天然植物酪氨酸酶活性抑制剂研究进展_熊雄

的检测要求。
2. 6 最低检测浓度 试验表明, 该方法对 8 种农药的最低检
测浓度分别为甲胺磷 0. 008 mg/ kg、氧化乐果 0. 005 mg/ kg、甲拌 磷 0. 003mg/ kg、乐果0. 005mg/ kg、甲基对硫磷 0. 003 mg/ kg、对硫
磷 0. 002 mg/ kg、毒死蜱 0. 002 mg/ kg、抗蚜威 0. 009 mg/ kg。
安徽农业科学, Journal of Anhui Agri. Sci. 2007, 35(13) : 3777, 3784
责任编辑 刘月娟 责任校对 胡先祥
天然植物酪氨酸酶活性抑制剂研究进展
熊 雄, 单连海 (西南交通大学药学院, 四川峨眉 614202)
摘要 介绍了植物性酪氨酸酶活性抑制剂对酪氨酸酶的抑制作用, 指出了天然酪氨酸酶活性抑制剂存在的问题, 最后提出了发展思路。 关键词 酪氨酸酶; 抑制剂; 黑色素
中图分类号 Q 946 文献标识码 A 文章编号 0517- 6611(2007) 13- 03777- 01
Research Advance in Botanical Inhibitors of Tyrosinase XIONG Xiong et al ( School of Pharmacy, Southwest Jiaotong University, Emei, Sichuan 614202) Abstrac The inhibitory effect of botanical inhibitors of tyrosinase was discussed. The problems existedwere pointed out. And the development strategies were put forward. Key words Tyrosinase; Inhibitors; Melanin
表1
单味中药对酪氨酸酶活性的作用
作用效果 中药名称 抑制作用 川芎、车前子、白鲜皮、蒺藜、芦荟、熟地黄、红景天 激活作用 鸡血藤、何首乌、菟丝子 双向作用 茯苓、甘草、白芍、细辛、苍术、商陆、桂枝、北沙参、防风、荜
茇、白芷、生地黄、骨碎补、乳香、紫草
3 天然酪氨酸酶活性抑制剂存在的问题 在空气、光照及重金属作用下, 天然酪氨酸酶活性抑制
对硫磷
0. 040 0. 037 0. 035 0. 034 0. 035 4. 3 85. 0~ 92. 5
氧化乐果 0. 055 0. 052 0. 047 0. 058 0. 052 10. 5 88. 5~ 105. 5
甲拌磷
0. 040 0. 048 0. 041 0. 039 0. 043 11. 1 97. 5~ 120. 0
黑色素在皮肤真皮层的分布决定皮肤的颜色。色素沉 着是皮肤出现色斑的主要原因。近年来, 生活、工作节奏的 不断加快以及因污染而引起的环境破坏, 使得黑色素形成酶 的代谢紊乱, 导致患有各种黑色斑症状的人群增多。所以, 美白型化妆品成为化妆品领域研究的热点。因此, 研究酪氨 酸酶的抑制机理, 寻求安全、高效的酶抑制剂, 在医药、化妆 品领域都有重要的意义。 1 酪氨酸酶及其抑制剂概况
目前美白剂的研究、开发多限于单一黑色素形成酶或 内皮素的抑制。由于当前市场上应用较为成熟的酪氨酸酶 抑制剂存在诸如毒性、不稳定性等方面的缺陷, 因此在对酪 氨酸酶的抑制机理研究较为成熟的基础上, 通过对以前酪 氨酸酶的化学或生物修饰, 真正达到高效、稳定、无副作用 的目的。同时, 高效、快速、安全的黑色素胞外抑制剂也正 日益得到相关科技工作者乃至消费者的关注[ 14] 。
酪氨酸酶( Tyrosinase) 是皮肤黑色 素生物合成 的关键 酶[ 1] , 不仅决定黑色素合成的速率, 而且是黑色素细胞分化 成熟的特征性标志[ 2] 。在黑色素形成过程中, 酪氨酸酶是一 主要限速酶。该酶活性决定着黑色素形成的数量[ 3] 。黑色 素形成的生理过程基本可以概括为黑色素细胞产生黑色素, 黑色素颗粒通过黑色素细胞树枝状突起向角朊细胞转移, 转 移至角朊细胞的黑色素颗粒随表皮细胞上行至角质层, 并随 角质层脱落而排泄。黑色素形成的生化过程也是研究的重 点。如果酪氨酸酶活性受到抑制, 黑色素的生成量将大大减 少。当前化妆品市场上的美白产品大多数以酪氨酸酶抑制 剂为主, 并且每年以较快的速度发现新的该类化合物。
单一酪氨酸酶活性抑制剂很难达到较好的抑制效果。 要想达到较好的抑制效果, 必须通过 2 种以上美白剂的复 配。尽管目前国外已有相关美白剂复配的报道, 但对复配 后协同效应的研究还鲜有报道[ 15- 16] 。 参考文献
抗蚜威
0. 070 0. 064 0. 059 0. 067 0. 063 6. 4 84. 3~ 95. 7
甲基对硫磷 0. 040 0. 046 0. 042 0. 046 0. 045 5. 2 105. 0~ 115. 0
毒死蜱
0. 040 0. 038 0. 044 0. 043 0. 042 7. 7 95. 0~ 110. 0
依据抑制机理, 可将该类化合物分为 2 类。 酪氨酸酶 的破坏型抑制( 即破坏酪氨酸酶的活性部位) , 指寻求某种美 白剂, 该美白剂直接对酪氨酸酶进行修饰、改性, 使之失去对 黑色素前体 酪氨酸的作用, 从而达到抑制黑色素形成的 目的; 酪氨酸酶的非破坏型抑制, 指不对酪氨酸酶本身进 行修饰、改性, 而通过抑制酪氨酸酶的合成或取代酪氨酸酶 的作用底物, 从而达到抑制黑色素形成的目的[ 4] 。
[ 5] 刘车诠, 余兆楼. 色谱柱分析[M]. 北京: 化学工业出版社, 2001: 1- 15. [ 6] 李本昌. 农药残留量实用检测方法手册(1)[M] . 北京: 中国农业科技出
版社, 2001: 13- 35.
