一种4-氟苄基哌啶类化合物在抑制酪氨酸酶活性中的应用
阅读说明：本技术 一种4-氟苄基哌啶类化合物在抑制酪氨酸酶活性中的应用 (Application of 4-fluorobenzyl piperidine compound in inhibiting tyrosinase activity ) 是由 王贯 胡秀英 刘丽 王方 李金� 于 2021-11-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种4-氟苄基哌啶类化合物在抑制酪氨酸酶活性中的应用,所涉及的应用为与酪氨酸酶活性有关的美白化妆品、黑色素瘤治疗。本发明解决的技术问题是发现了一种4-氟苄基哌啶类化合物具有抑制酪氨酸酶活性的作用。化合物的结构如下所示,化合物具有抑制酪氨酸酶活性的作用,能够应用于美白化妆品和抗黑色素治疗。(The invention relates to an application of a 4-fluorobenzyl piperidine compound in inhibiting tyrosinase activity, and relates to an application of a whitening cosmetic and melanoma treatment related to the tyrosinase activity. The invention solves the technical problem of finding that a 4-fluorobenzyl piperidine compound has the effect of inhibiting the activity of tyrosinase. The compound has the following structure, has tyrosinase activity inhibiting effect, and can be used in whitening cosmetics and cosmeticsAnd (4) performing anti-melanin treatment.)
技术领域
本发明涉及一种4-氟苄基哌啶类化合物在抑制酪氨酸酶活性中的应用，所涉及的应用为与酪氨酸酶活性有关的美白化妆品、黑色素瘤治疗。
背景技术
人体皮肤的颜色由体内4种发色团所决定，即类胡萝卜素、血红蛋白、氧合血红蛋白、黑色素。其中，黑色素是最主要的成分。研究表明黑色素的产生、含量、分布以及类型对人的头发、眼睛、皮肤的颜色有着重要影响，黑色素细胞的数量、合成中相关酶的活性和黑素体的转移是造成色素沉着的重要原因。人体内的黑色素能保护皮肤进而免受紫外辐射、氧化应激等环境因素带来的有害影响。但是黑色素的过量累积会导致许多色素沉着类疾病的出现，例如雀斑、老年斑、黑皮病甚至恶性黑色素瘤等。恶性黑色素瘤是常见的恶性肿瘤之一，也是最具威胁性的皮肤癌症之一。酪氨酸酶是黑色素合成中最重要的限速酶，研究发现通过抑制酪氨酸酶的活性来降低黑色素生成为美白化妆品和治疗黑色素瘤的有效策略。由此可见，酪氨酸酶是抗色素沉积和抗黑色素瘤的关键靶点，酪氨酸酶抑制剂可作为美白化妆品和抗黑色素瘤药物而广泛应用于医药和化妆品领域。因此，寻找新的高效且高选择性的酪氨酸酶抑制剂在抗黑色素沉积和抗黑色素瘤方面具有十分重要的意义。
发明内容
本发明涉及一种4-氟苄基哌啶类化合物在抑制酪氨酸酶活性中的应用。
本发明所述的应用，其特征在于：所述的应用为具有酪氨酸酶活性有关的食品保鲜剂、美白化妆品、黑色素瘤治疗、老年痴呆症治疗。
图表说明
表1为上述化合物的酪氨酸酶酶抑制活性实验和抗肿瘤细胞增殖活性结果以及抗肿瘤细胞增殖活性结果。
表1.化合物式I的酪氨酸酶抑制活性实验以及抗肿瘤细胞增殖活性结果
图1为化合物浓度对酪氨酸酶的抑制活力的影响，数据以抑制率平均值表示(n＝3)。
图2为化合物对酪氨酸酶抑制的动力学实验，根据Lineweaver-Burk双倒数图判断化合物的抑制类型为非竞争性抑制。
