基于多光谱与分子动力学模拟探究杏多糖、阿魏酸及锌离子互作机制与生物活性

本研究通过构建杏多糖(AP)、阿魏酸(F)与锌离子(Z)的二元(APF/APZ)及三元复合物(APFZ/APZF)，综合运用光谱技术与分子对接揭示其通过氢键、疏水作用及金属螯合形成的非共价结合机制。三元复合物（尤其APZF）显著提升结晶度与粒径，并展现最优抗氧化活性与α-葡萄糖苷酶抑制能力，为功能性复合物开发提供理论依据。

　　

Highlight

Materials and chemicals

干燥杏肉购自山东加工厂。阿魏酸（Ferulic acid，批号20241125，纯度99%）购自陕西渭南东江实业有限公司。DPPH、ABTS及ZnSO₄·7H₂O购自国药化学试剂有限公司（上海）。源自酿酒酵母的α-葡萄糖苷酶（≥50 U/mg）及对硝基苯-α-d-吡喃葡萄糖苷（PNPG）购自上海源叶生物科技有限公司。

Ferulic acid, Zn and polysaccharides in complexes

表1展示了AP及其复合物中阿魏酸结合量、锌螯合量及多糖含量。五个样品的多糖含量范围在693.68±0.03 mg/g至798.41±0.01 mg/g之间。AP中未检测到锌和阿魏酸，APZ中锌含量为43.43 ± 0.02 mg/g。APF中阿魏酸含量为121.21 ± 0.49 mg/g。APZF中锌和阿魏酸含量分别为170.59 ± 1.26 mg/g和36.71 ± 0.03 mg/g。APFZ中锌和阿魏酸含量分别为36.71 ± 0.03 mg/g和170.04 ± 0.02 mg/g。APZF中锌含量显著高于APZ和APFZ（p < 0.05），而APFZ中阿魏酸含量显著高于APF和APZF（p < 0.05）。这些结果表明，添加顺序显著影响锌和阿魏酸的结合效率。

Conclusions

本研究通过将Zn²⁺和阿魏酸依次接枝到杏多糖上，成功合成了两种二元复合物（APZ和APF）和两种三元复合物（APZF和APFZ）。结果表明，复合物的物理化学结构和生物活性随着添加类型和顺序的变化而显著改变。UV-Vis和FTIR光谱、粒径电位、XRD结果证实了复合物的成功制备。分子对接进一步揭示了阿魏酸与AP之间存在三个氢键相互作用，以及锌离子与AP上的羟基之间存在金属螯合相互作用。APZF表现出最强的体外抗氧化和降血糖活性，显著优于AP和其他二元复合物。此外，APZF与α-葡萄糖苷酶结合形成结构稳定的复合物，其中阿魏酸可与α-葡萄糖苷酶上的ARG-400和TYR-389氢键结合，杏多糖则与ASP-344、GLU-311、ASN-276、ASP-275、GLU-223和ARG-239氢键结合。