论文部分内容阅读
酪氨酸酶(Tyrosinase，EC1.14.18.1)广泛分布于动植物组织中，是细胞合成黑素的关键酶，其活性与许多生理过程密切相关。比如，酪氨酸酶可以导致剥皮或受损伤的果蔬产生褐变，引起营养成分流失和贮存时间变短，还可以促进受伤的农业害虫伤口愈合和成熟过程。在人体中，酪氨酸酶催化功能的过度活跃会导致皮肤色素异常沉积，形成雀斑、太阳斑等皮肤病变。最近有研究发现，阿尔兹海默症、帕金森病和亨廷顿舞蹈病等神经退行性疾病的发病也与酪氨酸酶的活性异常有关。因此，调控酪氨酸酶的生物活性对于农产品储运和保鲜、农业虫害防治和维护人体健康具有重要意义。 酪氨酸酶抑制剂可以抑制酪氨酸酶的活性。在日常生活中，氢醌、曲酸、熊果苷等酪氨酸酶抑制剂已经相继被用于治疗皮肤色素异常沉积和日常美白化妆品中。但最常用的酪氨酸酶抑制剂氢醌和曲酸先后被发现具有严重的致畸作用，熊果苷等不稳定易分解。因此设计或筛选高效、安全的酪氨酸酶抑制剂和开发能够临床应用的给药系统仍然是十分热门的研究课题。 本论文首先构建了酪氨酸酶抑制剂的定量构效关系(QSAR)模型，其预测茶多酚中的表儿茶素没食子酸酯具有较高的酪氨酸酶抑制活性，同时详细的分析了几个茶多酚分子抑制酪氨酸酶活性的机理。最后，对新型固体脂质纳米粒子(SLN)给药载体装载酪氨酸酶抑制剂的可行性进行了研究。论文的具体内容和结论如下: a.结合基于配体和结构的药物设计方法，构建了酪氨酸酶抑制剂的定量构效关系模型，并分析了异源数据对QSAR模型的影响。首先，从文献中收集了一组酪氨酸酶抑制剂的活性数据，根据酪氨酸酶抑制剂的结构及其与抑制剂复合物的结构分别计算了基于配体和结构的描述符。随后利用随机森林和蒙特卡罗算法分别构建了隐式和显式QSAR模型。交叉验证和外部验证发现，隐式模型预测能力明显高于显式模型，同时这也表明酪氨酸酶抑制剂的结构和活性之间并不是简单的线性行为。最后，我们评估了异源数据的系统误差对QSAR模型性能的影响并建立一种移除系统误差的方法。 b.利用荧光光谱、循环伏安、氧消耗动力学和分子模拟等方法研究了(+)-儿茶素(C)、(-)-表儿茶素没食子酸酯(ECG)和（-）-表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)抑制酪氨酸酶活性的机理。在3种茶多酚中，ECG的酪氨酸酶抑制活性最高，而EGCG的活性最低。酪氨酸酶内源荧光猝灭实验发现3种茶多酚都可以和酪氨酸酶静态结合，摩尔比为1∶1。循环伏安和氧消耗动力学实验发现3种茶多酚通过还原酪氨酸酶而抑制了酪氨酸酶活性，但是它们的微观抑制机理不同。C和ECG上的儿茶酚基团可以通过甲酚酶样催化途径导致酪氨酸酶永久失活而抑制酪氨酸酶活性，而EGCG只能通过双酚酶途径与底物竞争活性中心，但不能导致酪氨酸酶永久失活。通过分析3种茶多酚的分子结构发现分子骨架上的儿茶酚基团对酪氨酸酶活性具有明显的影响，而没食子基团对抑制活性的影响有限。分子模拟方法发现茶多酚与酪氨酸酶的复合物结构类似于文献报道的失活酪氨酸酶抑制剂的几何结构。 c.利用十六烷棕榈酸作为脂相、span20作为乳化剂制备了固体脂质纳米粒子(SLN)。制备时增加剪切时间或者乳化剂的用量可以降低SLN粒径和单分散性，但配方中乳化剂含量超过脂相的20％时SLN的粒径和多分散性不会继续降低。稳定性实验发现，乳化剂含量超过脂相的20％时，SLN悬浮体系可在30天内稳定存在，没有出现明显的分层现象。而溶液的成分会影响SLN悬浮体系的稳定性。向连续相中加入乙醇时可以引起SLN的聚集，而加入DMSO时没有明显的聚集现象。SLN对亲脂性药物姜黄素的包封率和载药量要高于亲水性的ECG。