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Tyrosinase inhibition of Potentilla bifurca

光叉叶委陵菜的酪氨酸酶抑制作用



全 文 :光叉叶委陵菜的酪氨酸酶抑制作用
朴香兰1,田燕泽,秘效媛1,2,崔箭
(1.中央民族大学 中国少数民族传统医学研究院,北京 100081;
2.延边大学 药学院,吉林 延吉 133002)
[摘要] 目的:快速鉴定光叉叶委陵菜Potentilabifurcavar.glabrata中的酪氨酸酶抑制成分。方法:利用活性高效液相
色谱跟踪方法(bioassaylinkedHPLCmethod),通过接收器接样,并用酪氨酸酶抑制强度,快速查找有效成分。结果:光叉叶委
陵菜的甲醇提取物及其正丁醇萃取物显示较强的酪氨酸酶抑制作用。从光叉叶委陵菜的正丁醇萃取物中分离并鉴定一种黄
酮类化合物,即槲皮素4′OβD葡萄糖苷。与已知的酪氨酸酶抑制剂熊果苷(arbutin,IC50=028mmol·L
-1)相比,槲皮素
4′OβD葡萄糖苷化合物具有更强的酪氨酸酶抑制作用。其IC50值为00019mmol·L
-1。结论:该方法对中药及其复方药
快速确定有效成分提供分析手段。
[关键词] 光叉叶委陵菜;酪氨酸酶抑制作用;活性高效液相色谱跟踪方法;槲皮素4′OβD葡萄糖苷
[收稿日期] 20081029
[基金项目] 中国博士后科学基金(20060390373);2008年度中央
民族大学青年教师基金项目
[通信作者]  崔箭,教授,主要研究民族医药。Tel:(010)
68933254(805),Fax:(010)68933254(809),Emal:xlpiao@cun.edu.
cn
  酪氨酸酶(EC114181)是黑色素形成过程
中主要的限速酶,该酶的活性大小决定着黑色素形
成的数量。黑色素细胞以酪氨酸为原料,主要在限
速酶酪氨酸酶的氧化作用下生成黑色素。首先,酪
氨酸在酪氨酸酶作用下被氧化成多巴,多巴又在酪
氨酸酶作用下被氧化成多巴醌,多巴醌经过多巴色
素二羟基吲哚酮式吲哚等一系列反应,最终形成
黑色素(优黑色素或真黑色素)[1]。成熟的黑色素
颗粒堆积在黑色素胞浆中,通过树状突起向同表皮
黑色素单位的角质形成细胞转运,在表皮角质形成
细胞中起着吸收紫外线和清除自由基的作用,为细
胞核 DNA、真皮蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白提供保
护。最后在角质形成细胞溶酶体内降解,随表皮细
胞的脱落而排出。黑色素形成是决定哺乳动物皮肤
颜色的最重要因素,抑制黑色素的形成可减少皮肤
黑暗。酪氨酸酶抑制剂可具有潜在的治疗异常色素
紊乱,在化妆品行业可应用于皮肤美白添加剂。酪
氨酸酶抑制剂广泛用于皮肤美白剂,其中包括熊果
苷和曲酸[23]。
目前,越来越多的中草药被用于皮肤美白剂原
料,如甘草根和桑树根。在寻找新的酪氨酸酶抑制
剂过程中[45],发现光叉叶委陵菜 Potentilabifurca
的正丁醇萃取物具有较强的活性。光叉叶委陵菜为
蔷薇科委陵菜属多年生草本植物,生于草原、山坡、
沙地、河堤等处,极耐干旱。分布于东北、华北、西
北、华中地区。对其研究很少,因此,利用活性高效
液相色谱跟踪方(bioassaylinkedHPLCmethod),快
速分离、鉴定了酪氨酸酶抑制成分。
1 材料
光叉叶委陵菜采集于延边地区,由延边大学吕
惠子副教授鉴定为 Pbifurca,PB0201。熊果苷购
自Sigma(美国)公司,所有化学试剂均为分析纯,购
自北京化工厂(北京)。硅胶购自青岛海洋化工厂
分厂。核磁共振仪 Avance500(德国),质谱 Jeol
JMS700(日本)。分析与半制备 HPLC采用吉尔森
色谱仪(美国),配备了吉尔森泵321、吉尔森收集器
(FilsonFC204,美国)和吉尔森 UV/VIS155检测
器,检测波长为280nm。半制备Phenomenex色谱柱
