Khóa luận tốt nghiệp đại học ngành Dược học: Sàng lọc tác dụng ức chế enzyme tyrosinase của một số dược liệu Việt Nam

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:54

Thêm vào BST

Báo xấu

10
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài "Sàng lọc tác dụng ức chế enzyme tyrosinase của một số dược liệu Việt Nam" là nghiên cứu sàng lọc tác dụng ức chế enzyme tyrosinase của cao toàn phần một số dược liệu Việt Nam; đánh giá tác dụng ức chế enzyme tyrosinase của các cao phân đoạn từ dược liệu có tác dụng tốt nhất.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp đại học ngành Dược học: Sàng lọc tác dụng ức chế enzyme tyrosinase của một số dược liệu Việt Nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC TRỊNH THỊ HẬU SÀNG LỌC TÁC DỤNG ỨC CHẾ ENZYME TYROSINASE CỦA MỘT SỐ DƯỢC LIỆU VIỆT NAM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC HÀ NỘI - 2023
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC Người thực hiện: TRỊNH THỊ HẬU SÀNG LỌC TÁC DỤNG ỨC CHẾ ENZYME TYROSINASE CỦA MỘT SỐ DƯỢC LIỆU VIỆT NAM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC Khóa: QH.2018.Y Người hướng dẫn 1: ThS. ĐẶNG KIM THU Người hướng dẫn 2: ThS. NGUYỄN THỊ HUYỀN HÀ NỘI – 2023
LỜI CẢM ƠN Được làm và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp dược sĩ đại học, tôi cảm thấy vô cùng biết ơn sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô giáo, bạn bè và người thân. Trước tiên, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành và lòng biết ơn sâu sắc tới ThS. Nguyễn Thị Huyền, ThS. Đặng Kim Thu – hai cô giáo đã luôn quan tâm, giúp đỡ, tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện khóa luận. Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Y Dược đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi được học tập trong suốt thời gian ngồi trên ghế nhà trường và cho phép tôi thực hiện khóa luận này. Đồng thời, tôi xin cảm ơn các thầy cô giáo bộ môn Dược lý – Dược lâm sàng, Hóa dược – Kiểm nghiệm, Bào chế, Dược liệu – Dược học cổ truyền đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện khóa luận. Lời cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã luôn sát cánh, ủng hộ, động viên, góp ý để tôi hoàn thành khóa luận này. Hà Nội, ngày 24 tháng 05 năm 2023 Sinh viên Trịnh Thị Hậu
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu, Ý nghĩa chữ viết tắt UV Tia tử ngoại TYR Tyrosinase TRP-1 Protein-1 liên quan tyrosinase (Tyrosinase related protein-1) TRP-2 Protein-2 liên quan tyrosinase (Tyrosinase related protein-2) L-DOPA 3,4-Dihydroxy-L-phenylalamine DCT Enzyme dopachrome tautomerase FDA Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (Food and Drug Admiministrati) OTC Thuốc không kê đơn (Over The Counter) B16F10 Tế bào sắc tố người EtOH Ethanol MeOH Methanol BuOH Butanol EtOAc Ethyl acetat DNA Deoxyribonucleic acid LDL Lipoprotein tỷ trọng thấp (Low density lipoprotein) QSAR Quantitative Structure - Activity Relationship DMSO Dimethyl sulfoxide IC50 Half maximal inhibitory concentration SD Độ lệch chuẩn (Standard Deviation)
%I % ức chế A Độ hấp thụ quang (Absorbance)
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình Tên hình Trang Hình 1.1 Con đường sinh tổng hợp melanin 6 Hai bước đầu của quá trình tổng hợp melanin xúc tác Hình 1.2 8 bởi enzyme tyrosinase Hình 1.3 Nụ hoa Hòe 10 Hình 1.4 Cây Chùm ngây 12 Hình 1.5 Cây Cam thảo 14 Hình 1.6 Cây Ngải cứu 16 Hình 2.1 Quy trình chiết xuất thu cao chiết dược liệu 21 Quy trình thử nghiệm đánh giá khả năng ức chế Hình 2.2 24 tyrosinase in vitro Hình 3.1 Khả năng ức chế tyrosinase của acid kojic 27 Hình 3.2 Khả năng ức chế tyrosinase của các cao EtOH 28 Giá trị IC50 của các cao EtOH hoa Hòe, Chùm ngây, Hình 3.3 29 Cam thảo và chứng dương acid kojic Tác dụng ức chế tyrosinase của các phân đoạn dịch Hình 3.4 30 chiết Cam thảo Giá trị IC50 ức chế tyrosinase của các các phân đoạn Hình 3.5 31 dịch chiết Cam thảo và acid kojic
