignofthenetworkpublicopinionmonitoringsystembasedonclusteranalysis 犎犝犃犖犌犕犲犻 狓狌犪狀 (40) ABB 变频器在锅炉鼓引风机节能控制中的应用 冉巍 (45) EnergysavingapplicationofABBinverterACS600inforceddraftfanandinduceddraftfanofboilers 犚犃犖犠犲犻 (45) 云南三江口自然保护区珙桐群落特征与更新研究 王磊, 代勋, 张承志, 等 (49) Structureandregenerationof 犇犪狏犻犱犻犪犐狀狏狅犾狌犮狉犪狋犲 communitiesinsanjiangkou Nature Reserveof YunnanProvince 犠犃犖犌犔犲犻, 犇犃犐犡狌狀, 犣犎犃犖犌犆犺犲狀犵 狕犺犻, 犲狋犪犾 (49) 基于灰色关联度分析宝鸡市地下水水化学特征 郭永吉, 张掌权 (53) GreycorrelationanalysisofhydrochemistrycharacteristicsofgroundwaterinBaojiCity 犌犝犗犢狅狀犵 犼犻, 犣犎犃犖犌犣犺犪狀犵 狇狌犪狀 (53) 宝鸡市高校生态足迹和生态效率计算 徐玉霞 (57) EcologicalfootprintandecologicaleficiencyoftheuniversitiesinBaojiCity 犡犝犢狌 狓犻犪 (57) 高职院校蒙古族与汉族大学生体质状况比较研究 刘斌, 梁琳 (62) ComparativestudyofphysicalconditionsofMongolianandHanstudentsinhighervocationalcolege 犔犐犝犅犻狀, 犔犐犃犖犌犔犻狀 (62) 2004~2010 年波兰 哥白尼索引 收录中国高校学报的统计与分析 诸平, 李哲峰 (66) StatisticsandanalysisofChineseuniversityjournalsindexedbyIndexCopernicusin2004~2010 犣犎犝犘犻狀犵, 犔犐犣犺犲 犳犲狀犵 (66) 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ) 2011 年第 31 卷总目次 (75) JournalofBaojiUniversityofArtsandSciences(NaturalScience),Contents,Vol.31,2011 毣 毣 櫥櫥櫥櫥櫥櫥毣补白 毣 (75) 英首次将石墨烯变成绝缘体石墨烯 巨无霸汉堡 有望替代硅芯片 (44) 科学家首次验证新形式的海森堡不确定原理对量子保密通信安全性具有重要意义 (48) 期刊基本参数 :CN611290/N1979qA480zh+enP 卷终 ( 犞狅犾.31 犈狀犱 )

5 汇集国内外学者 研讨秦岭药用植物 编者按 : 由宝鸡文理学院主办 西北农林科技大学和中国科学院上海药物研究所协办的 秦岭药用植物资源开发与利用国际研讨会 于 2011 年 5 月 27 日至 29 日在美丽的西部城市宝鸡成功召开, 与会代表 90 余人, 他们分别来自中国 日本和韩国 中国的与会代表既有来自大陆地区的, 也有来自香港地区以及台湾地区的 ; 日本的与会代表来自长崎国际大学 韩国的与会代表来自首尔国立大学以及忠南大学 中国大陆地区的会议代表有中国科学院昆明植物研究所孙汉董院士, 中国科学院上海药物研究所副所长叶阳研究员 ( 国家杰出青年科学基金获得者 ), 中国科学院上海药物研究所秦国伟研究员, 中国科学院上海有机化学研究所赵刚研究员 ( 国家杰出青年科学基金获得者 ) 和洪然教授 ( 中科院百人计划 ), 复旦大学陈道峰教授 ( 国家杰出青年科学基金获得者 ), 中国药科大学孔令义教授 ( 国家杰出青年科学基金获得者 ), 中国科学院成都生物所副所长张国林研究员 ( 中科院百人计划 ), 北京大学蔡少青教授 ( 国家杰出青年科学基金获得者 ), 第二军医大学张卫东教授 ( 国家杰出青年科学基金获得者 ) 等内地学者 ; 参加本次会议专家还有来自香港大学的赵宝贻教授 沈剑刚教授 ; 来自台湾地区的中国医药大学副校长吴永昌教授和台湾大学药学系主任李水盛教授等 来自国外的学者有日本长崎国际大学正山征洋 (YukihiroShoyama) 教授, 来自韩国忠南大学药学院院长金英浩 (YoungHoKim) 教授和韩国首尔国立大学的李克桑 (SangKookLee) 教授等 50 多位在国际天然药用植物研究方面的知名教授及专家学者和一批优秀博士 硕士研究生等年青学子, 总参会人数达到 90 余人, 会议由 25 个邀请报告和 41 个墙报组成, 研究者们分别报告了各自研究小组近年来在天然药用植物资源研究的新成果及新发现, 内容涉及秦岭药用植物和太白 七药 的研究进展 天然生物活性成分的发现和优化 传统药物和药用植物化学成分以及药理作用的研究进展 生物活性成分研究的新技术与新方法以及传统药物和药用植物的资源利用和保护等 会议气氛活跃, 讨论热烈, 此次会议的召开定会为进一步开发秦岭药用植物资源, 提高植物药资源的研究水平带来积极地推动作用 我们从中选择部分大会交流论文, 在 宝鸡文理学院学报 : 自然科学版 发表, 以飨读者 宝鸡文理学院学报 : 自然科学版 编辑部

6 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ), 第 31 卷, 第 4 期, 第 23 页,2011 年 12 月 JournalofBaojiUniversityofArtsandSciences(NaturalScience),Vol.31,No.4,pp.23,Dec.2011 DOI:CNKI: /N htp:// 殏 殏 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏 ConferenceExchangePaper 殏 编者按 : 刘延泽 (LIU Yanze)1981 年毕业于河南中医学院中药系留校任教,1998 年获郑州大学有机化学博士学位, 1999 年起在美国宾西法尼亚州立大学化学系进行博士后研究,2001 年起在哈佛大学医学院继续进行博士后深造, 2004 年起任美国 McLeanHospital 研究员 哈佛大学医学院讲师和国际天然药物公司 PI, 主要从事中草药质量标准化及天然药物新药发现研究 1991~1999 年先后三次获国家自然科学基金和青年基金资助, 研究成果曾作为化学领域的唯一代表被收录在国家自然科学基金 1996 年度报告中 作为主持人先后完成国家九五攻关项目 中药材诃子质量标准化研究 和河南省杰出青年基金项目 (1997~1999) 作为主要研发人研发成功咽喉保健药 苏梅爽含片 抗癌防癌保健食品 速溶冬凌茶 速溶绿茶 用于高血压的 朗利福口服液 等 受科技部等资助, 作为第一发明人先后研制成功的中草药闪式提取器和闪式浓缩器均获得发明专利, 首次提出并实施中草药组织破碎提取法, 提取效率比传统方法提高百倍以上 1998 年以来任中草药杂志 美国 NaturalStandard 和 ChineseHerbalMedi cines 编委,2005 年起先后任美国新英格兰中医学院客座教授 郑州大学 南阳医专和北方民族大学兼职教授 2008 年作为 8 名专家之一应邀参加美国国家毒理学计划中第 12 期国家致癌物报告的专家评审会, 评审报告作为美国国会最后批准为法律的主要依据 获发明专利 12 项, 在国内外学术期刊发表论文 80 余篇 犜犺犲犼狅狌狉狀犲狔, 犵犪犻狀, 犪狀犱狋犺狅狌犵犺狋犳狉狅犿犲狀犵犪犵犻狀犵犻狀狋犺犲狉犲狊犲犪狉犮犺狅犳 犆犺犻狀犲狊犲犺犲狉犫犪犾犿犲犱犻犮犻狀犲狊犻狀犆犺犻狀犪, 犑犪狆犪狀, 犪狀犱犝狀犻狋犲犱犛狋犪狋犲狊 LIU Yanze (InstituteofMedicinalPlantDevelopment,ChineseAcademyofMedicalSciences/ PekingUnion MedicalColege,Beijing100193,China) 犓犲狔狑狅狉犱狊 :Chineseherbalmedicines;China;Japan;UnitedStates 犆犔犆狀狌犿犫犲狉 :R 犇狅犮狌犿犲狀狋犮狅犱犲 :B 犃狉狋犻犮犾犲犐犇 : (2011) Sinceearly80soflastcentury,Chineseherbalmedicinesfocusedontheisolationandstructuralidentificationof active/chemicalcompoundshavebeinginvestigated,startedthejourneyfrom HenanColegeofTraditionalChinese Medicine.Afteroneyear(1985~1986)advancedstudyinProf.JingxiXie'slaboratoryintheInstituteofMateria Medica,ChineseAcademyofMedicalSciencesinBeijing,furtherstudiesinProf.TakuoOkuda'slaboratory,Okaya mauniversity,japanasaguestresearcherfrom1988to1992openedafreshandamazinggateoftanninchemistry. Near10years'investigationoftanninsandrelatedpolyphenolsfromChineseherbalmedicines,supportedbyNational NaturalScienceFoundationofChinaandothergrants,sometypicalherbscontainingtanninsandrelatedpolyphenols asmajoractivecomponentshavebeenindepthstudied,suchas 犔狅狉狅狆犲狋犪犾狌犿犮犺犻狀犲狀狊犲, 犈狆犻犾狅犫犻狌犿犪狀犵狌狊狋犻犳狅犾犻狌犿, 犚犺狅犱犿狔狉狋狌狊狋狅犿犲狀狋狅狊犪, 犔狔狋犺狉狌犿狊犪犾犻犮犪狉犻犪, 犈狆犻犾狅犫犻狌犿狆狔狉狉犻犮犺狅犾狅狆犺狌犿, 犚狅犱犵犲狉狊犻犪狆狅犱狅狆犺狔犾犪, 犘狌狀犻犮犪犵狉犪狀犪狋狌犿, 犈狌狆犺狅狉犫犻犪犺狌犿犻犳狌狊犪,and 犆狅狉狀狌狊狅犳犳犻犮犻狀犪犾犻狊 etc.hundredsofdiversifiedtanninsandrelatedpolyphenolshave beenisolatedincludingmonomer,dimmer,trimerofelagitanninsandcglycosidictanninsetc.startingfrom 1999newchalengeforthechemicalsynthesisofhydrolysabletanninswasexperiencedinProf.KenFeldman's Receiveddate: ,Modificationdate: ,Webpublicationdate: :17 Biography:LIU Yanze(1957),male,borninFengqiu,Henan,China,professor,researchinterestsfocusonnaturalproduct chemistry,herbalmedicineresearch,standardizationofherbalproduct,planttanninandpolyphenols. yzliu@implad.ac.cn.

7 第 4 期 LIU Yanze Thejourney,gain,andthoughtfromengagingintheresearchofChineseherbalmedicinesin 3 laboratory,chemistry DepartmentofPennsylvaniaState University,USA asapostdocresearcher.first hydrolysabletanninmonomerwith2,4hhdpwassuccessfulysynthesized,togetherwithotherhundredsof nonnaturalproductsduring18 months.forthepurposeofdrugdiscoverynaturalyandstandardizationof Chineseherbalmedicines,nineyears studiesinharvardmedicalschoolcompletedtheconstructionofcareer foundation,symbolizedwiththelaunchingofanewjournalofchineseherbalmedicinesin2009,centeredwith Prof.PeigenXiaoasaneditorinchief. Duringthisperiod,especialytwoyearsinJapanandmorethantenyearsintheUSA,thefolowingmajor resultshavebeenharvested: (1)Introduce,digest,anddevelopedasetofmethodstoinvestigatetanninsandrelatedpolyphenolsfrom Chineseherbalmedicines,includingdiscovery,reorgnization,extraction,separation,chemicalandspectral characterizationofstructure,qualitativeandquantitativeanalysis,andtheirapplicationfordrugdiscoveryand qualitycontrol. (2)Proposedanewextractionmethod,caledSmashingTissueExtraction,innaturalproductchemistry andrelatedarea,aseriesofinstrumentstorealizethepurposehavebeeninventedwithpatentedprotection. Theapplicationofthenew methodreducedtimeexpenseofextractionto1% orlessofregulartechniques. (3)FirsttimeestablishedabsolutestereochemistryofsilybinA,silybinB,isosilybinA,andisosilybinB, twopairsofdiastereoisomerfromthefruitsextractof 犛犻犾狔犫狌犿犿犪狉犻犪狀狌犿,through Xraycrystalographic studybycomparisonwithopticalrotation,whichhadnotbeensolvedformorethanthreedecades. (4)DiscoveredpalmiticacidasapotentantiHIVagenttoblockthefusionprocessofHIV1entering CD4,provedthroughSTDNMRdetection.Palmiticacidwasisolatedfromseaweed 犛犪狉犵犪狊狌犿犳狌狊犻犳狅狉犿犲 by bioguidedfractionation,whichaddedanewclassofantihivnaturalcompounds. (5)Firsttimesynthesizedhydrolysabletanninmonomerwith2,4HHDPglucose,openedanewgateto synthesizecomplicatedelagitanninwith2,4hhdpconnectedglucose. Withnear30years'explorationinthefieldofChineseherbalmedicineandnaturalproductchemistry,es pecialytwoyearsinjapanandtenyearsplusintheunitedstates,thefolowinginspirationandthoughtwould bevaluablereferencesforthemodernizationandglobalydevelopmentofchinesemedicine. 1)Chinesemedicinegoestointernationalizationornot?Leadingthedevelopmentinitiativelyorpassively? Theanswerwouldbe yes and initiatively. 2)TraditionalChinesemedicine(narrow,moretheoreticaly)andmodernChinesemedicine(wide,more geographicaly)shouldbecombinedtogethertogeneralycalchinesemedicineorkeepseparatespeakingwith timeandtechniquemark?theanswerwouldbe separatelyspeaking. 3)Qualitystandardizationandusagepersonalizationisajointedgrowingcontradictionandshouldkeep identicaldevelopment.standardizationissuperiorandcritical. 4)ThedevelopmentofChinesemateriamedicaforclinicaluseshouldmovetowardthedirectiontoprovide morediversifiedproducts,morechoiceforcustomers,moreaccuratetarget,betereficacy,andeasierappli cation. 5)Preventionismoreimportantthantreatment.Medicineandfoodderivedfromsamenaturalsource. Chineseherbalmedicineshave morebenefitinpreventionthansyntheticpurecompound.functionalfood, healthproduct,scientificdietarysupplementshouldexertmoreactiontokeeppeople'shealth,althoughpsy chologicalatitude,lifestyle,andsportsalwaysplayimportantrole. Prof.JingxiXie,Prof.TakuoOkuda,Prof.RonghanZhou,Pro.YangjieWu,Prof.PeigenXiao,Prof. HandongSun,Prof.XinshengYao,Prof.KenFeldman,andProf.DavidYW Leeetc.arehighlyapprecia ted.iamalsoverygratefulto NSFC,alofmyadvisors,friends,colaborators,andstudentswhohelped financialyandinteligentlytomakedesiretobetrue. (Editor:DENGZhuping)

8 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ), 第 31 卷, 第 4 期, 第 45,11 页,2011 年 12 月 殏 殏 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏 ConferenceExchangePaper JournalofBaojiUniversityofArtsandSciences(NaturalScience),Vol.31,No.4,pp.45,11,Dec.2011 DOI:CNKI: /N htp:// 作者简介 : 李水盛教授 1977 年 6 月毕业于台湾大学药学系, 后于 1979 年获台湾大学药学科学研究所硕士学位 ; 1985 年于美国俄亥俄州立大学药学院获药物化学和生药学博士 ;1986 年 1 月至 1987 年 7 月在美国哥伦比亚大学化学系从事博士后研究工作 现为台湾大学医学院药学系主任 主要从事天然产物的分离及结构确认新方法, 活性天然产物的制备 半合成及结构修饰, 中药血清药理学等研究工作 曾获台大医学院青杏医学奖 国科会杰出研究奖 国科会绩优技术转移奖 景康青年教师奖等奖项 发表论文 140 余篇 殏 犛狋狌犱狔狅狀犿犲狋犪犫狅犾犻狋犲狊狅犳犫犻狅犪犮狋犻狏犲犮狅犿狆狅狌狀犱狊犪狊狊犻狊狋犲犱犫狔犔犆 犛犘犈 犖犕犚 LEEShoeisheng( 李水盛 ),1,CHENChienkuang( 陈建光 ) 1, LAIYichun ( 赖怡君 ) 1,LAM Siohong( 林少红 ) 1,andKUO Tzongfu ( 郭宗甫 ) 2 (1.SchoolofPharmacy,ColegeofMedicine,TaiwanUniversity,Taipei,10617Taiwan,China; 2.DepartmentofVeterinary Medicine,TaiwanUniversity,Taipei,10617Taiwan,China) 犃犫狊狋狉犪犮狋 : 犃犻犿 Tostudythemetabolitesofactivecompounddicentrineinminiaturepig. 犕犲狋犺狅犱 Solventextractionandcolumnchromatographicmethodswereusedtogivethemetabolitescontai ningfractionsofpigurine.uvabsorption,massspectrometryand HPLCSPENMR wereusedto identifythemetabolitesofdicentrine. 犚犲狊狌犾狋狊 Twentyfourintotal,includingninephaseImetabo lites( 犕犐 1~9)and15phase Imetabolites( 犕犐犐 1~15),werecharacterized. 犆狅狀犮犾狌狊犻狅狀 Dicentrine easilymetabolizesintoalkindsofcompoundsstructuralyrelatedtopigbody. 犓犲狔狑狅狉犱狊 :LCMS/MS;drugmetabolite;dicentrine 犆犔犆狀狌犿犫犲狉 :O657.7;O 犇狅犮狌犿犲狀狋犮狅犱犲 :A 犃狉狋犻犮犾犲犐犇 : (2011) LCMS/MSiscurentlythemostpopulartoolusedindrugmetaboliteidentification [1].Thishyphenated instrumentcanprovideaccuratemeasurementofmolecularmassandstructuralfragmentationoneachresolved molecularion [23].Such welestablishedanalyticaltoolhastheadvantageofrapididentificationofspecific moleculeinsamplemixtures,butmightnotprovideunambiguousstructuralinformationfordistinguishing structuralisomers.hplcnmr [4] developedinearly1990tooktheadvantageofhplctoseparatethemix tureeficientlyonmicrogramscaleandnmr (1D 1 H and 1 Hdetected2D NMR)toprovidemoredetailed structurefeature.thishyphenatedtechnique,however,encounterstwoinheritedtechnicalproblems,i.e., vehicleefectandlowsensitivityfornmr.therefore,theapplicationofthistoolindisclosureofminorprod ucts,suchasdrugmetabolites,isnotcommon.withtheinsertionofsolidphaseextraction (SPE)between theanalyticalcolumnandnmrprobetotraptheseparatedcompoundsfrom HPLC,theinterferenceofvehicle iseliminatedbydryingthecompoundloadedspecartridgesandthe 1 H NMRsensitivityisincreasedsince multipletrappinginthesamecartridgeisalowed.thusbothconcernsinthefirstgenerationofhplcnmr aresolved.accordingly,thisrecentlydevelopedtechniquehasbeensuccessfulyappliedin minorproducts' identificationincludingdrugmetabolites [5],naturalproducts [6],anddrugimpurity.Inthisoccasion,theap plicationofhplcspenmrtechniqueintheclarificationofmetabolitesofdicentrinewilbepresented. Themetabolicprofileofdicentrine,aselectiveα1adrenoceptorantagonistwithpotentantiarhythmicand Receiveddate: ,Modificationdate: ,Webpublicationdate: :48

9 第 4 期 LEEShoeishengetal StudyonmetabolitesofbioactivecompoundsassistedbyLCSPENMR 5 antihypertensiveactivities,inminiaturepigurinewasinvestigatedviaoraladministration.theurine,colect edafterasingleoraladministrationofdicentrine,waspretreatedusingsolventextractionandcolumnchroma tographicmethodstogivethemetabolitescontainingfractions.themetaboliteswereidentifiedbythecharac teristicuvabsorption.twentyfourmetabolitesintotal(fig.1),includingninephaseimetabolites( 犕犐 1 ~9)and15phaseImetabolites( 犕犐 1~15)werecharacterizedbymassspectrometryandhighperformance liquidchromatographydiodearaydetectorsolidphaseextractionnmrtechniques.forstructureconfirma tionviageneralspectroscopicanalysis,14metabolitesincluding 犕犐 5, 犕犐 1, 犕犐 2,and 犕犐 5~15were furtherisolated. O O NMe H HO HO R NMe H O O R 1 NR H O O OH N H O Me MeO OMe Dicentrine O O R 2 O NR 1 O-GlcUA MeO MII-1. R 1 = Me, R 2 = GlcUA MII-2. R 1 = Me, R 2 = Glc MII-14. R 1 = R 2 = Me MII-15. R 1 = H, R 2 = Me OMe MI-1. R= OH MI-3. R= OMe MI-4. R= H GlcUA-O O O MeO R 3 O OR 2 MI-2. R= R 2 = Me, R 1 = OH, R 3 = H MI-5. R= R 3 = Me, R 1 = OH, R 2 = H MI-7. R= R 2 = R 3 = Me, R 1 = OH MI-8. R= R 1 = R 2 = H, R 3 = Me MI-9. R= R 3 = Me, R 1 = R 2 = H OMe R 1 NR 2 MII-11. R 1 = OH, R 2 = H MII-12. R 1 = R 2 = H MII-13. R 1 = H, R 2 = Me O O GlcUA-O MII-3 OMe MeO NMe OH MI-6 R 2 O R 1 O MeO OMe OH NMe MII-4. R 1 = H, R 2 = GlcUA MII-5. R 1 = GlcUA, R 2 = H O O OH NR R 2 O R 1 O NR GlcUA: HO 2 C HO HO HO 5 1 O MeO O-GlcUA MeO OMe Glc: HO HO HO OH O MII-9. R= Me MII-10. R= H MII-6. R= R 1 = H, R 2 = GlcUA MII-7. R= Me, R 1 = H, R 2 = GlcUA MII-8. R= Me, R 1 = GlcUA, R 2 = H 犉犻犵.1 犜狑犲狀狋狔 犳狅狌狉犿犲狋犪犫狅犾犻狋犲狊狅犳犱犻犮犲狀狋狉犻狀犲 ThephaseImetabolicpathwaysofdicentrinewerefoundtobe 犖 demethylation, 犖 oxidation, 犗 dem ethylation(9,10-ome), 犗, 犗 demethylenation(1-och 2O-2),andhydroxylationatthebenzylic(C-4) andthearomatic(c-3)positions,whereasthoseforthephaseiwere 犗 glucuronidationand 犗 glucosyla tionofthephaseimetabolites [7]. ( 犆狅狀狋犻狀狌犲狋狅狆犪犵犲 11)