(RP18,46mm×250mm,5μm,美国)和 Altech
柱(RP18,10mm×250mm,10μm,美国)。酶标仪
使用SPECTRAmax340PC(美国)。
2 方法
2.1 提取 取光叉叶委陵菜500g,用甲醇加热回
流3次,每次3h。溶剂减压浓缩回收,制得甲醇提
取浸膏(90g)。其甲醇提取物用溶剂二氯甲烷和正
丁醇依次萃取,分别得到光叉叶委陵菜的二氯甲烷、
正丁醇、水萃取物。光叉叶委陵菜的溶剂萃取物对
酪氨酸酶抑制作用比较结果,正丁醇萃取物具有较
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强的活性。于是,取上面萃取的光叉叶委陵菜正丁
醇萃取物,用制备型 TLC方法,氯仿甲醇水
(70∶30∶4)溶剂系统展开,得到7个组分,其中,组
分1具有较强的酪氨酸酶抑制作用。
2.2 活性跟踪与有效成分的分离、鉴定 光叉叶委
陵菜正丁醇萃取物的组分1用甲醇溶剂配成1g·
L-1,进样 25μL于分析柱。用乙腈(5%乙酸)与
5%乙酸水溶液梯度洗脱(0min,20% CH3CN;8
min,40% CH3CN;9min,100% CH3CN;9~30min,
100% CH3CN)。流速为1mL·min
-1。洗脱液用收
集器以300μL/wel收集于96孔板。每孔中的溶剂
用减压箱抽干,剩余的馏分用来检测酪氨酸酶抑制
活性。活性跟踪高效液相色谱显示在126min出
现的峰可观察到较强的活性。这个化合物用半制备
柱在乙腈水(40∶60)条件进行分离。根据此化合物
的理化性质、波谱数据与文献基本一致,故鉴定为槲
皮素4′OβD葡萄糖苷[6]。
2.3 酪氨酸酶抑制活性 酪氨酸酶抑制活性是参
照前人文献[7]稍加修改后用光谱仪检测。40μL酪
氨酸酶溶液的0067mol·L-1磷酸钾缓冲液(60单
位/mL,pH68),40μL酪氨酸的0067mol·L-1磷
酸钾缓冲液(pH68),80μL的0067mol·L-1磷
酸钾缓冲液(pH68)和40μL的5%二甲亚砜溶液
加入96孔板的每个孔中。对分离纯化的化合物的
酪氨酸酶抑制活性检测,用5%二甲基亚砜溶解的
样品溶液40μL代替上面40μL的5%二甲亚砜溶
液。在37℃孵化30min。对于空白实验,用5%二
甲亚砜溶液代替样品溶液即可。孵化前后的反应混
合物所生成的色素量,用酶标仪在475nm波长处检
测。酪氨酸酶的抑制率计算公式如下:
Inhibition=(A-B)-(C-D)A-B ×%
A是空白溶液孵育后的吸收度,B是空白溶液孵育前的
吸光度,C是样品溶液孵育后的吸收度,D是样品溶液孵化
前的吸收度。
2.4 统计分析 每组结果以(珋x±s)表示,控制组与
样品处理组间用 MicrosoftExcel软件,用 oneway
ANOVA分析数据。P<005则可认为组间具有统
计学的显著差异。
3 结果
3.1 光叉叶委陵菜抑制酪氨酸酶的作用 光叉叶
委陵菜的甲醇提取物显示较强的酪氨酸酶抑制活
性。因此,溶剂萃取方法,对光叉叶委陵菜的甲醇提
取物进行萃取,得到其二氯甲烷、丁醇和水萃取物,
并检测它们的酪氨酸酶抑制活性。结果,光叉叶委
陵菜的甲醇提取物及其二氯甲烷、正丁醇萃取物均
呈浓度依赖性的活性增强(P<005)(图2),正丁
醇萃取物显示较强的抑制活性(P<005),在 50,
100mg·L-1时抑制率9454%。因此,可以通过生
物活性高效液相色谱跟踪方法,快速寻找光叉叶委
陵菜中的酪氨酸酶抑制成分。图3显示了高效液相
色谱活性图谱,在 126min洗脱下来的成分显示
最强的酪氨酸酯酶抑制活性。进一步使用半制备高
效液相色谱法,分离、纯化有效成分,并根据它的波
谱数据与相关文献对比,有效成分被鉴定为槲皮素
4′OβD葡萄糖苷[6]。
图2 光叉叶委陵菜各萃取物对酪氨酸酶的
抑制作用
图3 光叉叶委陵菜正丁醇萃取物组分1的高效液相
色谱图(A)和活性分布图(B)
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3.2 光叉叶委陵菜有效成分的酪氨酸酶抑制作用
