抗氧化肽不但具有抗氧化能力,同时还兼具营养性、安全性,因此抗氧化肽的生产应用方面的拓展己经成为食品和医药工业的研究热点。目前抗氧化肽的研究较多集中在从各类蛋白水解物中分离纯化抗氧化活性肽,对于抗氧化肽结构与活性之间的相互关系研究相对较少。谷胱甘肽是动植物体内广泛存在用以抵御氧化损伤的多功能抗氧化肽。因此,本文基于谷胱甘肽结构进行了11种三肽的设计,采用固相合成法合成,综合评价其化学抗氧化活性及细胞抗氧化活性,并采用偏最小二乘法构建多肽结构-活性定量构效关系方程。同时将合成三肽用于氧化损伤的PC12细胞保护作用研究,以期为抗氧化在神经退行性疾病治疗方面的应用提供一定的理论依据。基于氢原子转移反应机制的抗氧化方法测定结果表明,Tyr-Glu-Gly的ORAC活性及TEAC舌性最高,活性值分别为1.20μmol Trolox/μmol sample.850.18μmol Trolox/mmol sample,均远高于GSH所对应的两种活性值(0.65μmol Trolox/μmol sample、220.83μmol Trolox/mmol sample)。基于电子转移反应机制的抗氧化方法测定结果显示,Glu-Cys-His具有最高的DPPH·自由基清除能力(ICso为0.11mM)及还原力(61.23μmol Trolox/mmol sample).含有Cys、Phe、Pro、His等氨基酸的肽段具有较强的DPPH·自由基清除能力及还原力。以12种合成三肽所测的五种化学抗氧化活性(ORAC活性、TEAC活性、DPPH·自由基清除能力、还原力、羟自由基清除能力)为因变量,氨基酸的疏水性、侧链体积、电荷指数为描述子构建合成三肽定量构效关系方程。多肽结构—DPPH·自由基清除活性构效方程具有良好的数据拟合、内部预测(R2=0.9130)以及外部预测能力(留一法检验R2ext=0.6074)。标准化回归系数表明N端氨基酸侧链体积对于活性影响最大且与多肽的抗氧化活性呈负相关,当该位的氨基酸具有较小的侧链体积,同时疏水性较大时,DPPH·自由基清除能力较高。满足此要求的氨基酸有：Val、Pro、Leu。其次影响因素为中间氨基酸,要求具有较低的疏水性和电荷指数,满足此要求的氨基酸有：Ala、His。为综合评价合成多肽的抗氧化活性,构建一种新的可用于测定多肽的细胞抗氧化活性(CAA)方法。采用PC12作为细胞模型,25μMDCFH-DA荧光探针提前孵育0.5h,加入多肽继续孵育1h后吸弃培养基,加入600μM AAPH自由基进行荧光强度测定。合成三肽CAA活性测定结果如下：Glu-Cys-His>GSH>Pro-Cys-Gly>Phe-Lys-Leu>Tyr-Glu-Gly。舌性最高的Glu-Cys-His肽段CAA-IC50值为0.56mM。疏水性指数、化学抗氧化活性、细胞抗氧化活性(CAA)相关性分析结果表明,疏水性指数与DPPH·自由基清除能力及还原力呈显著负相关,合成三肽的CAA值与DPPH·自由基清除活性及还原力呈显著正相关,基于相同反应机制的抗氧化活性测定方法间呈显著正相关。将合成三肽应用于氧化损伤PC12细胞保护作用研究,经700μM的H202损伤2h后,PC12细胞的存活率下降至21%,加入合成三肽进行预孵育的PC12细胞的存活率得到了有效提升。按有效程度排序为：Phe-Lys-Leu>Tyr-Glu-Gly>GSH>Pro-Cys-Gly>Glu-Cys-His。当Phe-Lys-Leu浓度为3mM时,PC12细胞的存活率上升至72%左右。合成三肽的保护作用机制可能通过自身与自由基发生反应以及增加细胞内抗氧化酶系(超氧化物歧化酶T-SOD、过氧化氢酶CAT)的表达,而非激活MARK(丝裂原激活蛋白激酶)信号通路,从而抑制ERK、JNK、p38的磷酸化。