10 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ), 第 31 卷, 第 4 期, 第 68 页,2011 年 12 月 JournalofBaojiUniversityofArtsandSciences(NaturalScience),Vol.31,No.4,pp.68,Dec.2011 DOI:CNKI: /N htp:// 殏 殏 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏 ConferenceExchangePaper 殏 犃犾犽犪犾狅犻犱犪犾犮狅犿狆狅狌狀犱狊犪狀犱犫犻狅犪犮狋犻狏犻狋犻犲狊狅犳狋犺狉犲犲犿犲犱犻犮犻狀犪犾狆犾犪狀狋狊狅犳 犃犫狊狋狉犪犮狋 : 犃犻犿 犕犲狀犻狊狆犲狉犿犪犮犲犪犲犳犪犿犻犾狔犻狀犙犻狀犾犻狀犵犕狅狀狋犪犻狀 WANG Xiaoling 1,QINGuowei 2 (1.KeyLaboratoryForPhytochemistryofShaanxiProvince,Dept.Chem.& Chem.Eng., BaojiUniversityofArtsandSciences,Baoji721013,Shaanxi,China; 2.ShanghaiInstituteofMateriaMedica,ShanghaiInstitutesforBiologicalSciences, ChineseAcademyofSciences,Shanghai201203,China) Tofindtheoriginalactivecompoundsfromthreemedicinalplantsof 犕犲狀犻狊狆犲狉犿犪犮犲犪犲 familyinqinlingmontain,shaanxi,china. 犕犲狋犺狅犱 Severalkindsofisolationtechniquessuchasliquidliq uidpartition,columnchromatography,thinlayerchromatographyandsephadexlh20gelchromatography areusedtoseparatethecompoundsandalkindsofidentificationtechniquessuchasmass,highresolution mass, 1 HNMR, 13 CNMR,alkindsof 2 DNMR,CDspectraandXraydifractionanalysisareusedtode terminethestructureoftheisolatedcompounds;severalenzymeslinkedimmunosorbentassayareusedtotest thebiologicalactivitiesofsomeisolatedcompounds. 犚犲狊狌犾狋狊 30alkaloidswereisolatedandidentifiedfrom 犛犻狀狅犿犲狀犻狌犿犪犮狌狋狌犿 of which 8 arenew compounds;ninealkaloids wereisolatedandidentifiedfrom 犕犲狀犻狊狆犲狉犿狌犿犱犪狌狉犻犮狌犿 ofwhich6arenew compounds;sixalkaloids wereisolatedandidentifiedfrom 犛狋犲狆犺犪狀犻犪犲狆犻犵犪犲犪.Amongaltheidentifiedalkaloids,sixcompoundsshowprotectiveefectsagainsthydro genperoxideinducedcelinjury;eightcompoundsshow weakorstrongcytotoxicityactivity;onecompound showsneuroprotectiveefectagainsthydrogenperoxideand.βamyloid 2535inducedoxidativeinjury. 犆狅狀犮犾狌狊犻狅狀 Thesethreeplantsof 犕犲狀犻狊狆犲狉犿犪犮犲犪犲 family maybeconsideredasthepotentialdrugsforalzheimer s diseasetherapyandanticanceragents. 犓犲狔狑狅狉犱狊 : 犕犲狀犻狊狆犲狉犿犪犮犲犪犲 ;alkaloidalcompound;qinlingmontains 犆犔犆狀狌犿犫犲狉 :R 犇狅犮狌犿犲狀狋犮狅犱犲 :A 犃狉狋犻犮犾犲犐犇 : (2011) The 犕犲狀犻狊狆犲狉犿犪犮犲犪犲 isatemperatetotropicalfamilyofaround72generaand4000speciesdistributedin theworld,mainlyintropicalandsubtropicalregions.19genusandabout70speciesgrowinchina,mainlyin southwest,northwestandsouthchina,mostofthemarerichsourcesofalkaloids. 犛犻狀狅犿犲狀犻狌犿犪犮狌狋狌犿, 犕犲狀犻狊狆犲狉犿狌犿犱犪狌狉犻犮狌犿,and 犛狋犲狆犺犪狀犻犪犲狆犻犵犪犲犪 arethreetypicalplantsofthisfamilydistributedwidelyin QinlingmountainsusedastraditionalChinesemedicines.Thestemsof 犛犻狀狅犿犲狀犻狌犿犪犮狌狋狌犿 havebeenidenti fiedinchinesepharmacopeiaasatraditionalchinesemedicinefortreatmentofrheumatagia,rheumatism,and arthralgia [12].Sinomenine,aknownmorphinantypealkaloid,isthemaincomponentoftheplantandshowed inhibitiontoinflammatoryreactionandlymphocyteproliferation,sothatusedasanantiarthriticdruginclin ic [3].Therhizomeof 犕犲狀犻狊狆犲狉犿狌犿犱犪狌狉犻犮狌犿 actsasatraditionalchinesemedicineoficialylistedinthechi nesepharmacopoeiaasananalgesicandantipyretic. 犛狋犲狆犺犪狀犻犪犲狆犻犵犪犲犪 isusedastraditionalchinesemedicine Receiveddate: ,Modificationdate: ,Webpublicationdate: :35 Biography:WANG Xiaoling(1968),female,borninQianxian,Shaanxi,China,professor,researchinterestsfocusonthechemistryof naturalproducts. xlwangwang@163.com

11 第 4 期 WANG Xiaolingetal Alkaloidalcompoundsandbioactivitiesofthreemedicinalplants 7 totreatfever,inflammation,sedationandacesodyn 犲 [45]. Thediversityofmetabolitesandtheactivitiesrevealedbypreviousstudiesofthesethreeplantsmotivated ourresearchwork,therootsandstemsof 犛犻狀狅犿犲狀犻狌犿犪犮狌狋狌犿,andtheremainingresidueafterbenzeneex tractionforsinomenineofthisplant,therhizomesof 犕犲狀犻狊狆犲狉犿狌犿犱犪狌狉犻犮狌犿 andthetubersof 犛狋犲狆犺犪狀犻犪犲狆犻犵犪犲犪 wereinvestigated [613].Astheresults,weisolatedandidentified30alkaloidsincluding8morphinane alkaloidsofsinomenine,sinomeninenoxide,ndemethylsinomenine,7,8didehydro4hydroxy3,7dime thoxymorphinan6ol,sinoacutine, Nnorsinoacutine,1hydroxy10oxosinomenine and 4,5epoxy14 hydroxysinomeninenoxide;thereasubananealkaloidof8demethylrunanine,acutumineandacutumidine; threemorphinanealkaloiddimmersof1,1 disinomenine,2,2 disinomenineand7,8 dihydro1,1 disino menine;9berberinederivativesoftetrahydropalmatine,isocorypalmine,stepholidine,cheilanthifoline,tetra hydroepiberberine,oxyberberine,13,13adihydro8oxyberberine,8oxotetrahydroberberineand8oxotetra hydropalmatine;fouraporphinealkaloidsofdauriporphine,bianfugecine,nformylanonaineandnformyl nornuciferine;onenewskeletalalkaloidofsinoracutine;andtwootheralkaloidsofgusanlungcandtransfer uloymethoxytyraminefrom 犛犻狀狅犿犲狀犻狌犿犪犮狌狋狌犿,ofwhich8arenewscompounds(Fig.1);ninealkaloidsin cludingfouroxoisoaporphinealkaloidsofdaurioxoisoporphinesad,fivehasubananealkaloidsofdechloro acutumidine,1epidechloroacutumine,acutumidine,acutumineanddechloroacutuminefrom 犕犲狀犻狊狆犲狉犿狌犿犱犪狌狉犻犮狌犿 ofwhich6arenewcompounds(fig.2);sixalkaloidsincludingcepharanthine,cycleanine,(-) norcycleanine,isochondodendrine,delavaineandrunaninefrom 犛狋犲狆犺犪狀犻犪犲狆犻犵犪犲犪.Theirstructureswerees tablishedbyvariousspectralanalyses,especialy2dnmrexperiments,andsinglecrystalxraydifraction. TheabsoluteconfigurationsofsinomeninelikecompoundswerededucedbycomparisonofCDspectrawith knownalkaloidsinomenine. NH H Me N O H Me N O OH OMe OMe OM MeO O OH MeO OH O MeO O O N-demethylsinomenine sinomenine N-oxide 4,5-epoxy-14-hydroxysinomenine N-oxide HO O Me N H N Me Me N HO OMe OMe MeO OMe O MeO O OH 1-hydroxy-10-oxosinomenine MeO O 8-demethyl runanine sinoracutine N Me Me N N Me Me N 1' 1 H H MeO OMe MeO 2' 2 OMe O HO OMe OMe OH O O HO OMe OMe OH O 7',8'-dihydro-1,1'-dilsinomenine 2,2'-dilsinomenine 犉犻犵.1 犜犺犲犮犺犲犿犻犮犪犾狊狋狉狌犮狋狌狉犲狊狅犳狋犺犲狀犲狑犮狅犿狆狅狌狀犱狊犳狉狅犿犛犻狀狅犿犲狀犻狌犿犪犮狌狋狌犿 Amongaltheidentifiedalkaloids,Ndemethylsinomenine,7,8didehydro4hydroxy3,7dimethoxy

12 8 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ) 2011 年 morphinan6ol,sinoacutine,sinoracutine,ntransferuloylmethoxytyramineandgusanlungcshowedprotec tiveefectsagainsthydrogenperoxideinducedcelinjury;2,2 disinomenineand1,1 disinomenineshowed weakcytotoxicityactivityagainsta549and Helacels;4,5epoxy14hydroxysinomenineNoxideshowed neuroprotectiveefectagainsthydrogenperoxideand.βamyloid 2535inducedoxidativeinjury.Acutumineselec tivelyinhibitedtcelgrowth;daurioxoisoporphinesaandbweresignificantlyactiveagainstthemcf7hu manbreastcancercelline;cepharanthineexhibitedpotentcytotoxicityagainstramos,a549,andp388cel lines;cycleanine,norcycleanineandisochondodendrineshowedpotentcytotoxicifiesagainstramoscels. OMe OMe H 3 CO O OH NH O OH NCH 3 HO NH O N O OMe O OMe OMe OMe dechloroacutumidine 1-epidechloroacutumine daurioxoisoporphine A OCH 3 R 1 H 3 CO R 2 N daurioxoisoporphine B: R 1 =OCH 3 R 2 =NH 2 R 3 =OCH 3 daurioxoisoporphine C: R 1 =H R 2 =NHCH 3 R 3 =OCH 3 O daurioxoisoporphine D: R 1 =H R 2 =OCH 3 R 3 =OH R 3 犉犻犵.2 犜犺犲犮犺犲犿犻犮犪犾狊狋狉狌犮狋狌狉犲狊狅犳狋犺犲狀犲狑犮狅犿狆狅狌狀犱狊犳狉狅犿犕犲狀犻狊狆犲狉犿狌犿犱犪狌狉犻犮狌犿 犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊 noracutine,anovelskeletalalkaloid withcelpro [1] Jiangsu New MedicalColege.DictionaryofChinese tective efects from 犛犻狀狅犿犲狀犻狌犿犪犮狌狋狌犿 [J]. Medicine[K].Shanghai:ShanghaiScienceandTech nologypress,1985:1234 (inchinese). [2] ChinaPharmacopoeiaCommitee.ChinaPharmacopoeia 犜犲狋狉犪犺犲犱狉狅狀犔犲狋犲狉狊,2009,50(30): [9] BAO G H,QIN G W,WANG R,etal.Morphi nane alkaloids with cel protective efects from [K].2005ed.,Part1.Beijing:ChemicalIndustry 犛犻狀狅犿犲狀犻狌犿犪犮狌狋狌犿 [J]. 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犖犪狋狌狉犪犾 Press,2005:135 (inchinese). [3] SHUL,YIN W,ZHANGJ,etal.Sinomenineinhib itsprimarycd4 + Tcelproliferationviaapoptosis[J]. CelBiologyInternational,2007,31(8): [4] StateAdministrationofTraditionalChinese Medicine. ZhongHuaBenCao(inChinese)[M].Fascicle3(8). Shanghai:ShanghaiScienceand Technology Press, 1999:368. [5] FANGSD,LU YJ.AlkaloidsfromStephaniaspecies [J]. 犃犮狋犪犅狅狋犪狀犻犮犪犛犻狀犻犮犪,1990,32(5):368371(in Chinese). [6] JIN HZ,WANG XL,WANG HB,etal.Morphinane alkaloiddimersfrom 犛犻狀狅犿犲狀犻狌犿犪犮狌狋狌犿 [J]. 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犖犪狋狌狉犪犾犘狉狅犱狌犮狋狊,2008,71(1): [7] WANG Xiaoling,JIN Huizi,LIZongxiao,etal. 8Demethoxyrunanine from 犛犻狀狅犿犲狀犻狌犿犪犮狌狋狌犿 [J]. 犉犻狋狅狋犲狉犪狆犻犪,2007,78(78): 犘狉狅犱狌犮狋狊,2005,68(7): [10] JIN Huizi,MAO Yusheng,ZHOU Tianxi,etal. Alkaloidsfrom stems of 犛犻狀狅犿犲狀犻狌犿犪犮狌狋狌犿 [J]. 犆犺犻狀犲狊犲犑狅狌狉狀犪犾狅犳犖犪狋狌狉犪犾犕犲犱犻犮犻狀犲狊,2007,5(1), 3537(inChinese). [11] JIN Huizi,WANG Hongbing,WANG Yubo, etal. Alkaloidsfrom 犛狋犲狆犺犪狀犻犪犲狆犻犵犪犲犪 [J]. 犆犺犻狀犲狊犲犑狅狌狉狀犪犾狅犳犖犪狋狌狉犪犾犕犲犱犻犮犻狀犲狊,2007,5 (2): (inchinese). [12] YU B W,MENG L H,CHENJY,etal.Cyto toxicoxoisoaporphinealkaloidsfrom 犕犲狀犻狊狆犲狉犿狌犿犱犪狌狉犻犮狌犿 [J]. 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犖犪狋狌狉犪犾犘狉狅犱狌犮狋狊, 2001,64(7): [13] YU B W,CHENJY,WANG Y P,etal.Alka loidsfrom 犕犲狀犻狊狆犲狉犿狌犿犱犪狌狉犻犮狌犿 [J].Phyto chemistry,2002,61(4): (Editor:DENGZhuping) [8] BAO G H,WANG X L,TANG X C,etal.Si

13 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ), 第 31 卷, 第 4 期, 第 911 页,2011 年 12 月 JournalofBaojiUniversityofArtsandSciences(NaturalScience),Vol.31,No.4,pp.911,Dec.2011 DOI:CNKI: /N htp:// 殏 殏 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏 ConferenceExchangePaper 殏 犃犿犲狋犺狅犱犳狅狉犻狀犱犲狀狋犻犳狔犻狀犵犆犺犻狀犲狊犲犺犲狉犫犪犾犿犲犱犻犮犻狀犲犫犪狊犲犱狅狀 狋犺犲犲犾犲犮狋狉狅犮犺犲犿犻犮犪犾狆狉犻狀犮犻狆犾犲 犮犺犲犿犻犮犪犾狅狊犮犻犾犪狋犻狅狀狋犲犮犺狀犻狇狌犲 LIZongxiao,ZHAO Weiwei (KeyLaboratoryForPhytochemistryofShaanxiProvince,Dept.Chem.& Chem.Eng., BaojiUniversityofArtsandSciences,Baoji721013,Shaanxi,China) 犃犫狊狋狉犪犮狋 : 犃犻犿 ToanalyzetraditionalChinesemedicinequalitativelyandquantitativelyontheba sisoffingerprints. 犕犲狋犺狅犱 Using H 2SO 4BrO 3Mn - 2+ acetoneasanoscilator,theherbalmedicine asthesubstrate. 犚犲狊狌犾狋狊 Thecharacteristicfingerprintsforvariousherbalmedicineswereobtained. Atthesametime,thevariationofH +,Mn 2+ andbro 3 - inoscilatingreactionsystem wasdiscussed, andtheroleofvarioussubstanceshasbeenidentified. 犆狅狀犮犾狌狊犻狅狀 Theexperimentalresultsindicate thatthecharacteristicoftheherbalmedicinewasreflectedbythefingerprintswhichweregotbythe oscilationtechnique. 犓犲狔狑狅狉犱狊 :chemicaloscilationtechnique;oscilationfingerprinting;analysisofthetraditionalchinese medicine 犆犔犆狀狌犿犫犲狉 :O657.1;O643.1 犇狅犮狌犿犲狀狋犮狅犱犲 :A 犃狉狋犻犮犾犲犐犇 : (2011) 犐狀狋狉狅犱狌犮狋犻狅狀 Chineseherbalmedicinehasbeenacceptedbymore and morepeoplebecauseofitsuniqueprincipleand magicalefect,especialyafter China saccessionto WTO.ItisatrendforChinesemedicinetobeinterna tional.so,howtoidentifychinese medicinefastand efectivelyisanimportantrestrictionreasonforitsin ternationalization.asfarasweknown,theeficacyof Chineseherbalmedicinedoesnotcomefromanysingle activeingredient.ithasacloserelationshipbetweenva rietyofactiveingredients,andevenwithnonactivein gredients.thetraditionaldetection methods [1] high performanceliquidchromatographycannotindentifythe overalfeaturesofthechineseherbalmedicine,because itcanonlycharacterizesomechemicalinformation,but dificulttoreflectthefulyinformationofherbalmedi cineorpharmacy,andevenbeunabletoindentifythe sourceofthisingredient.the chemicaloscilation technology cansolvethisproblem. Chemicaloscila tiontechnique isaveryefective,simple,rapidandac curatemethod,whichhasbeenwidelyusedinlifesci ences,foodtesting,environmenttestingandotherare as [2].Ithasbeenconcernedby moreand morere searchers. 2 犈狓狆犲狉犻犿犲狀狋犿犲狋犺狅犱狊 Theexperiments wereconductedat25±0.2.thesolutionvolume was25 ml.add H 2O, H 2SO 4,herbalmedicines (powder),mnso 4,ace tone(denotedasact)inglasswareinproperorder. Atlast,add KBrO 3 beingatconstanttemperature underevenstirring.itistimedwhenhalfkbro 3so lutionhas been added.pxs215ion activography wasusedtodeterminetheredoxpotential(in[ox]/ [Red])ofsystem.213platinumelectrodewasusedas Receiveddate: ,Modificationdate: ,Webpublicationdate: :45 Foundationitem:SupportedbythePhytochemistryKeyLaboratoryofShaanxiProvince(No.09JS066)andtheProjectFounda tionofshaanxiprovince(no.2006k16g16)inthepeople'srepublicofchina. Biography:LIZongxiao(1955),male,borninQianyang,Shaanxi,China,Professor,researchinterestsfocusonchemicalkinet icsandapplication mingtian8001@163.com

14 10 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ) 2011 年 theindicatorelectrode.217scetypecalomelelectrode wasusedasthereferenceelectrode.etcurveofoscil latingreaction wasobtainedbyusingelectrochemical workstationwithcertainchemicaloscilators.theex perimentalrepeatabilitywasverygood. 3 犚犲狊狌犾狋狊犪狀犱犇犻狊犮狌狊狊犻狅狀 3.1 犜犺犲狅狊犮犻犾犪狋犻狅狀犳犻狀犵犲狉狆狉犻狀狋狊狅犳狊犲狏犲狉犪犾犺犲狉犫犪犾犿犲犱犻犮犻狀犲狊 ( 犈 ) ( 犃 ) ( 犉 ) ( 犅 ) ( 犌 ) ( 犆 ) ( 犎 ) 犃. 犚犪犱犻狓狆犪犲狅狀犻犪犲狆狌犫狉犪 ; 犅. 犎狅狀犵狋狌狀 ; 犆. 犚犺犻狕狅犿犪狆犪狉犻犱犻狊 ; 犇. 犘犲犻犮犪狉狆犻狌犿犮犻狋狉犻狉犲狋犻犮狌犾犪狋犪犲狏犻狉犻犱犲 ; 犈. 犚犺犻狕狅犿犪狆犻狀犪犾犻犪犲 ; 犉. 犆狅狉犻犲狓犿狅狉犻 ; 犌. 犆狅犱犻狓狅狆犺犻狅狆狅犵狅狀犻狊 ; 犎. 犚犪犱犻狓狊狋犲狆犺犪狀犻犪犲狋犲狋狉犪狀犱狉犪犲 ( 犇 ) 犉犻犵.1 犜狔狆犻犮犪犾狅狊犮犻犾犪狋犻狀犵狑犪狏犲狅犳犲犻犵犺狋犆犺犻狀犲狊犲狋狉犪犱犻狋犻狅狀犪犾犿犲犱犻犮犻狀犲狊

15 第 4 期 LIZongxiaoetal A methodtoindentifychineseherbalmedicinebasedontheelectrochemical 犜犺犲犿犻犮狉狅 犳犻狀犵犲狉狆狉犻狀狋狊狅犳犲犻犵犺狋犽犻狀犱狊狅犳犺犲狉犫犪犾犿犲犱犻犮犻狀犲狊 Themicrofingerprintsofthesemedicineswere obtainedby magnifyingthelocalpartasshownin figure 2, where 犪. 犚犪犱犻狓狆犪犲狅狀犻犪犲狆狌犫狉犪 ; 犫. 犎狅狀犵狋狌狀 ; 犮. 犚犺犻狕狅犿犪狆犪狉犻犱犻狊 ; 犱. 犘犲犻犮犪狉狆犻狌犿犮犻狋狉犻狉犲狋犻犮狌犾犪狋犪犲狏犻狉犻犱犲 ; 犲. 犚犺犻狕狅犿犪狆犻狀犪犾犻犪犲 ; 犳. 犆狅狉犻犲狓犿狅狉犻 ; 犵. 犆狅犱犻狓狅狆犺犻狅狆狅犵狅狀犻狊 ; 犺. 犚犪犱犻狓狊狋犲狆犺犪狀犻犪犲狋犲狋狉犪狀犱狉犪犲. 犪犫犮犱犲犳犵犺犉犻犵.2 犜犺犲犿犻犮狉狅狊犮狅狆犲犳犻狀犵犲狉狆狉犻狀狋狊狅犳犲犻犵犺狋犽犻狀犱狊狅犳犺犲狉犫犪犾犿犲犱犻犮犻狀犲 Throughthestudyoftheoscilationfingerprints fordiferentchinesemedicine,wecanseethatdif ferentherbshavetheircharacteristicfingerprints. Eitherfromthemacroormicroperspective,eachof theherbsdoesnothavethesamefingerprint.so, thiswilprovideanew methodfortherecognition andbasisforthe modernization of Chineseherbal medicinesundoubtedly.thisisthesignificanceof thisresearch.inaddition,diferentdosageofherbs hasacertaininfluencefortheparametersofthefin gerprints,whichwilprovideabasisforquantitative researchofchineseherbalmedicines. 犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊 [1] LIU Huiqiong,GUOShuhao.Modernappara tusandfingerprintoftraditionalchinese medi cine [J ]. 犃犮狋犪犆犺犻狀犲狊犲犕犲犱犻犮犻狀犲犪狀犱犘犺犪狉犿犪犮狅犾狅犵狔,2002,30(2):3538(in Chi nese). [2] MENG Xiaorong,LINa,XING Yuanqing,et al.thebiologicalapplicationstudyinchemical oscilatory reaction [J]. 犆犺犲犿犻犮犪犾犐狀犱狌狊狋狉狔犜犻犿犲狊,2006,20(6):5962(inChinese). (Editor:DENGZhuping ) 檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷 ( 犆狅狀狋犻狀狌犲犳狉狅犿狆犪犵犲 5) 犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊 : [1] DEARGJ,ISMAILIM,MUTCHPJ,etal.Uri narymetabolitesofanovelquinoxalinenonnucleo sidereversetranscriptaseinhibitorinrabbit,mouse andhuman:identificationoffluorinenihshiftme tabolites using NMR and tandem MS [J]. 犡犲狀狅犫犻狅狋犻犮犪,2000,30(4): [2] NIESSEN W M A.Advancesininstrumentationin liquidchromatographymassspectrometryandrelat edliquidintroductiontechniques[j]. 犑犆犺狉狅犿犪狋狅犵狉犃,1998,794: [3] BUSCH K L,GLISH G L,MCLUCKEY S A. Mass Spectrometry/Mass Spectrometry: Tech niquesandapplicationsoftandem MassSpectrom etry[m ]. New York: VCH Publishers,Inc., [4] ELIPE M V,HUSKEYSE,ZHU B.Application oflcnmrforthestudyofthevolatilemetabolite ofmk0869,asubstancepreceptorantagonist[j]. 犑犘犺犪狉犿犅犻狅犿犲犱犃狀犪犾,2003,30(5): [5] GODEJOHANN M,TSENG L H,BRAUMANN U,etal.Characterizationofaparacetamolmetabo liteusingonlinelcspenmrmsandacryogenic NMRprobe[J]. 犑犆犺狉狅犿犪狋狅犵狉犃,2004,1058(1 2): [6] EXARCHOU V,GODEJOHANN M,VANBEEK T A,etal.LCUVsolidphaseextractionNMR MScombined withacryogenicflow probeandits applicationtotheidentificationofcompoundspres entin Greekoregano [J]. 犃狀犪犾犆犺犲犿,2003,75 (22): [7] LAIYC,KUO TF,CHEN CK,etal.Metabo lismofdicentrine:identificationofthephaseiand phase I metabolitesin miniature pig urine [J]. 犇狉狌犵犕犲狋犪犫狅犾犻狊犿犪狀犱犇犻狊狆狅狊犻狋犻狅狀,2010,38(10): (Editor:DENGZhuping)

