β-突厥酮   CAS號：23726-91-2

IUPAC名稱：(E)-1-(2,6,6-三甲基-1-環(huán)己烯基)丁-2-烯-1-酮

α-突厥酮  CAS號：24720-09-0

IUPAC名稱：(E)-1-(2,6,6-三甲基-1-環(huán)己-2-烯基)丁-2-烯-1-酮

分子式：C13H20O

分子量：192.30 g·mol?1

α-突厥酮

理化性質(zhì)：無色至黃色液體，不溶于水，溶于乙醇等有機溶劑，沸點81～82 ℃（常壓），閃點101 ℃，相對密度d4(20)0.932～0.938，折射率nD(20)1.490～1.502。

天然存在：存在于茶葉的香氣成分中，屬天然等同香料。

香氣特征：具有甜的果香、青香、花香、木香和漿果香氣。

應(yīng)用：可用于調(diào)配漿果、杏子、干果等香精，在煙用香精中也有使用。

參考用量：在最終加香食品中的建議用量為0.2～0.5 mg/kg。

安全管理情況：FEMA編號為3659，CoE編號為 385，中國GB I1258。

delta-突厥酮(delta-Damascone) 別名：1-（2，6，6-三甲基-3-環(huán)己烯基）-2-丁烯-1-酮，分子式：C13H20O，相對分子質(zhì)量：192.29。

理化性質(zhì)：無色至黃色液體，不溶于水，溶于乙醇等有機溶劑，沸點97 ℃（400 pa），閃點101 ℃，相對密度d4200.925～0.935，折射率nD201.488～1.495。

天然存在：屬天然等同香料。

香氣特征：具有木香、甜的果香、藥草香氣和薄荷樣涼氣。

應(yīng)用：可用于調(diào)配漿果、覆盆子等配方中。

參考用量：在最終加香食品中的建議用量為0.005～0.1 mg/kg。

安全管理情況：FEMA編號為3622，CoE編號為 386，中國GB I1260。

突厥酮是是多種精油的組成成分。突厥酮屬于一個化學(xué)家族，亦被稱為玫瑰酮，其中也包括突厥烯酮和紫羅蘭酮。盡管它的濃度相對較低，但它是玫瑰香氣的一個貢獻者，是香水中使用的一種重要的香味化學(xué)物質(zhì)。突厥酮來源于類胡蘿卜素的降解。

β-突厥烯酮

IUPAC名稱：(E)-1-(2,6,6-三甲基-1-環(huán)己-1,3-二烯基)丁-2-烯-1-酮

CAS號：23726-93-4，或23696-85-7

分子式：C13H18O

分子量：190.286 g·mol?1

突厥烯酮，在香精中加入少量就能起到提升玫瑰香氣的作用。具有較強的花香香氣和良好的擴散力。主要用于調(diào)配高級化妝品和食品香料。

色狀：淡黃色至黃色液體

香氣：非常強力的花香果香型，突厥烯酮聞起來有玫瑰、梅子、葡萄、覆盆子、糖果的香氣和強烈的天然花香、果香氣息。

密度（20℃）：0.946 - 0.952

折光率（20℃）：1.51 - 1.514

閃點：>100℃ 含量：≥98%

突厥烯酮是多種精油的組成成分。突厥烯酮屬于一個化學(xué)家族，也被稱為玫瑰酮，其中還包括突厥酮和紫羅蘭酮。β -突厥烯酮是玫瑰香氣的主要貢獻者，盡管它的濃度很低，是香水中使用的一種重要的香味化學(xué)物質(zhì)。突厥烯酮是由類胡蘿卜素降解而來。2008年，(E)-β-突厥烯酮被鑒定為肯塔基波旁威士忌的主要氣味物質(zhì)。

