本發(fā)明涉及一組抗氧化抑制黑色素生成的小肽、制備方法及其應(yīng)用,屬于生物醫(yī)藥及化妝品技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
東方女性歷來崇尚“膚如雪,凝如脂”的美白效果,人們一向追求白皙、潔潤的肌膚。因此,具有抑制由太陽光線及其他原因引起的色斑、色素沉著的美白劑的研究與開發(fā),一直是化妝品行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。
紫外線引起的皮膚色素沉著主要在角質(zhì)細(xì)胞和黑色素細(xì)胞中發(fā)生,紫外輻射引發(fā)角質(zhì)細(xì)胞dna損傷,p53上調(diào),最終導(dǎo)致角質(zhì)細(xì)胞α-msh(α-melanocytestimulatinghormone)的分泌量增加,當(dāng)α-msh與黑色素細(xì)胞膜上的mc1r(melanocortin1receptor)結(jié)合后,會激活腺苷酸環(huán)化酶產(chǎn)生胞內(nèi)第二信使環(huán)腺苷camp,環(huán)腺苷酸隨后激活pka(proteinkinasea),后者通過creb(camp-responsiveelementbindingprotein)的磷酸化,從而激活mitf(microphthalmia-associatedtranscriptionfactor)基因的表達(dá)。最后,mitf有效激活與黑色素形成相關(guān)蛋白酶的表達(dá),最終促進(jìn)黑色素的形成。mitf參與黑色素細(xì)胞的生存、增殖、分化,是調(diào)節(jié)黑色素形成的重要調(diào)控因子。通過與啟動子的結(jié)合來調(diào)節(jié)tyr(tyrosinase)、trp-1(tyrosinase-relatedprotein1)和trp-2(tyrosinase-relatedprotein2)的基因表達(dá)。
黑色素的合成是一系列復(fù)雜的酶促氧化反應(yīng),以酪氨酸或多巴為底物,在酪氨酸酶的催化作用下氧化生產(chǎn)多巴醌,此氧化反應(yīng)過程是黑色素合成中的關(guān)鍵限速反應(yīng),酪氨酸酶的過量表達(dá)是導(dǎo)致色素沉著過度的主要原因。因此,抑制該氧化反應(yīng)或酪氨酸酶的活性可以阻斷黑色素的生物合成反應(yīng)鏈,減少黑色素的生成,實(shí)現(xiàn)美白的效果。近年來,越來越多的化合物被證實(shí)能夠有效抑制酪氨酸酶的活性,它們被稱為酪氨酸酶抑制劑,如曲酸、熊果苷、維生素c衍生物以及一些天然提取物質(zhì)。但是,維生素c不穩(wěn)定,不易被皮膚吸收,難以廣泛應(yīng)用;熊果苷是一種含酚基的化合物,雖然安全但對酪氨酸酶的抑制效應(yīng)緩慢,且吸光性好不適合白天使用;曲酸的美白祛斑效果顯著但是具有一定的毒性,不能長期使用。
天然肽類原料具有安全、無毒、高細(xì)胞滲透性、高效能、短序列等優(yōu)點(diǎn),添加到化妝品中能夠從根本上改善、修復(fù)皮膚出現(xiàn)的各種問題,特別在保濕、美白、抗皺、抗氧化、抗衰老等方面功效顯著。因此,研發(fā)一種高效、安全的多肽美白劑,具有良好的應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一組抗氧化、抑制黑色素生成的小肽、制備方法及其應(yīng)用。
本發(fā)明的技術(shù)方案:
一組抗氧化抑制黑色素生成的小肽,包括短肽ogot、短肽magin-fl和短肽ansin-fl;
(1)短肽ogot:一種直鏈小肽,分子量為1407.80da,等電點(diǎn)是8.06,含有13個氨基酸殘基,全序列的一級結(jié)構(gòu)為:phe-val-pro-ala-ile-leu-cys-ser-ile-leu-lys-thr-cys;
(2)短肽magin-fl:一種直鏈小肽,分子量為1205.42da,等電點(diǎn)是9.21,含有10個氨基酸殘基,全序列的一級結(jié)構(gòu)為:phe-phe-arg-thr-ser-cys-arg-ser-val-cys;
(3)短肽ansin-fl:一種直鏈小肽,分子量為1593.90da,等電點(diǎn)是9.02,含有13個氨基酸殘基,全序列的一級結(jié)構(gòu)為:thr-ser-arg-cys-ile-phe-tyr-arg-arg-cys-val-cys-ser。
一組抗氧化、抑制黑色素生成的小肽的制備方法,首先,根據(jù)小肽的氨基酸序列合成小肽的全序列;再通過hplc反相柱層析脫鹽純化,并確定其純度大于95%;最后,用基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時間質(zhì)譜測定小肽分子量。
一組抗氧化、抑制黑色素生成的小肽用于制備抗氧化、抗黑色素生成、淡化色斑的美容護(hù)膚品。
