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Ef fects of TCM on tyrosinase act ivity

中药对酪氨酸酶活性的影响



全 文 :中药对酪氨酸酶活性的影响
闫 军

(济南市皮肤病防治院 ,山东 济南  250001)
摘 要: 酪氨酸酶是皮肤黑素生物合成的关键酶、限速酶 ,其活性与某些色素障碍性皮肤病有关。 综述了中药对酪
氨酸酶活性的影响研究现状。
关键词: 中药 ;酪氨酸酶 ;黑素
中图分类号: R282. 71   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2002) 04 0378 03
Effects of TCM on tyrosinase activity
YAN Jun
( Ji nan Hospital of Skin Disea ses Prevention and T rea tment, Ji nan Shandong 250001, China )
Key words: TCM; ty rosinase; melanin
  酪氨酸酶 ( ty ro sina se )是皮肤黑素生物合成的关键
酶 [1] ,不仅决定黑素合成的速率 ,还是黑素细胞分化成熟的
特征性标志 [2]。 酪氨酸酶是一种含铜的金属酶 ,每 1个亚基
含 2个金属铜离子 , 2个铜离子分别与蛋白质分子中组氨酸
结合 ,另有 1个内源桥基将 2个铜离子联系在一起 ,构成酪
氨酸酶催化氧化反应活性中心。酪氨酸等物质与酶形成过渡
态络合物时 ,主要是羟基与酶的活性中心上的原子键合而发
生作用 [3]。
1 中药对酪氨酸酶的作用
1. 1 激活作用:酪氨酸酶的活性与黑素合成量相关 ,控制其
活力即可控制黑素生成量 [4]。已知白癜风患者的酪氨酸酶活
性降低 ;抑制酪氨酸酶的活性可治疗黄褐斑。 中药对酪氨酸
酶活性的影响 ,可作为治疗某些色素障碍性皮肤病的一个指
标。单味中药补骨脂、桃仁、玉竹等能有明显提高酪氨酸酶活
性 ,使黑素生成的速度与数量增加 [5~ 7]。 补骨脂中的提取物
8-甲氧补骨脂素 ( 8-M OP)是一种呋喃香豆素类光敏物 ,内服
或外用结合长波紫外线照射 ( PUVA )能使白癜风色素减退 ,
皮损复色 , 50或 100μmo l /L浓度的 8-MOP处理 B16F10细
胞 48 h后 ,其树状突明显增多延长 ,胞浆内出现较多的棕褐
色颗粒 ,并能浓度依赖性提高酪氨酸酶活性和黑素含量 [8]。
许爱娥等 [9]测定 48味常用中药对酪氨酸酶的活性 ,结果有
13味对酪氨酸酶有激活作用 ,按作用强弱依次为墨旱莲、无
花果、牡丹皮、沙苑子、蛇床子、补骨脂、地肤子、桃仁、白鲜
皮、白术、紫草、肉桂、白芍。 前 6种是治疗白癜风的常用药。
刘之力等 [10 ]通过拆方分析 ,从文献报道的治疗白癜风常用
中药中选出 56味 ,测定其乙醇提取物对酪氨酸酶活性的影
响 ,结果鸡血藤、夏枯草、女贞子、薄荷、沙苑子、生姜、墨旱
莲、黄芩、泽兰、甘草、毛慈菇、白鲜皮、独活、苦参、黑芝麻、紫
苏叶、蒺藜、何首乌、紫荆皮、桃仁、白芨、北沙参、菟丝子、大
艽、紫苏梗、补骨脂、茵陈 27味中药对酪氨酸酶有激活作用 ,
其中前 11味对酪氨酸酶的激活率与可激活酪氨酸酶活性的
单体化合物补骨脂素无统计学差异 (P> 0. 05)。还测定了 19
味中药和补骨脂素的酶动力学曲线 , 7种对酪氨酸酶具有竞