β-突厥烯酮的生物合成

β-突厥烯酮的生物合成開始于farnesyl法尼基焦磷酸(FPP)和異戊烯基焦磷酸(IPP)反應(yīng)生成香葉酰香葉酰焦磷酸(GGPP)圖1。

圖1:GGPP合成

接下來，GGPP的兩個分子通過去除二磷酸和質(zhì)子移位酶(PSY)的催化作用縮合在一起生成八氫番茄紅素。八氫番茄紅素然后通過一系列的去飽和反應(yīng)使用八氫番茄紅素去飽和酶(PDS)來產(chǎn)生六氫番茄紅素然后ζ-胡蘿卜素。其他催化該反應(yīng)的酶包括CrtI和CrtP。下一個系列的去飽和反應(yīng)是由酶ζ-胡蘿卜素去飽和酶(ZDS)催化產(chǎn)生鏈孢紅素和番茄紅素。其他能夠催化這一反應(yīng)的酶包括CtrI和CrtQ。接下來，番茄紅素通過使用番茄紅素β-環(huán)化酶進行兩次環(huán)化反應(yīng)，首先生成γ-胡蘿卜素，然后再環(huán)化生成β-胡蘿卜素，如圖2所示。

圖2:-胡蘿卜素的合成

番茄紅素環(huán)化生成β-胡蘿卜素的機理見示意圖1。

示意圖1:β-胡蘿卜素的生成機制

然后β-胡蘿卜素與O2和β-胡蘿卜素環(huán)羥化酶反應(yīng)產(chǎn)生玉米黃質(zhì)然后玉米黃質(zhì)與O2、NADPH (H+)和還原鐵氧還蛋白[鐵硫]簇在玉米黃質(zhì)環(huán)氧化酶(ZE)存在下反應(yīng)生成玉米黃質(zhì)，玉米黃質(zhì)以類似的方式反應(yīng)生成紫黃質(zhì)。然后紫黃質(zhì)與新黃質(zhì)合酶反應(yīng)形成新黃質(zhì)，這是β-突厥烯酮的主要前體，如圖3所示。

圖3:新黃質(zhì)合成

為了從新黃質(zhì)中得到β-突厥烯酮，還需要進行一些修飾。首先，新黃質(zhì)進行氧化裂解，生成蚱蜢酮。然后蚱蜢酮經(jīng)過還原生成丙烯三醇。在這一階段，丙烯三醇主要通過兩條途徑產(chǎn)生最終產(chǎn)物。丙烯三醇可以經(jīng)過脫水反應(yīng)生成乙炔二醇或丙烯二醇。最后，乙炔二醇或丙烯二醇的最后一個脫水反應(yīng)生成β-突厥烯酮，如圖4所示。

圖4:β-突厥烯酮的合成

丙烯三醇轉(zhuǎn)化為乙炔二醇的機理見示意圖3。

示意圖2:乙炔二醇的生成機理

乙炔二醇轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)物的假設(shè)機理見示意圖3。

示意圖3:β-突厥烯酮的生成機制。這種機制被稱為Meyer-Schuster重排。

突厥酮或突厥烯酮的香氣或藥理活性

1、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)鑒定及實驗驗證金花茶抗結(jié)腸癌活性成分及作用機制

金花茶(Camellia nitidissima Chi, CNC)是一種具有抗癌作用的中藥。然而，其抗結(jié)腸癌(CC)的潛在機制尚不清楚。因此，本研究提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和實驗驗證的系統(tǒng)方法來闡明CNC的抗癌機制。最初，基于口服生物利用度(OB)和藥物相似性(DL)術(shù)語，通過TCMSP數(shù)據(jù)庫驗證CNC的潛在活性成分。CNC的Hub靶基因從SwissTarget prediction和TCMSP數(shù)據(jù)庫中獲取，CC相關(guān)靶基因從GeneCards和OMIM數(shù)據(jù)庫中收集。利用Cytoscape構(gòu)建復(fù)合靶網(wǎng)絡(luò)。然后，通過GO和KEGG分析從CNC和CC中采集的樞紐靶基因。GO和KEGG分析結(jié)果顯示，槲皮素和木犀草素在CNC、VEGFA和AKT1靶點以及PI3K-Akt通路中與CC的抑制有關(guān)。分子對接結(jié)果顯示，在所有的結(jié)合結(jié)果中，VEGFA的結(jié)合親和力最強。通過體外HCT116細胞模型實驗成功驗證了這一發(fā)現(xiàn)。總之，本研究證明了網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)與體外實驗相結(jié)合在闡明中藥潛在分子機制方面的有效性。