一組抗氧化、抑制黑色素生成的小肽用作制備抗氧化藥物、食品添加劑。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的一種具有皮膚美白功效的多肽組合物,包含三種短肽:ogot,magin-fl和ansin-fl。該三種短肽具有極強(qiáng)的抗氧化活性,dpph的清除率高達(dá)89.94%;并且具有極強(qiáng)的酪氨酸酶抑制活性,半抑制濃度(ic50)低至18.47-36.07μm,而熊果苷的半抑制濃度為922.6μm,能夠抑制黑色素的生成,有助于提亮膚色,達(dá)到淡化色斑、改善暗啞、增白膚質(zhì)的目的;并通過mtt法和溶血試驗(yàn)測定多肽的毒性,結(jié)果顯示該組多肽的毒性極低,即使加藥濃度高達(dá)160μg/ml,溶血率也不超過1%。并且該組短肽分子量小、結(jié)構(gòu)簡單、無細(xì)胞毒性、無溶血活性、高組織滲透性、制備方法簡單??捎糜谥苽淇购谏厣?、淡化色斑,美白抗氧化美容護(hù)膚品新原料,也可用作制備抗氧化藥物、食品添加劑,具有很好的應(yīng)用前景。
附圖說明
圖1是ogot,magin-fl和ansin-fl對hacat細(xì)胞的毒性圖。
圖2是ogot,magin-fl和ansin-fl對b16細(xì)胞的毒性圖。
圖中:
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和技術(shù)方案,進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。
實(shí)施例1
ogot,magin-fl和ansin-fl的化學(xué)合成:
(1)ogot,magin-fl和ansin-fl的化學(xué)合成方法:根據(jù)短肽氨基酸序列,用自動多肽合成儀(433a,appliedbiosystems)合成其全序列,通過hplc反相柱層析脫鹽。
(2)分子量測定采用基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時間質(zhì)譜(maldi-tof)。
(3)純化的ogot,magin-fl和ansin-fl用高效液相色譜hplc方法鑒定其純度,分子量測定采用基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時間質(zhì)譜(maldi-tof),等電聚焦電泳測定等電點(diǎn),用自動氨基酸測序儀測定氨基酸序列結(jié)構(gòu)。
ogot,magin-fl和ansin-fl是直鏈短肽,其中,ogot分子量為1407.80da,等電點(diǎn)是8.06,含有13個氨基酸殘基,全序列的一級結(jié)構(gòu)為:phe-val-pro-ala-ile-leu-cys-ser-ile-leu-lys-thr-cys;magin-fl分子量為1205.42da,等電點(diǎn)是9.21,含有10個氨基酸殘基,全序列的一級結(jié)構(gòu)為:phe-phe-arg-thr-ser-cys-arg-ser-val-cys;ansin-fl分子量為1593.90da,等電點(diǎn)是9.02,含13個氨基酸殘基,全序列的一級結(jié)構(gòu)為:thr-ser-arg-cys-ile-phe-tyr-arg-arg-cys-val-cys-ser。
實(shí)施例2
ogot,magin-fl和ansin-fl抗氧化活性測定:
(1)dpph自由基清除活性(dpphradicalscavengingassay)
稱取一定量的dpph(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazylhydrate,sigma,美國),用甲醇溶解,配成6×10-5m的溶液,現(xiàn)配現(xiàn)用。將48μldpph溶液和2μl樣品(2mg/ml)混合(最終樣品與dpph的質(zhì)量比為3:1),室溫下避光靜置30min,于517nm處測定吸光值??瞻讓φ战M以樣品溶解介質(zhì)代替待測樣品。實(shí)驗(yàn)做三個平行,紫外分光光度計(jì)調(diào)零時使用甲醇。
dpph·清除率(%)=(ab-aa)/ab×100(ab:空白對照組吸光值;aa:樣品組吸光值)。
(2)abts·+自由基正離子清除活性
abts(3-ethylbezothiazoline-6-sulfonicacid)(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)用pbs緩沖液(ph7.4)配成2mm的abts儲存液。將abts儲存液和70mm過硫酸鉀(k2s2o8)水溶液按體積比250:1混合,于室溫避光放置15-16h。試驗(yàn)開始前,將abts·+釋至734nm波長處的吸光值為0.80±0.03。將4μl不樣品和96μl上述校正過的abts·+溶液混合,室溫放置10min后,于734nm波長處檢測反應(yīng)液的吸光值。空白對照組為溶解樣品所用滅菌去離子水。實(shí)驗(yàn)做三個平行。
