羟基酪醇、酪醇及其乙酸衍生物在帕金森病中的抗氧化效能：多尺度计算研究揭示协同神经保护机制

　　本文采用多尺度计算策略，系统研究了羟基酪醇、酪醇等同系物及其乙酰化衍生物对自由基（ROO•/HOO•）的清除机制与MAO-A酶抑制效能。通过DFT（密度泛函理论）、分子对接与动力学（MD）模拟，揭示其通过氢键与疏水作用稳定结合靶点，ADMET分析证实其良好药代动力学特性，为帕金森病抗氧化治疗提供新型候选分子。

　　

Highlight

通过多尺度计算策略，我们揭示了羟基酪醇（M4分子）在六种研究分子中展现出最强的抗氧化潜力。其对ROO^•和HOO^•自由基的高结合亲和力及有利热力学参数，证实SET-PT（单电子转移-质子转移）途径为最有效的自由基清除机制。DFT分析突显其儿茶酚环作为氧化还原活性中心，凭借双供体-受体特性有效稳定自由基物种。相互作用研究（包括Hirshfeld表面分析、QTAIM和NCI-IRI）揭示了由传统氢键主导、辅以疏水非共价接触的稳定作用模式。

Computational methodology

采用量子力学DFT（密度泛函理论）框架研究抗氧化剂与自由基（ROO^•/HOO^•）的非共价相互作用。所有分子结构通过GaussView5.0构建，并在Gaussian09软件中使用M06-2X/6-311G++(d,p)基组进行优化。JoinMolecule与ArgusLab软件用于生成和可视化抗氧化剂-自由基复合物。

Reactivity of ROO^• and HOO^• radicals with phenolic compounds/derivatives

本研究基于关键结构特征（含至少一个酚羟基）筛选出一系列具有已知抗氧化活性的酚类化合物及其衍生物（图1和表1）。其分子特性显著增强与ROS（如ROO^•和HOO^•）的反应性，这些自由基参与生物系统中的氧化应激过程。计算得到的这些抗氧化剂-自由基复合物的IE（电离能）值（表2）通常被作为定量描述其电子转移能力的指标。

Conclusion

我们的计算结果表明，M4在所有研究分子中表现出最高的抗氧化潜力。其对ROO^•和HOO^•自由基的强结合亲和力以及有利的热力学参数，证实SET-PT途径是最有效的自由基清除机制。DFT分析突显了M4的儿茶酚环作为氧化还原活性热点，其双供体-受体特性能够有效稳定自由基物种。相互作用研究（包括Hirshfeld表面分析、QTAIM和NCI-IRI）揭示了由传统氢键主导、辅以疏水非共价接触的稳定模式。