16 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ), 第 31 卷, 第 4 期, 第 1214 页,2011 年 12 月 殏 殏 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏 ConferenceExchangePaper JournalofBaojiUniversityofArtsandSciences(NaturalScience),Vol.31,No.4,pp.1214,Dec.2011 DOI:CNKI: /N htp:// 殏 犛狔狀狋犺犲狊犻狊犪狀犱犪狀狋犻犳狌狀犵犻犪犮狋犻狏犻狋犻犲狊狅犳狊犻狓犮狅狌犿犪狉犻狀犮狅犿狆狅狌狀犱狊 犮犪狉狉狔犻狀犵犺犪犾狅犵犲狀犪狀犱狋狉犻犳犾狌狅狉狅犿犲狋犺狔犾 ZHU Haiyun,YANG Desuo (KeyLaboratoryForPhytochemistryofShaanxiProvince,Dept.Chem.& Chem.Eng., BaojiUniversityofArtsandSciences,Baoji721013,Shaanxi,China) 犃犫狊狋狉犪犮狋 : 犃犻犿 Tosynthesizesixkindsofcompoundscarryinghalogenandtrifluoromethyland confirmtheirstructures,andtesttheirantifungiactivitiessimultaneously. 犕犲狋犺狅犱 With2halogen resorcinolandbetaketoneesterasraw materials,conductinginstrongacidmediumbypechmanncon densationreaction,thentheirproductsweremixedwithdiferentrclby Wiliamsonreactiontoget targetmolecules.theirstructureswereconfirmedby 1 H NMRandMSspectrums,andtheantibacte rialactivitiesweretestedbythegrowthratemethod. 犚犲狊狌犾狋狊 Sixkindsofcompoundscarryinghalo genandtrifluoromethylweresynthesizedandcharacterized,andtheirantifungiactivitiesweretested, aswelastherelationshipbetweenstructuresandantibacterialefectswerespeculated. 犆狅狀犮犾狌狊犻狅狀 Sixcoumarincompoundshavebeenprepared,andtheirstructureswereconfirmed.Theantibacterial testshowsthatcompounds2 犪 ~2 犱 havestrongactivitiesagainst 犉狌狊犪狉犻狌犿犵狉犪犿犻狀犲犪狉狌犿 Schw.The existenceof7-ohenabledtheantibacterialactivityenhancing,and7-ohistheactivegroup. 犓犲狔狑狅狉犱狊 :coumarincompoundscontaininghalogen;synthesis;antifungiactivity 犆犔犆狀狌犿犫犲狉 :O626.3 犇狅犮狌犿犲狀狋犮狅犱犲 :A 犃狉狋犻犮犾犲犐犇 : (2011) 犐狀狋狉狅犱狌犮狋犻狅狀 Coumarincompoundsshowthefolowingphysiologicalactivities,suchasHIV [1],antitumor [2],enhance immunity [3],insecticidal [4] andsoon [5~7].Forexample,theexploitationofOstholewasasuccessfulexample ofcoumarincompoundsusedinagricultural [8].Henceitisaverypromisingresearchfieldthatlookingforthe substancesbeingofactivitiesforagriculturalpestsandpathogensfrom coumarincompoundsandthereby developinglowtoxic,higheficiencyandlowresidualbiologicalpesticides [9]. Itwasrarethatthederivativeswhichcoumarinringcaryinghalogeninnaturalorsyntheticcoumarin compounds,thereforeithastheoryandapplicationvaluetosynthesizehalogenatedcoumarins.duetothe particularityoffluorineelement,whenfluorineatomsorcontainingfluorinegroupsbeingintroducedintothe activemolecules,itcanimproveagentia'sactivity,alsocanmaketheactivepartbeabsorbedeasily,thuscan enhancetheinsecticidal,sterilizing,weedingorortherefects.therefore,theagrochemicalscontainingfluo rinehavebecomethehotspotinrecentyears.inthisarticlefluorineandchlorinewereintroducedintocoumarin molecules,sixkindsofcompoundscontaininghalogenand-cf 3weresynthesized,andtheinhibitoryactions Receiveddate: ,Modificationdate: ,Webpublicationdate: :44 Foundationitem:SupportedbythePhytochemistryKeyLaboratoryFoundationofShaanxiProvince(Grantno.2010JS068). Biography:ZHU Haiyun(1976),female,borninQianxian,Shaanxi,China,lecturer,researchinterestsfocusonorganicsyn thesisofpesticidalactivitycompounds. zhuhaiyun76@126.com

17 第 4 期 ZHU Haiyun,etal Synthesisandantifungiactivitiesofsixcoumarincompounds 13 weretested.theirstructureswereconfirmedby 1 H NMRandMSspectrums. 2 犈狓狆犲狉犻犿犲狀狋犪犾 AlchemicalswithARgradewerecommercialyavailableandusedwithoutfurtherpurification.The 1 H NMRspectrum wererecordedonabrukeram400 MHzspectrometerwithTMSastheinternalreference. TheEIMSspectrum weremeasuredwithhp5988agc/massspectrometer. 2.1 犛狔狀狋犺犲狋犻犮狉狅狌狋犲 HO X 1 Thesynthesisroutesoftargetcomp oundswasasscheme1below. 帨 X2 師師師 師師師 1 OH 2.2 犛狔狀狋犺犲狊犻狊狅犳 (2) RCOCH2COOEt Methanesulfonicacid Room Temperature, 24h HO X 1 帨 X2 師師師 師師師 2 O 師師師 R O CH3I,K2CO3 Acetone,Reflux, 5~ 6h H 3CO X 1 帨 X2 師師師 師師師 3 O 師師師 R Compd. R X 1 X 2 Compd. R X 1 X 2 2 犪 : CH 3 Cl H 3 犪 CF 3 Cl H 2 犫 : CH 3 Cl F 3 犫 CF 3 F H 2 犮 : CF 3 Cl H 2 犱 : CF 3 F H 犛犮犺犲犿犲 1 Methanesulfonicacid100mLwascooledto0 withicesaltbathandaddedraw materials1bybatch, thenstiredwelandaddedbydropsethylalylacetoacetateorethyl4,4,4trifluoroacetoacetate,stiringfor 24hatambienttemperature,aftercompletelyreaction,pouredmixturesintoicewaterslowly,andbyfilte ringandwashinganddrying,thenobtained 犛狔狀狋犺犲狊犻狊狅犳 (3) Compound22gdissolvedin100mLacetone,underelectromagneticstiringaddingK 2CO 3andCH 3I, heatingtorefluxfor5~6hour,detectingwithtlc (CHCl 3 CH 3OH=1 1.9).Afterreaction,concen tratedcompletely,andpouredmixturesintoicewater,thenbyfilteringandwashinganddryingandrecrystal lizinginethylacetatetogivecompound3. 3 犚犲狊狌犾狋狊犪狀犱犱犻狊犮狌狊犻狅狀 3.1 犛狆犲犮狋狉犪犾犱犪狋犪犪狀犪犾狔狊犻狊 Theyieldsandshapes, 1 H NMRandMSDataofthetargetcompoundsisasfolows: 2 犪 :yield84%,darkyelowpowder. 1 H NMR(CD 3COCD 3,400 MHz)δ:2.02~3.18(s,3H),6.23 (s,1h),7.26(s,1h),7.38(s,1h),7.52(s,1h);eimsm/z:210(m + ),208,194,181,151,150, 149,138,129,111,106,84,83,69,57,44,43. 2 犫 :yield78%,palepinkneedle. 1 H NMRδ:2.47(s,3H),6.25(s,1H),7.60(s,1H),10.1(br.s, 1H);EIMSm/z:228(M + ),230(M+2),210,200,199,165,149,107,97,83,81,69,57,55,43,44,40. 2 犮 :yield92%,browngraypowder. 1 H NMRδ:4.88(s,1H),6.84(s,1H),7.28(s,1H), 7.72(s,1H);EIMS m/z:264(m + ),266(M+2),236,238,220,200,173,172,144,145,125, 118,75,69,40. 2 犱 :yield83.3%,brownparticle. 1 H NMRδ:6.69(s,3H),7.08(s,1H),7.26(s,1H),7.71 (s,1h);eimsm/z:248(m + ),202,174,145,129,118,91.74,40. 3 犪 :yield57.1%,paleyelowneedle. 1 H NMRδ:4.01(s,3H),6.67(s,1H),6.93(s,1H), 7.70(t,1H);EIMSm/z:278(M + ),280(M+2),252,250,237,235,207,209,179,144,125,87,69. O

18 14 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ) 2011 年 3 犫 :yield47.6%,paleyelowneedle. 1 H NMRδ:4.06(s,3H),6.78(s,1H),7.25(d,1H), 7.42~7.46(m,1H).EIMSm/z:262(M + ),263(M+1),234,219,191,163,143,125,113,69, 犃狀狋犻犫犪犮狋犲狉犻犪犾狋犲狊狋 Antifungiactivitytestresults (table 1)ofthe 6 kinds oftargetcompoundsfor 犉狌狊犪狉犻狌犿犵狉犪犿犻狀犲犪狉狌犿 Schwand 犉狌狊犪狉犻狌犿狅狓狔狊狆狅狉狌犿犳. 狊狆. 犮狌犮狌犿犲狉犻狀狌犿 Owenshowedthattheinhibition ratesof2 犪,2 犫,2 犮 and2 犱 to 犉狌狊犪狉犻狌犿犵狉犪犿犻狀犲犪狉狌犿 Schw wereover60%,2 犮 hadthebestactivity, undertestedconcentration,theinhibitingefectfor 犉狌狊犪狉犻狌犿犵狉犪犿犻狀犲犪狉狌犿 Schwamountedto100%. Theantibacterialactivityreducedsignificantlywhile7-OH wasreplacedby-och 3in3 犪 and3 犫,so theexistenceof7-ohenabledtheantibacterialactivityenhancing,and7-ohistheactivegroup. Inaddition,itcouldbeseenfrom 2 犪 and2 犮 thattheintroductionof -CF 3 madeinhibitingaction strengthening.butwecanseefrom2 犪 and2 犫 thattheantibacterialactivityisnotincreasingasexpec tedwhentheintroductionof8-f.thispaper wasapreliminaryantibacterialactivitytest,soit wouldbeneedthatmoresyntheticcompoundsbeingofdiferentstructureandantibacterialactivity test,bywhichtospeculatetherelationshipbetweenstructuresandantibacterialefects. 犜犪犫犾犲 1 犜犺犲犺狔狆犺犪犵狉狅狑狋犺犻狀犺犻犫犻狋犻狅狀犪犮狋犻狅狀狅犳狋犪狉犵犲狋犮狅犿狆狅狌狀犱狊 Inhibitionratio/% Fungus 2 犪 2 犫 2 犮 2 犱 3 犪 3 犫犉狌狊犪狉犻狌犿犵狉犪犿犻狀犲犪狉狌犿 Schw 犉狌狊犪狉犻狌犿狅狓狔狊狆狅狉狌犿犳. 狊狆. 犮狌犮狌犿犲狉犻狀狌犿 Owen Note:Theconcentrationofagentiawas50mg/L. 4 犆狅狀犮犾狌狊犻狅狀狊 Intheabovestudy,sixcoumarincompoundshavebeenprepared,andtheirstructureswerecon firmedby 1 H NMRand MSspectradetermination.Theantibacterialtestshowsthatcompounds2 犪 ~ 2 犱 havestrongactivitiesagainst 犉狌狊犪狉犻狌犿犵狉犪犿犻狀犲犪狉狌犿 Schw.Theexistenceof7-OHenabledthe antibacterialactivityenhancing,and7-ohistheactivegroup.furtherstudiesonthestructureac tivityrelationshipsandstructuralmodificationsofthesecompoundsareunderway. 犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊 [1] Tomohiro Tanaka,Takuya Kumamoto,Tsutomu Ishikawa.Enantioselectivetotalsynthesisofanti HIV1active (+)calanolideathroughaquinine catalyzedasymmetricintramolecularoxomichael addition [J]. 犜犲狋狉犪犺犲犱狉狅狀犔犲狋犲狉狊,2000,41(52): [2] XUS,XUSP,LIL M.Synthesisof6or7styryl coumarinderivativesandtheirantitumoractivities [J]. 犃犮狋犪犘犺犪狉犿犪犮犲狌狋犻犮犪犛犻狀犻犮犪,2000,35(2) [3] KOSTOVA I, MOMEKOV G. New zirconium (Ⅳ)complexesofcoumarin withcytotoxicactivity [J]. 犈狌狉狅狆犲犪狀犑狅狌狉狀犪犾狅犳犕犲犱犻犮犻狀犪犾犆犺犲犿犻狊狋狉狔, 2006,41(6):110. [4] ZHOU X M,SHENJL,HUANGBQ,etal.The efectresearchprogressonbotanicalinsecticidesfor beetarmyworm [J]. 犠狅狉犾犱犘犲狊狋犻犮犻犱犲狊,2003,25 (1):1316. [5] PrashamtP Deshpande,FrankTagliaferri,Samuel FVictory,etal.Synthesisofopticalyactivecal anolidesaandb[j]. 犑犗狉犵犆犺犲犿,1995,60(10): [6] SCIOE,RIBEIRO A,ALVEST M A,etal.New bioactivecoumarinsfrom Kielmeyeraalbopunctata [J]. 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犖犪狋狌狉犪犾犘狉狅犱狌犮狋狊,2003,66 (5): [7] CHEN KS,WU CC,CHANGFR,etal.Bioactive coumarinsfrom theleavesof Muraya Omphalocarpa [J]. 犘犾犪狀狋狊犕犲犱犻犮犪,2003,69(7): [8] WANG H,LUX M,YAO H,etal.Researchpro gressonapplicationofcoumarinanditsderivatives [J]. 犆犺犲犿犻犮犪犾犐狀犱狌狊狋狉狔犜犻犿犲狊,2009,23(8):40 43 (inchinese). [9] SUN L,HU Y C,TANGZ Y,etal.Theoretical research,application and synthesis of coumarin [J]. 犃狆狆犾犻犲犱犆犺犲犿犻犮犪犾犐狀犱狌狊狋狉狔,2010,39(2): (inchinese). (Editor:DENGZhuping)

19 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ), 第 31 卷, 第 4 期, 第 1516,19 页,2011 年 12 月 殏 殏 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏 ConferenceExchangePaper JournalofBaojiUniversityofArtsandSciences(NaturalScience),Vol.31,No.4,pp.1516,19,Dec.2011 DOI:CNKI: /N htp:// 殏 犐犿犿狅犫犻犾犻狕犲犱 犿犲狋犪犾犪犳犳犻狀犻狋狔犮犺狉狅犿犪狋狅犵狉犪狆犺狔犪犱狊狅狉犫犲狀狋狑犻狋犺狆犪狉犪犿犪犵狀犲狋犻狊犿犪狀犱 犻狋狊犪狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀犻狀狆狌狉犻犳犻犮犪狋犻狅狀狅犳狋犺犲狆狉狅狋犲犻狀狊犻狀狋犺犲狀犪狋狌狉犪犾狆狉狅犱狌犮狋狊 FENG Guodong,JIANGLuan (KeyLaboratoryForPhytochemistryofShaanxiProvince,Dept.Chem.& Chem.Eng., BaojiUniversityofArtsandSciences,Baoji721013,Shaanxi,China) 犃犫狊狋狉犪犮狋 : 犃犻犿 Toinvestigateanew methodforsynthesisofanimmobilizedmetalafinity Chromatography(IMAC)adsorbentwithsuperparamagnetism (Fe 3O 4 /SiO 2GPTMSAspCo). 犕犲狋犺 狅犱 Themagneticmicrospheresweresynthesizedinsitu modificationandthetransmissionelectron microscope,fieldemissionscanningelectron microscopy,xraydifractometer,energyspectrometer andvibratingsamplemagnetometerwereusedtocharacterizetheappearance,particlesizedistribu tion,phasecomposition,chemicalconstituentsand magneticpropertiesofsilica magnetic micro spheres (MMS). 犚犲狊狌犾狋狊 Thesilica MMSpreparedbyreverse microemulsionsexhibitasuperior coreshelstructure.thesizedistributionofthemicrospheresvariesfrombetween100nmto200nm andthemainphaseofmicrospheresisamorphoussio 2andspinelFe 3O 4.Themicrospheresretainsu perparamagnetismandcanbeusedasbiomaterials. 犆狅狀犮犾狌狊犻狅狀 TheresultindicatesthattheIMAC adsorbentwepreparedhasoutstandingadvantagesintheseparationofthenaturalproductsproteins fromthecrudebacteriallysate,suchassimpleoperation,highselectivityandcapacity. 犓犲狔狑狅狉犱狊 :paramagnetism;purification;naturalproducts 犆犔犆狀狌犿犫犲狉 :R 犇狅犮狌犿犲狀狋犮狅犱犲 :A 犃狉狋犻犮犾犲犐犇 : (2011) 犐狀狋狉狅犱狌犮狋犻狅狀 ImmobilizedMetal Afinity Chromatography (IMAC)isaseparationtechniquethatusescova lentlyboundchelatingcompoundsonsolidchroma tographicsupportstoentrapmetalions,whichserve asafinityligandsforvariousproteins,makinguse ofcoordinativebindingofsomeaminoacidresidues exposedonthesurface.ithasbeenoneoftheprime methodsforisolatingcompoundsfrom Traditional ChineseMedicines(TCM)andothercomprehensive naturalproducts [16].Everson and Parkerfirstly usedimmobilizationofchelatingcompoundstothe separationofmetaloproteinase [7].IMACtechnique becamepopularthroughtheresearchworkofporath [810] andsulkowski [2,1112] wholaidthefoundations ofthetechniquethatiswidelyusedtodayandappli cableforavarietyofpurposes,includinganalytical andpreparativepurificationofproteins,aswelas beingavaluabletoolforstudyingsurfaceaccessibili tyofcertainaminoacidresidues.imactechniques wereinitialyusedforseparatingproteinsandpep tideswithnaturalhistidineresidues.the workof Hochulietal [13] pioneeredtheeficientpurification ofrecombinantproteinswithengineeredhistidineaf finityhandlesatachedtothenorcterminus,es pecialyincombinationwiththeni(i) nitrilotri Receiveddate: ,Modificationdate: ,Webpublicationdate: :37 Biography:FENGGuodong(1980),male,borninBaoji,Shaanxi,China,lectorate.researchinterestsfocusonthechemistryof nanomaterial. fengguodong00805@163.com

20 16 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ) 2011 年 aceticacid (Ni NTA)matrix,whichselectively bindsadjacenthistamines. AlthoughearlyIMACmodelsproducedalong standingfalseimagethatimacisatimeconsuming technique,rapidandhighperformanceimac de vicesand methodsforhighthroughputanalysisof naturalmixturesbasedonthemagneticnanoparticles have been advanced. Magnetic IMAC adsorbent withnanosize wereextremelyconcerned because (1)theirhighsurface/volumeratioandgoodsolu bilityresultinahigherbindingrate,(2)theirnano metersizesleadtofastermovementandeasyentry intocels,and (3)their magneticalycontrolable aggregationbehavioralowsthemtobeanchoredon toasolidsupportforfurtherusage.today,some commercialymagneticimacadsorbentshavebeen appeared,suchasferomagneticdynabeadsm280 (Dynal,LakeSuccess) [14],BioMagsuperparamag neticparticles(perspectivediagnostics,cambridge, MA) [15] andida Cu(I)orIDA Zn(I)mag netic agarose [16]. Although some commercialy magneticimacadsorbentshavebeenusedinappli cation,improvementofmagneticimacadsorbents performanceisalsorequired.bonghyunchungand coworkers [17] describedthedevelopmentoffunc tionalized magnetic nanoparticles (MNPs) with PEGmodification,aphospholipidsmicelecoating, andtheirusein manipulatinghistidinetaggedpro teins.duetotheirhighsurface/volumeratio,the MNPsshowedbeterperformance(about100times higher)inimmobilizing engineered proteinsthan conventionalmicrometersizedbeads. Considerationofalresults mentionedabove, wepreparedanew magneticimacadsorbentused inseparationofnaturalproductsproteins.ourbasic ideaisasfolows.(1)themagneticimacadsor bentwithtetradentatecoordinationhasthestrong bindingforcebetween metalionsandligandstoa voidleakageofmetalionsandthemoderatebinding forcebetweenmetalionandnaturalproductsprotein toalow elutionofthedesiredproteinunder mild conditions.(2)themagneticimacabsorbentwith aflexiblelinkingarmisconducivetomeetthespa tialarangementofthetagged protein.(3)the magneticshelis modified withsio 2 toavoidthe nonspecificadsorption.(4)co (I)ascoordination metalionisselectedtoavoidanoxidativeproteolysis ofproteincatalyzedbycu (I)andhumancarcino genbyni(i) 2 犕犲狋犺狅犱 Firstly,the Fe 3O 4 nanoparticles were pre pared,andthentheresulting nanoparticles were thenmodifiedbysio 2.Secondly,epoxygroupswere introducedbythecondensationbetween3glycid oxypropyltrimethoxysilane (GPTMS)and OH of SiO 2.Thirdly,twocarboxylicgroupswereintro ducedbythereactionbetweenaminegroupoflas particacid (LAsp)andepoxygroupsofGPTMS. Anothercarboxylicgroupwasintroducedbyreaction betweenbromineof2bromoaceticacidandimino groupintheproductpreparedabovestep.there sultingproductdenominated Fe 3O 4 /SiO 2GPTMS Aspwasobtained.Finaly,Co 2+ wasatachedon Fe 3O 4 /SiO 2GPTMSAspthrough coordination of threecarboxylicgroupsandnatomoftertiaryamine withco 2+.ThefinalnanoparticlesnamedFe 3O 4 / SiO 2GPTMSAspCo wereobtained.theproduct usedasmagneticimacadsorbentforpurificationof naturalproductsfusionproteinswascariedout, 3 犚犲狊狌犾狋狊 TheIntermediatesandproductobtainedfrom theprocessmentionedabovewerecharacterizedby TEM,SEM,XRD,XPS,FTIR,TGA,AAS, EDS,element analysis and magnetic hysteresis loop. Fe 3O 4 /SiO 2GPTMSAspCo nanoparticles usedasimac adsorbenttoseparatethe natural productsproteinswereinvestigated.theresultindi catesthattheimacadsorbentwepreparedhasout standingadvantagesintheseparationofthenatural productsproteinsfrom thecrudebacteriallysate, suchassimpleoperation,highselectivityandcapac ity. 犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊 [1] JerkerPorath,JanCarlsson,IngmarOlsson,etal. Metalchelateafinitychromatography,anewapproach toproteinfractionation[j]. 犖犪狋狌狉犲,1975,258: doi: /258598a0. ( 犆狅狀狋犻狀狌犲狋狅狆犪犵犲 19)

