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酪氨酸酶(EC1.14.18.1,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=0.21mM;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=0.006mM,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。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。