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang Bảng 2.1 Các thuốc thử và hóa chất cần thiết 19 Bố trí thử nghiệm đánh giá tác dụng ức chế enzym Bảng 2.2 23 tyrosinase in vitro của các mẫu thử Bảng 3.1 Khối lượng và hiệu suất cao chiết EtOH các dược liệu 26 Bảng 3.2 Hiệu suất chiết cao phân đoạn Cam thảo 26
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC BẢNG MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN............................................................................... 3 1.1. Tổng quan về melanin .........................................................................................3 1.1.1. Các rối loạn tăng sắc tố da ................................................................... 3 1.1.2. Vai trò của melanin .............................................................................. 4 1.1.3. Quá trình sinh tổng hợp melanin.......................................................... 5 1.2. Tổng quan về enzyme tyrosinase .......................................................................6 1.2.1. Khái niệm enzyme tyrosinase .............................................................. 6 1.2.2. Vai trò của tyrosinase trong quá trình tổng hợp melanin .................... 7 1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme tyrosinase ............. 8 1.2.4. Một số chất ức chế enzym tyrosinase có nguồn gốc tổng hợp đã được sử dụng ........................................................................................................... 9 1.2.5. Các dược liệu có tác dụng ức chế enzyme tyrosinase........................ 10 1.3. Tổng quan về phương pháp đánh giá tác dụng ức chế enzyme tyrosinase....16 CHƯƠNG 2 – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............ 18 2.1. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................18 2.1.1. Dược liệu nghiên cứu ......................................................................... 18 2.1.2. Mẫu nghiên cứu.................................................................................. 18
2.2. Nguyên vật liệu thí nghiệm...............................................................................18 2.2.1. Thuốc thử, hóa chất ............................................................................ 18 2.2.2. Máy móc, thiết bị, dụng cụ ................................................................ 19 2.3. Nội dung nghiên cứu .........................................................................................20 2.4. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................20 2.4.1. Xây dựng quy trình chiết xuất dược liệu ........................................... 20 2.4.2. Nghiên cứu tác dụng ức chế enzyme tyrosinase in vitro của cao chiết các dược liệu ................................................................................................ 22 2.4.3. Phương pháp xử lý số liệu.................................................................. 25 CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ....................................................... 