两种醛类化合物抑制黄嘌呤氧化酶的机制研究：动力学、分子模拟与细胞水平验证

本研究系统揭示对香豆醛（CA）和对羟基苯甲醛（HA）通过混合型抑制机制调控黄嘌呤氧化酶（XOD）活性，证实其通过氢键和疏水作用稳定结合酶活性中心，在细胞层面有效降低尿酸（UA）和超氧阴离子水平，为天然XOD抑制剂的开发提供理论依据。

　　

亮点

材料

黄嘌呤、XOD（7.2 单位/毫升，来源于牛奶）、别嘌呤醇（AP）、对香豆醛（CA）、对羟基苯甲醛（HA）和尿酸（UA，纯度＞98%）购自Sigma-Aldrich公司。6-羟基-2,5,7,8-四甲基色满-2-羧酸（Trolox）、2,2′-偶氮二(2-甲基丙脒)二盐酸盐（AAPH）和2,2-二苯基-1-苦基肼基（DPPH）购自北京伊桑汇通科技有限公司。2,2′-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐（ABTS）和荧光素钠购自专业试剂供应商。

CA和HA的抗氧化活性

本研究评估了两种醛类化合物的抗氧化能力，包括ABTS•⁺和DPPH•清除能力以及氧自由基吸收能力（ORAC）值。部分结果以IC₅₀表示（数值越低表明抗氧化活性越强），ORAC值以阳性对照当量表示（数值越高表明抗氧化能力越强）。CA和HA的抗氧化活性数据如表1所示。

结果显示CA（IC₅₀值显著低于HA）展现出更强的自由基清除能力，其ORAC值达到Trolox当量的3.2倍，表明其具有优异的链式反应抗氧化特性。分子结构分析表明，CA分子中的共轭双键体系增强了其电子离域能力，从而提升了自由基中和效率。

结论

本研究系统阐明了CA和HA对XOD的抑制特性及作用机制。两种化合物均作为混合型抑制剂，通过氢键作用、疏水相互作用和构象调节抑制XOD活性。分子对接和动力学模拟进一步揭示了它们与活性口袋关键残基的稳定结合，并伴随局部结构重排从而增强抑制效能。在细胞层面，这两种醛类化合物显著降低尿酸生成并提升总抗氧化 capacity，展现了其作为功能性健康食品成分的应用潜力。