[發明專利]花色苷抗氧化活性三維定量構效關系模型的構建方法

有效

• 申請號: 201310022097.1
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN103093100A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 敬璞;李平凡;錢柄俊;隋中泉;趙淑娟
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本發明涉及一種花色苷抗氧化劑抗氧化活性三維定量構效關系模型的構建方法及應用，具體涉及利用已知活性的花色苷物質為研究對象，構建抗氧化活性三維定量構效關系的方法，并且利用構建的模型進行未知化合物活性的預測和構效關系的合理闡釋。

背景技術

自由基是生物體生命活動中產生的一種中間產物。機體在正常情況下，自由基的產生和消除處于動態平衡中，但是若體內自由基產生過多或是沒有及時清除，過多的自由基就會對機體有破壞作用，導致人體正常細胞和組織的損壞，從而引起很多疾病，如心血管疾病、衰老、腫瘤、老年癡呆癥等。

鑒于過量的自由基對機體的損傷，所以必須有一些能夠減輕或消除自由基危害的物質，起到抗氧化性，那這類物質就是抗氧化劑。

抗氧化劑從廣義上講是指一切能夠直接清除自由基，或是抑制啟動自由基鏈式反應，終止自由基反應，或是可提高內源性抗氧化物質水平的化合物。抗氧化劑按其來源一般分為兩類，一類是合成抗氧化劑，一類是天然抗氧化劑。

目前常見的合成抗氧化劑有BHT(2,6-二叔丁基對甲酚)、BHA(丁香羥基茴香醚)、TBHQ(叔丁基對苯二酚)。合成抗氧化劑的抗氧化性很強，但是隨著人們認識和研究的深入，這些物質對人體能夠造成傷害，使得合成抗氧化劑在食品中的添加受到很大的限制，所以探索天然抗氧化劑成為一個研究趨勢。

目前研究的可以作為天然抗氧化劑的物質主要有多酚類、維生素類、多糖、萜類、黃酮類、多肽類等。這些物質一般都是來源于植物，安全，無毒，作為功能食品營養因子而受到廣泛的研究。

三維定量構效關系模型是一種借助分子的理化性質參數或是結構參數，以數學和統計學手段定量研究有機小分子與生物大分子相互作用、有機小分子在生物體內吸收、分布、代謝、排泄等生理相關性質的方法。目前廣泛使用的三維定量構效關系研究方法主要有比較分子立場分析法(CoMFA)和分子相似性系數分析法(CoMSIA)。

隨著科學技術的發展和理論計算模擬軟件的不斷開發，構效關系的研究也得到了很大程度的發展。三維定量構效關系主要是考慮了化合物分子的三維立體構象，這對表征立體構象對活性的影響很關鍵，其能更精確的反映分子在特定條件下的穩定構象和生物活性的關系，揭示分子的活性部位，進而闡釋活性關系的機理。因此構效關系研究在抗氧化活性方面正發揮著越來越重要的作用。

發明內容

本發明針對現有技術對抗氧化活性機理闡釋的不足，提供了一種花色苷抗氧化劑抗氧化活性三維定量構效關系模型的構建方法及應用。所述方法以已知活性和結構的花色苷抗氧化劑為研究對象，利用三維定量構效關系技術，采用分子力場法(CoMFA)和分子相似性系數分析法(CoMSIA)分析，通過分子構象優化、參數優化等技術建立準確的花色苷抗氧化劑抗氧化活性三維定量構效關系模型。所構建模型能夠快速預測未知活性化合物的活性，并且能夠合理闡釋花色苷抗氧化活性大小與其結構特征的關系。

為實現上述目的，本發明所采用以下方案：

一種花色苷抗氧化劑抗氧化活性三維定量構效關系模型的構建方法，包括以下步驟：

（1）測定花色苷物質的抗氧化活性大小，并將其隨機分組為測試集和訓練集，生物活性指標采用抗氧化活性的負對數表示；

（2）使用軟件分析獲得訓練集和測試集中的化合物的三維空間結構，經構象優化獲得優化的三維空間結構模型；

（3）以步驟（2）中優化得到的三維空間結構模型的公共剛性骨架為基礎，以訓練集中抗氧化活性最大的分子為模板進行分子疊合；

（4）用小分子探針搜尋疊合后化合物周圍的力場信息計算力場值；

（5）對步驟（4）獲得的力場信息與訓練集中的化合物的生物活性值進行偏最小二乘法回歸，獲得花色苷物質抗氧化活性三維定量構效關系模型。