21 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ), 第 31 卷, 第 4 期, 第 1719 页,2011 年 12 月 JournalofBaojiUniversityofArtsandSciences(NaturalScience),Vol.31,No.4,pp.1719,Dec.2011 DOI:CNKI: /N htp:// 殏 殏 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏 ConferenceExchangePaper 殏 犛犲狏犲狉犪犾狅狓狔犵犲狀犪狋犲犱犿狅狀狅狋犲狉狆犲狀犲狊犳狉狅犿狆犲狋犪犾狊狅犳犚狅狊犪犱犪犿犪狊犮犲狀犪 WANG Hui (KeyLaboratoryForPhytochemistryofShaanxiProvince,Dept.Chem.& Chem.Eng., BaojiUniversityofArtsandSciences,Baoji721013,Shaanxi,China) 犃犫狊狋狉犪犮狋 : 犃犻犿 Todiscovertheoxygenated monoterpenesthatplayacriticalroleinthebiosynthetic pathwayofmonoterpenein 犚狅狊犪犱犪犿犪狊犮犲狀犲. 犕犲狋犺狅犱 Severalkindsofisolationtechniquessuchasliquidliq uidpartition,silicacolumnchromatography,thinlayerchromatographyandhighperformanceliquidchroma tographywereusedtoseparatethecompoundsandseveralidentificationtechniquessuchasgcmsand 1 HNMRwereusedtodeterminethestructureoftheisolatedcompounds. 犚犲狊狌犾狋狊 Threeoxidizedacyclic monoterpeneswereobtained.theyare8hydroxygeraniol,8hydroxyneroland8hydroxylinalool. 犆狅狀犮犾狌狊犻狅狀 Thecompoundsaretheimportantmaterialsofpharmaceutical,cosmeticandfoodindustries.Theworkhas notonlyprovidedanew methodforthedeterminationofthemainaromaticcomponentsof 犚狅狊犪犱犪犿犪狊犮犲狀犪, butalsobuiltupanimportantfoundationforthestudyofbiosynthesisofmonoterpenoidsintheplant. 犓犲狔狑狅狉犱狊 :8hydroxygeraniol;8hydroxynerol;8hydroxylinalool; 犚狅狊犪犱犪犿犪狊犮犲狀犪,GCMS 犆犔犆狀狌犿犫犲狉 :R 犇狅犮狌犿犲狀狋犮狅犱犲 :A 犃狉狋犻犮犾犲犐犇 : (2011) 犐狀狋狉狅犱狌犮狋犻狅狀 Monoterpeneshavetwoprenylunitsinstruc ture,containing10 carbon atoms.they arethe maincomponentsofplantvolatileoil.accordingto theskeletonstructures,monoterpenescanbedivid edintotwotypes:acyclictypeandcyclictype.ox ygencontainingmonoterpenederivativeshavestrong biologicalactivityandarerichinaroma,theyarethe importantmaterialsofpharmaceutical,cosmeticand foodindustries [1]. Rose ( 犚狅狊犪 )is a welknown ornamental plant,anditsflowersarecommonlyusedintradi tionalchinesemedicine.itbelongstothefamilyof the 犚狅狊犪犮犲犪犲 andisplantedworldwidely,mainlyin thenorthernhemisphericcountries,suchasbulgar ia,turkey,morocco,france,russia,etc.itisal socultivatedin ourcountry [2].Thereare many kindsofrosesamong which 犚狅狊犪犱犪犿犪狊犮犲狀犪 con tainsabundantmonoterpenes.nowthestudyabout 犚狅狊犪犱犪犿犪狊犮犲狀犲 ismainlyonitsroseoil [5],thereis fewstudyaboutchemicalconstituentsandmonoter penoidbiosyntheticpathwayin 犚狅狊犪犱犪犿犪狊犮犲狀犲.In thisstudy,thechemicalcomponentsofthisplant wereisolatedandpurifiedonsilicagelandhighper formanceliquidchromatography,threeoxidizedacy clicmonoterpeneswereobtainedandthestructures of them were elucidated by the GCMS and 1 HNMR.Theyare(2 犈,6 犈 )3,7dimethyl2,6oc tadiene1,8diol(8hydroxygeraniol),(2 犣,6 犈 ) 3,7dimethyl2,6octadiene1,8diol(8hydroxyner ol),and ( 犈 )3,7dimethyl1,6octadiene3,8diol (8hydroxylinalool)(figure1).Thiscompoundsare theimportantmaterialsofpharmaceutical,cosmetic andfoodindustries.moreover,8hydroxygeraniolis Receiveddate: ,Modificationdate: ,Webpublicationdate: :42 Biography:WANG Hui(1982),female,borninYongji,Shanxi,China,assistant.researchinterestsfocusonthechemistryofnatural products. wangkejian@163.com

22 18 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ) 2011 年 notonlyakeyintermediateofmonoterpenebiosyn thesis,butalsoplaysacriticalroleinthebiosyn theticpathwayforthemonoterpeneindolealkaloids, suchasreserpineandcamptothecinwhichhavewide rangesofmedicinalvalues [3]. 師師師 OH OH 8hydroxyg eraniol 師師師 OH OH 8hydroxyerol 師師師 OH OH 8hydroxylinalool 犉犻犵狌狉犲 1 犜犺犲狊狋狉狌犮狋狌狉犲狊狅犳 8 犺狔犱狉狅狓狔犵犲狉犪狀犻狅犾,8 犺狔犱狉狅狓狔狀犲狉狅犾犪狀犱 8 犺狔犱狉狅狓狔犾犻狀犪犾狅狅犾 2 犈狓狆犲狉犻犿犲狀狋犪犾狆狉狅犮犲犱狌狉犲 2.1 犘犾犪狀狋犿犪狋犲狉犻犪犾 Roseflowers( 犚狅狊犪犱犪犿犪狊犮犲狀犪 )wereharves tedattheirfulbloomstagein Weinan,Shannxi, China. 2.2 犈狓狋狉犪犮狋犻狅狀犪狀犱犻狊狅犾犪狋犻狅狀狅犳犚狅狊犲犉犾狅狑犲狉狊 Roseflowerswereextractedwith75% ethanol twiceatroomtemperaturefor7days.afterfiltra tion,theorganicsolventswasconcentratedinvacuo yielded200gofacrudeextract.thecrudeextract waspartition with Petroleum ether,etoac and BuOHsuccessively,thepetroleumetherandEtOAc extractwasthensuspendedin H 2Oandextracted withether.theetherextractwasisolatedonsilica gelusingchcl 3MeOH aseluentstoafordfrac tions1~10.fraction2 waspurifiedonsilicagel andhighperformanceliquidchromatographytogive 8hydroxylinalool.Fraction3waspurifiedonsilica gelandhighperformanceliquidchromatographyto give8hydroxygeranioland8hydroxynerol. 2.3 犆犪狆犻犾犪狉狔犌犪狊犆犺狉狅犿犪狋狅犵狉犪狆犺狔 / 犕犪狊犛狆犲犮狋狉狅犿犲狋狉狔 ( 犌犆 / 犕犛 ) ThesystemwasequippedwithaDB5capilary column(30m 0.25mm,0.25μm).Thetemper atureprogramwasfrom60 (2minisothermal)to 300 at5 /min.theflowrateofthecariergas was1.0ml/minhe.otherconditionswereasfol lows:temperatureofionsource,180 ;electron energy,70ev. 3 犚犲狊狌犾狋狊犪狀犱犱犻狊犮狌狊犻狅狀 3.1 犌犆 / 犕犛犐犱犲狀狋犻犳犻犮犪狋犻狅狀狅犳 8 犺狔犱狉狅狓狔犵犲狉犪狀犻狅犾,8 犺狔犱狉狅狓狔狀犲狉狅犾犪狀犱 8 犺狔犱狉狅狓狔犾犻狀犪犾狅狅犾 Thethreeoxygenatedmonoterpeneswasiden tifiedbygc/msanalysesthroughcomparisonwith authenticreferencecompounds [4]. 8hydroxygeraniol: 狋 R: min;ms:43 (100%),55(27%),68(65%),84(28%),93(23%), 109(10%),121(14%),152(2%). 8hydroxynerol: 狋 R: min; MS:43 (100%),55(32%),68(58%),79(32%),84 (46%),137(11%),152(2%). 8hydroxylinalool: 狋 R: min;ms:43 (100%),55 (34%),67 (62%),71 (64%),79 (17%),93(14%),110(8%),119(11%),137 (8%),152(3%). 3.2 犛狆犲犮狋狉犪犾犇犪狋犪犳狅狉犐狊狅犾犪狋犲犱 8 犺狔犱狉狅狓狔犵犲狉犪狀犻狅犾 1 HNMR (400MHz,CDCl 3 )δ:5.40(2h,m, H2,H-6);4.16(2H,d,J=7.0Hz,H-1);3.99 (2H,s,H-8);2.17(2H,m,H-5);2.08(2H, m,h-4);1.74(3h,s,me-3);1.68(3h,s,me -7). 3.3 犛狆犲犮狋狉犪犾犇犪狋犪犳狅狉犐狊狅犾犪狋犲犱 8 犺狔犱狉狅狓狔狀犲狉狅犾 1 HNMR (400 MHz,CDCl 3,δ):5.35 (2H, m,h-2,h-6);4.00(2h,d,j=7.3hz,h- 1);3.91(2H,s,H-8);2.07(4H,m,H-4,H -5);1.67(3H,s,Me-3);1.57 (3H,s,Me- 7). 3.4 犛狆犲犮狋狉犪犾犇犪狋犪犳狅狉犐狊狅犾犪狋犲犱 8 犺狔犱狉狅狓狔狀犲狉狅犾 1 HNMR (400 MHz,CDCl 3,δ):5.88 (1H, dd,j= Hz, Hz,H-2);5.39 (1H,t,H-6);5.21(1H,dd,J=17.3 Hz,1.2 Hz,H-1 b );5.05(1H,dd,J=10.8Hz,1.2Hz, H-1 a );3.98(2H,s,H-8);2.06 (4H,m,H -4,H-5);1.66(3H,s,Me-3);1.29(3H,s, Me-7). Inthisstudy,wefoundthreeoxygenated monoterpenes,they are8hydroxygeraniol,8 hydroxynerol and 8hydroxylinalool. These compoundsaretheimportantmaterialsofphar maceutical,cosmeticandfoodindustries.the workhasnotonlyprovidedanew methodforthe determinationofthe mainaromaticcomponents of 犚狅狊犪犱犪犿犪狊犮犲狀犪,butalsobuiltupanimpor tantfoundationforthestudyofbiosynthesisof monoterpenoidsintheplant.

23 第 4 期 WANG Hui Severaloxygenatedmonoterpenesfrompetalsof 犚狅狊犪犱犪犿犪狊犮犲狀犪 19 犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊 [1] OUDIN A,COURTOIS M,RIDEAU M,etal. Theiridoidpathwayin 犆犪狋犺犪狉犪狀狋犺狌狊狉狅狊犲狌狊 alka loidbiosynthesis[j]. 犘犺狔狋狅犮犺犲犿犚犲狏犻犲狑狊,2007, 6: [4] HOLGER K,MARKUSSS,SELENIA F,et al.( 犛 )3,7Dimethyl5octene1,7diolandre latedoxygenated monoterpenoidsfrom petalsof 犚狅狊犪犱犪犿犪狊犮犲狀犪 Mil[J]. 犑犃犵狉犻犮犉狅狅犱犆犺犲犿, 1998,46: [2] YOUNG HS,PARKJC,CHOIJS.Isolation of(+)catechinfromtherootsof 犚狅狊犪狉狌犵狅狊犪 [5] ZHU Yuelin, WANG Wenguang,XIONG Changjian.Comparsiononcompositionofdifer [J]. 犓狅狉犑犘犺犪狉犿犪犮狅犵,1987,18: entroseessentialoil [J]. 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犅犲犻犼犻狀犵 [3] GALVEZ M,MARTIN C C,AYUSO M J. Pharmacologicalactivitiesofiridoidsbiosynthe sizedbyroute I[J]. 犛狋狌犱犻犲狊犖犪狋犘狉狅犱狊犆犺犲犿, 2005,32: 犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔 : 犖犪狋狌狉犪犾犛犮犻犲狀犮犲, 2009,35(9): (inChinese). (Editor:DENGZhuping ) 檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹 ( 犆狅狀狋犻狀狌犲犳狉狅犿狆犪犵犲 16) [2] SULKOWSKIE.ThesagaofIMACand MIT[J]. 犅犻狅犲狊犪狔狊,1989,10: [3] CHAGA G S.Twentyfiveyearsofimmobilized metalion afinity chromatography:past,present andfuture[j]. 犑犅犻狅犮犺犲犿犅犻狅狆犺狔狊犕犲狋犺狅犱狊,2001, 49: [4] POREKAR V G,MENART V.Perspectivesofim mobilizedmetal afinity chromatography [J]. 犑犅犻狅犮犺犲犿犅犻狅狆犺狔狊犕犲狋犺狅犱狊,2001,49: [5] UEDA EK M,GOUTP W,MORGANTIL.Cur rentandprospectiveapplicationsofmetalionprotein binding[j]. 犑犆犺狉狅犿犪狋狅犵狉犃,2003,988:123. [6] POREKAR V G,MENART V.Preparativechro matography[j]. 犆犺犲犿犈狀犵犜犲犮犺狀狅犾,2005,28(11): doi: /ceat [7] EVERSON RJ,PARKER H E.Zincbindingand synthesis eighthydroxyquinolineagarose [J ]. 犅犻狅犻狀狅狉犵犆犺犲犿,1974,4(1):1520. [8] PORATHJ,OLINB.Immobilizedmetalionafini ty adsorption and immobilized metalion afinity chromatographyofbiomaterials:serum proteinaf finitiesforgelimmobilizedironandnickelions[j]. 犅犻狅犮犺犲犿犻狊狋狉狔,1983,22: [9] RAMADAN N,PORATHJ.Fe 3+ hydroxamateas immobilized metal afinityadsorbent for protein chromatography[j]. 犑犆犺狉狅犿犪狋狅犵狉,1985,321: [10] PORATH J.Immobilized metalionafinitychro matography[j]. 犘狉狅狋犲犻狀犈狓狆狉犲狊犘狌狉犻犳,1992,3: [11] SULKOWSKIE.PurificationofproteinsbyIMAC [J]. 犜狉犲狀犱狊犅犻狅狋犲犮犺狀狅犾,1985,3:17. [12] SULKOWSKIE.Immobilized metalionafinity chromatography:imidazoleprotonpumpandchro matographicsequelae:i.protonpump[j]. 犑犕狅犾犚犲犮狅犵狀犻狋,1996,9: [13] HOCHULIE,D?BELIH,SCHACHER A.New metalchelateadsorbentselectiveforproteinsand peptidescontainingneighbouringhistidineresidues [J]. 犑犆犺狉狅犿犪狋狅犵狉,1987,411: [14] JIZ,PINON DI,MILLER LJ.Developmentof magneticbeadsforrapidandeficientmetalchelate afinity purifications[j]. 犃狀犪犾犅犻狅犮犺犲犿,1996, 240: [15] O'BRIENS M,SLOANERP,THOMASOR,et al.characterisationofnonporousmagneticchela torsupportsandtheirusetorecoverpolyhistidine tailed T4lysozymefrom acrude E.coliextract [J]. 犑犅犻狅狋犲犮犺狀狅犾,1997,54:5367. [16] ABUDIABT,BEITLE R R.Preparationofmag neticimmobilized metalafinityseparation media andits useintheisolation ofproteins [J]. 犑犆犺狉狅犿犪狋狅犵狉犃,1998,795: [17] YongTaikLim,KunYeongLee,KwangyeolLee, etal.immobilizationofhistidinetagged proteins by magneticnanoparticlesencapsulated with nit rilotriaceticacid(nta)phospholipidsmicele[j]. 犅犻狅犮犺犲犿犻犮犪犾犪狀犱犅犻狅狆犺狔狊犻犮犪犾犚犲狊犲犪狉犮犺犆狅犿犿狌狀犻犮犪狋犻狅狀狊,2006,344(3): (Editor:DENGZhuping)

24 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ), 第 31 卷, 第 4 期, 第 2023 页,2011 年 12 月 JournalofBaojiUniversityofArtsandSciences(NaturalScience),Vol.31,No.4,pp.2023,Dec.2011 DOI:CNKI: /N htp:// 犜犺犲犮狅狀狊狋狉狌犮狋犻狅狀狅犳犆犪狉狋犲狊犻犪狀狆狉狅犱狌犮狋狅犳犵狉犪狆犺犪狀犱犻狋狊狆犲狉犳犲犮狋犻狅狀 Siqin,A Yongga (ColegeofMathematicScience,InnerMongoliaNormalUniversity,Huhhot010022,InnerMongolia,China) 犃犫狊狋狉犪犮狋 : 犃犻犿 TheperfectionofCartesianproductofgraphinvestigated. 犕犲狋犺狅犱狊 UsingCar tesianproductofgraph,wedepictthecompleteexpansiongraph. 犚犲狊狌犾狋狊犪狀犱犆狅狀犮犾狌狊犻狅狀 Wehave therelationofthecompleteexpansionand Cartesianproductofanygraphanditslinegraph,and provethatcompleteexpansiongraphisperfect. 犓犲狔狑狅狉犱狊 :Cartesianproduct;completeexpansiongraph;perfectgraph 犆犔犆狀狌犿犫犲狉 :O157.5 犇狅犮狌犿犲狀狋犮狅犱犲 :A 犃狉狋犻犮犾犲犐犇 : (2011) 犕犛犆 2010:05C15;05C17 图的笛卡尔积图的结构及其完美性 斯钦, 阿勇嘎 ( 内蒙古师范大学数学科学学院, 内蒙古呼和浩特 ) 摘 要 : 目的 研究笛卡尔积图的完美性. 方法 利用图的笛卡尔积刻画了扩容图. 结果与结论 得到任意图与其线图的笛卡尔积与扩容图的密切关系, 证明了完全扩容图的完美性 关键词 : 笛卡尔积图 ; 完全扩容图 ; 完美图 中图分类号 :O157.5 文献标志码 :A 文章编号 : (2011) 犐狀狋狉狅犱狌犮狋犻狅狀 Inthispaper,algraphsconsideredarefiniteandundirected.Anyundefinednotationfolowsthat of[12].theconceptofexpansiontransformationgraphofagraphwasgivenby[3]in2009atfirst (seeanexampleinfigure1). 犉犻犵狌狉犲 1 犓 4, 犪狀犲狓狆犪狀狊犻狅狀犪狀犱犮狅犿狆犾犲狋犲犲狓狆犪狀狊犻狅狀犵狉犪狆犺狅犳犓 4 Thenonedefinedexpansiongraphofagraphinmanywaysandsomerelativeresultswasobtained by [36],andaboutexpansiongraphspectraandcoloringhavebeenobtainedsomerelatedresults. Receiveddate: Webpublicationdate: :01 Foundationitems:SupportedbyNaturalScienceFoundationofInnerMongolia(2010MS0113) Biography:Siqin(1956),male,Mongolian,Hulunbuir,AssociateProfessor,majoringraphtheoryandfunctionalanalysis. siqin3480@sina.com.

