[发明专利]花色苷抗氧化活性三维定量构效关系模型的构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种花色苷抗氧化剂抗氧化活性三维定量构效关系模型的构建方法及应用，具体涉及利用已知活性的花色苷物质为研究对象，构建抗氧化活性三维定量构效关系的方法，并且利用构建的模型进行未知化合物活性的预测和构效关系的合理阐释。

背景技术

自由基是生物体生命活动中产生的一种中间产物。机体在正常情况下，自由基的产生和消除处于动态平衡中，但是若体内自由基产生过多或是没有及时清除，过多的自由基就会对机体有破坏作用，导致人体正常细胞和组织的损坏，从而引起很多疾病，如心血管疾病、衰老、肿瘤、老年痴呆症等。

鉴于过量的自由基对机体的损伤，所以必须有一些能够减轻或消除自由基危害的物质，起到抗氧化性，那这类物质就是抗氧化剂。

抗氧化剂从广义上讲是指一切能够直接清除自由基，或是抑制启动自由基链式反应，终止自由基反应，或是可提高内源性抗氧化物质水平的化合物。抗氧化剂按其来源一般分为两类，一类是合成抗氧化剂，一类是天然抗氧化剂。

目前常见的合成抗氧化剂有BHT(2,6-二叔丁基对甲酚)、BHA(丁香羟基茴香醚)、TBHQ(叔丁基对苯二酚)。合成抗氧化剂的抗氧化性很强，但是随着人们认识和研究的深入，这些物质对人体能够造成伤害，使得合成抗氧化剂在食品中的添加受到很大的限制，所以探索天然抗氧化剂成为一个研究趋势。

目前研究的可以作为天然抗氧化剂的物质主要有多酚类、维生素类、多糖、萜类、黄酮类、多肽类等。这些物质一般都是来源于植物，安全，无毒，作为功能食品营养因子而受到广泛的研究。

三维定量构效关系模型是一种借助分子的理化性质参数或是结构参数，以数学和统计学手段定量研究有机小分子与生物大分子相互作用、有机小分子在生物体内吸收、分布、代谢、排泄等生理相关性质的方法。目前广泛使用的三维定量构效关系研究方法主要有比较分子立场分析法(CoMFA)和分子相似性系数分析法(CoMSIA)。

随着科学技术的发展和理论计算模拟软件的不断开发，构效关系的研究也得到了很大程度的发展。三维定量构效关系主要是考虑了化合物分子的三维立体构象，这对表征立体构象对活性的影响很关键，其能更精确的反映分子在特定条件下的稳定构象和生物活性的关系，揭示分子的活性部位，进而阐释活性关系的机理。因此构效关系研究在抗氧化活性方面正发挥着越来越重要的作用。

发明内容

本发明针对现有技术对抗氧化活性机理阐释的不足，提供了一种花色苷抗氧化剂抗氧化活性三维定量构效关系模型的构建方法及应用。所述方法以已知活性和结构的花色苷抗氧化剂为研究对象，利用三维定量构效关系技术，采用分子力场法(CoMFA)和分子相似性系数分析法(CoMSIA)分析，通过分子构象优化、参数优化等技术建立准确的花色苷抗氧化剂抗氧化活性三维定量构效关系模型。所构建模型能够快速预测未知活性化合物的活性，并且能够合理阐释花色苷抗氧化活性大小与其结构特征的关系。

为实现上述目的，本发明所采用以下方案：

一种花色苷抗氧化剂抗氧化活性三维定量构效关系模型的构建方法，包括以下步骤：

（1）测定花色苷物质的抗氧化活性大小，并将其随机分组为测试集和训练集，生物活性指标采用抗氧化活性的负对数表示；

（2）使用软件分析获得训练集和测试集中的化合物的三维空间结构，经构象优化获得优化的三维空间结构模型；

（3）以步骤（2）中优化得到的三维空间结构模型的公共刚性骨架为基础，以训练集中抗氧化活性最大的分子为模板进行分子叠合；

（4）用小分子探针搜寻叠合后化合物周围的力场信息计算力场值；

（5）对步骤（4）获得的力场信息与训练集中的化合物的生物活性值进行偏最小二乘法回归，获得花色苷物质抗氧化活性三维定量构效关系模型。