争性激活作用 , 6种具有非竞争性激活作用 , 7种具有混合型
激活作用。雷铁池等 [11]对中医治疗白癜风的 74首方剂进行
计算机拆方排序 ,筛选出中药 89味 ,观察这些中药乙醇提取
物对蘑菇酪氨酸酶和无细胞系统多巴色素自动氧化生成黑
素量的影响。结果显示赤芍、川芎、黄芩、女贞子、乌梅、降香、
茵陈、蒺藜、白鲜皮、菟丝子、无花果叶、补骨脂 、薄荷、丹参、
羌活、蛇床子、川乌、地肤子、夏枯草 19味中药对酪氨酸酶活
性呈剂量依赖性激活。其中前 6味对酪氨酸酶活性激活率与
单体化合物补骨脂素无统计学差异 (P> 0. 05)。 已证实赤
芍、川芎、菟丝子、补骨脂、蒺藜等 5味上调酪氨酸酶活性的
中药乙醇提取液对棕黄色豚鼠背部皮肤有增色作用 [12]。
1. 2 抑制作用: 酪氨酸酶具有多种特征性催化活性 ,既可作
为酪氨酸羟化酶、多巴氧化酶 ,又可作为 5, 6-二羟基吲哚氧
化酶 ,在黑素生成过程中起着至关重要的作用 [13]。国内外学
者常利用抑制酪氨酸酶活性试验 ,研究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。 1988年日本学者 Akiu等从杜鹃花科植物熊果 Arc-
tostaphylos uva-ursi ( L. ) Spr eng. 的叶中分离到一种具有
脱色作用的单体物质熊果苷 ( a rbutin) ,自此从微生物和植物
药中分离天然酪氨酸酶抑制剂引起人们的兴趣。熊果苷是氢
醌的一种天然存在形式 ,氢醌 -β -D-葡萄吡喃糖苷 ( hydro-
quinone-β-D-glucopyr anoside)其脱色作用推测可能与分子
结构中存在的氢醌基团有关。通过比较观察 18α-甘草酸双胺
盐、熊果苷及氢醌对体外培养 B16F10鼠黑素瘤细胞形态、
酪氨酸酶活性、黑素含量和细胞增殖率的影响 ,结果 3种化
·378· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 4期
收稿日期: 2001-09-10作者简介:闫 军 ( 1972-) ,男 ,山东济南人 ,主管药师 ,学士 ,主要从事临床药学 ,制剂开发研究 ,主持完成科研成果 1项 ,发表研究论文
10篇。 Tel: ( 0531) 7931386   E-mail: y jcsl@ sohu. com
合物均显示有抑制黑素生成的作用 ,其中以 50μmo l /L熊果
苷对酪氨酸酶活性和黑素含量抑制作用最为明显 ,其次是
100μmol / L 18α-甘草酸双胺盐 ,但二者并无统计学上的差
异 (P> 0. 05) [14]。 黄芩素诱导体是多羟基黄酮化合物 ,对酪
氨酸酶的抑制作用是竞争性抑制 ,其 k i为 0. 058 mmol /L。
清除作用和作为竞争性底物是黄芩诱导体竞争性抑制酪氨
酸酶的两个重要机制 [15]。
尚靖等 [16]证明 7种具有增白作用的中药对酪氨酸酶均
有不同程度的抑制作用 ,其中茯苓、白鲜皮、蒺藜有显著抑制
作用 ,茯苓、白鲜皮为竞争性抑制 ,蒺藜为混合性抑制 ,三者
皆为可逆性抑制。王建华等 [17]测定了芦荟、熟地黄、当归、玉
竹、白茅根、天花粉、五味子、桔梗、虎杖、薏苡仁、黄精、淫羊
藿、胖大海、辛夷、苍术、桃仁、灵芝、川芎 、白芍、决明子 20味
中药乙醇提取物对酪氨酸酶的抑制活性 ,除决明子外 ,对酪
氨酸酶均呈现不同程度的抑制作用 ,其中以芦荟、熟地与当
归的抑制作用较强。 雷铁池等 [18]对中医治疗色素增加性皮