25 第 4 期斯钦等图的笛卡尔积图的结构及其完美性 ( 英文 ) 21 Inthepresentpaperwe'lgiveanequivalencedefinitionoftheexpansiongraph,thatis,themeth oddefinedbycartesianproduct,andfocusonperfectionoftheexpansiongraph. 犇犲犳犻狀犻狋犻狅狀 1 [2] Agraph 犌 isperfectifχ ( 犎 )=ω( 犎 )foreveryinducedsubgraph 犎 of 犌. ThenotionofperfectgraphswasintroducedbyBerge [7]in1960.Healsoconjecturedthata graphisperfectifandonlyifitcontains,asaninducedsubgraph,neitheranoddcycleoflengthat leastfivenoritscomplement.thisconjecturebecameknownasthestrongperfectgraphconjecture andatemptstoproveitcontributedmuchtothedevelopmentofgraphtheoryinthepastfortyyears. Themethodsdevelopedandtheresultsprovedhavetheirusesalsooutsidetheareaofperfectgraphs. TheinterestedreadercanfindthatStefan Hougardysurveyed120classesofperfectgraphsin [8]. 2 犕犪犻狀狉犲狊狌犾狋狊犪狀犱狋犺犲犻狉狆狉狅狅犳 WefocusontheCartesianproductgraphsinthispaper,thedefinitionasusualfolowingin[2]. 犇犲犳犻狀犻狋犻狅狀 2 [2] Let 犌, 犎 begraphs,theircartesianproduct 犌 犎 hasvertexset 犞 ( 犌 ) 犞 ( 犎 ), where( 狌 1, 狏 1)isadjacentto ( 狌 2, 狏 2)ifandonlyif 狌 1 = 狌 2 and 狏 1 ~ 狏 2in 犎 or 狌 1 ~ 狌 2 in 犌 and 狏 1 = 狏 2. Now weconsider 犌 犔 ( 犌 ),where 犌 isanygraphwithδ( 犌 ) >0and 犔 ( 犌 )islinegraphof 犌.Then wehavefolowingconstructionofcartesianproductof 犌, 犔 ( 犌 ). 犜犺犲狅狉犲犿 1 Let 犌 = ( 犞 ( 犌 ), 犈 ( 犌 ))beanyconnectedgraphwith 狀 verticesandεedges,δ ( 犌 )> 0andnoloop. 狌 犞 ( 犌 ), 犲 犈 ( 犌 ),let 犈 ( 狌 ), 犞 ( 犲 )denotetheedgesin 犈 ( 犌 )incidentwith 狌 andtheverticesin 犞 ( 犌 )endpointoferespectively,then (1) 狌 犞 ( 犌 ),{( 狌, 犈 ( 狌 ))} 犞 ( 犌 犔 ( 犌 ))inducedacliquewithorder 犱犌 ( 狌 )in 犌 犔 ( 犌 ),de notedby 犃犱狌,and 狌 犞 ( 犌 ),denotedby 犃,and 犃 equals 狀 disjointcliquesin 犌 犔 ( 犌 ). 犃犱狌 (2) 犲 犈 ( 犌 ),{( 犞 ( 犲 ), 犲 )}= {( 狌, 犲 ),( 狏, 犲 ): 犲 = 狌狏 犈 ( 犌 )}inducedalinkin 犌 犔 ( 犌 ),de notedby 犅犲 and 犲 犈 ( 犌 ) 犅犲,denotedby 犅, 犅 isamatchingwiththeorderεin 犌 犔 ( 犌 ). (3) 犞 ( 犃 )= 犞 ( 犅 ). (4)Theinducedsubgraphby 犃 犅 in 犌 犔 ( 犌 )isonlyconnectedcomponentwiththeorder2ε. (5) 狌 犞 ( 犌 ), 犲 犈 ( 犌 )\ 犈 ( 狌 )( 狌, 犲 ),denotedby 犐,induced ( 狀 -2)εisolatedverticesin 犌 犔 ( 犌 ). (6)( 犌 犔 ( 犌 ))= ( 狀 -2)ε+1,wheredenotesthenumberofcomponentsofgraph. 犘狉狅狅犳 (1) 狓, 狔 {( 狌, 犈 ( 狌 ))} 犲 1, 犲 2 犈 ( 狌 ),s.t. 狓 = ( 狌, 犲 1), 狔 = ( 狌, 犲 2) 狓 ~ 狔 in 犌 犔 ( 犌 ) {( 狌, 犈 ( 狌 ))}isacliquewiththeorder 犱犌 ( 狌 ),thatis, = {( 狌, 犈 ( 狌 ))} isainduced 犃犱狌 subgraphin 犌 犔 ( 犌 )withtheorder 犱犌 ( 狌 ). 狌, 狏 犞 ( 犌 ),if 狓 {( 狌, 犈 ( 狌 )} {( 狏, 犈 ( 狏 )} 犲狌 犈 ( 狌 )and 犲狏 犈 ( 狏 )s.t. 狓 = ( 狌, 犲狌 )= ( 狏, 犲狏 ) 狌 = 狏 犈 ( 狌 )= 犈 ( 狏 ),thatis,{( 狌, 犈 ( 狌 )} {( 狏, 犈 ( 狏 )}=.Hence 犃 = 狌 犞 ( 犌 ) 犃犱狌 equalsto 狀 disjointcliquesin 犌 犔 ( 犌 ),withtheorder 狌 犞 ( 犌 ) 犱犌 ( 狌 )= 2ε. (2){( 犞 ( 犲 ), 犲 )}= {( 狌, 犲 ),( 狏, 犲 )},where 狌, 狏 犞 ( 犌 ),since 狌 ~ 狏 in 犌,so( 狌, 犲 ) ~ ( 狏, 犲 )in 犌 犔 ( 犌 ),thatis, 犅犲 = {( 犞 ( 犲 ), 犲 )} isalinkin 犌 犔 ( 犌 ),and 犲 1, 犲 2 犈 ( 犌 ), 犲 1 犲 2 犅犲 1 犅犲 2 clearly.hence 犅 = 犲 犈 ( 犌 ) 犅犲 is1regulargraphwithεedgesand2εvertices. (3) 狓 犞 ( 犃 ) 狌 犞 ( 犌 )s.t. 狓 犞 ( 犃犱狌 ) 犲 犈 ( 狌 ),set 犲 = { 狌, 狏 }, 狓 = ( 狌, 犲 ) 狓 犞 ( 犅犲 ) 犞 ( 犃 ) 犞 ( 犅 ).Ontheotherhand, 犞 ( 犅犲 )= {( 狌, 犲 ),( 狏, 犲 )},where 犲 = 狌狏 犈 ( 犌 ),clearly ( 狌, 犲 ) {( 狌, 犈 ( 狌 ))} 犞 ( 犅 ) 犞 ( 犃 ). (4) 狓, 狔 犞 ( 犃 )= 犞 ( 犅 ) 狌, 狏 犞 ( 犌 ), 犲, 犳 犈 ( 犌 ),s.t. 狓 = ( 狌, 犲 ), 狔 = ( 狏, 犳 ).Since 犌 isconnectedgraph,thereexistsapathfrom 狌 to 狏 in 犌,thatis,apath: 狌 ~ 狌 1 ~ 狌 2 ~ ~ 狌狊 ~ 狏 in 犌.Hencewehaveapath 狓 = ( 狌, 犲 )~ ( 狌 1, 犲 )~ ( 狌 1, 犲 2)~ ( 狌 2, 犲 2)~ ~ ( 狌狊 1, 犲狊 )~ ( 狌狊, 犲狊 )~ ( 狌狊, 犳 )~ ( 狏, 犳 )= 狔 in 犃 犅,where 狌犻狌犻 +1 = 犲犻 +1( 犻 =1,2, 狊 1),and 狌狌 1 = 犲, 狌狊狏 = 犳,andhence 犃 犅 isconnectedin 犌 犔 ( 犌 ).

26 2 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ) 2011 年 Nowwe lprovethat 狓 犞 ( 犃 )= 犞 ( 犅 )isanisolatedvertexin 犌 犔 ( 犌 ).Ifnot,thereanedge 狓 ~ 狔 in 犌 犔 ( 犌 ),butnotin 犃 犅,then 狓 = ( 狌, 犲 )~ ( 狏, 犳 )= 狔 狌 = 狏 or 犲 = 犳. 狌 = 狏 犲, 犳 犈 ( 狌 ) 狓 ~ 狔 in 犃 ; 犲 = 犳 狓 ~ 狔 in 犅,contradiction.So 犃 犅 isanonlyconnectedinduced subgraphin 犌 犔 ( 犌 )withtheorder2ε. (5) 狀 ( 犐 )= 狀 ( 犌 犔 ( 犌 ))- 狀 ( 犃 犅 )= 狀 ( 犌 ).ε( 犌 )-3ε= 狀.ε-2ε= ( 狀 -2)ε. (6)Thenumberofcomponentsof 犌 犔 ( 犌 )=( 犌 犔 ( 犌 ))= ( 狀 -2)ε+1by (5). 犆狅狉狅犾犪狉狔 Let 犌 beagraphwithnvertices,ε(>0)edgesandcomponents,then( 犌 犔 ( 犌 )) = 犻狀犻 ε 2ε+,where 犻狀犻,ε 犻 arethenumberofverticesandedgesofcomponent 犆犻 in 犌 犔 ( 犌 )re =1 spectively. 犘狉狅狅犳 ( 犆犻 )= ( 狀犻 2)ε 犻 +1, 犻 = 1,2,, ( 犻 = 1 犆犻 )= (( 犻 = 1 狀犻 2)ε 犻 +1)= 犻 = 1 狀犻 ε 2ε+. 犻犜犺犲狅狉犲犿 2 Let 犌 agraphwithδ( 犌 ) >0andnoloop,thenΔ( 犌 犔 ( 犌 ))=Δ( 犌 ). 犘狉狅狅犳 狓 犞 (( 犌 )), 狌 犞 ( 犌 )s.t. 狓 ( 狌, 犈 ( 狌 ))and 狏 犞 ( 犌 )s.t. 狓 = ( 狌, 犲 ), 犲 = 狌狏 犈 ( 犌 ).Since {( 狌, 犈 ( 狌 ))} inducedacompletesubgraphwiththeorder 犱犌 ( 狌 )and 狓 = ( 狌, 犲 ) ~ ( 狏, 犲 ), 犱 ( 犌 )( 狓 )= 犱犌 ( 狌 )1+1 = 犱犌 ( 狌 ).SoΔ(( 犌 ))= Δ( 犌 ).AndΔ( 犌 犔 ( 犌 ))= Δ(( 犌 )) bytheorem1(4),theproofoftheorem2isfinished. Now wegiveaequivalencedefinitionofcompleteexpansiongraphbycartesianproductofgraph asfolowing. 犇犲犳犻狀犻狋犻狅狀 3 Let 犌 beanygraphand 犔 ( 犌 )bethelinegraphof 犌.Nontrivialcomponentsof 犌 犔 ( 犌 )issaidcompleteexpansiongraphof 犌,denotedby( 犌 ),saidthemapbeacompleteex pansiontransformation of 犌.Nontrivialcomponents of ( 犌 犔 ( 犌 )) ( 犌 犔 ( 犌 ))is denoted by 2 犿 ( 犌 ).Further,wecanget{ ( 犌 ): 犿 犖 },andsaidinfinitecompleteexpansiongraphof 犌,orinfi nitecompleteexpansiontransformationof 犌. Seeanexampleinfigure2. UK 36 犓犱犌 Thenthefolowingresultisdirectly. 犉犻犵狌狉犲 2 犌, 犌 犔 ( 犌 )=( 犌 ),( 犌 犔 ( 犌 )) 犔 ( 犌 犔 ( 犌 )) 犜犺犲狅狉犲犿 3 Let 犌 beanygraphwithnoloopandδ( 犌 ) >0.Then 狌 犞 (( 犌 )), 犖 ( 犌 )( 狌 )= ( 狌 )1 犓 2,where 犓犱 ( 狌 )1, 犓 2areedgedisjointcompletesubgraphof( 犌 ). 犌 犜犺犲狅狉犲犿 4 χ ( 犌 犔 ( 犌 ))=χ ( ( 犌 )). 犜犺犲狅狉犲犿 5 犿 犖, 犿 1,Δ( 犿 ( 犌 ))=Δ( 犌 ). Infact,thedegreesequencecolectionisinvariableunderinfinitecompleteexpansionof 犌,ac cordingtotheproofoftheorem2process. Now weconsiderthatperfectionofcompleteexpansiongraph. 犜犺犲狅狉犲犿 6 ω(( 犌 )). 犘狉狅狅犳 Let 犌 beaconnectedgraph,thenχ ( ( 犌 ))= Δ( 犌 ).Further more, χ (( 犌 ))= Since( 犌 )nooddcycleandnocompletegraphandconnected,bybrookstheorem χ ( ( 犌 ))Δ( 犌 ). (1)

27 第 4 期斯钦等图的笛卡尔积图的结构及其完美性 ( 英文 ) 23 Ontheotherhand,( 犌 )hasaclique 犓 Δ( 犌 )bytheorem1(1),hence χ ( ( 犌 ))Δ( 犌 ). (2) Henceχ ( ( 犌 ))= Δ( 犌 ). 犜犺犲狅狉犲犿 7 Let 犌 beagraphwithnoloopandδ( 犌 )>0,then( 犌 )isperfectgraph. 犘狉狅狅犳 Tothecontrary,if( 犌 )isnotperfect,thenthereexistsaninducedpropersubgraph 犎 of( 犌 )suchthatχ ( 犎 )>ω( 犎 ),bytheorem5.denoteχ ( 犎 )= 犽.Thenthereexistsacolorclassde compositionof 犎 : 犞 ( 犎 )= 犛 1 犛 2 犛犽.Since 犎 ( 犌 ),thereexists 狌 犞 (( 犌 ))\ 犞 ( 犎 ), suchthatthereexists 狊犻 犛犻 犖 ( 犌 )( 狌 )atleastforevery 犻 (asfigure3). 犉犻犵狌狉犲 3 犆狅犾狅狉犮犾犪狊犱犲犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狅犳犎犪狀犱狀犲犻犵犺犫狅狉狅犳狌犻狀犎 Accordingtotheconstructionofexpansiongraph( 犌 ), 犖 ( 犌 )( 狌 )= 犓犱 ( 犌狌 )-1 犓 2.So, 犱犎 ( 狌 ) 犽,thenω( 犎 ) 犽 =χ ( 犎 ),contradiction. Bytheorem1andcorolarywehavethefolowingdirectly. 犜犺犲狅狉犲犿 8 Let 犌 beanygraphwithnoloopandδ( 犌 ) >0,then 犌 犔 ( 犌 )isperfectgraph. 犿犜犺犲狅狉犲犿 9 Let 犌 beanygraphwithnoloopandδ( 犌 ) >0,then 犿 犖, 犿 1, ( 犌 )isper fectgraph. 3 犃犮犽狀狅狑犾犲犱犵犿犲狀狋狊 Theauthorsareverygratefultotherefereesfortheirdetailedsuggestionsandcorrectionswhich havegreatlycontributedtothisfinalversion.thisworkwaspartialysupportedbynationalnatural ScienceFoundationofInnerMongolia. 犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊 : [1] BONDYJA,MURTY US.GraphTheorywithApplications[M].New York:NorthHoland,1976. [2] ChristopherDavidGodsil,GordonRoyle.AlgebraicGraphTheory[M].SpringerVerlag,2004. [3] A Yongga,Siqin.Theexpansiongraphandthepropertiesofitsspectrum[J]. 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犅犪狅犼犻犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犃狉狋狊犪狀犱犛犮犻犲狀犮犲狊 ( 犖犪狋狌狉犪犾犛犮犻犲狀犮犲 ),2009,29(3):13. [4] WANGJiang,A Yongga.Severaltypesexpansionofgraphcoloring[J]. 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犐狀狀犲狉犕狅狀犵狅犾犻犪犖狅狉犿犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔 ( 犖犪狋狌狉犪犾犛犮犻犲狀犮犲犈犱犻狋犻狅狀 ),2011,(3):228231,234. [5] ZHANG Guoyuan,A Yongga.Directproductofgraphofthefractionalchromaticnumber[J]. 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犐狀狀犲狉犕狅狀犵狅犾犻犪犖狅狉犿犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔 ( 犖犪狋狌狉犪犾犛犮犻犲狀犮犲犈犱犻狋犻狅狀 ),2011,(1):1517. [6] BAOShuqin,A Yongga.Theresearchofgraphcoloringandflowontheexpansionstructureofgraph[D].Huh hot:innermongolianormaluniversity MasterThesis,2011. [7] BERGEC.FrbungvonGraphen,derensmtlichebzwderenungeradeKreisestarrsind[J].WissZeitung,martin LutherUniv,HaleWitenberg,1961: [8] StefanHougardy.Classesofperfectgraph[J]. 犇犻狊犮狉犲狋犲犕犪狋犺犲犿犪狋犻犮狊,2006,306: (EditorandProofreader:LIZhefeng)

28 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ), 第 31 卷, 第 4 期, 第 2428 页,2011 年 12 月 JournalofBaojiUniversityofArtsandSciences(NaturalScience),Vol.31,No.4,pp.2428,Dec.2011 DOI:CNKI: /N htp:// 犎犪犿犻犾狋狅狀犻犮犻狋狔狅犳狋犺犲犮狅犿狆犾犲狋犲犲狓狆犪狀狊犻狅狀犵狉犪狆犺 LIAN Ying,A Yongga (ColegeofMathematicScience,InnerMongoliaNormalUniversity,Huhhot010022,InnerMongolia,China) 犃犫狊狋狉犪犮狋 : 犃犻犿 Hamiltonicityofthecompleteexpansiongraphisinvestigated. 犕犲狋犺狅犱 Bycon tradiction. 犚犲狊狌犾狋狊犪狀犱犆狅狀犮犾狌狊犻狅狀 Itwilbeprovedthatcompleteexpansiongraphofthegraph, whichisconnectedand 犖 2localyconnectedgraphwiththeminimumdegreeatleast3,isaHamilto niangraph,inaprimaryway. 犓犲狔狑狅狉犱狊 : 犖 2localyconnectedgraph;completeexpansiongraph;Hamiltoniangraph 犆犔犆狀狌犿犫犲狉 :O157.5 犇狅犮狌犿犲狀狋犮狅犱犲 :A 犃狉狋犻犮犾犲犐犇 : (2011) 犕犛犆 2010:05C38;05C45 完全扩容图的哈密顿性 莲鹰, 阿勇嘎 ( 内蒙古师范大学数学科学学院, 内蒙古呼和浩特 ) 摘要 : 目的研究完全扩容图的哈密顿性. 方法利用了反证法. 结果与结论连通的, 犖 2 局部连通且最小度是 3 的图的完全扩容图是哈密顿图 关键词 : 犖 2 局部连通 ; 完全扩容图 ; 哈密顿图 中图分类号 :O157.5 文献标志码 :A 文章编号 : (2011) 犐狀狋狉狅犱狌犮狋犻狅狀犪狀犱狀狅狋犪狋犻狅狀 Algraphsconsideredinthispaperarefinite,simpleandundirected.Anyundefinednotationfol lowsthatof[12].weundertakethenecessarytaskofintroducingsomeofthebasicdefinition.the conceptof 犖 2localyconnectedgraphwasgiveninas[3]folows.Let 犌 = ( 犞, 犈 )beagraphand 狌 犞 ( 犌 ),thenwedefine 犖 2( 犌, 狌 )tobetheset{ 犲狘犲 = 狓狔, 狓, 狔 犞 ( 犌 ), 狓狌 犈 ( 犌 )or 狔狌 犈 ( 犌 ), 狓, 狌, 狔 aredistinctthreevertices}.foral 狌 犞 ( 犌 ),agraphiscaled 犖 2Localyconnectedgraphif 犌 [ 犖 2( 犌, 狌 )]isconnectedgraph,anduse 犖 2( 狌 )todenotetheedgeinducedsubgraph 犌 [ 犖 2( 犌, 狌 )]. Theconceptofexpansiontransformationgraphofagraphwasgivenin2009byA Yonggaatfirst (seeanexampleinfigure1).thenshedefinedexpansiongraphofagraphinas[4]folows.acom pleteexpansiongraph (CEGforshort)ofagraph 犌 isagraph( 犌 )suchthat 犞 (( 犌 ))= {( 狏, 犲 ) 狘狏 犞 ( 犌 ), 犲 犈 ( 犌 ), 狏 isincidentwith 犲 }, 犈 (( 犌 ))= 犈 1 犈 2,where 犈 1 = {( 狏, 犲 )( 狏, 犳 ) 狘狏 犞 ( 犌 ), 犲, 犳 犈 ( 犌 )}and 犈 2 = {( 狏, 犲 )( 狑, 犲 ) 狘狏, 狑 犞 ( 犌 ), 犲 犈 ( 犌 )},saidthemapbeacom pleteexpansiontransformationof 犌. Receiveddate: Webpublicationdate: :49 Foundationitems:SupportedbyNaturalScienceFoundationofInnerMongolia(2010MS0113);InnerMongoliaNormalUniversity graduatestudents researchandinnovationfund(cxjjs11042) Biography:LIAN Ying(1989),female,Mongolian,borninChifeng,InnerMongolia,postgraduatestudent,majorinalgebraic graphtheory. lianying @163.com. CorrespondingAuthor:A Yongga(1956),female,Mongolian,borninChifeng,Inner Mongolia,Professor,majorinalgebraic graphtheory. alaoshi@yeah.net.

29 第 4 期莲鹰等完全扩容图的哈密顿性 ( 英文 ) 25 For 狌 犞 ( 犌 ),thecliquewiththeorder 犱犌 ( 狌 )in( 犌 )by 狌 isdenotedas( 狌 ).For 狌, 狏 犞 ( 犌 ), ( 狌 )~( 狏 )meansthereexist 狓 犞 (( 狌 )), 狔 犞 (( 狏 )),s.t. 狓 ~ 狔 in 犞 (( 犌 )).Definethefirst contactvertexasfolows. 犡, 犢 犞 ( 犌 )and 犡 犢 =.If 犌 hasa( 狌, 狏 )path 犘 from 犡 to 犢,which nointernalvertexof 犘 belongto 犡 犢,then 狏 iscaledthefirstcontactvertex,andthen( 狏 )iscaled thefirstcontactclique.let 犆 beacyclewithgivenorientation,c withanticlockwisedirectionandc withclockwisedirection.if 狓 犞 ( 犆 ),thenweuse 狓 + todenotethesuccessorof 狓 on 犆 and 狓 - tode noteitspredecessor.use 犆 [ 狓, 狔 ]denote( 狓, 狔 )pathon 犆.For 狕 犞 ( 犆 [ 狓, 狔 ]), 犆 [ 狓, 狔 ]/ 狕 denotesthe 犆 [ 狓, 狔 ]missing 狕. 犉犻犵狌狉犲 1 犓 4, 犪狀犲狓狆犪狀狊犻狅狀犪狀犱犮狅犿狆犾犲狋犲犲狓狆犪狀狊犻狅狀犵狉犪狆犺狅犳犓 4 Thefolowingquestionisbasedon [3,5].Let 犌 beaconnected, 犖 2localyconnectedandnon Hamiltoniangraph,theniscompleteexpansiongraph( 犌 )of 犌 a Hamiltoniangraph?Conclusion: Notnecessarily.Certaintypesofexamplearisefrequently,wementiontwoofthese.Exampleonein figure2,mongoliantentgraph 犕 2,3 (thedefinitionofmongoliantentgraphrefersto[6])isanon Hamiltoniangraph,thensoitscompleteexpansiongraph( 犕 2,3).Exampletwoinfigure3, 犌 isa nonhamiltoniangraph,whileitscompleteexpansiongraph( 犌 )isahamiltoniangraph.sowecon siderwhatkindofclassesofgraphisnonhamiltoniangraph,butitscompleteexpansiongraphis Hamiltoniangraph?Byexampleone,weknowtheconditionδ( 犌 ) 3isnecessary.Thisisasubject thatwewilstudied. 犉犻犵狌狉犲 2 犖狅狀 犎犪犿犻犾狋狅狀犻犪狀犕狅狀犵狅犾犻犪狀犜犲狀狋犵狉犪狆犺犪狀犱犻狋狊犮狅犿狆犾犲狋犲犲狓狆犪狀狊犻狅狀犵狉犪狆犺 犉犻犵狌狉犲 3 犖狅狀 犎犪犿犻犾狋狅狀犻犪狀犵狉犪狆犺犪狀犱犻狋狊犎犪犿犻犾狋狅狀犻犪狀犮狅犿狆犾犲狋犲犲狓狆犪狀狊犻狅狀犵狉犪狆犺 2 犜犺犲犿犪犻狀狉犲狊狌犾狋犪狀犱犻狋狊狆狉狅狅犳 Accordingtoaboveanalysis,wecanobtainthemainresultinthispaper. 犜犺犲狅狉犲犿 1 Let 犌 beaconnected, 犖 2localyconnectedgraphwithδ( 犌 )3,thenitscomplete expansiongraph( 犌 )isahamiltoniangraph. Thefolowinglemmaisessentialontheproofofthetheorem. 犔犲犿犿犪 2 Let 犆 bethelongestcyclein( 犌 ). 狌 犞 ( 犌 )and 狓 犞 (( 狌 )),if 狓 犞 ( 犆 ),then