26 3.1. Kết quả chiết xuất dược liệu .............................................................................26 3.2. Kết quả đánh giá tác dụng ức chế tyrosinase in vitro của cao EtOH các dược liệu ..........................................................................................................................27 3.3. Kết quả đánh giá tác dụng ức chế enzym tyrosinase in vitro của các cao phân đoạn từ dược liệu có khả năng ức chế tyrosinase tốt nhất......................................30 CHƯƠNG 4 – BÀN LUẬN ................................................................................ 32 4.1. Về kết quả đánh giá tác dụng ức chế tyrosinase in vitro của cao EtOH ........32 4.2. Về kết quả đánh giá tác dụng ức chế tyrosinase in vitro của cao phân đoạn Cam thảo ...................................................................................................................34 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................... 36 KẾT LUẬN...............................................................................................................36 KIẾN NGHỊ ..............................................................................................................36 TÀI LIỆU THAM KHẢO
ĐẶT VẤN ĐỀ Melanin là một hợp chất phenolic sinh học cao phân tử có vai trò quan trọng trong việc tạo nên sắc tố ở da người. Tuy nhiên, việc gia tăng lượng melanin tổng hợp ở biểu mô sẽ gây ra hiện tượng nám da, sạm da. Ngoài ra, một số bệnh về da có thể dẫn đến việc tích lũy vượt mức lượng melanin ở biểu mô. Các bệnh này bao gồm sạm da, rám má, ung thư tế bào hắc tố và tăng sắc tố sau viêm [1]. Những biểu hiện bên ngoài của những bệnh này có thể tác động mạnh đến tâm lý người bệnh cũng như làm giảm các hoạt động xã hội, hiệu quả trong công việc hay tự kỷ [2]. Do đó, nhiều nghiên cứu được tiến hành nhằm tìm kiếm hoạt chất có khả năng làm trắng da. Hầu hết các sản phẩm làm sáng da được bán trên thị trường đều sử dụng thành phần hoạt chất là chất ức chế tyrosinase – enzyme đóng vai trò quan trọng, xúc tác cho hai phản ứng đầu tiên của quá trình tổng hợp melanin. Tuy nhiên, việc sử dụng các sản phẩm này bị ảnh hưởng bởi các mối lo ngại về tính an toàn và hiệu quả. Mặc dù vậy, tại nhiều quốc gia, các chất làm trắng da như hydroquinone, corticosteroids, các hợp chất chứa thủy ngân vẫn còn được sử dụng bất chấp tác dụng nguy hại của chúng [3-5]. Một số chất khác như arbutin, acid kojic, vitamin C cũng được sử dụng nhưng những chất này có nhược điểm là hiệu quả không cao hoặc không bền. Do đó, nhiều công trình đang được tiến hành để tìm ra các hợp chất làm trắng da mới, an toàn và hiệu quả hơn. Những hợp chất làm trắng da lý tưởng để sử dụng trong mỹ phẩm là những hợp chất có thể ức chế quá trình sản xuất melanin nhưng không gây chết tế bào. Trong bối cảnh đó, các dược liệu và hợp chất có nguồn gốc thiên nhiên ngày càng được ưa chuộng do đặc tính an toàn so với các hóa chất tổng hợp [6-8]. Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa nóng ẩm quanh năm, do vậy mà hệ thống thực vật tương đối đa dạng và phong phú, tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển thuốc chữa bệnh từ các loại thảo dược. Trên cơ sở đó, đề tài “Sàng lọc tác dụng ức chế enzyme tyrosinase của một số dược liệu Việt Nam” được thực hiện với mục tiêu: 1
1. Sàng lọc tác dụng ức chế enzyme tyrosinase của cao toàn phần một số dược liệu Việt Nam. 2. Đánh giá tác dụng ức chế enzyme tyrosinase của các cao phân đoạn từ dược liệu có tác dụng tốt nhất. 2