( 上接第 3777 页) 4 发展思路
天然的酪氨酸酶活性抑制剂可能是一种替代非天然酪 氨酸酶活性抑制剂的先导化合物的良好来源。从植物中寻 找天然抑制剂的研究将随着医药、化工和食品工业等领域 的发展而不断深入, 同时应加强植物活性物质的纯化、鉴定 及药理学研究。中草药酪氨酸酶活性抑制剂的研究目前还 停留在提取物对酪氨酸酶活性的抑制作用上, 对于提取物 中有效成分的精确结构还未见文献报道。在今后的研究 中, 应对天然植物提取物的酪氨酸酶活性抑制机理进行深 入研究, 寻找其作用的主要成分及最佳添加浓度[ 15] 。
基金项目 作者简介
收稿日期
四川省乐山市科技局基金资助。 熊雄( 1979- ) , 男, 四川三台人, 助教, 从事天然产物化 学方 面的研究。
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上极易接受的美白剂。Vc 对除去后天性黑色素沉积有明显 的效果, 并且具有抗氧和清除自由基作用, 因此主要用于祛 斑美白化妆品。虽然 Vc 具有水溶性不稳定和不易被皮肤吸 收等缺点, 但开发出的 Vc 脂肪酸酯和 Vc 磷酸酯盐可以避免 这些缺点。其中,Vc 棕榈酸酯是 Vc 的脂肪酸酯, 油溶性, 常 与其他美白成分复配, 可以获得稳定、高效的美白效果[ 6- 7] 。 2. 2 熊果苷 熊果苷的来源有植物提取、植物组织培养、酶 法及有机合成。熊果苷是一种安全有效的美白剂。它对黑 色素的抑制作用及日晒色素沉着效果明显。研究表明, 熊果 苷对酪氨酸酶的抑制是曲酸的 2~ 10 倍。为此, 为进一步提 高熊果苷的功效, 开发出很多新衍生物, 其中值得关注的是 Vc 熊果苷磷酸酯。它表现出与 Vc 熊果苷的协同作用, 并具 有很好的稳定性[ 8] 。为了提高效果, 熊果苷美白剂多与氨甲 环酸衍生物、七叶醇、氨乙基化合物、色氨酸及烷氨基水杨酸 等复配[ 9] 。 2. 3 中草药美白剂 国内外学者常通过抑制酪氨酸酶活性 试验, 筛选治疗皮肤色素沉着症的药物, 并将一些酪氨酸酶 抑制剂应用到增白美容化妆品中。大量研究表明, 许多中药 对酪氨酸酶有抑制作用。其作用基本有 3 类, 即抑制作用、 激治作用, 双向作用。常用增白中药对酪氨酸酶活性的作用 分类见表 1[ 10- 12] 。
常用的美白化妆品添加剂主要有含汞化合物及氢醌、曲 酸等。但由于含汞化合物的毒性和氢醌的致敏作用, 曲酸被 怀疑有致癌作用, 所以这些化合物已很少使用。而植物来源 的酪氨酸酶活性抑制剂由于迎合人们的安全需求而成为近 年来研究应用上的焦点之一。同时, 许多植物提取物有其独 特的效果, 所以酪氨酸酶的抑制率优于传统的美白剂[ 5] 。 2 化妆品主流美白剂 2. 1 Vc 及其衍生物 Vc 由生物发酵制备得到, 是人们心理
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所[ 5] 。色谱柱直接影响农药的分离效果、响应程度、检测的 灵敏度等, 因此, 必须选择合适的色谱柱才能进行检测。试 验选用 SE 30、HP 5、DB 5 等石英弹性毛细管柱, 经证实只有 HP 5 石英弹性毛细管柱才能有效分离 8 种待检农药, 达到检 测要求。其他型号的色谱柱都不能完全达到分离效果。 2. 3 检测器( NPD)的设定 氢气和空气的比例对氮磷检测 器的影响很大。经过多次调节试验, 氢气 3. 0 ml/ min、空气 90. 0 ml/ min 是该方法和该仪器的最佳比例[ 5] 。从色谱图看, 在该条件下, 8 种有机磷和氨基甲酸酯农药能够完全分离, 峰 形尖锐, 峰形对称。 2. 4 性线关系 将配制好的浓度为 0. 05、0. 1、0. 5、1. 0 g/ ml 的混合标样注入气相色谱仪, 每个浓度进样 3 次, 每次进样 1 l, 取平均值, 利用浓度和峰面积做 8 种农药的标准曲线。试 验发现, 8 种农药的浓度和峰面积均呈良好线性关系, 其线性 相关系数为 0. 996~ 0. 999。
2. 5 方法的准确度和精密度 农药残留量检测度作为
衡量标准。通常准确度用加标回收率表示, 精密度用变异系 数表示[ 6] 。表 1 表明, 8 种农药的加标回收率为 84. 3% ~
120. 0% , 变异系数为 4. 10~ 11. 5, 完全达到大米中农药残留