酪氨酸酶(tyrosinase,简称TYR),别名多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,简称PPO),是含二价铜离子的金属氧化还原酶,在各种植物、微生物、动物及人体内广泛分布,是黑色素合成的关键限速酶,果蔬的褐变、昆虫的伤口愈合与发育、人的衰老与健康都受其影响。TYR的异常表达和许多疾病相关,尤其是一些皮肤疾病,如高表达会增加恶性黑色素瘤的潜在可能性、会引起皮肤色素沉积而导致雀斑和黄褐斑等疾病的产生,而低表达会导致白化病、白癜风等一些疾病。因此TYR的表达水平和活性具有重要的生理学意义。本文以曲酸、肉桂醛和三氮唑为原料,合成并鉴定了三种新的化合物。以蘑菇酪氨酸酶(mTYR)为模型,研究测定了合成的三种曲酸衍生物(KADI、KAD2和KAD3)以及中间产物对单酚酶和二酚酶的抑制作用。结果显示三种化合物都表现出显著的抑制效果,其单酚酶IC50依次为21.58,20.51和19.20 μmol/L,二酚酶ICso依次为8.33,7.50和10.00 μmol/L。其次研究了三种化合物的抑制机理,三种化合物均为混合型可逆抑制,其抑制常数(KG)分别为4.95、6.30和7.50 μmol/L,抑制解离常数KIs分别为45.50、9.18和15.80 μμmol/L。在mTYR的基础上,研究了化合物对小鼠B16F10细胞黑色素合成的影响。结果表明,三种化合物均能有效抑制黑色素的形成,以及胞内粗酪氨酸酶的活力。为此进一步研究了KAD2抑制黑色素形成的作用机制。Western blot结果表明,KAD2能够通过激活Akt信号通路协同抑制CREB信号通路从而调控MITF的表达,进而下调TYR家族蛋白的表达,最终抑制黑色素的合成。进一步,我们研究了化合物KAD2对斑马鱼胚胎黑色素形成的抑制作用。结果表明,KAD2能够有效抑制斑马鱼MITF和TYR的表达从而抑制黑色素的形成。特别地,对于化合物KAD2还检测了小鼠急性毒理,结果表明无毒。除此之外,三个化合物的结构中都有氢供体基团使其具有抗氧化性。三者都体现出较好的自由基清除能力,效果均显著优于曲酸。以上结果说明三种曲酸衍生物可作为潜在的美白剂以及抗氧化剂。