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黑色素代谢障碍是白发生成和色素性皮肤病的共同致病机理。何首乌自唐代-就被用于治疗白发,迄今已有千余年历史。近年来,何首乌又被用于白癜风等色素性皮肤病的辅助治疗。但有关何首乌中具有乌发或治疗色素性疾病作用的活性成分及其药理作用机制的研究,目前还是空白。
本文选用何首乌对黑色素生成的促进作用为指标,以蘑菇酪氨酸酶为模型,对何首乌药材的提取物及6种主要成分进行活性筛选,确定了其活性成分;采用高速逆流色谱法(High-speed Countercurrent Chromatography,简称HSCCC)进行有效成分分离;通过离体和在体实验相结合的方法对何首乌促黑素生成的合理性进行了科学的评价,佐证了其传统功效的科学含义,对何首乌的现代研究及应用均具有重要指导意义。本文主要包含以下几个方面的研究:
1.采用蘑菇酪氨酸酶多巴速率氧化法对何首乌药材提取物及6种主要成分进行了活性筛选。筛选结果发现:何首乌生药和炮制品乙醇提取物均有激活蘑菇酪氨酸酶的活性。何首乌炮制品醇提物的激活率高于同浓度生药醇提物的激活率,二者均在75μg/ml的浓度下激活率最高。何首乌的6种化学成分中2,3,5,4’-四羟基二苯乙烯-2-0-β-D-葡萄糖苷(2,3,5,4-tetrahydroxystilbene-2-O-β-D-glucoside,简称二苯乙烯苷或THSG)对蘑菇酪氨酸酶(tyrosinase,TYR)有显著的激活作用,在终浓度为0.12~75 μg/ml范围内,激活率在11.7~126.2﹪范围内逐渐增高;没食子酸对酪氨酸酶有显著抑制作用,在终浓度为0.12~75μg/ml范围内,抑制率在4.2~30﹪范围内逐渐增大。其中,在75 μg/ml浓度下的抑制率为30﹪;4种葸醌类化合物对蘑菇酪氨酸酶无明显影响,蒽醌化合物的激活率范围分别为:大黄素(15~33﹪)、大黄酚(11~16﹪)、大黄素甲醚(7~13﹪)、芦荟大黄素(3~9﹪)。二苯乙烯苷激活蘑菇酪氨酸酶的半数有效剂量EC<,50>为7.2μM。
2.采用高速逆流色谱法,用改良的溶剂系统对活性成分二苯乙烯苷进行分离纯化。研究了溶剂的系统适用性,确定实验的分离条件:正己烷-乙酸乙酯-乙醇-水(1:50:1:50)(V/V)。利用HSCCC法分离得到的二苯乙烯苷样品纯度高于93﹪。采用HSCCC的方法从何首乌中共分离得到THSG样品85.6:mg。
3.首次对二苯乙烯苷促黑素生成的药理活性进行了研究。药理研究内容包括以下三个方面:
1)二苯乙烯苷对B16黑色素瘤细胞黑素生成和酪氨酸酶活性的影响。实验结果显示,二苯乙烯苷有促进黑色素瘤细胞合成黑素作用。THSG与光敏剂8-甲氧补骨脂素(8-Methoxypsoralen,8-MOP)相比无显著性差异(P>0.05)。
2)棕黄色豚鼠皮肤增色实验。在整体动物水平上对二苯乙烯苷促黑素生成的药理作用进行了研究。实验结果显示,二苯乙烯苷能使豚鼠背部皮肤含黑素颗粒的细胞数增加,’THSG中、高剂量组与阴性对照组比较有显著性差异(P<0.01或0.05),与0.1﹪8-甲氧补骨脂素无统计学差异(P>0.05)。二苯乙烯苷能使豚鼠皮肤黑素含量指数(melanin content index,MCI)增高。二苯乙烯苷中剂量组和高剂量组的黑素含量指数MCI-1与对照组相比有显著增加(P<0.05)。二苯乙烯苷高、中、低三个剂量组不同区域的黑素含量指数MCI-2与对照组相比均有显著性增加(P<0.01或0.05),说明二苯乙烯苷能促进豚鼠背部皮肤黑素生成。
3)二苯乙烯苷激活蘑菇酪氨酸酶一多巴氧化系统的反应机制。实验发现:THSG对酪氨酸酶的激活属于竞争性激活;THSG能提高底物左旋多巴(L-DOPA)与TYR的亲和能力,在有0.25 mM THSG存在的溶液中底物L-DOPA与TYR提高为原来的1.88倍;在溶液混和的过程中L-DOPA的结构或构象发生了较大改变;THSG通过改变:L-DOPA构象,使L-DOPA与TYR碰撞的有效分子数增加,从而加速了反应。
随着中药现代化理论的提出和发展,用现代药理学解释传统中药的功能主治已成为中药现代化的必需前提。本文选取传统用途明确的药材何首乌作为研究对象,用现代的药理学方法和分析手段找到了其促黑素生成的有效和有害成分,验证了何首乌促黑素生成功效的合理性,解释了其作用机理,有力地佐证了何首乌乌发的传统功效,为中药传统功效的现代评价提供了有价值的参考。