喹唑啉酮和海棠果单宁对酪氨酸酶的抑制机理研究

摘要

本文在喹唑啉酮化合物和植物单宁两类物质中寻找有效的酪氨酸酶抑制剂，结果到筛选出化合物1【2-对氟苯基-4（3H）喹唑啉酮】和海棠果单宁。然后，对这两个物质分别进行化学结构分析和酪氨酸酶活性抑制测定实验。结构分析方面，使用1H NMR、13C NMR、FTIR及ESI-MS方法来鉴定化合物1的结构；以及使用13C NMR、ESI-MS及HPLC三种技术，对海棠果单宁进行结构表征。结果表明，化合物1的结构准确且纯度很高；海棠果单宁是一种混合单宁，由缩合单宁和水解单宁共同组成。缩合单宁成分包括原天竺葵定和原花青定，它们对应的基本结构单元分别为阿福豆素和（表）儿茶素。水解单宁成分包括没食子酰葡萄糖、鞣花酸以及鞣花酸鼠李糖苷，其中没食子酰葡萄糖的酸解讲解产物为没食子酸，鞣花酸与鞣花酸鼠李糖苷的酸解产物是鞣花酸。活性方面，本文对化合物1的酪氨酸酶抑制机理作了研究，分别从二酚酶活力抑制、荧光淬灭及分子模拟实验来探究。酶学分析结果表明，化合物1对酪氨酸酶有很强的抑制效果，其IC50值为120±2μM。它对酪氨酸酶的抑制类型属于可逆抑制中的混合型抑制类型。抑制常数KI与KIS的值分别为703.2和222.11μM，KI值高于KIS值，表明该化合物对酶-底物复合物的亲和力比对游离酶的亲和力强。荧光淬灭结果表明，该化合物既可与酶结合又可与底物（酪氨酸和L-DOPA）结合，并降低它们的荧光强度。分子模拟结果表明，该化合物通过阻断酶催化中心影响质量传递速率。以上结果证明，化合物1可以通过两种途径来影响黑色素的生物合成：一是抑制酪氨酸酶的催化活性，以减缓黑素合成的速率；二是与底物结合，以截断黑素合成的来源。本文运用二酚酶抑制活力测定法以及酶的荧光淬灭法，进一步探讨海棠果单宁对酪氨酸酶的抑制机制。二酚酶抑制结果表明，海棠果单宁对酪氨酸酶具有极强的抑制活性，其IC50值为32.0μg/mL。海棠果单宁对酪氨酸酶的抑制类型属于混合型抑制，抑制常数KI与KIS分别为41.6μg/mL、148.5μg/mL，其KI值小于KIS值，表明海棠果单宁与游离酶的结合强度大于与酶-底物复合物的结合强度。荧光分析结果表明，海棠果单宁可以与酪氨酸酶分子结合，降低酶的荧光发射强度，且能诱导酶发生构象的改变。以上研究结果证明，化合物1和海棠果单宁能够有效地抑制酪氨酸酶活性，这为它们在食品保鲜及皮肤美白用途上提供了新的科学依据。

目录

声明

第一章 前言

1.1酪氨酸酶概述

1.1.1酪氨酸酶的生化特征及反应机理

1.1.2酪氨酸酶的生理功能

1.2酪氨酸酶抑制剂研究进展

1.2.1酪氨酸酶抑制剂分类

1.2.2几种常见的酪氨酸酶抑制剂

1.3喹唑啉酮研究现状

1.3.1喹唑啉酮结构和合成方法

1.3.2喹唑啉酮的生物活性

1.4植物单宁概述

1.4.1植物单宁分类和结构

1.4.2植物单宁的结构分析

1.4.3植物单宁的活性测定

1.4.4植物单宁的应用

1.5本文的研究内容与意义

1.5.1研究内容

1.5.2技术路线

1.5.3研究意义

第二章 材料和方法

2.1仪器、试剂和材料

2.2实验方法

2.2.1单宁的提取、分离与纯化

2.2.2总酚含量的测定

2.2.3可溶性缩合单宁含量的测定

2.2.4喹唑啉酮化合物的合成

2.2.5结构分析方法

2.2.6酶学分析方法

2.2.7荧光淬灭分析方法

2.2.8分子模拟分析方法

第三章 喹唑啉酮结构与活性分析

3.1结构分析结果

3.1.1 NMR分析

3.1.2 ESI-MS分析

3.1.3 FTIR分析

3.2活性分析结果

3.2.1二酚酶活力抑制分析

3.2.2二酚酶抑制机理分析

3.2.3二酚酶抑制类型与抑制常数分析

3.2.4荧光淬灭分析

3.2.5分子模拟分析

3.3讨论与小结

第四章 海棠果单宁结构与活性分析

4.1结构分析结果

4.1.1 13C NMR分析

4.1.2 ESI-MS分析

4.1.3反相HPLC分析

4.2活性分析结果

4.2.1二酚酶抑制活力分析

4.2.2二酚酶抑制机理分析

4.2.3二酚酶抑制类型与抑制常数分析

4.2.4酶的荧光淬灭分析

4.3讨论与小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

硕士期间论文发表情况

参考文献