二烯丙基硫醚(DAS)的结构特性与生物活性机制：基于DFT计算的电子光谱、分子对接及药物开发潜力研究

这篇综述运用密度泛函理论(DFT)系统解析了蒜源活性物质二烯丙基硫醚(DAS)的构效关系。研究通过前沿分子轨道(FMO)、自然键轨道(NBO)和分子静电势(MEP)分析，揭示了硫中心电荷离域导致的特殊S–C键特性；结合紫外光谱(UV-vis)和分子对接证实了其在极性溶剂中的稳定性及与蛋白靶点(3IAI/3E4E/4EY7)的π-硫相互作用，为开发符合Lipinski规则的口服抗炎/抗癌药物提供了理论依据。

　　

Highlight

这项研究采用B3LYP/6-311++G(d,p)水平的密度泛函理论(DFT)计算优化了DAS结构。前沿分子轨道(FMO)与全局反应参数(GRP)分析显示：在极性溶剂(如DMSO)中，DAS的HOMO-LUMO能隙、化学硬度和亲电性均显著增加，表明其虽稳定性增强但仍保持反应活性。这种电子行为通过自然键轨道(NBO)分析得到进一步验证——硫原子与烯丙基间的超共轭相互作用导致显著电荷离域，形成独特的S–C部分双键特征。

Methodology

计算使用Gaussian 09 W和GaussView 6.0.16软件完成。基于密度泛函理论(DFT)框架，采用含Becke三参数和Lee-Yang-Parr泛函的B3LYP方法，配合6-311++G(d,p)基组进行几何结构优化，该优化后的构型作为后续计算基础。

Geometry optimization

采用B3LYP/6-311++G(d,p)对DAS几何优化显示：硫原子与两个结构对称的烯丙基(-CH₂-CH=CH₂)形成1.851 ?的C-S键，而sp³-sp²杂化碳键长为1.496 ?（注：相似数值因结构对称性未全部列出）。

Conclusion

本研究通过DFT计算揭示了DAS在极性环境中的特殊电子行为：溶剂极性增强会像"分子刹车"般增大能隙，但硫原子仍通过"电子高速公路"实现电荷离域。分子静电势(MEP)与福井函数分析共同指认了硫亲电位点和烯丙基氢亲核位点，而分子对接则发现其与靶蛋白存在"硫-π握手"相互作用，这些发现为设计基于DAS的抗菌/抗炎药物提供了关键理论路线图。