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về melanin 1.1.1. Các rối loạn tăng sắc tố da Nám da được đề cập đến như là một tình trạng tăng sắc tố da mắc phải, trong đó các mảng da không đều màu từ sáng đến nâu sẫm hoặc nâu xám xuất hiện trên các phần da tiếp xúc với ánh nắng mặt trời [71]. Về mặt mô học, nám được đặc trưng bởi sự tăng sắc tố biểu bì, số lượng tế bào hắc tố không tăng. Các tế bào hắc tố phì đại, số lượng đuôi gai và bào quan tế bào chất nhiều hơn, điều này dẫn đến hoạt động trao đổi chất cao hơn và sự gia tăng lượng hắc tố trong tất cả các lớp của biểu bì, tăng số lượng melanosome trưởng thành [71]. Nguyên nhân chính xác của nám vẫn chưa được biết, tuy nhiên một số yếu tố hoạt hóa đã được mô tả, chẳng hạn như tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, mang thai, rối loạn nội tiết tố, sử dụng mỹ phẩm hoặc thuốc gây nhạy cảm với ánh sáng và tình trạng viêm da,... [72]. Điều này cho thấy rằng sự xuất hiện và phát triển của nám bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố và phụ thuộc vào sự tương tác của của cơ thể với các yếu tố này. Tiếp xúc với ánh nắng mặt trời là yếu tố kích hoạt quan trọng nhất gây nám da. UVA và UVB là những bức xạ chính gây nên sự gia tăng hoạt động tạo hắc tố, dẫn đến sự phát triển quá mức của sắc tố biểu bì và xảy ra ở những vùng bị nám nhiều hơn so với vùng da lân cận [72]. Mang thai và liệu pháp thay thế hormone là những yếu tố kích hoạt thường được nhắc tới nhất. Các hormone sinh dục như estrogen và progestin cũng liên quan đến sự xuất hiện của nám. Sự gia tăng hormone estrogen và progesterone dẫn đến tăng phiên mã của tyrosinase và dopachrom tautomerase, từ đó kích thích tế bào hắc tố tăng sinh và điều này có thể liên quan đến sự phát triển của sắc tố trong giai đoạn mang thai ở phụ nữ [72]. Trong một nghiên cứu ở Ấn Độ, tỷ lệ bị nám ở phụ nữ mang thai là 50,8% được báo cáo ở 2.000 phụ nữ mang thai được chọn ngẫu nhiên [74]. Tỷ lệ 63,5% được ghi nhận ở một quốc gia Đông Nam Á khác 3
[75]. Tuy nhiên, tỷ lệ thấp 5% đã được quan sát thấy ở một nhóm 60 phụ nữ mang thai từ Pháp [76]. Việc sử dụng mỹ phẩm và uống một số loại thuốc như thuốc chống co giật và các chất nhạy cảm với ánh sáng khác cũng được coi là yếu tố nguy cơ gây nám bằng cách lắng đọng tế bào hắc tố ở các lớp bề mặt hoặc bằng cách kích thích quá trình tạo hắc tố. Ngoài nám da, tàn nhang và đồi mồi cũng là hai rối loạn tăng sắc tố da thường gặp. Tàn nhang nói chung là những đốm sắc tố nhỏ (đường kính thường là 1–2 mm, nhưng có thể lớn hơn), có màu từ đỏ đến nâu nhạt, được quan sát thấy ở những người da trắng và/hoặc tóc vàng. Tàn nhang thường bắt đầu xuất hiện từ khi 2–3 tuổi, sau đó tăng lên trong thời niên thiếu và thường biến mất một phần theo tuổi tác. Tàn nhang thường xuất hiện nhiều nhất trên mặt, cánh tay, cổ và ngực và trở nên đậm màu hơn vào mùa hè. [73] Đồi mồi lớn hơn tàn nhang, có đường kính từ vài milimet đến centimet, và màu của chúng có thể là màu nâu sẫm. Đồi mồi là rối loạn tăng sắc tố da phổ biến hơn ở nhưng người trên 50 tuổi và thường xuất hiện ở những vùng da tiếp xúc lâu dài với ánh nắng mặt trời (chủ yếu ở mặt, mu bàn tay và phần trước bên của cẳng tay) [73]. Nhìn chung các rối loạn tăng sắc tố da đều ít nguy hiểm đến tính mạng nhưng lại ảnh hưởng nhiều thẩm mỹ, nhất là vùng mặt và cổ, do đó có thể tác động tiêu cực đến trạng thái tâm lý, làm giảm sự tự tin vốn có của người bệnh cũng như giảm các hoạt động xã hội và hiệu quả trong công việc. 1.1.2. Vai trò của melanin Melanin là một loại sắc tố màu nâu hoặc đen, được tìm thấy trong rất nhiều các sinh vật sống, từ nấm, thực vật đến động vật có vú và có chức năng khác nhau ở mỗi loài sinh vật [9]. Ở người, melanin là yếu tố chính quyết định đến màu da và màu tóc. Melanin cũng được tìm thấy trong các mô sắc tố nằm bên dưới tròng 4
