黄芪异黄酮类化合物抗氧化活性的密度泛函理论研究

本文采用密度泛函理论中的B3LYP方法在6-311G(d,p)水平上对黄芪中的四种异黄酮类化合物毛蕊异黄酮、毛蕊异黄酮苷、芒柄花素、芒柄花苷进行了优化计算,从四个分子的几何结构、酚羟基氢原子上的NBO电荷、酚羟基解离能、HOMO和LUMO能级以及其能级差△E(LUMO-HOMO)等方面分析了四种黄芪异黄酮类化合物清除自由基的活性。C3’位的酚羟基为毛蕊异黄酮苷元及其苷分子的最大可能活性位点,C7位酚羟基也具有一定的活性,可以增加分子本身的抗氧化活性,C7位酚羟基为芒柄花素分子的活性位点。C3’位或C7位上酚羟基氢原子带正电荷越大、酚羟基的解离能越小、△E(LUMO-HOMO)越小、HOMO能级相对越高分子的抗氧化活性越高。糖苷取代C7位酚羟基上的H原子,可以提高HOMO、LUMO的轨道能级,但是分子失去了7位酚羟基,从而降低了毛蕊异黄酮苷分子的抗氧化活性。结果表明,四种黄芪异黄酮类化合物的抗氧化能力大小为:毛蕊异黄酮>毛蕊异黄酮苷>芒柄花素>>芒柄花苷。对芒柄花素和羟基自由基反应的过渡态进行了计算研究。