吡啶-吡唑杂化衍生物的合成及抗氧化机制研究：基于iNOS抑制剂的DFT计算、分子对接与分子动力学模拟

本研究通过合成新型吡啶-吡唑杂化化合物（5a-i），结合光谱表征（FT-IR/1H NMR/13C NMR）与DFT计算，揭示其抗氧化活性与结构关系。重点化合物5b（对甲氧基衍生物）展现卓越DPPH自由基清除能力（SC50 1.88±0.01 mM），并通过分子对接（iNOS靶点，结合能-9.0717 kcal/mol）和100 ns分子动力学模拟（结合自由能-35.8 kcal/mol）证实其稳定相互作用，为抗氧化药物设计提供新思路。

　　

Highlight

关键实验发现表明，合成的吡啶-吡唑化合物（5a-i）的抗氧化活性存在显著差异。DPPH自由基清除实验显示：未取代化合物5a的SC₅₀为5.57±0.19 mM，而对甲氧基衍生物5b表现出最强的抗氧化活性（SC₅₀ 1.88±0.01 mM）。对甲基衍生物5c（SC₅₀ 3.21±0.12 mM）相较于基础化合物活性提升，凸显电子供体基团（如甲氧基和甲基）对增强抗氧化能力的决定性作用。

Chemistry

合成路线通过异烟酸肼（2）与多种吡唑甲醛衍生物（4a-i）缩合，构建新型吡啶-吡唑杂化体（5a-i）。异烟酸肼的制备包含两步：异烟酸在浓H₂SO₄存在下与乙醇酯化生成乙基异烟酸酯（1），再与水合肼反应。吡唑甲醛衍生物则通过Vilsmeier-Haack甲酰化反应获得，为后续结构修饰奠定基础。

Conclusion

分子对接研究表明，所有化合物与诱导型一氧化氮合酶（iNOS，PDB 3E7G）的结合得分介于-7.9985至-9.0717 kcal/mol，其中5b展现出最优结合模式。100 ns分子动力学模拟进一步验证：5b与iNOS形成稳定复合物（质心距离4.040 ?），维持94.884个氢键网络，结合自由能低至-35.8 kcal/mol。这些发现为基于吡啶-吡唑骨架的抗氧化药物开发提供了理论依据与实验支撑。