đen của mắt, tế bào thần kinh vàc tố mang trong các khu vực của não, chẳng hạn như các locus coeruleus nằm ở cầu não và chất đen [10]. Vai trò của melanin là bảo vệ da khỏi tác hại của tia cực tím (UV) bằng cách hấp thụ UV của ánh sáng mặt trời và loại bỏ các gốc oxy hóa tự do. Các rối loạn tăng sắc tố bất thường ở da thường thấy là kết quả của sự tích tụ quá mức sắc tố ở biểu bì, bao gồm nám da, đốm nâu, tàn nhang và sạm da. Tăng sắc tố có thể do tăng tế bào tạo sắc tố hoặc do tăng hoạt động của các enzyme hình thành sắc tố [11]. Quá trình tạo hắc tố là một quá trình phức tạp được tổng hợp qua nhiều phản ứng enzym và hóa học. Có ba loại enzyme tham gia vào quá trình tạo hắc tố là tyrosinase, TRP-1 và TRP-2, nhưng các phương pháp hiện nay chủ yếu tập trung vào ức chế tyrosinase bởi vai trò quan trọng của enzyme này trong quá trình hình thành hắc tố da [12]. 1.1.3. Quá trình sinh tổng hợp melanin Ở người, melanin có thể được tìm thấy ở 2 dạng: eumelanin (sắc tố đen và nâu) và pheomelanin (sắc tố đỏ và vàng) [13]. Cả eumelanin và pheomelanin đều được tổng hợp thông qua một loạt các phản ứng oxy hóa tyrosinase hoặc L-3,4- dihydroxyphenylalanine (L-DOPA) thành dopaquinon, được xúc tác bởi enzyme tyrosinase. Sau khi hình thành dopaquinone, con đường melanin được chia thành tổng hợp eumelanin và pheomelanin nơi có sự chuyển đổi tự phát thành leuco dopachrome và dopachrome. Trong con đường eumelanin, dopachrome hoặc được chuyển đổi một cách tự nhiên thành 5,6-dihydroxyindole hoặc thành axit 5,6-dihydroxyindole-2- carboxylic nhờ enzyme dopachrome tautomerase (DCT), còn được gọi là protein liên quan đến tyrosine- 2 (TRP-2) [14]. TRP-1 và TRP-2 là hai protein có cấu trúc liên quan đến tyrosinase [15-17]. Hai protein này cư trú trong các melanosome, trải dài trên màng tế bào hắc tố giống như tyrosinase và đã được chứng minh là làm tăng tính ổn định của tyrosinase [18-20]. Tuy nhiên, vai trò của TRP-1 và 5
TRP-2 vẫn chưa được làm rõ hoàn toàn. Cuối cùng, sự trùng hợp của indoles và quinon dẫn đến sự hình thành eumelanin [21]. Con đường pheomelanin phân nhánh từ con đường eumelanin ở bước L- DOPAquinone và phụ thuộc vào sự hiện diện của cysteine được vận chuyển tích cực qua màng hắc tố. Cysteine phản ứng với L-DOPAquinone để tạo thành cysteinyl-dopa [21]. Sau đó được chuyển đổi thành quinoleimine, alanine- hydroxyl dihydrobenzothazine và polyme hóa thành pheomelanin. (Hình 1.1). Hình 1.1. Con đường sinh tổng hợp melanin [13] 1.2. Tổng quan về enzyme tyrosinase 1.2.1. Khái niệm enzyme tyrosinase Tyrosinase (còn được gọi là monophenol monooxygenase, EC 1.14.18.1) có hai nguyên tử đồng ở vị trí hoạt động của nó là Cu(II) A và Cu(II) B [22]. 6
Tyrosinase xúc tác quá trình hydroxyl hóa monophenol thành o -diphenol và oxy hóa o -diphenol thành o-quinones, chất tạo ra hắc tố và được coi là enzyme chủ chốt trong quá trình tổng hợp melanin ở động vật có vú, vi khuẩn, thực vật và nấm [23, 24]. Sự ức chế tyrosinase không chỉ liên quan đến việc làm giảm chứng tăng sắc tố da mà còn liên quan đến quá trình thoái hóa thần kinh liên quan đến bệnh Parkinson. Tyrosinase oxy hóa dopamine để hình thành hắc tố trong não. Dopaquinone gây ra tổn thương tế bào thần kinh trong não do thiếu hụt tế bào thần kinh dopaminergic dẫn đến bệnh Parkinson. Do đó tyrosinase cũng đóng vai trò trong cơ chế bệnh sinh của bệnh Parkinson [25]. Mặt khác, tyrosinase có thể dẫn đến màu nâu do enzym không thuận lợi trong rau và trái cây và làm giảm giá trị dinh dưỡng và giá trị thị trường của chúng trong ngành công nghiệp thực phẩm [26]. 