黄酮类抗氧化剂结构- 活性关系的理论解释* 张红雨单位：山东师范大学生物系动物抗性生物学省重点实验室, 济南 250014 *山东师范大学博士科研启动基金资助项目1998-03-04 收稿， 1998-06-01 收修改稿致谢在计算过程中与中国科学院研究生院颜达予教授进行了有益的讨论，在此致以诚挚谢意.摘要用 AM1方法对若干黄酮类抗氧化剂做了计算. 发现 : (1) 黄酮化合物邻二酚羟基清除自由基的活性强于间二酚羟基. 原因一是前者半醌式自由基与邻位酚羟基形成分子内氢键, 从而更稳定 ; 二是前者半醌式自由基通过共振形成邻苯醌, 这使其未成对电子密度在邻位氧上有较多分布, 内能更低 . (2) 色原酮类黄酮化合物 C环的吸电子性质使它对A环酚羟基有钝化作用, 使其更不活泼 . 由于 B环受C环影响较小 , 而且大多数黄酮类抗氧化剂B环为邻二酚羟基取代, 因此实验总结出的 B 环酚羟基活性高的规律得以解释. 关键词黄酮类抗氧化剂AM1方法结构 - 活性关系理论解释鉴于氧自由基与疾病的关系十分密切而且又是食品氧化的主要原因［1,2 ］, 寻找抗氧化剂的工作已在不同领域广泛展开［ 3,4 ］. 由于人工合成的抗氧化剂存在副作用大及价格昂贵等多方面的缺陷, 因此近来人们逐渐将注意力转向植物中蕴藏的丰富的天然抗氧化剂, 其中黄酮类化合物(flavonoids)是研究较多的一类［5,6 ］. 以前黄酮类化合物主要是指基本母核为2- 苯基色原酮 (2-phenylchromone)的化合物 , 现在则是泛指2 个苯环 (A 与 B环 ) 通过中央三碳链相互联结而成的一系列化合物 ( 图 1)［ 7］. 它们的种类很多, 大多在各环都有酚羟基取代. 近来大量的体内和体外研究表明黄酮类化合物有较强的抗氧化活性［8］, 由于它们同时也具有各种药理作用且毒副作用很小, 因而特别引人注目, 并且作为抗氧化药物很有发展潜力. 图 1 黄酮母核结构式2- 苯基色原酮结构式 C6-C3-C6 联结形式在黄酮类抗氧化剂的作用机制中, 通过酚羟基与氧自由基反应生成较稳定的半醌式自由基, 从而中止链式反应无疑是最主要的. 对这种机制的结构-活性关系 (structure-activity relationships)的研究发现黄酮各个环上的酚羟基活性相差较大, B环酚羟基活性最高, 当 C环为色原酮时 , 其上的酚羟基也有一定作用 , A 环酚羟基活性最弱［9］. 但这一经验规律尚无理论解释, 这无疑限制了今后合成、筛选性能更优良的黄酮类抗氧化剂. 为此我们用半经验量子化学方法A...