30 26 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ) 2011 年 犞 (( 狌 )) 犞 ( 犆 ). 犘狉狅狅犳狓 + 犞 (( 狌 ))or 狓 - 犞 (( 狌 )),since 狓 犞 ( 犆 ) ( 狌 ).Ifnot, 狓 +, 狓 - 犞 (( 狌 )). Thatis, 狔, 狕 犞 ( 犌 )(noexception 狔 = 狕 ),( 狔 ),( 狕 ) ( 犌 ),s.t. 狓 + 犞 (( 狔 )), 狓 - 犞 (( 狕 )).Then( 狔 )~( 狌 )~( 狕 )by 狓 + ~ 狓 ~ 狓 - in( 犌 ),contradictswiththedefinitionofthe completeexpansion. Withoutlossofgenerality,we mayassume 狓 + 犞 (( 狌 )).Now we lprovethat 狑 犞 (( 狌 )),then 狑 犞 ( 犆 ).Otherwise,since 狓 ~ 狑 ~ 狓 + in( 狌 )for 狑 犞 (( 狌 )),then 犆 = + 狑狓犆 [ 狓 +, 狓 ] 狓狑 and 狘犞 ( 犆 ) 狘 = 狘犞 ( 犆 ) 狘 +1,contradictswiththechoiceof 犆.So 犞 (( 狌 )) 犞 ( 犆 ). Thefolowingsimpleobservationcanbeverifieddirectly. 犔犲犿犿犪 3 Let 犌 beaconnected, 犖 2localyconnectedgraph,and 犆 bethelongestcyclein( 犌 ). If( 犌 )isanonhamiltoniangraph,then (i)thereexistdistincttwocliques( 狓 )and( 狌 )in( 犌 ),where( 狓 ) 犆 = and( 狌 )on 犆 suchthat( 狓 )~( 狌 )in( 犌 ). (i)by(i),if( 狌 ) ~ ( 狏 ) ~ ( 狑 )on 犆,thenwehave( 狓 )isconnectedwith( 狏 )or( 狑 )in( 犌 ). 犘狉狅狅犳 (i)becauseof 犆 isthelongestcyclein( 犌 )and( 犌 )isanonhamiltoniangraph,then ( 狔 )in( 犌 ),s.t.( 狔 ) 犆 = bylemma2.( 犌 )isaconnectedgraph,since 犌 isaconnected graph.sothereexistsaclique( 狕 )on 犆 connectedwith( 狔 ),thatis,thereexistsapath 犘 from( 狔 ) to( 狕 )in( 犌 ).Wechoosethepath 犘 1on 犘 from( 狔 )tothefirstcontactclique( 狌 )on 犘.If 犾 ( 犘 1)= 1,then( 狔 )isthatso(seefigure4(a));if 犾 ( 犘 1) 2,thenwechoose( 狓 )neighboredwith( 狌 )on path 犘 1 (seefigure4(b)). 犉犻犵狌狉犲 4 犔犲犿犿犪 3( 犻 ) (i)since 犌 is 犖 2localyconnectedgraphand( 狌 ) ~ ( 狏 ) ~ ( 狑 )on 犆, 狓 isconnectedwith 狏 or 狑 in 犌,since 犖 2( 狌 )isconnectedgraph.bydefinitionofceg,wehavethat( 狓 )isconnectedwith ( 狏 )or( 狑 ). 3 犘狉狅狅犳狅犳狋犺犲犿犪犻狀狋犺犲狅狉犲犿犘狉狅狅犳 IfthereexistsaHamiltoniancycle 犆 in 犌,then( 犆 )mustbeahamiltoniancyclein( 犌 ), clearly. Now wewilprovethatif 犌 isanonhamiltoniangraph,then( 犌 )ishamiltoniangraph. Ifnot,thenthereexiststhelongestcycle 犆 in( 犌 )(δ(( 犌 )) 3andthereexistsacyclein ( 犌 ),sinceδ( 犌 ) 3 ).Let 犞 (( 狌 )) 犞 ( 犆 ),suppose 狋 ( 狌 )( 狋 犣 + )beaninducedsubgraphof ( 狌 ). 狘 狋 ( 狌 ) 狘 2bytheproofoflemma2. Let 犆 = 狌 11 狌 12 狌 1 狊狌 1 21 狌 22 狌 2 狊 2 狌犽 1 狌犽 2 狌狌犽狊犽 11( 狌犻犼 犞 (( 狌犻 )), 狌犻 犞 ( 犌 ), 犱犌 ( 狌犻 )= 狋犻,2 狊犻 狋犻, 犻 =1,2,, 犽 ),where 狌犻 1, 狌犻狊犻 犞 (( 狌犻 ))and 狌犻犼 = 狌犻犼 +1(1 犼 狊犻 -1), 狌犻犾 = 狌犻犾 -1 (2 犾 狊犻 ).Bylemma3(i),thereexistdistincttwocliques( 狓 )and( 狌 1)in( 犌 ),where( 狓 ) 犆 =, 狘犞 (( 狓 )) 狘 3and( 狌 1)on 犆,s.t.( 狓 )~( 狌 1)in( 犌 ).BydefinitionofCEG,wemayas sumethatthereexist 狓 1 犞 (( 狓 )), 狌 1 犻 犞 (( 狌 1))(2 犻 狊 1-1),s.t. 狓 1 ~ 狌 1 犻 in( 犌 ). Bylemma3(i),wecanconsiderthefolowings.

31 第 4 期莲鹰等完全扩容图的哈密顿性 ( 英文 ) 27 犆犪狊犲 1 If( 狓 )isconnectedwith( 狌 2),thenthereexistsapath 犘 in( 犌 )from( 狓 )to( 狌 2).Bydefini tionofceg, 狓 2 犞 (( 狓 )), 狌 2 犼 犞 (( 狌 2))(2 犼 狊 2-1),s.t. 犘 = ( 狓 2, 狌 2 犼 )(seefigure5(a)). Now,wehaveadiscussionaboutthepositionofvertexon 犘. 犆犪狊犲 1.1 犞 ( 犘 ) 犞 ( 犆 )=.Wecanfindacycle 犆 islongerthan 犆,thatis, 犆 = 狓 1 狓 2 犘狌 2 犼犆 + ( 狌 2 犼, 狌 21) 狌 21 狌 2 犼犆 ( 狌 2 犼, 狌 1 犻 ) 狌 1 犻狌 1 狊犆 ( 狌, 1 1 狊狌 1 1 犻 ) 狌 1 犻狓 1 (seefigure5(a,b)),or 犆 = 狓 1 狓 2 犘狌 2 犼狌 21( 犆 ( 狌 21, 狌 )/{ 1 狊狌 1 1 犻, 狌 2 犼 }) 狌 1 狊狌 1 1 犻狓 1(seefigure5(c)),contradicts withthechoiceoflengthof 犆. 犆犪狊犲 1.2 犉犻犵狌狉犲 5 犜犺狉犲犲犮犪狊犲狊犻狀狋犺犲狆狉狅狅犳狅犳犮犪狊犲 1.1 犞 ( 犘 ) 犞 ( 犆 ).Thereexistsavertex 狌犻犼 犞 ( 犘 ) 犞 ( 犆 ),s.t. 犞 (( 狌犻 )) 犞 ( 犆 ),bylemma2.weconsiderthefirstcontactcliqueon 犘 denotedby( 狌犻 ). (1)When( 狌犻 )=( 狌 1),bydefinitionofCEG,wemayassumethat 犘 1 = ( 狓 2, 狌 1 犽 )on 犘,where 狌 1 犽 犞 (( 狌 1))(2 犽 狊 1-1, 犻 犽 ).Thenwecanfindacycle 犆 islongerthan 犆,thatis, (seefigure6),acontradiction. 犆 = 狓 1 狓 2 犘 1 狌 1 犽 ( 犆 - - ( 狌 1 犽, 狌 1 犽 )/{ 狌 1 犻, 狌 1 犼, 狌 1 狋 }) 狌 1 犽狌 1 狋狌 1 犼狌 1 犻狓 1 犉犻犵狌狉犲 6 犜狑狅犮犪狊犲狊犻狀狋犺犲狆狉狅狅犳狅犳犮犪狊犲 1.2(1) (2)When( 狌犻 ) ( 狌 1),wecanregardexpansioncliquesin( 犌 )asverticesof 犌.Wecan considerthefolowingsby 犌 is 犖 2localyconnectedgraph. 犆犪狊犲 ( 狌 1)~( 狌犻 )in( 犌 ),then 狌 1 犼 犞 (( 狌 1))(2 犼 狊 1-1, 犻 犼 ), 狌犻狋 犞 (( 狌犻 )) (2 狋 狊犻 -1, 狋 犽 ),s.t. 狌 1 犼 ~ 狌犻狋 in( 犌 ).BydefinitionofCEG,wemayassumethat 犘 1 = ( 狓 2, 狌犻犽 ) on 犘,where 狌犻犽 犞 (( 狌犻 )).Similarlybycase1.2(1),wecanchoosethefolowingcycle 犆 islonger than 犆,thatis, 犆 = 狓 1 狓 2 犘 1 狌犻犽 ( 犆 - - ( 狌犻犽, 狌犻犽 )/{ 狌 1 犻, 狌 1 犼, 狌犻狋 }) 狌犻犽狌犻狋狌 1 犼狌 1 犻狓 1 (thegraphreferstofigure6(b)),acontradiction. 犆犪狊犲 ( 狌 1)( 狌犻 )in( 犌 ),thenthereexists( 狌犼 )neighboredwith( 狌犻 )on 犘 such that( 狌 1)~( 狌犼 )in( 犌 )by 犌 is 犖 2localyconnectedgraph ( 犞 (( 狌犼 )) 3).Bydefinitionof CEG,wemayassumethat 犘 2=( 狓 2, 狌犻犽 )on 犘,where 狌犻犽 犞 (( 狌犻 )). Now,wehaveadiscussionaboutthepositionof( 狌犼 ). 1)( 狌犼 ) 犆 =,wecanconsiderthefolowings. (1)When 犞 (( 狌犼 )) 犞 ( 狆 2), 狌 1 犽 犞 (( 狌 1))(2 犽 狊 1-1, 犻 犽 ), 狌犼 2 犞 (( 狌犼 )),s.t. 狌 1 犽

32 28 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ) 2011 年 ~ 狌犼 2in( 犌 ),since( 狌 1)~( 狌犼 )in( 犌 ).BydefinitionofCEG,wemayassumethat 犘 3=( 狓 2, 狌犼 1) on 犘 2,where 狌犼 1 犞 (( 狌犼 ))and 犘 1= 犘 3 狌犼 1 狌犼 2 狌犼 2 狌 1 犽.Thenwecanfindacycle 犆 issimilarto case1.2(1)(thegraphreferstofigure6(a)),acontradiction. (2)When 犞 (( 狌犼 )) 犞 ( 狆 2),wemayassumethat 犘 1= 犘 2. 狌犻狋 犞 (( 狌犻 ))(2 狋 狊犻 -1, 狋 犽 ), 狌犼 1 犞 (( 狌犼 )),s.t. 狌犻狋 ~ 狌犼 1in( 犌 ),since( 狌犼 )~( 狌犻 )in( 犌 ). 狌 1 犼 犞 (( 狌 1))(2 犼 狊 1-1, 犼 犻 ), 狌犼 2 犞 (( 狌犼 )),s.t. 狌 1 犼 ~ 狌犼 2in( 犌 ),since( 狌 1)~( 狌犼 )in( 犌 ).Similarlybycase 1.2.1,wecanchoosethefolowingcycle 犆 islongerthan 犆,thatis, 犆 = 狓 1 狓 2 犘 1 狌犻犽 ( 犆 - - ( 狌犻犽, 狌犻犽 )/{ 狌 1 犻, 狌 1 犼, 狌犻狋 }) 狌犻犽狌犻狋狌犼 1 狌犼 2 狌 1 犼狌 1 犻狓 1 (thegraphreferstofigure6(b)),acontradiction. 2)( 狌犼 ) 犆.Wecanconsiderthefolowings. (1)When 犞 (( 狌犼 )) 犞 ( 犆 [ 狌 11, 狌犻狊 ]),thecombinationofmethodofcase1.1andcase1.2(1), wecanchoosethecycle 犆 islongerthan 犆.acontradiction. 犻 (2)When 犞 (( 狌犼 )) 犞 ( 犆 [ 狌 1 狊, 狌犻 1]),thecombinationofmethodofcase1.1andcase1.2(1), wecanchoosethecycle 犆 islongerthan 犆.acontradiction. 犆犪狊犲 2 犻 If( 狓 )isconnectedwith( 狌 3),thenthereexistsapath 犘 in( 犌 )from( 狓 )to( 狌 3).Bydefini tionofceg, 狓 2 犞 (( 狓 )), 狌 3 犼 犞 (( 狌 3))(2 犼 狊 3-1),s.t. 犘 =( 狓 2, 狌 3 犼 ).Now,wehavea discussionaboutthepositionofvertexon 犘. 犆犪狊犲 2.1 犞 ( 犘 ) 犞 ( 犆 )=,wecanregardexpansioncliquesin( 犌 )asverticesof 犌.Wehave ( 狌 2)isconnectedwith( 狌 4)or( 狌 5),Since 犖 2( 狌 3)isconnected. 犆犪狊犲 If( 狌 2)isconnectedwith( 狌 4),thecombinationofmethodofcase1.1andcase 1.2(1),thenwecanchoosethecycle 犆 i slongerthan 犆,acontradiction. 犆犪狊犲 If( 狌 2)isconnectedwith( 狌 5),thenwehave( 狌 1)isconnectedwith( 狌 3)or ( 狌 4),Since 犖 2( 狌 2)isconnected.Wecanconsiderthefolowings. 1)If( 狌 1)isconnectedwith( 狌 3),thereexistsapath 犘 2in( 犌 )from( 狌 1)to( 狌 3).Bydefi nitionofceg, 狌 1 犼 犞 (( 狌 1))(2 犼 狊 1-1, 犼 犻 ), 狌 3 狋 犞 (( 狌 3))(2 狋 狊 3-1, 犼 狋 ),s.t. 犘 2=( 狌 1 犼, 狌 3 狋 )in( 犌 )and 犘 1= 犘.Similarlybycase1.2.1,wecanchoosethefolowingcycle 犆 is longerthan 犆,thatis, 犆 = 狓 1 狓 2 犘 1 狌 3 犼 ( 犆 - - ( 狌 3 犼, 狌 3 犼 )/{ 狌 1 犻, 狌 1 犼, 狌 3 狋 }) 狌 3 犼狌 3 狋犘 2 狌 1 犼狌 1 犻狓 1 (thegraphreferstofigure6(b)),acontradiction. 2)If( 狌 1)isconnectedwith( 狌 4),thenthecaseissimilartocase1.2.22)(1). 犆犪狊犲 2.2 犞 ( 犘 ) 犞 ( 犆 ).Bycase1.2weseetheresultisproved. Tosumup( 犌 )ishamiltoniangraph,andtheproofoftheoremisfinished. 犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊 [1] BONDYJA,MURTY US.GraphTheorywithApplications[M].New York:NorthHoland,1976. [2] ChristopherDavidGodsil,GordonRoyle.AlgebraicGraphTheory[M].SpringerVerlag,2004. [3] A Yongga,Siqin.Thecycleexpansionandpointcycleof 犖 2localyconnectedgraphs[J]. 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犎犲犫犲犻犐狀狊狋犻 狋狌狋犲狅犳犕犲犮犺犪狀狅 犈犾犲犮狋狉犻犮犈狀犵犲犻狀犲犲狉犻狀犵,1993(4):1013. [4] A Yongga,Siqin.Theexpansiongraphandthepropertiesofitsspectrum[J]. 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犅犪狅犼犻犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犃狉狋狊犃狀犱犛犮犻犲狀犮犲 ( 犖犪狋狌狉犪犾犛犮犻犲狀犮犲 ),2009,29(1),13. [5] A Yongga,WU Xianghua.Hamiltonicitylocalyconnected 犌 Of 犓 1, 犛 freegraphs[j]. 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犅犪狅犼犻犆狅犾犲犵犲狅犳犃狉狋狊犃狀犱犛犮犻犲狀犮犲 ( 犖犪狋狌狉犪犾犛犮犻犲狀犮犲 ),1998,18(1):538. [6] LIAN Ying,A Yongga,TheHamiltonicityofcompleteexpansiongraphofmongoliantentgraph[J]. 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犐狀狀犲狉犕狅狀犵狅犾犻犪犖狅狉犿犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔 ( 犖犪狋狌狉犪犾犛犮犻犲狀犮犲犕狅狀犵狅犾犻犪狀犈犱犻狋犻狅狀 ),2011(4):2128. (EditorandProofreader:LIZhefeng)

33 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ), 第 31 卷, 第 4 期, 第 2931,35 页,2011 年 12 月 JournalofBaojiUniversityofArtsandSciences(NaturalScience),Vol.31,No.4,pp.2931,35,Dec.2011 DOI:CNKI: /N htp:// 广义可构造序列的两个数论函数均值的研究 金晶, 程远, 朱伟义 ( 浙江师范大学数理与信息工程学院, 浙江金华 ) 摘要 : 目的研究数论专家 F.Smarandache 教授提出的一个广义可构造序列数论函数均值问题 方法利用初等方法对其进行研究 结果给出了几个有趣的渐近公式 结论发展了 F.Sma randache 教授在 OnlyProblems,NotSolution! 一书中涉及的相关研究工作 关键词 : 广义可构造序列 ; 数字之和 ; 均值估计 中图分类号 :O156.4 文献标志码 :A 文章编号 : (2011) 犗狀狋犺犲犿犲犪狀狏犪犾狌犲狅犳狋狑狅犪狉犻狋犺犿犲狋犻犮犪犾犳狌狀犮狋犻狅狀狊狅犳狋犺犲犵犲狀犲狉犪犾狊狋狉狌犮狋狌狉犲犱狊犲狇狌犲狀犮犲 JINJing,CHENG Yuan,ZHU Weiyi (ColegeofMathematicsPhysicsandInformationEngineering,ZhejiangNormalUniversity,Jinhua321004,Zhejiang,China) 犃犫狊狋狉犪犮狋 : 犃犻犿 Toresearchthemeanvalueofthegeneralstructuredsequencewhichisproposed byprofessorf.smarandache. 犕犲狋犺狅犱狊 Theelementarymethodisadoptedtoresearchtheaforesaid aim. 犚犲狊狌犾狋狊 Someinterestingasymptoticformulasaregiventoit. 犆狅狀犮犾狌狊犻狅狀 Therelevantre searchworkinthebook"onlyproblems,notsolution"byprofessorf.smarandacheisdeveloped. 犓犲狔狑狅狉犱狊 :structuredsequence;digitalsum ;meanvalueestimate 犆犔犆狀狌犿犫犲狉 :O156.4 犇狅犮狌犿犲狀狋犮狅犱犲 :A 犃狉狋犻犮犾犲犐犇 : (2011) 犕犛犆 2010:11B83 1 引言及结论 一些数表面上看没有很多的联系, 但是如果观察这些数的每个数位上的数字相加得到的和 ( 称为数字之和 ), 它们之间却有着很大的联系, 从中可以发现一些有趣的规律 数字之和是一个非常有趣的问 [14] 题, 一直是专家和学者研究的内容之一, 得到了很多有益的结果 本文将对一个广义可构造序列的第狀项数字之和函数及此序列第狀项的均值性质进行研究 定义 1 广义的可构造序列犛为 : 仅由数字犱 1, 犱 2,, 犱犿组成, 且所有的犱犻 (1 犿 9) 互不相等, 也就是说 : (1) 犱 1, 犱 2,, 犱犿都属于犛 ; (2) 若犪, 犫属于犛, 则犪犫也属于犛, 即犛中的任意两个元素粘连后得到的数也属于犛 ; (3) 仅运用规则 (1) 和 (2) 有限次所得的元素属于犛 例如, 仅由数字 1,2 组成的可构造集合为 : 1,2,11,12,21,22,111,112,121,122,211,212,221,222,1111,1112,1121, 收稿日期 : , 网络出版时间 : :03 基金项目 : 国家自然科学基金项目 (No ) 作者简介 : 金晶 (1986), 女, 浙江富阳人, 硕士研究生, 研究方向 : 数论. 通讯作者 : 朱伟义 (1964), 男, 教授. zwyylz@126.com

34 30 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ) 2011 年 仅由数字 1,2,3 组成的可构造集合为 : 1,2,3,11,12,13,21,22,23,31,32,33,111,112,113,121,122,123,131,132,133,211,212,213,221, 222,223,231,232,233,311,312,313,321,322,323,331,332,333, 罗马尼亚数论专家 FSmarandache 教授在文献 [5] 中提出的问题 6,7 和 8 里列出了这些可构造序列, 并 + 建议我们研究这些序列的性质 文献 [6] 研究了级数 1 的收敛性, 其中 α α 为任意正数, 文献 [7] 研究犻 =1 犪狀了仅由数字 1,2 组成的可构造集合犛的两个数论函数的低次均值, 文献 [8] 给出了由数字 1,2 组成的可构造集合犛的数字之和函数的狉次均值的渐近公式, 本文将在文献 [7] 和 [8] 的基础上讨论广义可构造序列第狀项的均值问题以及可构造数各位数字之和的均值问题 本文将对这两个问题进行研究, 利用初等方法得到了两个渐近公式 为了下面叙述方便, 我们把广义可构造序列记为 { 犪狀 } 定义 2 对于任意正整数狀, 序列 { 犪狀 } 中第狀项的各位数字之和记为犳 ( 狀 ) 定义 3 对于任意正整数狀, 序列 { 犪狀 } 中第狀项记为犵 ( 狀 ) 定理 1 对于任意正整数狓, 则犳 ( 狀 ) 的均值有以下结论 : 推论 1 推论 2 犳 ( 狀 )=Ο( 狓 log 犿狓 ) 狀 狓在由数字 1,2 组成的构造序列 { 犪狀 } 中, 对于任意正整数狓, 则犳 ( 狀 ) 的均值有 犳 ( 狀 )=Ο( 狓 log2 狓 ) 狀 狓在由数字 1,2,3 组成的构造序列 { 犪狀 } 中, 对于任意正整数狓, 则犳 ( 狀 ) 的均值有 犳 ( 狀 )=Ο( 狓 log3 狓 ) 狀 狓定理 2 对于任意正整数狓, 则犵 ( 狀 ) 的均值有以下结论 : 推论 3 推论 4 2 定理的证明 犵 ( 狀 )=Ο( 狓 10 log 犿狓 ) 狀 狓在由数字 1,2 组成的构造序列 { 犪狀 } 中, 对于任意正整数狓, 则犵 ( 狀 ) 的均值有 犵 ( 狀 )=Ο( 狓 10 log 2 狓 ) 狀 狓在由数字 1,2,3 组成的构造序列 { 犪狀 } 中, 对于任意正整数狓, 则犵 ( 狀 ) 的均值有 首先给出定理 1 的证明 犵 ( 狀 )=Ο( 狓 10 log 3 狓 ) 狀 狓 证明对于任意的正整数狓, 序列 { 犪狀 } 中的第狓项是一个犽 +1 位数 从定义 1 序列 { 犪狀 } 中的数构 -1 造规则可知犽位数共有犿犽个, 在这犿犽个数中数字犱犻 (1 犿 9) 出现的次数是相同的, 且为犽犿犽次, 所以就可以按数字犱犻 (1 犿 9) 分类求和 所有 1 位数各位数字之和犱 1 + 犱 犱犿 ; 所有 2 位数各位数字之和犱 1 犿 2+ 犱 2 犿 2+ + 犱犿 犿 2; 所有 3 位数各位数字之和犱 1 犿 2 3+ 犱 2 犿 犱犿 犿 2 3; 所有犽位数各位数字之和犱 1 犿犽 -1 犽 + 犱 2 犿犽 -1 犽 + + 犱犿 犿犽 -1 犽 -1 为表述方便, 记犃 = 犱 1+ 犱 2+ + 犱犿, 则所有犽位数各位数字之和为犃犽犿犽, 所有犽 +1 位数各位数字之和为 : 因为序列 { 犪狀 } 中的第狓项是一个犽 +1 位数, 则 犿犽即有 +1 - 犿犿犽 +2 犿 -1 < 狓 - 犿 犿 -1 由此可以得到 : 犃 ( 犽 +1) 犿犽 (1) 犿 + 犿 2 犽 + 犿 < 狓 犿 + 犿 犿犽,