 光叉叶委陵菜的有效成分槲皮素4′OβD葡萄
糖苷与已知酪氨酸酶抑制熊果苷相比,具有更强的
酪氨酸酶抑制活性。熊果苷的 IC50为028mmol·
L-1,而槲皮素4′OβD葡萄糖苷则为 00019
mmol·L-1。
4 讨论
在黑色素形成过程中酪氨酸酶是一个主要的限
速酶,根据中国中医古籍记载的有关治疗老年斑、雀
斑、改善面部黑色素的处方中对酪氨酸酶活性的影
响的中药有多种,其中乌梅、桂皮、蔓荆子、山茱萸、
夏枯草抑制率为100%,其次为白头翁、附子、黄连、
益母草、皂荚等。桑白皮、地榆、苦参、金银花、甘草、
川芎、车前子、茯苓、芦荟、熟地黄的乙醇提取液对酪
氨酸酶活性也有抑制作用[8]。
在过去的10年中,有些酪氨酸酶抑制剂用于美
白化妆品,但因其副作用而停止使用。因此,有必要
发掘新的美白添加剂,使其既有美白作用,又无副作
用。本研究通过活性高效液相图谱跟踪方法(bio
assaylinkedHPLCmethod),快速查找光叉叶委陵菜
的有效成分。结果,有效成分被鉴定为槲皮素4′O
βD葡萄糖苷。因此,利用活性高效液相图谱跟踪
方法,可以快速分离、鉴定中草药中的酪氨酸酶抑制
剂,并可应用于其他活性成分的筛选。
[参考文献]
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TyrosinaseinhibitionofPotentilabifurca
PIAOXianglan1,TIANYanze,MIXiaoyuan1,2,CUIJian
(1.InstituteofChineseMinorityTraditionalMedicine,CentralUniversityforNationalities,Beijing100081,China;
2.ColegeofPharmacy,YanbianUniversity,Jilin133002,China)
[Abstract] Objective:ToidentifythetyrosinaseinhibitoryconstituentquicklyfromPotentilabifurca.Method:Theactive
constituentwasfoundthroughfractioncolectingandtyrosinaseinhibitoryactivitybybioassaylinkedHPLCmethod.Result:Themeth
anolextractsandBuOHfractionofPotentilabifurcashowedstrongtyrosinaseinhibitoryactivities.FromBuOHfractionofPotentilabi
furca,thetyrosinaseinhibitoryconstituentwasisolatedandidentifiedasflavonoid,quercetin4′OβDglucoside.Itexpressstrongerty
rosinaseinhibitionthantheknowntyrosinaseinhibitor,kojicacid(IC50=028mmol·L
-1)withIC50valueof00019mmol·L
-1.
Conclusion:BioassaylinkedHPLCfractionationmethodwasprovidedfordeterminationtheactiveconstituentsquicklyfromherbal
medicines.
[Keywords] Potentilabifurca;tyrosinaseinhibition;bioassaylinkedHPLCmethod;quercetin4′OβDglucoside
[责任编辑 王亚君]
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