阿魏酸低聚物（FAOs）的抗氧化与黄嘌呤氧化酶（XO）抑制双重功能理论评估：四聚体作为卓越候选分子

《Food Bioscience》：Antioxidant and Xanthine Oxidase Inhibitory Theoretically Evaluation of Ferulic Acid Oligomers: Tetramers as Outstanding Dual-functional Candidates

本研究通过DFT计算和分子对接，系统揭示了阿魏酸低聚物（FAOs）的构效关系及其黄嘌呤氧化酶（XO）抑制潜力。四聚体结构（TeFA）展现出最优自由基清除能力，分子对接进一步鉴定出TeFA5-8-8-5与TeFA2-2-3-3为兼具抗氧化与XO抑制功能的双重候选分子，为开发天然抗氧化剂和痛风治疗药物提供重要理论依据。

　　

Highlight

本研究通过理论计算与分子对接分析，首次系统揭示阿魏酸低聚物（FAOs）从二聚体到六聚体的构效关系及其黄嘌呤氧化酶（XO）抑制潜力。四聚体结构（TeFA）展现出卓越的自由基清除能力与稳定的分子轨道特性，被鉴定为兼具抗氧化与XO抑制功能的双重候选分子，为天然抗氧化剂开发和痛风药物设计提供新思路。

Computational details

所有气相与溶剂介质中阿魏酸（FA）及其低聚物的几何结构均采用杂化泛函方法B3LYP和M06-2X，结合6-311++G(d,p)与6-311G(d)基组，通过Gaussian09软件进行计算。B3LYP方案在预测基态结构、电子特性（包括抗自由基活性参数）方面表现出优异性能。

Conformational and geometrical structures

通过对FA各点位进行脱氢全局优化，构建了二聚体（DFA）的最低能量几何结构（LS）。最稳定的DFA3-5结构由两个FA分子通过甲基脱氢形成，其苯环和支链结构赋予分子更高的构象灵活性与反应位点多样性。

Conclusions

本研究采用M062X/6-311++G*//B3LYP/6-311G方法系统分析了FAOs的结构-抗氧化活性关系，并通过BDE、IP、PDE、PA和ETE参数全面解析其抗氧化机制。结果表明，DFA3-3在气相和溶剂介质中均表现出优异的抗氧化活性，而四聚体TeFA5-8-8-5和TeFA2-2-3-3通过优化氢键和疏水相互作用，被鉴定为兼具强抗氧化性与XO抑制活性的双功能候选分子，具备开发为天然抗氧化剂和抗痛风药物的巨大潜力。