具体实施方式
本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
本发明所述的化合物为一种4-氟苄基哌啶类化合物，其结构如下式I所示：
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
试验例1化合物对酪氨酸酶的半抑制率试验
我们选用了0.5mL的离心管作为反应容器，设置0.1mL的溶液为反应体系，向反应体系中分别加入两种浓度的样品溶液(10μM、30μM)50μL和酪氨酸酶溶液(1mM)25μL，在室温(25℃)的条件下反应20分钟后，再迅速加入底物L-Tyrosine溶液(2.5U/μl)25μL，充分混匀后，在吸收波长492nm的条件下检测在5分钟内的光密度值(optical density，OD)变化。再平行重复实验两次并计算平均抑制率(n＝3)。抑制率用以下公式计算：
抑制率％＝(ΔODvehicle-ΔODcompound)/(ΔODvehicle-ΔODblank)*100％
其中，ΔODcompound为加入抑制剂的光密度值变化值，ΔODvehicle为溶剂对照组的光密度值变化值，ΔODblank为空白对照组的光密度值变化值。
溶剂对照组采用加入50μL DMSO的磷酸缓冲液的方法，空白对照组采用加入75μLDMSO的磷酸缓冲液和25μL 2.5U/μl L-Tyrosine溶液。根据不同浓度的样品溶液下的酪氨酸酶抑制率，绘制样品与酪氨酸酶的剂量响应曲线，样品化合物的IC50值由剂量响应曲线计算得出。结果见表1和图1。曲酸为阳性对照药物。
从表1和图1中可以明显看出，化合物I对酪氨酸酶具有显著的较强的抑制活性，其抑制能力约为阳性对照药物曲酸的两倍。
试验例2化合物对酪氨酸酶的抑制作用机理测试
我们选择30μmol/L浓度的样品溶液以及没加样品作为两个系列，依次改变底物L-tyrosine溶液的剂量(39nmol/L～1000nmol/L)，在各个浓度下分别测试酪氨酸酶的酶催化初速度的ΔOD值。横坐标用L-tyrosine浓度(μmol/L)倒数1/[S]表示，纵坐标用酪氨酸酶反应初速度ΔOD样的倒数1/V，绘制Lineweaver-Burk双倒数图计算了米氏常数(Km)、最大速度(Vmax)和抑制常数(Ki)。
本实验的目的是测试本发明的化合物I对酪氨酸酶抑制作用机理，结果见图2。实验结果表明，该化合物能显著抑制酪氨酸酶活性，是一种非竞争性酪氨酸酶抑制剂。
实验例3化合物的抗黑色素生成实验
将B16F10细胞接种到24孔细胞培养板中，1x105cells/孔。培养24h后，在培养基中加入20μmol/L的α-MSH、20μmol/L的化合物I或阳性对照化合物曲酸。在上述条件下进一步孵育48h后，用PBS缓冲液洗涤细胞2～3次，去除培养基内容物，用1mol/L NaOH溶液(200μL)溶解黑色素。将溶液转移到96孔板上，用酶标仪在492nm处测量溶解的黑色素溶液的吸光度。每次实验细胞中的黑色素使用标准曲线优化，使得细胞内的黑色素值归一化。上述实验重复三次并计算平均值。结果表明，化合物I能有效地抑制经过α-MSH诱导的黑色素瘤细胞B16F10的黑色素合成，在20μmol/L浓度下，化合物I使得细胞内黑色素含量降低65.43％，优于阳性对照药物曲酸的黑色素含量的抑制能力(42.56％)。因此，化合物I能有效地降低细胞内黑色素含量，为其作为美白化妆品的有效成分和治疗黑色素瘤的药物提供了有力的证明。
实验例4化合物对黑色素瘤细胞的抗增殖实验
我们对化合物I进行了恶性黑色素瘤细胞的抗增殖活性实验，结果见表1。用化合物I处理黑色素瘤细胞B16F10后，测定了其对恶性黑色素瘤细胞的半数抑制浓度，结果表明化合物I对B16F10细胞具有抗增殖活性。
综合以上所述，化合物I具有抑制酪氨酸酶活性的作用，能够应用于与酪氨酸酶活性相关的美白化妆品和抗黑色素治疗，具有广阔的发展空间和应用价值。