任倩倩，吴华，金建明
北京工商大学化学与材料工程学院化妆品系
4.5二苯乙烯类
植物中的一些二苯乙烯类化合物，如白藜芦醇、氧化白藜芦醇、高黄绿桑和andalasinA等（图4），都具有抑制mTYR活性。其中氧化白藜芦醇对mTYR抑制活性比较强，其抑制活性是曲酸的32倍，通过非竞争性方式抑制mTYR活性。氧化白藜芦醇抑制酪氨酸酶活性是白藜芦醇的50倍；这是因为氧化白藜芦醇在B环上有2，4-间苯二酚结构和在A环上有3，5-间苯二酚结构，而白藜芦醇没有2，4-间苯二酚结构。另外，二氢白藜芦醇的抑制酪氨酸酶活性低于白藜芦醇，但其对mTYR的L-DOPA氧化酶的抑制活性是氧化白藜芦醇的8倍。而葡萄中的白皮杉醇抑制mTYR的单酚酶活性是曲酸的32.7倍，同时也抑制黑素细胞增殖和提高细胞中还原/氧化谷胱甘肽的比率；白皮杉醇对酪氨酸酶的单酚酶活性的抑制机制可能是直接抑制酪氨酸酶活性和清除醌产物两种途径共同作用的。研究也表明，植物中的羟基二苯乙烯类化合物只有反式异构体才具有较强抑制酪氨酸酶活性。
图4二苯乙烯类化合物
4.6黄酮
由于黄酮类化合物结构中的含氧杂环、B环的位置差异以及羟基、甲基、类异戊二烯和甲氧基在环上分布的不同，使得黄酮具有多种多样的结构（图5）。黄酮类化合物如槲皮素、山奈酚、桑色素和儿茶素和鼠李素等都对酪氨酸酶活性有抑制作用。槲皮素是广泛存在于植物中的黄酮醇类化合物，竞争性地抑制mTYR的多酚氧化酶活性。而何首乌芽提取物中的黄烷醇类化合物紫杉叶素，表现出与曲酸类似的抑制mTYR的单酚酶活性；紫杉叶素也和熊果苷一样，有效地抑制细胞的酪氨酸酶活性和细胞黑色素的生成。
图5黄酮类化合物的基本骨架
光甘草定是光果甘草根提取物中的一种异黄酮类成分，是一种很好的效果明显的植物美白成分。光甘草定具有很好的抑制mTYR活性，其抑制活性是曲酸的15倍，也比β-熊果苷的抑制活性高；其非竞争性地抑制mTYR活性；但对斑马鱼黑色素的合成无明显影响，并且对斑马鱼胚胎有毒性作用。另外，甘草中的粗毛甘草素C抑制mTYR活性是光甘草定的2倍；而光甘草素抑制mTYR活性比光甘草定低倍。
还有许多植物中的黄酮类化合物对酪氨酸酶具有很好的抑制活性。如二氢查尔酮类化合物根皮素，既是酪氨酸酶的底物，也是酪氨酸酶的抑制剂。桑树提取物中的去甲木菠萝黄酮、槲皮素、桑皮苷F、桑白皮苷、桑色素、芦丁、异槲皮苷等化合物都具有明显的抑制酪氨酸酶活性。桑皮苷F对mTYR的抑制活性是曲酸的4~5倍，并且对黑素瘤细胞的黑色素的合成有抑制作用，但其对哺乳动物酪氨酸酶的抑制活性较弱。去甲木菠萝黄酮抑制mTYR的单酚酶活性是曲酸的10.4倍；桑白皮苷以混合型方式抑制酪氨酸酶活性。红花提取物中的红花黄色素以浓度依赖的方式抑制mTYR活性，是酪氨酸酶竞争性抑制剂。短梗胡枝子枝条提取物中的HagininA对mTYR的单酚酶抑制活性是曲酸的10倍，作用机理为非竞争性抑制；HagininA也显著地抑制黑色素瘤细胞的黑色素合成，并减少紫外线诱导的棕色豚鼠皮肤色素沉着，也减少斑马鱼的色素沉着。苦参提取物中的异戊烯基查尔酮苦参素，对mTYR的抑制活性是曲酸的34倍；其羟基类似物苦参二醇对mTYR的抑制活性是曲酸的18.4倍；这两个戊烯基查尔酮都比它们相应的黄烷酮类似物显示出更强的mTYR的抑制活性。
研究也表明，查尔酮结构对mTYR抑制活性具有增强的潜力。而千斤拔中的黄烷酮抑制酪氨酸酶的单酚酶和双酚酶的活性不如二氢查耳酮。同时具有2’-OH和4’-OH的黄酮类化合物比仅含有4’-OH的黄酮类化合物具有更强的酪氨酸酶活性抑制作用。苯环上特定羟基的糖基化和甲氧基化显著降低其抑制活性；黄酮类化合物糖基化和甲氧基化导致抑制活性降低的原因包括重要的羟基的丢失、大分子糖苷部分的亲水性和立体阻碍效应，使得它们无法与酶的活性部位相适配。
4.7多酚
