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高尿酸血症（hyperuricemia）是一种由于体内尿酸水平升高而引起的代谢性疾病,可导致痛风、心血管疾病和肾功能衰竭等各种疾病。黄嘌呤氧化酶（XO）是核酸代谢的关键酶,催化次黄嘌呤和黄嘌呤生成尿酸。红棓酚（purpurogallin）是从植物中分离得到的天然多酚类化合物,具有显著的XO抑制活性,但因其易被氧化需通过结构修饰进行改造以开发成为先导药物。本论文以红棓酚为研究对象,进行生物活性和结构修饰的研究,主要包含以下几个方面的工作:第一部分,红棓酚对黄嘌呤氧化酶抑制作用研究。以焦性没食子酸和碘酸钠为原料合成红棓酚,HPLC法测定红棓酚对XO抑制活性,其半数抑制浓度IC50=（5.60±0.13）× 10-6 mol/L 与别嘌呤醇 IC50=（2.02± 0.03）× 10-6 mol/L 相近。通过酶抑制动力学、荧光光谱、圆二色谱（CD）和分子对接的方法研究红棓酚对XO活性的抑制机理。酶动力学结果表明,红棓酚对XO有较强的抑制作用,呈可逆混合型。荧光光谱结果表明,红棓酚通过自发和放热的静态猝灭过程表现出很强的荧光猝灭效应,这种相互作用主要由氢键和范德华力驱动。同步荧光实验证实,红棓酚增加了酪氨酸残基和色氨酸残基周围微环境的极性。圆二色谱分析表明,红棓酚诱导XO的构象变化,增加α-螺旋,减少β-strand和无规卷曲结构。进一步的分子对接表明,红棓酚结合在XO的活性中心钼原子区域,阻碍了 XO与底物的结合;同时与氨基酸残基（Arg880、Thr1010、Val1011和 Glu1261）形成氢键,与 Leu1014、Phe1009、Leu873、Glu802、Phe914、Ala1079、Ala1078形成疏水相互作用,增强红棓酚与XO结合的稳定性。本研究首次系统阐明红棓酚对XO抑制作用机理,为红棓酚后续研究提供可靠的依据。第二部分,红棓酚结构修饰与黄嘌呤氧化酶抑制活性研究。多酚类化合物在机体生理环境中易被氧化生成新的物质,红棓酚与半胱氨酸酯,1,1-二苯基-2-苦基肼自由基（DPPH）在体外模拟生理环境下易发生氧化反应生成产物5,6,7,8-四羟基-2,3-二氢苯并[4,5]环庚[1,2-b][1,4]噻嗪-3-羧酸乙酯（c）。测得产物c对XO的抑制活性低于红棓酚,不利于红棓酚作为有效的XO抑制剂进行体内研究,需对红棓酚进行结构修饰以增强其抗氧化能力。酚类化合物酰化和烷基化的结构修饰在增强抗氧化性、提高稳定性和增强药物活性等方面应用广泛。红棓酚与R-酸酐为原料通过亲核取代反应生成7个酰化衍生物,分别是3,4,6-三羟基-5-氧代-5H-苯并环庚烯-2-乙酸酯（a 1）、3,4,6-三羟基-5-氧代-5H-苯并环庚烯-2-丙酸酯（a2）、3,4,6-三羟基-5-氧代-5H-苯并环庚烯-2-丁酸酯（a3）、3,4,6-三羟基-5-氧代-5H-苯并环庚烯-2-戊酸酯（a 4）、3,4,6-三羟基-5-氧代-5H-苯并环庚烯-2-己酸酯（a 5）、3,4,6-三羟基-5-氧代-5H-苯并环庚烯-2-庚酸酯（a 6）、3,4,6-三羟基-5-氧代-5H-苯并环庚烯-2-辛酸酯（a7）。红棓酚与卤代烷为原料通过亲核取代反应合成21个烷基化衍生物,分别为3,4,6-三羟基-2-甲氧基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 1）、2,4,6-三羟基-3-甲氧基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 2）、4,6-二羟基-2,3-二甲氧基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 3）、3,4-二羟基-2,6-二甲氧基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 4）、4-羟基-2,3,6-三甲氧基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 5）、2-乙氧基-3,4,6-三羟基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 6）、3-乙氧基-2,4,6-三羟基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 7）、3,4,6-三羟基-2-丙氧基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 8）、2,4,6-三羟基-3-丙氧基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 9）、2-丁氧基-3,4,6-三羟基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 10）、3-丁氧基-2,4,6-三羟基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 11）、3,4,6-三羟基-2-戊氧基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 12）、2,4,6-三羟基-3-戊氧基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 13）、2-己氧基-3,4,6-三羟基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 14）、3-己氧基-2,4,6-三羟基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 15）、2-庚氧基-3,4,6-三羟基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 16）、3-庚氧基-2,4,6-三羟基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 17）、3,4,6-三羟基-2-辛氧基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 18）、2,4,6-三羟基-3-辛氧基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 19）、2-苄氧基-3,4,6-三羟基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 20）、3-苄氧基-2,4,6-三羟基-5H-苯并环庚烯-5-酮（b 21）。对红棓酚修饰产物XO抑制活性进行筛选,得到酰化衍生物对XO抑制作用较强,维持在与红棓酚相近水平,且随碳链的延长逐渐降低,以衍生物a 1抑制活性最高,测得其半数抑制浓度为IC50=（5.08±0.08）× 10-6 mol/L。烷基化衍生物对XO抑制活性均明显下降,低于红棓酚,表明烷氧键的生成使红棓酚抑制XO作用减弱,且2-位羟基比3-羟基在红棓酚对XO的抑制中起更重要的作用。分子对接技术进一步提供a 1与c对XO的结合方式。对a 1进行体外模拟生理环境下稳定性分析,结果表明a1可显著抑制氧化反应的发生,具有较强抗氧化能力。本论文以红棓酚为研究对象,通过研究阐明红棓酚与XO相互作用机理,并通过结构修饰得到一系列红棓酚衍生物,丰富红棓酚类天然产物化合物库,筛选出维持原有XO抑制活性且稳定性强的红棓酚衍生物,为红棓酚后续体内外研究提供重要依据。