丹皮酚结构类似物及其化学修饰物对酪氨酸酶抑制作用的研究-分析化学专业论文.docx

摘 摘 要 万方数据 万方数据 摘 要 酪氨酸酶（EC ，Tyrosinase），亦称多酚氧化酶，是一种广泛存在 于人体、动植物以及微生物中的铜离子金属酶，是生物体内合成黑色素的关键 酶。丹皮酚（Paeonol），又称 2-羟基-4-甲氧基苯乙酮，是牡丹皮的主要活性成分， 具有非常广泛的药理活性。同时丹皮酚还能抑制酪氨酸酶的活力，减少皮肤黑 色素的生成，使皮肤增白，但对它的抑制机理、它的类似物及其化学修饰物对 酪氨酸酶的抑制作用，鲜有文献报道。 本课题首先以丹皮酚(a)作为先导物，通过酶动力学和紫外光谱法研究丹皮 酚及其结构类似物(a)-(g)对酪氨酸酶的抑制作用，筛选出高效优异抑制酪氨酸 酶活性的母核结构，并总结出相关的构效关系。酶动力学研究表明化合物(a)-(g) 对蘑菇酪氨酸酶有着明显的抑制作用并且是可逆的，化合物(a)的抑制能力最 强，IC50=0.21 mM；邻位羟基和对位甲氧基取代的类似物更利于抑制活性的增 强；化合物对酪氨酸酶的抑制类型取决于苯环上邻位或对位取代基的种类。化 合物(a)-(g)与铜离子之间的螯合实验发现，羟基取代的类似物最大吸收波长发 生蓝移，甲氧基取代的类似物不变。 在此基础上，以丹皮酚及其结构类似物 a-e 为研究对象，成功地合成了 10 种丹皮酚缩氨基硫脲类化合物 a1-e1 和 a2-e2。采用酶动力学方法研究化合物 a1-e1 和 a2-e2 抑制酪氨酸酶二酚酶活力，结果表明：丹皮缩氨基硫脲类似物比其母体 化合物表现出更强的抑制酪氨酸酶的活性，化合物 d1 对酪氨酸酶抑制能力最强， IC50=0.006 mM，比其母体化合物 d 约强 208 倍；苯基取代的化合物 a1-e1 比甲基 取代的化合物 a2-e2 具有更强的抑制活性；无论氢是被苯基或甲基取代，邻对位 取代的苯乙酮缩氨基硫脲类化合物的抑制能力为：二取代的苯乙酮缩氨基硫脲 单取代的苯乙酮缩氨基硫脲未被取代的苯乙酮缩氨基硫脲。 运用酶动力学方法、紫外光谱法、荧光光谱法等手段研究化合物 d1 对酪氨 酸酶的抑制机理，并揭示特定结构与活性之间的关系，结果表明：抑制动力学 研究表明化合物 d1 作为酪氨酸酶的可逆的、竞争性抑制剂；铜离子螯合实验表 明化合物 d1 与铜离子形成了 1.5:1 的复合物；在对酪氨酸酶的荧光猝灭实验中， d1-Cu2+复合物与化合物 d1 相比，表现出更弱的猝灭作用。 I 本课题不仅提出了一系列新型、高效、优质的酪氨酸酶抑制剂，而且总结 出的相关构效关系为进一步寻找新颖高效、安全的酪氨酸酶抑制剂奠定理论基 础。对酶抑制剂的抑制机理和构效关系的研究，为化合物在美白化妆品方面的 应用提供了更加科学的理论依据。 关键词：丹皮酚；缩氨基硫脲；酪氨酸酶；动力学；铜离子螯合；构效关系 II ABSTRA ABSTRACT ABSTRACT Tyrosinase (EC ), known as polyphenol oxidase, is a copper-containing metalloenzyme widely distributed in the human body, animals, plants, and microorganisms, which is the key enzyme in the synthesis of melanin. Paeonol, known as 2-hydroxy-4-methoxy acetophenone, is the primary bioactive components of peony, with a very wide range of pharmacological activity. Paeonol can inhibit the activity of tyrosinase, reduce the production of melanin and make skin whitening, but the inhibition mechanism of its analogues and chemical modifications on tyrosinase, is rarely reported in the previous literature. In this paper, paeonol (a) being as a lead compound, enzyme kinetics and UV spectrometry were used to study the inhibition mechanism of paeonol and its structural analogs (a)-(g) on the diphenolase of