1.2.2. Vai trò của tyrosinase trong quá trình tổng hợp melanin Tyrosinase (EC 1.14.18.1) là enzyme đóng vai trò quan trọng tham gia vào hai phản ứng chính để hình thành melanin. Đầu tiên L-tyrosin được hydroxyl hóa thành 3,4-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA) bởi enzyme tyrosinase và được gọi là quá trình monophenolase. Đây là bước bắt buộc của quá trình sinh tổng hợp melanin. Tiếp theo L-DOPA được oxy hóa thành DOPA-quinon cũng bởi enzyme tyrosinase và được gọi là quá trình diphenolase. Sau đó, DOPA-quinon tham gia một loạt các phản ứng để tạo thành melanin (Hình 1.2). [27] 7
Hình 1.2. Hai bước đầu của quá trình tổng hợp melanin xúc tác bởi enzyme tyrosinase 1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme tyrosinase Nồng độ cơ chất: Khi nồng độ cơ chất L-tyrosine hoặc L-DOPA tăng thì tốc độ phản ứng tăng, lượng DOPA-quinon tạo ra càng nhiều. Tuy nhiên đến một mức nào đó, tốc độ phản ứng sẽ không tăng thêm nữa khi enzyme đã bão hòa cơ chất [28]. Nồng độ enzym: Khi nồng độ enzyme tăng thì tốc độ phản ứng tăng. Tuy nhiên, nồng độ enzym tăng đến một mức nhất định, sản phẩm tạo ra quá nhiều sẽ tác động vào trung tâm dị lập thể của enzyme, phản ứng bão hòa và tốc độ phản ứng sẽ không tăng lên nữa [28]. Nhiệt độ: Hoạt động của enzyme phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ. Thông thường, khi tăng 100 C thì tốc độ phản ứng tăng lên 2-3 lần [29]. Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao enzyme sẽ bị biến tính. Nhiệt độ cũng ảnh hưởng trong quá trình bảo quản enzyme. Tyrosinase nên được bảo quản ở nhiệt độ -20o C [30]. pH: pH được đánh giá là có ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme. Mức tối ưu cho hoạt động của enzyme tyrosinase là ở pH 6,0–7,0 [31]. 8
1.2.4. Một số chất ức chế enzym tyrosinase có nguồn gốc tổng hợp đã được sử dụng Acid kojic (5-hydroxy-2(hydroxymethyl)-g-pyron), một chất chuyển hoá của nấm được sản xuất bởi nhiều loài Aspergillus và Penicillium [32], có thể được tổng hợp hóa học hoặc được chiết xuất từ sản phẩm tự nhiên. Acid kojic ức chế sự hình thành sắc tố từ phản ứng oxy hoá L-DOPA, norepinephrin và dopamin dưới sự xúc tác của tyrosinase. Điều này có nghĩa rằng acid kojic có thể giảm chuyển hoá dopaquinon thành O-dephenol ngăn cản tạo thành các sắc tố và được oxy hoá thành một sản phẩm màu vàng bằng cách tương tác hoá học với dopaquinon. Hydroquinon có khả năng ức chế 90% hoạt tính của tyrosinase [33], là một hoá chất phổ biến có trong mỹ phẩm và sản phẩm làm sáng da. Nó được coi là một trong các chất ức chế hiệu quả nhất quá trình sản xuất melanin và đã từng được sử dụng rộng rãi để điều trị các rối loạn sắc tố như làm trắng da để điều trị nám, điều trị tăng sắc tố sau viêm và các rối loạn tăng sắc tố khác. Do các tác dụng phụ liên quan tới việc sử dụng các sản phẩm không cần kê đơn có chứa hydroquinon nên hydroquinon đã bị FDA (Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ) quy định hạn chế sử dụng các sản phẩm OTC (thuốc không kê đơn) có chứa nồng độ hydroquinon cao. Ảnh hưởng tới sức khoẻ nghiêm trọng nhất có liên quan đến hydroquinon là ảnh hưởng đến sắc tố của mắt, và trong một số ít trường hợp hydroquinon gây tổn thương giác mạc vĩnh viễn. Vì lý do này, hydroquinon đã bị cấm sử dụng trong các chế phẩm mỹ phẩm ở châu Âu vì không an toàn khi sử dụng trong thời gian dài [34]. Arbutin, một hợp chất chuyển hoá thứ cấp của cây Bearberry (tên khoa học là Arctostaphylos uva-ursi), được sử dụng rộng rãi với hiệu quả làm sáng da. Arbutin tự nhiên tương đối an toàn tuy nhiên lại có độ ổn định thấp và dễ dàng chuyển hoá thành hydroquinon. Vì thế vào năm 2008, Hiệp hội Mỹ phẩm Châu Âu đã cấm sử dụng các đồng dạng của β-arbutin [35]. Acid azelaic (acid 1,7-heptanedicarboxylic) hiện nay đang được sử dụng để điều trị mụn trứng cá từ nhẹ đến trung bình, điều trị bệnh tăng sắc tố da đặc biệt ở 9