肤病方剂 69首进行计算机拆方排序 ,选出高频次出现中药
82味 ,观察这些中药乙醇提取物对蘑菇酪氨酸酶和无细胞
系统多巴色素自动氧化生成黑素量的影响。 结果显示白术、
白僵蚕、藁本、白芨、白附子、沙苑子、六月雪、柿叶、柴胡、香
附 11味中药乙醇提取物对酪氨酸酶活性和黑素生成量呈剂
量依赖性抑制 ,其中前 9味对酪氨酸酶活性抑制率与单体化
合物熊果苷无统计学差异 (P> 0. 05)。
1. 3 双相作用:除以上对酪氨酸酶有激活或抑制作用的中
药外 ,还有部分中药对酪氨酸酶呈双相作用 ,对酶活性在高
浓度时抑制、低浓度时激活的有 10味:茯苓、甘草、白芍、细
辛、苍术、商陆、桂枝、北沙参、防风、荜茇 ;在高浓度时激活、
低浓度时抑制的有 5味: 白芷、生地黄、骨碎补、乳香、紫
草 [11, 18 ]。
2 复方中药对酪氨酸酶的影响
通过计算机排序选定应用频率较高的治疗白癜风中药
方剂白驳片 (紫草、降香、重楼、白药子、白薇、苍术、海螵蛸、
红花、生首乌、龙胆草、蒺藜、甘草 ) ,白癜风丸 (补骨脂、当归、
地肤子、蒺藜 ) ,柴胡疏肝汤 (川芎、当归、赤芍、生地黄、柴胡、
黄芩、山栀子、天花粉、防风、牛蒡子、连翘、甘草 ) ,白蚀丸 (红
花、牡丹皮、紫草、苍术、蒺藜、龙胆草、甘草、补骨脂、何首乌、
丹参、灵芝 ) ,通窍活血汤 (赤芍、川芎、桃仁、红花、生姜、老葱
白、大枣、麝香 ) 5首和黄褐斑方剂六味地黄丸、逍遥丸、桃红
四物汤、金匮肾气丸 ,补中益气汤 5首 ,应用蘑菇酪氨酸酶多
巴速率氧化法体外测定酪氨酸酶活性。 结果白驳片、白癜风
丸、柴胡疏肝汤、白蚀丸使酪氨酸酶活性增高 (P < 0. 01) ,黄
褐斑方剂中六味地黄丸、补中益气汤使酪氨酸酶活性降低 ,
桃红四物汤、逍遥丸使酪氨酸酶活性增高 [19, 20 ]。 大多数能上
调酪氨酸酶活性的物质 ,在体外还呈现出一定的促黑素瘤细
胞分化、增殖能力 [21]。 复方中药对小鼠 B-16黑素细胞株细
胞增殖、黑素合成的影响 ,及其对细胞内酪氨酸酶的激活作
用的研究发现 ,补肝肾为主的药物促进黑素细胞增殖和色素
合成的能力高于光敏性或活血化瘀药物 ,而光敏性药物对酶
激活能力较为稳定 [22 ]。
3 小结
中药处理过程中或多或少应用了乙醇 ,而乙醇对酪氨酸
酶催化氧化左旋多巴反应呈可逆性抑制 [23] ,可能影响实验
结果 ,应加以注意。除 8-MOP、熊果苷、黄芩素诱导体等少数
几种为单体外 ,其余研究以单味中药为主。综上所述 ,中药治
疗色素性皮肤病具有较为广阔的前景 ,但需进一步推进中药
纯化及药理学研究的现代化进程。
致谢 ,承蒙山东省皮肤性病防治研究所赵天恩研究员 ,
山东大学药学院张君仁教授审校、指导。
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泡番荔枝辛—— 明日抗癌之星
韩金玉 ,于良涛 ,王 华

(天津大学 化工学院 ,天津  300072)
摘 要: 泡番荔枝辛 ( bullatacin)是一种邻双四氢呋喃环番荔枝内酯 ,在体内和体外实验中展现出强抗肿瘤活性 ,因
此预计将成为继 ta xo l之后新的天然抗癌药物。 就泡番荔枝辛的化学结构 ,分离纯化以及药理作用进行详细阐述。
关键词: 泡番枝辛 ;天然药物 ;生物活性 ;分离纯化 ;多药抗药性
中图分类号: R282. 91   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2002) 04 0380 03
