**中文标题：基于氯化胆碱的低共熔溶剂特性及其酪氨酸酶抑制活性：化妆品应用洞察**

《Journal of Ionic Liquids》：Choline Chloride-Based Deep Eutectic Solvent Properties and Its Anti-tyrosinase Activity: Insight for Cosmetical Applications

　　

低共熔溶剂（Deep Eutectic Solvents, DES）在包括化妆品在内的多个领域作为未来溶剂具有巨大潜力。化妆品行业已转向绿色化学，以满足市场需求并提供具有良好可持续性的替代配方。DES不仅用作提取溶剂，其本身也作为化妆品成分提升了性能。抗衰老预防研究已成为当前热点，其中一个研究方向是酪氨酸酶抑制，该酶在黑色素细胞的黑色素合成中发挥重要作用。研究发现，DES的粘度、密度和折射率等参数不影响其酪氨酸酶抑制活性。然而，pH值参数与酪氨酸酶抑制之间存在显著的强负相关性。以氢键受体（Hydrogen Bond Acceptor, HBA）氯化胆碱（Choline Chloride, ChCl）分别与氢键供体（Hydrogen Bond Donor, HBD）丙二醇（Propylene Glycol, PG）、乳酸（Lactic Acid, LA）、乙酰丙酸（Levulinic Acid, LV）、甘油（Glycerol, Gly）和果糖（Fructose, Fru）形成的DES，均表现出酪氨酸酶抑制活性，其抑制能力由强至弱排序为：ChCl:山梨醇（Sorbitol, Sor）> ChCl:果糖（Fru）> ChCl:乙酰丙酸（LV）> ChCl:乳酸（LA）> ChCl:丙二醇（PG）> ChCl:甘油（Gly）。因此，低pH值是驱动酪氨酸酶抑制的关键因素。该研究为DES在化妆品中作为具有美白潜力的即用型成分提供了科学依据。

**论文解读文章：**

本研究发表于《Journal of Ionic Liquids》，核心旨在探索基于氯化胆碱的低共熔溶剂（Deep Eutectic Solvents, DES）的理化特性及其作为酪氨酸酶抑制剂的潜力，为其在化妆品领域的应用提供理论依据。随着化妆品行业向绿色化学转型，寻求安全、高效、可持续的活性成分成为迫切需求。DES作为一种由氢键受体（HBA）和氢键供体（HBD）形成的绿色溶剂，具有可调节的物理化学性质、低毒性、生物可降解性以及作为“即用型”提取物直接应用的潜力，因而在化妆品、制药等领域备受关注。然而，现有研究多集中于DES作为提取介质，而对于其本身作为化妆品功能性成分（特别是针对皮肤色素沉着关键酶——酪氨酸酶的抑制活性）的系统研究相对匮乏。皮肤过度色素沉着与酪氨酸酶催化黑色素合成密切相关，因此，抑制该酶活性是开发美白化妆品的重要策略。本研究通过系统表征一系列以氯化胆碱（ChCl）为HBA、与不同HBD（包括多元醇、糖和有机酸）形成的DES的物化性质，并评估其抗酪氨酸酶活性，旨在揭示结构与功能的关系，为DES在抗色素沉着化妆品中的设计与应用提供指导。

为开展此项研究，研究人员主要采用了以下几个关键技术方法：首先，通过文献计量分析，利用VOSviewer软件对Scopus数据库中相关文献的关键词共现进行可视化分析，识别出DES在化妆品领域的研究空白，即直接作为抗酪氨酸酶活性成分的研究不足。其次，通过混合加热法制备了以ChCl为HBA、分别与丙二醇（PG）、乳酸（LA）、乙酰丙酸（LV）、甘油（Gly）、山梨醇（Sor）和果糖（Fru）按摩尔比1:6组合的系列DES。接着，对纯组分HBA、HBD及其形成的DES进行了系统的物理化学性质表征，包括使用旋转粘度计测定粘度、比重瓶法测定密度、pH计测定pH值以及傅里叶变换红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR）分析化学结构与相互作用。最后，通过基于蘑菇酪氨酸酶和L-酪氨酸底物的比色法，定量评价了所有样品（包括纯组分和DES）的酪氨酸酶抑制活性，并利用统计学方法分析了物化参数与抑制活性之间的相关性。