abts·+清除率i(%)=(ab-aa)/ab×100(ab:空白對照組吸光值;aa:樣品組吸光值)。
(3)還原力測定
10μl樣品(2mg/ml)與50μl磷酸鈉緩沖液以及50μl1%k3fe(cn)6混合,50℃水浴20min;然后加入50μl10%的三氯乙酸,3000rpm離心10min;取上清50μl,加入50μl去離子水和10μl1%fecl3。于700nm測光吸收。光吸收越強(qiáng)表示還原力越強(qiáng)。
表1.ogot,magin-fl和ansin-fl體外抗氧化活性
結(jié)果如表1所示,ogot、magin-fl和ansin-fl具有極強(qiáng)的抗氧化活性。
實(shí)施例3
酪氨酸酶半抑制濃度ic50值的測定:
酪氨酸酶活性抑制實(shí)驗(yàn)以l-dopa為反應(yīng)底物,檢測酪氨酸酶催化后的底物有色物質(zhì)多巴醌于475nm處的吸光度,間接反映樣品對酪氨酸酶的抑制活性。
采用100μl的反應(yīng)體系,先后加入磷酸鹽緩沖液、不同濃度樣品(10、25、50、100、200μm)及蘑菇酪氨酸酶加入后于37℃中保溫10min,再加入底物,于37℃反應(yīng)10min,測定475nm波長的od值。根據(jù)測得的od值計(jì)算蘑菇酪氨酸酶相對活性抑制率:抑制率(%)=(1-實(shí)驗(yàn)組od值/對照組od值)×100%。
數(shù)據(jù)采用spss軟件計(jì)算各物質(zhì)的半抑制濃度ic50。
表2.arbutin,ogot,magin-fl和ansin-fl的ic50值
結(jié)果表明,樣品ogot,magin-fl和ansin-fl的半抑制濃度分別為46.07,27.07和59.44μm,而常用的酪氨酸酶抑制劑熊果苷的半抑制濃度為922.6μm,說明三個樣品具有極強(qiáng)的抑制酪氨酸酶的能力,可以減少黑色素的生成,將其應(yīng)用在化妝品添加劑中,可以提高化妝品的美白效果,具有很好的應(yīng)用前景。
實(shí)施例4
ogot,magin-fl和ansin-fl細(xì)胞毒性測定:
用mtt法檢測樣品ogot,magin-fl和ansin-fl對人永生化角質(zhì)細(xì)胞hacat和小鼠黑色素瘤b16的細(xì)胞毒性。
先將細(xì)胞于含有10%胎牛血清以及雙抗(青霉素和鏈霉素各100u/ml)的dmem中培養(yǎng),待細(xì)胞長滿后,用0.25%的胰蛋白酶消化下來,用上述培養(yǎng)基洗兩次,重新懸浮細(xì)胞,細(xì)胞計(jì)數(shù)后將細(xì)胞懸浮液100μl加入到96孔細(xì)胞培養(yǎng)板中,使每孔細(xì)胞數(shù)為103個。過夜待細(xì)胞貼壁后,吸出培養(yǎng)基,加入含不同濃度樣品的完全培養(yǎng)基,對照組加入相同體積的完全培養(yǎng)基,置37℃、5%co2培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)72h(中途換液一次)。培養(yǎng)結(jié)束后,96孔細(xì)胞培養(yǎng)板每孔加入20μl5mg/mlmtt溶液(用pbs緩沖液配制),繼續(xù)培養(yǎng)4h后,吸出孔中液體,每孔加入150μldmso,搖床振蕩10min。酶標(biāo)儀檢測光吸收,測定波長為490nm,參考波長630nm。
結(jié)果如圖1和圖2所示,結(jié)果表明,無論是對hacat細(xì)胞還是b16細(xì)胞,樣品ogot,magin-fl濃度為160μg/ml時的細(xì)胞存活率仍可高達(dá)90%,說明樣品ogot,magin-fl不具有細(xì)胞毒性,對人體正常皮膚細(xì)胞不會產(chǎn)生傷害,因此十分利于其在美白化妝品添加劑領(lǐng)域進(jìn)一步的開發(fā)應(yīng)用。
實(shí)施例5
ogot,magin-fl和ansin-fl溶血活性測定:
將采集的健康人血與阿氏液混合抗凝,生理鹽水洗滌2次并重懸成107-108cell/ml的懸浮液。上述稀釋好的紅細(xì)胞懸液分別與溶解于生理鹽水的ogot,magin-fl和ansin-fl樣品混合,37℃保溫30min,再于1000rpm離心5min,上清液于540nm測吸收值。陰性對照使用生理鹽水,陽性對照使用tritonx-100,溶血百分比按以下公式計(jì)算:溶血百分比:h%=(a樣品-a陰性對照)/a陽性對照×100%。
表3.ogot,magin-fl和ansin-fl的溶血率
結(jié)果表明三種樣品ogot,magin-fl和ansin-fl濃度為160μg/ml時的溶血百分比分別為0.10%、0.41%、0.67%。說明ogot,magin-fl和ansin-fl都不具有的溶血活性,不易引起人體紅細(xì)胞破裂溶解而對人體產(chǎn)生傷害,因此十分利于其在美白化妝品添加劑領(lǐng)域進(jìn)一步的開發(fā)應(yīng)用。