Bullatacin—— potent anticancer agent
HAN Jin-yu, YU Liang-tao , WAN G Hua
( School of Chemical Eng ineering and Techno log y, Tianjin Univ e rsity , Tianjin 300072, China )
Key words: bullatacin; natural products; bio activi ty; isolation and puri fica tion; multidrug resistance
  在过去 20年里 ,由于番荔枝内酯的广泛且显著的生物
活性和特殊的化学结构 ,已经引起许多植物学家和化学家的
兴趣。自从 Jolad[1]在 1982年开创性的发现 Uvarian之后 ,这
方面研究得到了长足发展。 到目前为止 ,在这个属的植物中
已经发现 250种番荔枝内酯。许多番荔枝内酯展现出强有力
的抗肿瘤、抗原虫、抗菌、免抑制疫力和杀虫的活性。 在所有
的番荔枝内酯之中 ,根据美国国家癌症研究中心 ( NCI)的数
据表明 ,泡番荔枝辛 ( bullatacin)在治疗一些癌症中表现出极
强的抗癌生理活性。 因此人们对泡番荔枝辛的化学结构 (图
1) [2]、性质、生物活性、分离纯化方法和药理作用进行了深入
的研究。
图 1  bullatacin的化学结构
1 来源
泡番荔枝辛的来源主要是 2种: 天然提取和化学合成。
在回归自然的浪潮之中 ,天然提取的方法得到了人们的普遍
青睐。 而且 ,相对于其它的方法 ,天然提取有着成本低、生产
工艺简单的优点。
1. 1 天然提取: 许多番荔枝属番荔枝科的植物都含有泡番
荔枝辛 ,在 Annona bullata Roch.和 A . squamosa中含量特
别高。A . bullata Rich.是产于古巴的一种高树 , A . squamosa
是一种美洲土生的落乔木。 泡番荔枝辛可以从植物的种子、
树根和树皮中提取而得。 总体说来 ,泡番荔枝辛在树皮中的
含量比在其它部位的含量要高。 但从环境保护的角度考虑 ,
不应过多从树皮中提取 ,而应开发从其它部位提取 ,如从种
子中提取。
在中国 ,从 A . atemoyacin的树皮和种子的粗提物中 ,陈
文森 [3]提取出了这种有甲酯的番荔枝内酯 ,据报道 ,在 A .
atemoyacin的含量高达 10-5。
1. 2 化学合成:泡番荔枝辛已经成功的被 Hoye[4 ]等化学家
合成出来。然而 ,与天然提取的方法相比 ,由于泡番荔枝辛复
杂的化学结构和独特的空间结构 ,如复杂的过程 ,生产成本
高 ,低产率 ,所以此种方法仅限于学术研究而无实际生产
价值。
2 分离和纯化
从植物中分离纯化泡番荔枝辛的实验室步骤主要包括
以下 3个步骤:从植物中浸取有用成分以除去不溶的物质 ;
然后加入不同极性的试剂进行分离以除去不溶的化合物 ,如
叶绿素 ;最后 ,使用传统色谱技术的适当组合得到纯品。分离
纯化的步聚以 2个实例加以说明。
·380· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 4期
收稿日期: 2001-06-20作者简介:韩金玉 ,天津大学化工学院教授 ,硕士生导师。 1993年博士毕业于天津大学化学工程专业 ,主要研究方向为天然药物分离纯化、生产工艺的研究与开发 ,主持了国家自然科学基金项目工作 ,发表学术论文 30余篇。