những người sạm da. Tuy nhiên thì acid azelaic lại ức chế tyrosinase yếu và ức chế theo cơ chế cạnh tranh [36]. 1.2.5. Các dược liệu có tác dụng ức chế enzyme tyrosinase Hydroquinone, axit kojic, và arbutin là những chất ức chế tyrosinase được biết đến nhiều nhất nhưng chúng có tác dụng phụ nghiêm trọng như mất sắc tố vĩnh viễn, nổi ban đỏ và viêm da tiếp xúc,... Với ưu điểm an toàn, lành tính nhiều dược liệu đã được nghiên cứu đánh giá khả năng ức chế enzyme tyrosinase. Hòe (Styphnolobium japonicum (L.) Schott.), thuộc họ Đậu (Fabaceae) là một một vị thuốc nam quý, đã và đang được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền. Hình 1.3. Nụ hoa Hòe Hiện nay đã có nhiều nghiên cứu về thành phần hóa học của hoa Hòe, các thành phần chính mang lại tác dụng của cây bao gồm triglycoside flavonol, isoflavone, coumaronochromone, saponin, triterpene glycoside, phospholipid, alkaloid, axit amin, polysacarit và axit béo [37]. Hoa và nụ hoa của cây Hòe thường được sử dụng để điều trị các rối loạn liên quan đến chảy máu như đại tiện ra máu, chảy máu trĩ, chảy máu do rối loạn 10
chức năng tử cung và tiêu chảy [37]. Các đặc tính chức năng của nụ hoa Hòe như chống oxy hóa, loại bỏ gốc tự do, chống viêm, cầm máu, hạ đường huyết, hạ axit uric,... đã được ghi nhận qua nhiều nghiên cứu sâu rộng [38]. Ngoài ra, chiết xuất của nụ hoa Hòe cũng thể hiện hoạt tính ức chế tyrosinase mạnh và độc tính tế bào thấp. Theo kết quả nghiên cứu của Wang KH và cộng sự, IC50 của chiết xuất EtOH 95% nụ hoa Hòe là 92,51 ± 1,73 µg/mL, bên cạnh đó khả năng ức chế tyrosinase của cao chiết MeOH ở nồng độ 100 μg/mL là 38,7% cũng được Kim Soo Jin và cộng sự báo cáo [39, 40]. Từ các kết quả nghiên cứu này có thể thấy hoa Hòe có rất nhiều triển vọng ứng dụng trong mỹ phẩm như là một thành phần an toàn trong các sản phẩm chăm sóc và làm trắng da. Hắc kỷ tử (Lycium ruthenicum Murr.) là một loài thuộc chi Lycium, họ Solanaceae. Các hợp chất chính được tìm thấy trong quả Hắc kỷ tử bao gồm carotenoid, vitamin C và các hợp chất phenolic như anthocyanin, axit phenolic, stilben và flavonol. Nghiên cứu dược lý hiện đại đã khẳng định rằng Hắc kỷ tử có nhiều tác dụng như chống oxy hóa, tăng cường miễn dịch và chống lão hóa [41]. Ngoài ra, hoạt động ức chế tyrosinase của dịch chiết với dung môi nước và anthocyanins phân lập từ quả khô Hắc kỷ tử đã được tiến hành nghiên cứu bởi Shen M và cộng sự [42]. Kết quả là anthocyanins tinh khiết có tác dụng ức chế cạnh tranh đối với tyrosinase monophenolase (IC50 = 1,483 ± 0,058 mg/mL) tốt hơn so với dịch chiết nước (IC50 = 2,948 ± 0,022 mg/mL) nhưng kém hơn so với acid kojic (IC50 = 2,974 ± 0,015 µg/mL). Do đó, anthocyanins từ quả khô hắc kỷ tử có thể được sử dụng như chất ức chế tyrosinase để điều trị hiệu quả các rối loạn tăng sắc tố da. Chùm ngây (Moringa oleifera Lam.) là một loại thảo dược thuộc họ Chùm ngây (Moringaceae). Tác dụng của Chùm ngây đã được công nhận để điều trị các bệnh nhiễm trùng khác nhau, điều chỉnh hệ thống miễn dịch và thể hiện tác dụng chống oxy hóa, chống bệnh tiểu đường hoặc chống khối u [43]. 11