利用密度泛函理论（DFT）研究Syzygium nervosum中生物活性萜类化合物清除羟基自由基的机制

《Scientific Reports》：DFT investigation of hydroxyl radical scavenging mechanisms in bioactive terpenoids from Syzygium nervosum

　　

摘要

活性氧物种，尤其是羟基自由基（\({\hbox {OH}^{\bullet }}\)），会引发氧化应激和细胞损伤。本研究采用密度泛函理论（M06-2X/def2-TZVP//M06-2X/ma-def2-SVP，结合SMD溶剂化模型），从Syzygium nervosum中分离出的十三种萜类化合物中筛选出最具潜力的抗氧化剂。自由基加合物的形成（RAF）是主要的清除机制，其动力学障碍较低（14–49 kJ/mol），表明这些化合物在室温下具有反应活性。脱氢异长叶烯的RAF障碍最低（14 kJ/mol），且具有出色的多机制清除能力，因此是实验验证的首选候选物。(+)-胡萝卜素在多种清除机制中表现出平衡的活性，非常适合用于广谱抗氧化应用；而(-)-桃金娘醇在单萜类化合物中表现出最佳的RAF清除效果。由于\(\pi\)共轭结构的增强，倍半萜类化合物在电子转移方面优于单萜类化合物，而单萜类化合物则在自由基加合反应动力学方面表现更优。氧功能化、共轭程度以及反应位点的可及性是决定抗氧化能力的关键因素。这些计算预测为在生物测定指导下对脱氢异长叶烯、(+)-胡萝卜素和(-)-桃金娘醇进行优先筛选提供了科学依据，有助于加速发现用于烧伤伤口愈合、神经保护和氧化应激管理的新抗氧化剂。