许多多酚类化合物可以作为酪氨酸酶的底物与酪氨酸竞争结合酶活性中心，因此对酪氨酸酶有明显的抑制作用。多酚类化合物对酪氨酸酶的抑制活性和一些基团及其位置有关。绿茶提取物对mTYR的抑制活性较强，其主要活性成分是表儿茶素3-O-没食子酸酯、没食子儿茶素3-O-没食子酸酯和表没食子儿茶素3-O-没食子酸酯。这些多酚化合物结构中的没食子酸基团竞争性地抑制mTYR活性。牛至提取物中的酚苷origanoside抑制B16细胞的酪氨酸酶活性；复配该酚苷的凝胶可以降低小鼠皮肤中的黑色素和红斑量。黄香楝是泰国传统的美白植物原料；其多酚类对mTYR活性有显著的抑制作用，同时具有抗氧化和抗炎活性。
4.8醌类
芦荟中的蒽醌类化合物芦荟素，对mTYR、hTYR和小鼠酪氨酸酶都有抑制作用，并且对小鼠酪氨酸酶的抑制作用强于mTYR；并且其对紫外光照射后的皮肤色素沉着也有抑制作用，且呈剂量依赖关系；而且无细胞毒性、无皮肤刺激性和无遗传毒性或致突变性。芦荟素与β-熊果苷复配对酪氨酸酶的抑制活性有协同作用；芦荟素和β-熊果苷抑制酪氨酸酶活性的作用机制并不相同：芦荟素非竞争性地抑制酪氨酸酶活性，而β-熊果苷竞争性地抑制酪氨酸酶活性。但芦荟中的醌类化合物易引起皮肤过敏。
另外，大黄中蒽醌类对酪氨酸酶活性具有明显的抑制作用。大黄中的大黄素甲醚与曲酸有相似的酪氨酸酶抑制活性；但其类似物，在不同的位置多了一些羟基和甲氧基的1，5-二羟基-7-甲氧基-3-甲基蒽醌，对酪氨酸酶的抑制活性是大黄素甲醚的72倍。
4.9其他
植物中的一些其他类型的成分对酪氨酸酶也有抑制作用。虽然大部分萜类对酪氨酸酶抑制效果并不太好；但单帖化合物γ-侧柏素对hTYR的抑制活性比曲酸的好；γ-侧柏素对hTYR的抑制活性可能与hTYR活性位点的3个关键氨基酸残基有关。毛茛科乌头叶中的二萜生物碱氢溴酸高乌甲素对酪氨酸酶的抑制活性与曲酸相似。杜鹃花属植物中的三萜贝萼皂苷元对mTYR的抑制活性是曲酸的16.7倍。植物中的甾体对酪氨酸酶的抑制活性也并不太好；而豆科车轴草属植物的豆甾t-5-烯-3β，26-二醇对mTYR的抑制活性高于曲酸和L-含羞草氨酸。另外，植物中大部分脂类对酪氨酸酶的抑制活性也较弱；但分枝蛇床子中的长链酯2β(2S)-hydroxyl-7(E)-tritriacontenoate对mTYR活性的抑制作用是曲酸的12.3倍。而白兰中的生物碱(?)-N-formylanonaine对mTYR和人表皮黑素细胞的酪氨酸酶的抑制活性比曲酸好，且对人表皮黑素细胞合成黑色素具有抑制作用，同时对细胞无毒性和具有抗氧化作用。
05
结束语
对酪氨酸酶抑制活性比较好的植物成分，从广义的范围来说大部分属于多酚，即具有酚羟基结构。大部分植物提取物或单体成分研究的是抑制mTYR活性，而不是抑制hTYR活性。由于mTYR和hTYR的同源性和结构差异都很大，而且大部分常用的酪氨酸酶抑制剂对二者的抑制活性差别也很大，因此，许多植物提取物或单体成分作为美白成分应用于化妆品中，还需进一步的实验更加准确地确定其美白效果。另外，由于植物提取物中的成分比较复杂，而且其中的大部分成分对酪氨酸酶的抑制活性相对较差或无抑制活性；即使植物提取物中的多种成分对酪氨酸酶的抑制活性具有协同增效作用，但由于其含量相对较低，因此植物提取物对酪氨酸酶的抑制活性通常不如单体成分。而组合对酪氨酸酶抑制机理不同的植物单体成分，可能有助于抑制酪氨酸酶活性和提高美白效果。
作者介绍
金建明
北京工商大学化学与材料学院博士，教授
年至今在北京工商大学被聘为教授开始从事教学和科研工作。主要从事植物原料的开发应用和天然小分子生物合成途径的研究。至今已发表科研论文50多篇。主持二项国家自然科学基金项目，二项省级自然科学基金项目以及多项校企合作项目；参与“十二五”国家科技支撑计划子课题芦荟项目和科技部星火项目；参与编制并出版3本专著。
●中国日用化学工业信息中心●