35 第 4 期金晶等广义可构造序列的两个数论函数均值的研究 31 对于任意的正整数狓, 犳 ( 狀 ) 的均值为 由 (4)- (3) 可得 犜 = 狀 狓犳 ( 狀 )= 犛 = 犽犽 ~log 犿狓, 犿 =Ο( 狓 ) (2) 犿 ( 犽犿 -1) 狀 犿 -1 犿 ( 犽犿 -1) 狀 犿 -1 犳 ( 狀 )+ 犽犳 ( 狀 )= 犻 =1 犿 ( 犽犿 -1) 犿 -1 < 狀 狓 犃犻犿 犽 ( 犿 -1) 犛 = 犃犽犿犽 - 犃犿犻 -1 - 犃 = 犃犽犿犻 =2 由以上计算结果以及 (2) 可知 由 (1) 和 (2) 可得 : 犿 ( 犽犿 -1) 犿 -1 < 狀 狓 犳 ( 狀 )< 由 (5) 和 (6) 可以得到 : 犃犛 = 犽犿犿 -1 犿 ( 犽犿 -1) 犿 -1 < 犿 ( +1 犿犽 -1) 狀 犿 -1 犳 ( 狀 )= 犛 + 犜, 犽犻 -1-1 = 犃犻犿犻, (3) 犻 =1 犽犽 +1 犻 -1 犿犛 = 犃 犻犿 = 犃 ( 犻 -1) 犿犻 (4) 犻 =1 犻 =2 犽犽犿 -1 ( - ) 犽 - ( 犽 犻 - 犿 ) 犻 =1 ( ) 犽犿 -1 1 = 犃犽犿犽 - 犿 -1 犿 -1 =Ο 犽 ( 犽 犿 )= ( 狓 log 犿狓 ) (5) 犽犽犽犳 ( 狀 )= 犃 ( 犽 +1) 犿 = 犃犽犿 + 犃犿 =Ο( 犽 犿犽 )= ( 狓 log 犿狓 ), (6) 犳 ( 狀 )= 犛 + 犜 =Ο( 犽 犿犽 )=Ο( 狓 log 犿狓 ) 狀 狓于是完成了定理 1 的证明 由定理 1 很容易得到推论 2 和推论 3, 接下来证明定理 2 证明我们知道犽位数共有犿犽个, 在这犿犽个数中, 数字犱犻 (1 犿 9) 在每个数位上出现的次 -1 数是相等的, 且等于犿犽次, 则就可以按数位分别相加, 结果如下 : 所有 1 位数之和犱 1 + 犱 犱犿 所有 2 位数之和犱 1 犿 10+ 犱 2 犿 犱犿 犿 10 + 犱 1 犿 + 犱 2 犿 + + 犱犿 犿烏烐烑烏烐烑 所有 3 位数之和犱 1 犿 犱 2 犿 犱犿 犿 烏烐烑 十位 百位 + 犱 1 犿 犱 2 犿 犱犿 犿 2 10 烏烐烑 十位 + 犱 1 犿 2 + 犱 2 犿 犱犿 犿烏烐烑 个位 犽所有犽位数之和犱 1 犿犽 犽犽 + 犱 2 犿 犽犽 犱犿 犿 烏烐烑 第犽 -1 位 犽 + 犱 1 犿犽 犽犽 + 犱 2 犿 犽犽 犱犿 犿 烏烐烑 第犽 -2 位 + 犱 1 犿犽 -1 + 犱 2 犿犽 -1 犽 犱犿 犿烏烐烑 犽则所有犽位数之和为犃犿犽 (10-1), 所有犽 +1 位数之和为 : 9 犿 对于任意的正整数狓, 犵 ( 狀 ) 的均值为 狀 狓犵 ( 狀 )= 个位 犿 ( 犽犿 -1) 狀 犿 -1 犃 +1 犽犿犽 ( ) (7) 9 犿 犵 ( 狀 )+ 犿 ( 犽犿 -1) 犿 -1 < 狀 狓 犵 ( 狀 )= 犛 + 犜, 个位 ( 下转第 35 页 )

36 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ), 第 31 卷, 第 4 期, 第 3235 页,2011 年 12 月 JournalofBaojiUniversityofArtsandSciences(NaturalScience),Vol.31,No.4,pp.3235,Dec.2011 DOI:CNKI: /N htp:// 犕狀上保持部分等距的线性映射 朱园园 ( 陕西师范大学数学与信息科学学院, 陕西西安 ) 摘要 : 目的主要对在犕狀 ( 犆 ) 保持部分等距的线性映射 进行刻画 方法利用保秩性进行证明 结果与结论证明了 保持部分等距的充分必要条件是存在酉矩阵犝, 犞使得 ( 犡 )= 犝犡犞, 犡 犕狀 ( 犆 ) 或者 ( tr tr 犡 )= 犝犡犞, 犡 犕狀 ( 犆 ) 成立, 其中犡表示矩阵犡的转置 关键词 : 部分等距 ; 酉矩阵 ; 线性映射 中图分类号 :O177.1 文献标志码 :A 文章编号 : (2011) 犔犻狀犲犪狉犿犪狆狊狆狉犲狊犲狉狏犻狀犵狆犪狉狋犻犪犾犻狊狅犿犲狋狉犻犲狊狅狀犕狀 ZHU Yuanyuan (ColegeofMathematicsandInformationSciences,ShaanxiNormalUniversity,Xi an710062,shaanxi,china) 犃犫狊狋狉犪犮狋 : 犃犻犿 Itisdescribedalinearmap 狅狀犕狀 ( 犆 )whichpreservespartialisometries. 犕犲狋犺 狅犱狊 Thepropertiesofpreservingrankareusedtoprovethemaintheorem. 犚犲狊狌犾狋狊犪狀犱犆狅狀犮犾狌狊犻狅狀 Itprovesthatpreservespartialisometriesifandonlyifthereareunitarymatrices 犝 and 犞 suchthat ( 犡 )= 犝犡犞, 犡 犕狀 ( 犆 )or ( tr 犡 )= 犝犡犞, 犡 犕狀 ( 犆 ),where 犡 tr denotesthetransposeofamatrix 犡. 犓犲狔狑狅狉犱狊 :partialisometry;unitarymatrix;linearmap 犆犔犆狀狌犿犫犲狉 :O177.1 犇狅犮狌犿犲狀狋犮狅犱犲 :A 犃狉狋犻犮犾犲犐犇 : (2011) 犕犛犆 2010:47B49 1 引言 算子空间上的线性保持问题一直受到众多学者的长期关注, 并取得了一系列成果 例如, 保持相似性 保酉相似, 保秩等等线性映射的表 [1~5] 示, 这些理论加深了人们对算子性质的进一步理解 部分等距是一类重要的算子, 其是否可以作为算子代数的同构不变量已经引起了学者的关注, 文献 [6] 考虑了部分等距上双向保持偏序及正交的双射的刻画, 本文将讨论矩阵代数上的保持部分等距的线性映射 以下内容介绍本文中的一些概念和固定记狀号 设犆是复的狀维 Hilbet 空间, 犕狀是犆上的矩狀阵代数, 通常我们将犕狀作为犆上的线性变换 设 犠 犕狀,ran( 犠 ) 表示犠的值域,ker( 犠 ) 表示犠 的核 若对任意犺 ( ker 犠 ), 都有 犠犺 = 犺, 则称犠为部分等距 (ker 犠 ) 叫做犠的始空间,ran 犠叫做犠的终空间 我们知道, 犠是部 分等距的充分必要条件是犠犠与犠犠是投影 狀对任意的非零向量狓, 狔 犆, 狓 狔表示一秩矩阵 狀 ( 狓 狔 )( 狕 )= 狕, 狔 狓, 狕 犆, 其中 狕, 狔 表示 狕和狔的内积, 狓 狔是一秩幂等 ( 幂零 ) 矩阵当且仅当 狓, 狔 =1( 狓, 狔 =0) 一秩矩阵狓 狔为部分等距的充分必要条件是 狓 狔 = 1 犡 犕狀, 犡 tr 表示矩阵犡的转置 设犜 = { 狕 : 狘狕狘 =1} 表示复平面犆的单位圆周 设 为犕狀上的线性映射, 若对任意的部分等距犡都有 ( 犡 ) 为部分等距, 则称 为保持部分等距的线性映射 本文研究犕狀上保持部分等距的线性映射 2 主要结果及证明 收稿日期 : ; 修回日期 : , 网络出版时间 : :46 基金项目 : 国家自然科学基金资助课题 (No ) 作者简介 : 朱园园 (1985), 女, 山东枣庄人, 硕士, 研究方向 : 算子理论. zhuyuanyuan8501@126.com

37 第 4 期朱园园犕狀上保持部分等距的线性映射 33 设犕狀为复数域上的狀 狀阶矩阵代数, 是 犕狀上的线性映射 下面给出结论证明中所用到的主要引理 引理 1 设犝, 犞 犕狀为部分等距, 若 λ 犜, 都有犝 +λ 犞是部分等距, 则有 证明 犝犝 犞犞, 犝犝 犞犞 令 犈 = 犝犝, 犉 = 犞犞, 犎 = 犝犞 + 犞犝, 犓 =i( 犝犞 - 犞犝 ), 则对任意 λ=cosθ+isinθ 犜 (θ [ 0,2π]), 有 ( 犝 + 珔 λ 犞 )( 犝 +λ 犞 )= 犝 犝 + 犞 犞 + (cosθ+isinθ) 犝犞 + (cosθ-isinθ) 犞犝 = 犈 + 犉 +cosθ 犎 +sinθ 犓, ( 犈 + 犉 +cosθ 犎 +sinθ 犓 ) 2 = 犈 + 犈犉 + 犈 cosθ 犎 + 犈 sinθ 犓 + 犉犈 + 犉 + 犉 cosθ 犎 + 犉 sinθ 犓 + cosθ 犎犈 +cosθ 犎犉 ( cos2θ+1) 犎 sin2θ 犎犓 +sinθ 犓犈 +sinθ 犓犉 sin2θ 犓犎 ( 1-cos2θ) 犓 2 = 犈 + 犉 +cosθ 犎 +sinθ 犓 于是有犈犉 + 犉犈 + 1 犎 犓 2 =0, 故 2 2 犈犉 + 犉犈 =- ( 1 犎 犓 2 ) ( ) 烌 1 0 ( ) 犈犉 + 犉犈 = 1 0 烄犉 11 犉 12 烌 烆 ( 犉 12) 犉 22 烎烄犉 11 犉 12 烆 ( 犉 12) 犉 22 烎 0 0 = 犉 11 犉 12 ( 0 0 ) + 烄犉 11 0烌烆 ( 犉 12) 0烎 = 烄 2 犉 11 犉 12 烌烆 ( 犉 12) 0烎 0 由文献 [7] 引理 2 得犉 12 = ( 犉 12) =0, 犉 11 =0, 故犈犉 =0, 即犝 犝 犞 犞 同理有犝犝 犞犞 本文的主要结论如下 : 定理 1 设 是犕狀上的非零线性映射, 则 保持部分等距当且仅当则存在酉矩阵犝, 犞 犕狀, 使得 或者 ( 犡 )= 犝犡犞, 犡 犕狀, ( tr 犡 )= 犝犡犞, 犡 犕狀 证明充分性显然成立 只需证明必要性, 为清晰起见, 现分三步证明 第一步, 对任意的一秩矩阵犈, ( 犈 ) 0 (1) 假设存在一秩投影犈 = 犲 犲使得 ( 犈 )=0 任取非零复数狓, 狔使得狘狓狘 2 + 狘狔狘 2 =1, 则 犳 { 犲 }, 有 ( 珚狓犲 犲 + 珔狔犲 犳 )( 狓犲 犲 + 狔犳 犲 )= 犲 犲, 故狓犲 犲 + 狔犳 犲是部分等距 所以 ( 狓犲 犲 + 狔犳 犲 )= 狔 ( 犳 犲 ) 是部分等距 而犳 犲为部分等距, 则 ( 犳 犲 ) 为部分等距 设 ( ( 犳 犲 )) ( 犳 犲 )= 犘 1, 又 珔狔 ( ( 犳 犲 )) 狔 ( 2 4 犳 犲 )= 狘狔狘犘 1 = 狘狔狘犘 1 由于对任意狔满足 0 狘狔狘 1 都成立, 故犘 1 = 0, 即 ( ( 犳 犲 )) ( 犳 犲 )=0, 故 ( 犳 犲 )=0 又因为狔犳 犲 + 狓犳 犳为部分等距, 可知 ( 狔犳 犲 + 狓犳 犳 ) 为部分等距, 即 ( 狓犳 犳 )= 狓 ( 犳 犳 ) 为部分等距 同理可得 ( 犳 犳 )=0 因此 =0, 与 的非零性矛盾 故 ( 犈 ) 0 (2) 假设存在幂零元犈 = 犳 犲, 使得 ( 犈 )= 0 不妨设 犲 = 1, 犳 = 1, 则对满足 狘狓狘 2 + 狘狔狘 2 =1 的任意狓, 狔, 都有狓犲 犲 + 狔犳 犲为部分等距, 故 ( 狓犲 犲 + 狔犳 犲 )= 狓 ( 犲 犲 ) 为部分等距 又犲 犲为部分等距, 可知 ( 犲 犲 ) 为部分等距 令 ( ( 犲 犲 )) ( 犲 犲 )= 犙, 则 ( 狓 ( 犲 犲 )) 狓 ( 2 4 犲 犲 )= 狘狓狘犙 = 狘狓狘犙, 由于对满足狘狓狘 2 + 狘狔狘 2 =1 的任意狓都成立, 故犙 = 0, 即 ( 犲 犲 )= 0 由 (1) 得矛盾 故 ( 犈 ) 0 (3) 假设存在幂等元犈 = 犳 犲 1, 使得 ( 犈 )=0 不妨设 犲 1 =1 以及存在非零常数 λ 犆, 单位向量犲 2 满足犲 1 犲 2 使得犳 = 犲 1+λ 犲 2, 则 ( 犈 )= ( 犳 犲 1)= ( 犲 1 犲 1)+λ ( 犲 2 犲 1)=0, 即 ( 犲 1 犲 1)=-λ ( 犲 2 犲 1) α, β 犆, 狘 α 狘 2 + 狘 β 狘 2 =1, 都有 α 犲 1 犲 1+β 犲 2 犲 1 为部分等距, 故 α ( 犲 1 犲 1)+β ( 犲 2 犲 1)= (-αλ+β ) ( 犲 2 犲 1) 为部分等距 由于犲 2 犲 1 是部分等距, 因此 ( 犲 2 犲 1) 是部分等距, 注意到 α, β 的任意性, 有 ( 犲 2 犲 1)=0, 由 (2) 知, =0, 矛盾, 故 ( 犳 犲 1) 0 综上所述, 对任意的一秩矩阵犈, ( 犈 ) 0 第二步, 对任意一秩矩阵犡, ( 犡 ) 也是一秩矩阵 (1) 对任意一秩投影犈, ( 犈 ) 是一秩矩阵 任取一秩投影犈, 犉, 若犈 犉, 则 λ 犜, 都有犈 +

38 34 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ) 2011 年 λ 犉为投影, 从而 ( 犈 +λ 犉 ) 为部分等距, 即 ( 犈 )+λ ( 犉 ) 为部分等距 由引理 1 得, ( ( 犈 )) ( 犈 ) ( ( 犉 )) ( 犉 ) 狀设 { 犲 1, 犲 2,, 犲狀 } 为犆的一组正规正交基, 犈犻 = 犲犻 犲犻, 犻 =1,, 狀为两两正交投影, 且 犈犻 = 犐 则 ( ( 犈犻 )) ( 犈犻 ), 犻 =1,, 狀 是两两正交非零投影且 ( ( 犈犻 )) ( 犈犻 )= 犐, 故 rank(( ( 犈犻 )) ( 犈犻 )=1, 从而 rank( ( 犈犻 ))=1 (2) 对任意一秩幂零矩阵犈, ( 犈 ) 为一秩矩阵 取任意单位向量犲 1, 犲 2 且犲 1 犲 2, 令犈 = 犲 1 犲 2, 则犈 2 = 0 将犲 1, 犲 2 扩充为一组正规正交基 { 犲 1, 犲 2,, 犲狀 }, 则 λ 犜, 犈, 犉 { 犲 1 犲 2, 犲 2 犲 1, 犲 3 犲 3, 犲狀 犲狀 }, 犈 +λ 犉是部分等距, 从而 ( 犈 )+λ ( 犉 ) 是部分等距 由引理 1 得, ( ( 犲 1 犲 2)) ( 犲 1 犲 2),( ( 犲 2 犲 1)) ( 犲 2 犲 1),,( ( 犲狀 犲狀 )) ( 犲狀 犲狀 ) 两两正交, 即 rank(( ( 犲 1 犲 2)) ( 犲 1 犲 2))=1, 故 rank( ( 犲 1 犲 2))=1 (3) 由 (1) 和 (2) 知, 只需证犡 = 犲 1 犳, 且 犲 1, 犳 0, 犳 λ 犲 1,λ 犆时成立即可 不妨设 犲 1 =1, 犳 = 珔 λ 犲 1 + 珔 μ 犲 2 且犲 1 犲 2, 犲 2 =1,λ, μ 犆, 则有 犡 = 犲 1 犳 =λ 犲 1 犲 1 +μ 犲 1 犲 2 由于 犲 1, 犳 =λ 0, 则有狘 λ 狘 狘 μ 狘 0 令珔 λ 珔犳 0 = 犲狘 λ 狘 μ 犲 2, 2 槡 + 狘 μ 狘狘 λ 狘 2 2 槡 + 狘 μ 狘 犲 1 犳 = 狘 λ 狘 2 2 槡 + 狘 μ 狘犲 1 犳 0, ( 犲 1 犳 )= 槡狘 λ 狘 2 + 狘 μ 狘 2 ( 犲 1 犳 0) 因此, 只需证 ( 犲 1 犳 0) 是一秩的 令 λ, 狘 λ 狘 2 2 μ 1 = μ, 槡 + 狘 μ 狘狘 λ 狘 2 2 槡 + 狘 μ 狘则狘 λ1 狘 2 + 狘 μ 1 狘 2 =1 令犡 0 = 犲 1 犳 0 =λ1 犲 1 犲 1 +μ 1 犲 1 犲 2, λ1 = 则犡 0 为部分等距 因此 ( 犡 0)=λ1 ( 犲 1 犲 1)+μ 1 ( 犲 1 犲 2) 为部分等距 令 则 γ 犜, 有 犢 0 =-μ 1 犲 2 犲 1 +λ1 犲 2 犲 2, ( 犡 0 + 珔 γ 犢 0 )( 犡 0 +γ 犢 0)= 犲 1 犲 1 + 犲 2 犲 2 故犡 0 +γ 犢 0 为部分等距, 从而 ( 犡 0)+γ ( 犢 0) 为部分等距 若 ( 犡 0)=0, 即 ( 犡 0)=λ1 ( 犲 1 犲 1)+μ 1 ( 犲 1 犲 2)=0, 则 λ1 ( 犲 1 犲 1)=-μ 1 ( 犲 1 犲 2), 即 ( 犲 1 犲 1)= - μ 1 λ1 ( 犲 1 犲 2) α, β 犆, 狘 α 狘 2 + 狘 β 狘 2 =1, 都有 α 犲 1 犲 1+β 犲 1 犲 2 为部分等距, 故 α ( 犲 1 犲 1)+β ( 犲 1 犲 2)= ( β + -α μ 1 ) ( 犲 1 犲 2) λ1 为部分等距 由于犲 1 犲 2 是部分等距, 故 ( 犲 1 犲 2) 是部分等距, 与 α, β 的任意性矛盾, 故 ( 犡 0) 0 同理, ( 犢 0) 0 将犲 1, 犲 2 扩充为一组基 { 犲 1, 犲 2,, 犲狀 }, 则 犃, 犅 { 犡 0, 犢 0, 犲 3 犲 3,, 犲狀 犲狀 } 以及 λ 犜都有犃 +λ 犅为部分等距, 故 ( 犃 )+λ ( 犅 ) 为部分等距, 得 因此 ( ( 犃 )) ( 犃 ) ( ( 犅 )) ( 犅 ) ( ( 犡 0)) ( 犡 0),( ( 犢 0)) ( 犢 0),( ( 犲 3 犲 3)) ( 犲 3 犲 3),,( ( 犲狀 犲狀 )) ( 犲狀 犲狀 ) 是两两正交的非零投影且 ( ( 犈犻 )) ( 犈犻 )= 犐 则 rank(( ( 犡 0)) ( 犡 0))=1, 所以 rank ( 犡 0)=1 或者 第三步, 存在酉矩阵犝, 犞 犕狀, 使得 ( 犡 )= 犝犡犞, 犡 犕狀, ( tr 犡 )= 犝犡犞, 犡 犕狀 令犜 0 = 犲 1 犲 1 + 犲 2 犲 2, 犲 1 犲 2, 则 ( 犜 0)= ( 犲 1 犲 1)+ ( 犲 2 犲 2) 是 2 秩矩阵 由文献 [8] 推论 得, 存在可逆矩阵犃, 犅 犕狀, 使得 犡 犕狀, 有 ( 犡 )= 犃犡犅 或 犡 犕狀, 有 ( tr 犡 )= 犃犡犅 易知犃和犅是可逆矩阵 假设 ( 犡 )= 犃犡犅, 犡 犕狀成立, 则对于任狀意单位向量狓 犆, 狓 狓为一秩投影, 从而有 ( 狓 狓 )= 犃 ( 狓 狓犅, 即 ( 犃 ( 狓 狓 ) 犅 ) 犃 ( 狓 狓 ) 犅 = 犃狓 2 犅狓 2 犅狓 犅狓 犅狓 犅狓 因为 ( 犃 ( 狓 狓 ) 犅犃 ( 狓 狓 ) 犅与犅狓 犅狓

