[发明专利]天麻素作为酪氨酸酶抑制剂的应用

说明书

技术领域

本发明属于生物和医药技术领域，涉及天麻素的新应用，具体涉及天麻素作为酪氨酸酶抑制剂在药物、化妆品和食品添加剂中的应用。

背景技术

随着人们生活水平和审美标准的不断提高，对拥有健康美白肌肤的愿望日益迫切。在中国、日本、韩国和印度这样的国家，皮肤增白具有广阔的市场，这些地区的众多女性把更白的皮肤视为美丽、健康和崇高社会地位的象征。一项研究估计，亚洲国家一半的女性使用皮肤增白霜，每年的花费相当于数十亿美元。人们也使用这类产品褪去难看的老年斑、雀斑和收集了色素的疤痕。因此，有关皮肤美白类化妆品已成为护肤类化妆品的主流产品，其消费市场日益扩大。然而，有些增白化妆品中含有有毒的化学物质，如具有较强的细胞毒性的汞、对二苯酚和氢醌化合物等，长期使用能导致发红、痒，甚至出现炎症等皮肤问题。更为严重的是，这些化学合成物质如果频繁地高剂量使用，一些增白成分可能增加皮肤癌的风险，许多国家已经禁止使用。因此，需要研究更安全、更有效的替代品。

研究表明，皮肤色素沉着是由于黑色素细胞内黑色素产生过多导致的，而酪氨酸酶是黑色素合成过程中的关键酶，其广泛分布于微生物、动植物和人体中。黑色素合成量的多少与酪氨酸酶酶量的表达和活性大小密切相关，减少酪氨酸酶的产生和抑制其活性即可控制黑素生成量。因此，通过降低酪氨酸酶表达量和抑制其活性，可以有效地限制皮肤中黑色素合成，从而减少皮肤的色素沉着，达到治疗各种色斑或者与之相关的各种皮肤病的目的。所以，酪氨酸酶抑制剂在化妆品、临床药物、防止水产品等食品褐变应用研究越来越受到重视。

许多天然植物提取物中含有抑制酪氨酸酶的活性物质，由于其作用安全而且温和，能有效地清除氧自由基，而被广泛作为皮肤美白护理的原料用于开发成美白化妆品，例如曲酸和熊果苷等。但是仍然存在问题，不能满足消费市场需求。曲酸由于性质不稳定，美白效果较弱；熊果苷虽然相对较为稳定，但使用浓度过高，在有增白效果的浓度时具有毒性。有些植物提取物往往由于颜色较深，对化妆品外观产生不良影响。因此，从植物中寻找安全有效和颜色较淡的美白天然化合物已成为化妆品行业研究发展趋势。

此外，果品蔬菜、鱼虾类水产品的保鲜也是亟待解决的问题。如鱼虾水产品和香蕉、土豆等蔬菜水果在加工和储存过程中往往会变黑。这是由于其内源酚氧化酶和酪氨酸酶容易发生褐变反应，形成黑褐色斑块，从外观上就降低了品质，带来巨大经济损失。因此，寻找一种防止食品褐变的安全有效的天然化合物作为添加剂，即通过寻找对酪氨酸酶具有特效的抑制剂用于果品蔬菜和水产品保鲜无疑是一种有效的方法。

发明内容

熊果苷又名熊果素，呈白色针状结晶或粉末。萃取自熊果的叶子，能够加速黑色素的分解与排泄，从而减少皮肤黑色素沉积，祛除色斑和雀斑，同时还有杀菌、消炎的作用，主要用于高级化妆品的制备，起到美白的效果。

熊果苷的结构如式(I)所示：

天麻(GastrodiaelataBl.)是一种传统的中药材，其主要生物活性物质是天麻素，天麻素化学名称：4-羟甲基苯-β-D-吡喃葡萄糖苷【4-(hydroxymethyl)phenyl-β-D-Glucopyranoside】，化学分子式：C₁₃H₁₈O₇，其化学结构式如式(II)所示：

临床试验已证实天麻素具有较好的镇静和安眠作用，可作为治疗痛眩晕、肢体麻木、惊痛抽搐、头痛和癫痫辅助治疗药物。近几年研究发现天麻素还能够有效的治疗血管性痴呆。

天麻素化学结构与熊果苷类似，熊果苷是在葡萄糖上连接一个酚羟基基团，天麻素是在葡萄糖上连接一个苯甲醇基团，天麻素比熊果苷具有更好的稳定性。鉴于此，发明人有理由相信天麻素也应具有类似熊果苷的抑制酪氨酸酶，减少细胞中黑色素的生成量的效果，更稳定的结构甚至带来更佳的抑制效果。

通过天麻素对酪氨酸酶抑制活性的测定和抑制时间分析，发现天麻素表现出对酪氨酸酶具有抑制活性，并呈现浓度依赖性；以熊果苷作为对照，发现天麻素对酪氨酸酶抑制作用明显；通过抑制时间分析发现，天麻素的抑制作用具有较好的稳定性。

通过天麻素对人黑色素瘤细胞的黑色素生成量和细胞毒性试验发现，以熊果苷作为对照，天麻素能显著减少细胞黑色素生成量并具有较低的细胞毒性，说明天麻素能够有效调控黑色素生成途径而且安全性较好。

本发明证实了天麻素对酪氨酸酶活性具有有效地抑制作用，能显著减少细胞中黑色素的生成量。