研究结果部分详细阐述了以下发现：

**3.1 DES在化妆品领域应用的文献计量分析：** 通过VOSviewer对“DES与化妆品”及“DES与酪氨酸酶”的关键词共现网络进行分析，发现现有研究主要集中在DES作为提取溶剂和抗氧化剂方面，而将DES直接作为化妆品成分或针对酪氨酸酶抑制的研究非常有限，这凸显了本研究的创新性和必要性。

**3.2 HBA、HBD及DES的物理性质：** 研究测定了所有组分及DES的粘度、密度、折射率和pH值。结果表明，DES的形成通常导致粘度升高，这与组分间强烈的氢键网络形成有关。其中，以山梨醇和果糖（具有多个羟基）为HBD的DES粘度最高。所有DES的密度均略低于其纯HBD。折射率的变化趋势与粘度和密度一致。值得注意的是，所有样品的pH值均呈酸性，特别是以有机酸（乳酸、乙酰丙酸）为HBD的DES酸性极强。

**3.3 HBA、HBD及DES的化学性质：** 通过FTIR光谱分析证实了ChCl与各种HBD之间通过氢键相互作用形成了DES。光谱中观察到的峰位移和峰形变化（如O-H、C=O伸缩振动峰的位移和宽化）表明了氢键的形成，这为DES的稳定存在提供了化学结构证据。

**3.4 HBA、HBD及DES的酪氨酸酶抑制活性：** 活性测试显示，纯HBD中，多元醇（丙二醇、甘油）和糖类（山梨醇、果糖）本身对酪氨酸酶无抑制作用，而有机酸（乳酸、乙酰丙酸）则表现出极高的抑制活性（>98%）。纯ChCl（HBA）具有微弱的抑制活性。形成DES后，所有以糖或多元醇为HBD的体系均表现出一定程度的酪氨酸酶抑制活性，而有机酸基DES的抑制活性较其纯组分略有下降，但仍保持在极高水平。活性排序为：ChCl:Sor > ChCl:Fru > ChCl:LV > ChCl:LA > ChCl:PG > ChCl:Gly。

**3.5 物理化学与酪氨酸酶抑制活性的相关性分析：** 皮尔逊相关系数分析表明，粘度、密度和折射率这三个物理参数之间存在显著的强正相关性，但它们与酪氨酸酶抑制活性之间相关性弱且不显著。相反，pH值与酪氨酸酶抑制活性之间存在极显著的强负相关性（相关系数r = -0.946， p值 < 0.001），这表明体系的酸性是驱动酪氨酸酶抑制的关键因素。酸性环境可通过使酶失活或改变其构象来发挥作用。

**3.6 化妆品应用的洞察：** 讨论部分深入探讨了将DES应用于化妆品的可行性。研究人员指出，所使用的组分（ChCl, PG, LA, LV, Gly, Sor, Fru）均具有低至无毒的特性，符合化妆品原料的安全性要求。DES作为“即用型”提取物，无需纯化步骤，可简化生产流程、降低能耗和成本。其粘度是影响提取效率和最终产品肤感的重要因素，可通过调节HBA/HBD比例或加水稀释进行调控。产品的pH值需与人体皮肤酸碱度（约4.5-6.0）兼容，对于酸性过强的DES（如有机酸基），可在配方中加入pH调节剂进行调整。此外，DES还能提升活性成分的生物利用度、抗氧化活性和产品稳定性。本研究特别指出，不同类型的DES可能通过不同的机制抑制酪氨酸酶：多元醇/糖基DES主要通过羟基螯合酪氨酸酶活性中心的Cu²⁺（竞争性抑制）；而有机酸基DES则主要通过其酸性直接使酶失活（非竞争性抑制）。因此，在选择DES用于化妆品配方或作为提取溶剂时，需根据其作用机制和目标进行理性设计。

**研究结论：** 本研究发现，DES的本征参数——粘度、密度和折射率不影响酪氨酸酶抑制活性，而pH值参数与酪氨酸酶抑制活性之间存在强负相关性且高度显著。纯的多元醇类HBD（丙二醇和甘油）、糖类及其衍生物（山梨醇和果糖）不表现酪氨酸酶抑制活性，而有机酸类HBD（乳酸和乙酰丙酸）则表现出高抑制活性。以ChCl为HBA分别与丙二醇、乳酸、乙酰丙酸、甘油和果糖形成的DES均表现出酪氨酸酶抑制活性，其抑制能力由强至弱排序为：ChCl:Sor < ChCl:Fru < ChCl:LV < ChCl:LA < ChCl:PG < ChCl:Gly。