39 第 4 期朱园园犕狀上保持部分等距的线性映射 35 犅狓是投影, 所以 犃狓 2 犅狓 2 =1, 犅狓 即 犃狓, 犃狓 犅狓, 犅狓 =1 由文献 [9] 定理 1.1 得, 犃犃 = 犪犐, 犅犅 = 犫犐, 犪犫 =1, 即犃犃 = 犐, 犅犅犃 = 犐 令犝 =, 犅犞 =, 则槡犪槡犪槡犫槡犫槡犪槡犫 ( 犃犅犡 )= 犃犡犅 = 犡 = 犝犡犞, 犡 犕狀槡犪槡犫成立 同理, 若 ( 犡 )= 犃犡 tr 犅 犡 犕狀成立, 则有 ( tr 犡 )= 犝犡犞, 犡 犕狀成立 证毕 参考文献 : [1] 吉国兴, 曲凡连. 保持算子乘积投影的线性映射 [J]. 数学学报,2010,53(2), [2] PETEK T.Linear mappingspreservingsimilarity on 犅 ( 犎 )[J]. 犛狋狌犱犻犪犕犪狋犺犲犿犪狋犻犮犪,2004,161(2): [3] JIGuoxing.Similaritypreservinglinearmapson 犅 ( 犎 )[J]. 犔犻狀犲犪狉犃犾犵犲犫狉犪犃狆狆犾,2003,360(3): [4] JIGuoxing,DU Hongke.Similarityinvirantsub spacesand similaritypreservinglinear maps[j]. 犃犮狋犪犕犪狋犺犛犻狀犻犮犪,2002,18(3): [5] HOU Jinchuan.Rankpreservinglinear mapson 犅 ( 犡 )[J]. 犛犮犻犆犺犻狀犪,1989,32(8): [6] MOLN?R L.Oncertainautomorphismsofsetsof partisisometries [J]. 犃狉犮犺犻狏犱犲狉犕犪狋犺犲犿犪狋犻犽, 2002,78(1):4350. [7] DU Hongke,YAOXiyan,DENGChunyuan.In vertibilityoflinearcombinationsoftwoidempotents [J]. 犘狉狅犮犃犿犲犕犪狋犺犛狅犮,2005,134(5): [8] 侯晋川, 崔建莲. 算子代数上线性映射引论 [M]. 北京 : 科学出版社,2002. [9] DU Hongke,DOU Yanni,ZHANG Haiyan,et al.ageneralizationofguddernagy'stheorem with numericalrangesofoperators[j]. 犑犕犪狋犺犘犺狔狊, 2011,52, doi: / ( 编校 : 李哲峰 ) 櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍 ( 上接第 31 页 ) 由 (2) 知 犛 = 由 (2) 和 (7) 可得 犜 = 犿 ( 犽犿 -1) 狀 犿 -1 犽犵 ( 狀 )= 犻 =1 犽犽犃犻犃犻犻犿犻 (10-1)= [ 9 犿 9 犿 (10 犿 )- 犿 ] = 犽 10 犃 9(10 犿 -1) 10 犽犽犃 ( 犿犿 -1) - 9( 犿 -1) - 10 犃 9(10 犿 -1) =Ο 犽 (10 犿犽 ) 犿 ( 犽犿 -1) 犿 -1 < 狀 狓 犻 =1 犽犛 =Ο(10 犿犽 )=Ο( 狓 10 log 犿狓 ) (8) 犵 ( 狀 ) < 10 犃 9 10 犽犽犃犿 - 犿 9 犿 ( 犽犿 -1) 犿 -1 < 犿 ( +1 犿犽 -1) 狀 犿 -1 因此, 根据 (8) 和 (9) 可知 : 狀 狓犵 ( 狀 )=Ο( 狓 10 log 犿狓 ) 于是完成了定理 2 的证明, 由定理 2 很容易得到推论 3 和推论 4 参考文献 : 犽 犻 =1 犵 ( 犃 +1 犽狀 )= 犿犽 ( )= 9 犿 犽 =Ο(10 犿犽 )=Ο( 狓 10 log 犿狓 ), (9) [1] 杨倩丽, 李海龙. 关于狀进制中数字之和函数均值的计算 [J]. 西北大学学报 : 自然科学版,2002,4(32): [2] 顾江民, 胡晶地. 狀进制中数字和函数的二次 三次均值 [J]. 洛阳理工学院学报 : 自然科学版,2009,3(19):6063. [3] 陈俊峰, 杨全. 关于数字之和函数中的四次均值的计算 [J]. 商洛学院学报,2009,23(2):1113. [4] 杨倩丽, 崔鹏. 关于反关联奇序列的各位数字之和的性质 [J]. 科学技术与工程,2009,21(9): [5] SmarandacheF.OnlyProblems,NotSolutions[M].Chicago:XiquanPublishingHouse,1993. [6] 易媛, 亢小玉.Smarandache 问题研究 [M]. 西安 : 西北大学出版社,2006. [7] 朱伟义, 金晶. 关于可构造序列的两个数论函数均值的研究 [J]. 商洛学院学报,2010,24(6):7981. [8] 金晶, 付火星, 朱伟义. 可构造序列数字之和函数的狉次均值 [J]. 扬州大学学报 : 自然科学版,2011,14(1):1720. ( 编校 : 李哲峰 )

40 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ), 第 31 卷, 第 4 期, 第 3639 页,2011 年 12 月 JournalofBaojiUniversityofArtsandSciences(NaturalScience),Vol.31,No.4,pp.3639,Dec.2011 DOI:CNKI: /N htp:// 粒子滤波器与犕犲犪狀犛犺犻犳狋算法在人脸跟踪中的应用 李岚, 张云 ( 甘肃联合大学电子信息工程学院, 甘肃兰州 ) 摘要 : 目的针对背景复杂的彩色视频图像序列, 提出了一种梯度和颜色直方图相结合的双线索人脸跟踪算法 方法首先利用颜色确定肤色区域, 再根据人头的椭圆形状利用梯度确定头部轮廓, 从而获取人脸区域 在跟踪过程中采用粒子滤波方法得到人脸初始粒子与位置 ; 然后用 MeanShift 算法进行粒子更新, 判断目标运动方向 结果与结论该方法对复杂背景下人脸旋转 遮挡及背景肤色干扰下的跟踪, 具有较强的鲁棒性, 能够更好地克服在视频跟踪中的遮挡问题 对于丢失目标的跟踪情况进行改进还有一定的困难, 这也是以后研究的重点 关键词 : 人脸跟踪 ; 粒子滤波器 ;MeanShift 算法 ; 梯度模型 ; 颜色直方图 中图分类号 :TP391 文献标志码 :A 文章编号 : (2011) 犜犺犲犪狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狊狅犳狆犪狉狋犻犮犾犲犳犻犾狋犲狉犪狀犱犕犲犪狀犛犺犻犳狋犪犾犵狅狉犻狋犺犿狅狀犳犪犮犲狋狉犪犮犽犻狀犵 LILan,ZHANG Yun (SchoolofElectronicsandInformationEngineering,GansuLianheUniversity,Lanzhou730000,Gansu,China) 犃犫狊狋狉犪犮狋 : 犃犻犿 Tointroduceatwocluefacetrackingalgorithmcombinedwithgradientandcolor histogramagainstthecolorvideoimagesequenceofcomplexbackground. 犕犲狋犺狅犱狊 Firstly,coloris usedtodetermineskinarea;secondly,thehumanfaceregionisobtainedby makingheadcontour throughgradientonthebasisoftheelipticshapeofhumanhead.afterthehumanfaceinitialparti clesandpositionareobtainedwithparticlefiltermethodintheprocessoftracking,meanshiftmethod isusedtoupdateparticlesandjudgetargetmovementdirection. 犚犲狊狌犾狋狊犪狀犱犆狅狀犮犾狌狊犻狅狀 Experiments showthatthemethodcanbeterovercometheocclusionprobleminvideotrackingbesidesstrongro bustnessforfacerotationandocclusionwithcomplexbackgroundsaswelasthetrackinginthepres enceofbackgroundcolorinterference.buttherearesomedificultiesinimprovinglosttargettrack ing,whichisalsothemainemphasisofourfutureresearch. 犓犲狔狑狅狉犱狊 :facetracking;particlefilter;meanshiftalgorithm;gradientmodel;colorhistogram 1 引言人脸跟踪是动态人脸信息处理的第一环节, 视频会议 身份鉴别 人机智能交互和黄色图片过 [12] 滤等许多应用都与人脸跟踪算法紧密相关 [34] 粒子滤波算法很好地解决了非高斯非线性观测下的目标跟踪问题, 但是基本粒子滤波算法存 在计算量大和粒子退化问题, 并且运动模型是固定的, 使得在遮挡情况下由于跟踪不稳定而增大预测误差, 从而可能丢失目标 文献 [5] 利用粒子滤波算法较好地解决了遮挡等问题, 但其是基于运动目标的检测, 并要求背景是静止的 为解决遮挡和退化现象并缩短计算时间, 本 收稿日期 : , 修回日期 : , 网络出版时间 : :34. 作者简介 : 李 岚 (1978), 女, 陕西兴平人, 讲师, 硕士, 研究方向 : 智能信息处理. lilan2008lily@163.com

41 第 4 期李岚等粒子滤波器与 MeanShift 算法在人脸跟踪中的应用 37 文提出了一种结合 MeanShift 和粒子滤波器的跟踪算法 在该算法中, 采用 MeanShift 搜索后, 粒子被集中在测量模型中, 只考虑权值较大的粒子, 这样用少量的样本就可以维持样本的多样性, 并节省了大量的计算时间 实际应用中, 选择颜色特征作为目标特征 图像的颜色特征具有较强的适应性, 对尺度 旋转都有不变性, 因此特别适合于跟踪 但颜色对光照比较敏感, 因此综合了颜色特征和运动特征 2 特征模型 在视频序列中, 可以利用多种信息融合为人脸跟踪提供线索 人脸梯度信息确定人脸边缘上的点, 而颜色信息确定人脸内部的点, 所以两者具有互补性, 本文将两者结合起来确定人脸范围 2.1 梯度模型 根据人脸轮廓的几何外形这一先验信息, 用椭圆对人脸轮廓进行建模, 并在整个状态空间进行搜索, 通过计算椭圆轮廓点的梯度量值来检测人脸的位置 实验表明人脸椭圆的长短轴比例为 1.1~1.5 时, 效果差别不大, 本文选择 1.4 人脸区域的灰度往往与周围环境的灰度差别比较大, 梯度模型就是根据这一特点, 利用输入图像的色彩信息转换得到的灰度信息, 计算以一定范围内每点为中心的椭圆圆周上的梯度值 在空间 犛 ( 狊 1, 狊 2,, 狊犻 ) 中, 遍历每个可能的位置, 用椭圆边缘梯度在搜索空间中的匹配程度来表示权值 : 狆 ( 犣犵犛犻 )= 1 exp(- ε2 犵 ) (1) 槡 2πσ 2σ 2 犵犵其中 :ε 犵为量测误差,σ 犵用于描述量测的离散程度 ε 犵 = ( 犌犻 - 犌 max), 犻 =1,2,, 犖其中 : 犌犻表示状态犛犻的平均梯度, 犌 max 表示整个搜索空间内的最大平均梯度 2.2 颜色直方图模型 目前比较常用的颜色模型主要有 :rgb,shi, HSV 等 但这些模型也存在一些缺点, 如在人脸转动角度较大时识别率会下降等 颜色直方图模型可以很好地解决这些问题, 这种模型不考虑位置信息, 所以对于复杂的 非刚性运动可以保持相对的不变性 对比研究各种彩色直方图, 并对文献 [6] 做了改进, 发现采用 HSV 色彩模型下 H 通道 YCbCr 色彩模型下 Cb 通道和 Cr 通道对肤色的聚类最好 因此本文建立结合 3 种色彩通道的混合 肤色模型检测肤色, 称之为三维色彩直方图模型 一个人脸区域就是位于三维色彩直方图内的一个聚类, 图像中任意像素在三维直方图中的投影可以表示为狆犻, 犼 = ( 犺犻, 犼, 犮犫犻, 犼, 犮狉犻, 犼 ) 肤色区域模板在三维直方图中的投影为一个椭球, 表示为 : 犓 = ( 犺, 犮犫, 犮狉 ) ( 犺 - 犺 0) { 狌犺 ( 犮犫 - 犮犫 0) 2 + ( 犮狉 - 犮狉 0) 2 1 } (2) 狌犽 = 2 狌犮犫 犪犖 犖 犻 =1 槡 2 狌 犮狉 犖狌犽, 犻 - 2 ( 狌犽, 犼 ) 犼 =1 式中 : 犽代表犺, 犮犫, 犮狉三个色彩通道中的任意一个 ; 犺 0, 犮犫 0, 犮狉 0 为归一化的色彩分量聚类的中心值, 运算过程中会随着直方图的更新而更新 ; 犪为调整肤色聚类的一个参数 ; 狌犺, 狌犮犫, 狌犮狉是人脸区域中 3 种色彩通道的直方图 ; 犖为直方图的级数 本文采用 HSV 色彩空间, 将整个区域分割为 犖犺狊狏 = 犖犺 犖狊 犖狏个子空间, 按照 (2) 式计算候选区域内部像素映射到该空间的位置, 对该区域全体像素完成映射后得到三维直方图 然后基于 Bhatacharyya [7] 相似系数计算模板直方图和预测直方图误差 ε 犮, 由相似性计算出的权值为 狆 ( 犣犛犻 )= 1 exp(- ε2 犮 ) (3) 槡 2πσ 犮 2σ 2 犮其中 :ε 犮为量测误差,σ 犮用于描述量测的离散程度 ε 犮 = 槡 1- 狇犻. 狇狋其中 : 狇犻和狇狋分别表示预测值和目标模板的彩色直方图 3 粒子滤波器和犕犲犪狀犛犺犻犳狋迭代算法 3.1 粒子滤波器 粒子滤波又称蒙特卡罗滤波, 它是通过非参数化的蒙特卡罗模拟方法来实现递推贝叶斯滤波, 一般用于复杂环境下的目标跟踪等 而贝叶斯滤波的基本思想是由先验概率密度集合观测量来得到后验概率, 贝叶斯规则的数学表达式为 : 狆 ( 狓狕 )= 犽狆 ( 狕狓 ) 狆 ( 狓 ) (4) 式中 : 狆 ( 狓 ) 为先验概率, 狆 ( 狕 / 狓 ) 为观测更新部分, 犽为归一化常数 在动态演化过程中, 假设被跟踪量用状态矢 量犡狋表示, 犣狋 = { 狕 1, 狕 2,, 狕狋 } 表示到目前时刻狋 为止的所有观测量集合, 假定狕 1, 狕 2,, 狕狋相互独立, 同时又独立于动态过程, 那么对于一阶连续 Markov 过程, 狋时刻的条件概率密度函数可以由

42 38 宝鸡文理学院学报 ( 自然科学版 ) 2011 年 以下 2 个过程得到 : 预测阶段 狆 ( 狓狋狕狋 -1)= 狆 ( 狓狋狓狋 -1) 狆 ( 狓狋 -1 狕狋 -1)d 狓狋 -1 (5) 更新阶段 狆 ( 狓狋狕狋 )= 犓狋狆 ( 狕狋狓狋 ) 狆 ( 狓狋狕狋 -1) (6) 对于一般的非线性 非高斯的动态系统, 通常很难得到 (5) 和 (6) 所示的贝叶斯估计的解析解, 而粒子滤波可以很好地解决这个问题 粒子滤波器的主要思想就是用一组带有重要性权值的集合 犛 ={( 狓狀, 狑狀 ) 狀 =1,2,, 犖 } 表示后验分布 每个样本犛包括一个目标状态向量狊和离散的采样概率狑 对序列图像的每一帧, 粒子滤波器都经过 4 个步骤 : 采样 更新 计算权重和输出 ( 狀 ) 1) 采样 : 从狋 -1 时刻的样本集中以概率狑狋 -1 选择犖个粒子 2) 重取样和更新 : 对狋 -1 时刻的样本集以概率狑犻狋 -1 选择犖个粒子, 按状态模型进行更新, 生成新的粒子集合 同样根据观测模型进行观测, 更新粒子权重 ( 狀 ) 3) 计算权值 : 狑 狋 = 1 2 槡 πσ e- 犖 4) 输出 : 犈 [ 犛狋 ]= 狑狀 =1 3.2 MeanShift 迭代算法 犱 2 2σ 2 ( 狀 ) ( 狀 ) 狋狋 MeanShift 是一种基于外部特征的跟踪算 [8] 法, 能对非刚性目标进行实时跟踪 通过 Mean Shift 迭代运算, 在当前帧中搜索与目标模板亮度分布最相似的潜在目标, 算法如下 : 狊 已知由某种跟踪算法预测出目标的位置 ^ 狔 0 1) 初始化当前帧中目标的位置, 计算分布概率狆狌 (^ 狔 0), 得到 犿 ρ [^ 狆狌 (^ 狔 0),^ 狇狌 ]= 槡狆狌 ^ (^ 狔 0),^ 狇狌 狌 =1 2) 计算权值 {π 犻 }, 犿狇狌 π 犻 = δ[ 犫 ( 狓犻 )- 狌 ] ^ 狌 =1 槡狆狌 ^ (^ 狔 0), 犻 =1,2,, 狀 3) 确定目标的新位置 ^ 狔 1 = 狀犺 犻 =1 狀犺 狓犻狑犻犵 犻 =1 狑犻犵 更新目标位置并计算出 2 狔 ^ 0 - 狓犻 ( 犺 ) 2 ( ) ^ 狔 0 - 狓犻犺, 犿 ρ [^ 狆 (^ 狔 1),^ 狇 ]= 槡狆狌 ^ (^ 狔 1)^ 狇狌 狌 =1 4) 当 ρ [^ 狆 (^ 狔 1),^ 狇 ] < ρ [^ 狆 (^ 狔 0),^ 狇 ], 则令 ^ 狔 1 = 1 2 (^ 狔 0 +^ 狔 1) (5) 若 ^ 狔 1-^ 狔 0 <ε, 则结束, 否则令 ^ 狔 0 = ^ 狔 1, 返回 (1) 4 基于犕犲犪狀犛犺犻犳狋算法和粒子滤波器的人脸跟踪 4.1 人脸跟踪模型 为了标记人脸在图像中的位置, 本文取系统的系统状态变量定义为犡 = ( 狓, 狔, 犿 ) 其中狓, 狔表示人脸的中心位置, 犿表示人脸的大小 ( 人脸看成 的椭圆 ) 对于狋 -1 时刻粒子状态犡狋 -1 到狋时刻粒子状态犡狋的状态方程为 : 犡狋 = 犃犡狋 -1 + 珓 ε 狋 (7) 式中 : 珓 ε 狋表示狋时刻的随机噪声, 犃为确定性部分, 可以根据经验设定 本文人脸跟踪算法采用了 2 种跟踪线索的结合, 因此每个粒子的观测值都是由梯度观测值和颜色观测值 2 部分组成 假设每一线索的观测量在统计上独立, 则狋时刻状态犡狋下的观测方程为 : 4.2 跟踪算法 狆狋 = 狆狋 ( 狕犵犡狋 ) 狆狋 ( 狕犮犡狋 ) (8) 根据粒子滤波器算法进行粒子更新, 对狋 -1 时刻的样本集以概率狑犻狋 -1 选择犖个粒子, 并按 (7) 式进行更新, 生成新的粒子集合 根据观测模型 (8) 式进行粒子观测, 更新粒子权重, 在得到样本的观测值后, 将 MeanShift 分析用于每一个粒子 通过 MeanShift 迭代之后, 所有的粒子被集中在观测向量的局部区域内, 粒子在集中的过程中会获得大的权值 而我们的算法只考虑具有较大权值的粒子, 这样就很好地克服了退化现象 在该算法中, 不需要大量的样本来维持样本的多样性, 因为在采用 MeanShift 分析之后, 样本会自动集中于其临近的局部最大值区域内, 即使样本数量很大, 由于 MeanShift 迭代, 同一局部最大值区域也会集中较多的样本 而计算复杂度主要是由样本的数量决定的, 因此算法效率得以提高 为避免大的权值集中在少数样本上 ( 即使在 MeanShift 迭代后 ), 该算法仍采用有选择性的再采样过 [7] 程 当有效的样本数太少时才采用再采样过程 算法如下 : 给定狋 -1 时刻样本集 ( 狀 ) 犛狋 -1 = {( 狊 执行下列步骤 ( 狀 ) 狋 -1, 狑 狋 -1) 狀 =1,, 犖 }, 1) 采样 : 从狋 -1 时刻的样本集中以概率 π ( 狀 ) 狋 -1

43 第 4 期李岚等粒子滤波器与 MeanShift 算法在人脸跟踪中的应用 39 选择犖个粒子 2) 更新 : 由动态模型狊狋 - 狊狋 -1 = 犃 ( 狊狋 -1- 狊狋 -2) + 犅狋获取样本集珟犛狋 3) 计算权值 : 1 计算每一个样本与目标的距离 : 犇 = 犱 ( 狔 )= 槡 1-ρ [^ 狆 ( 狔 ), 狇 ] 2 用下式给每一个样本加权 : ( 狀 ) 狑 = 1 2 槡 2 πσ e 犇 2σ 2 4)MeanShift 搜索 : 将上述 MeanShift 迭代算法用于每一个粒子 5) 选择性再采样 : 如果有效的粒子数目小于某个阈值, 选择犖个权值相等的粒子 6) 估计 : 计算样本集的均值 犖犈 [ 犛狋 ]= 狑狀 =1 5 实验结果和分析 ( 狀 ) ( 狀 ) 狋狋 采用 VC++6.0, 自带摄像头条件下进行实现 实验中采用上面提供的方法进行跟踪, 基于椭圆的梯度模型和颜色直方图提供线索 这两种线索互相补充, 对于梯度模型, 当存在人脸转动, 尤其当人背对摄像机时, 算法不受影响, 而颜色直方图中的粒子权值较小 ; 当人脸边缘受背景干扰时, 颜色直方图本是对区域内的色彩的统计特征, 狊 可以处理复杂背景下的跟踪, 算法优于前者 实验中图 1 是来自 AR 视频人脸库中的视频, 包括了光线的变化, 图 2 图 3 是自拍的视频序列 其中图 3a 是本文跟踪结果, 图 3b 是单肤色跟踪结果 图 2 图 1 正面人脸和部分遮挡情况 复杂环境下遮挡的人脸本文跟踪结果 图 3 犪 手臂干扰下本文跟踪结果 图 3 犫手臂干扰下肤色单线索的跟踪结果 6 结论本文提出了以梯度和颜色直方图相融合, 对不同色彩空间中的分量进行结合, 作为跟踪线索, 将 MeanShift 算法嵌入到粒子滤波器中, 较好地克服了粒子退化 目前对于丢失跟踪情况进行改进还有一定的困难, 这也是以后研究的重点 参考文献 : [1] BHUIYAN MdAlAmin,AMPORNARAMVETH Vuthichai,MUTO Shinyo,etal.Facedetection andfacialfeaturelocalizationforhumanmachinein terface[j]. 犖犐犐犑狅狌狉狀犪犾,2003,5(3):2539. [2] ZENG W,GAO W,ZHANG T,etal.Image guarder:aninteligentdetectorforadultimages [C].Proceedingsofthe6th Asian Conferenceon ComputerVision.JejuIsland,Korea,2004: [3] ISARD M,BLAKE A.Condensationconditional density propagation for visual tracking [J]. 犐狀狋犲狉狀犪狋犻狅狀犪犾犑狅狌狉狀犪犾狅犳犆狅犿狆狌狋犲狉犞犻狊犻狅狀,1998, 29(1):528. [4] SHAN Caifeng,WEIYucheng,TAN Tieniu,et al.realtimehandtrackingbycombiningparticle filteringand meanshift [C].SixthIEEEInterna tionalconferenceon Automatic Faceand Gesture Recognition.Seoul,Korea:IEEE ComputerSocie ty,2004: [5] 方帅, 迟健男, 徐心和. 视频监控中的运动目标跟踪算法 [J]. 控制与决策,2005,20(12): , [6] 孙彩堂, 周春光, 周逢道, 等. 基于梯度和颜色直方图相融合方法的人脸跟踪 [J]. 吉林大学学报 : 信息科学版,2004,22(5): [7] 吴绿芳, 雷蕴奇, 魏癉, 等. 基于肤色模型和梯度算子的正面人脸轮廓提取 [J]. 电脑与信息技术,2008, 16(1):14. [8] COMANICIU D,RAMESH V.Meanshiftandop timalpredictionforeficientobjecttracking[c]. ProcoftheIEEEInternationalConferenceonImage Processing,Vancouver,Canada,2000:7073. ( 编校 : 李宗红 )