金花茶中含有的活性成分如下表所示。

本研究初步闡明了金花茶抗結(jié)腸癌作用的化學(xué)成分和機理。與其他抗結(jié)腸癌中藥相比，金花茶具有高效、低毒的特點。它在民間被用作茶來治療各種疾病，歷史悠久?，F(xiàn)代藥理實驗也表明金花茶具有廣泛的安全性，對小鼠無明顯毒副作用。本研究為金花茶治療結(jié)腸癌的臨床應(yīng)用提供了證據(jù)，同時首次利用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)結(jié)合體外研究方法系統(tǒng)研究金花茶對抗結(jié)腸癌的機制。這為闡明結(jié)腸癌的抗癌機制提供了科學(xué)依據(jù)。由于培養(yǎng)環(huán)境的不同，體外培養(yǎng)的細胞不能完全等同于體內(nèi)培養(yǎng)的細胞，其生物學(xué)行為也不盡相同。因此，單細胞培養(yǎng)不足以得出一個普遍的結(jié)論，需要結(jié)合體內(nèi)實驗得出更可靠的結(jié)論。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析結(jié)果顯示(E)-α-突厥酮、槲皮素、木犀草素、山奈素和山奈酚是通過調(diào)控VEGFA、AKT1、EGFR和SRC蛋白抑制結(jié)腸癌活性的主要活性成分。GO和KEGG分析發(fā)現(xiàn)，PI3K-Akt和激酶信號通路是關(guān)鍵靶點的主要下游機制通路。此外，分子對接結(jié)果顯示木犀草素與VEGFA的結(jié)合能力最好，槲皮素次之。此外，體外細胞實驗證明木犀草素具有比槲皮素更強的抗結(jié)腸癌作用，抑制細胞增殖和集落形成，誘導(dǎo)細胞凋亡和細胞周期阻滯。木犀草素抗cc的機制可能與其靶向VEGFA，抑制PI3K-Akt信號通路抑制下游信號傳遞的能力有關(guān)。本研究證明了多組分、多靶點、多途徑的金花茶可以有效治療結(jié)腸癌。但本研究仍存在一些不足之處。目前的工作缺乏體內(nèi)實驗，這將在后續(xù)研究中得到進一步驗證。此外，還應(yīng)研究金花茶的總提取物，而不是少數(shù)單一的化學(xué)成分。[1]

2、β-紫羅蘭酮和β-突厥烯酮對黑比諾葡萄酒香氣感知的潛在影響

揮發(fā)性化合物是葡萄酒產(chǎn)生香氣的原因。由于其感知閾值較低，降異戊二烯類物質(zhì)可能在葡萄酒香氣中發(fā)揮重要作用。研究表明β-突厥烯酮可能作為一種香味增強化合物。然而，對葡萄酒香氣的直接影響尚不清楚。本研究探討了β-紫羅蘭酮和β-突厥烯酮對黑比諾葡萄酒香氣感覺的直接影響。三角測試被用來確定評估者是否能夠在三種不同的黑皮諾葡萄酒基質(zhì)中區(qū)分不同濃度的β-紫羅蘭酮和β-突厥烯酮。描述性分析對這些處理，被認為是不同的三角形測試。結(jié)果表明，β-紫羅蘭酮在黑比諾葡萄酒中起著重要的香味貢獻作用，因為個體可以區(qū)分低濃度和高濃度的葡萄酒與對照。β-紫羅蘭酮如何影響葡萄酒的香氣取決于葡萄酒基質(zhì)，因為不同的香氣描述符會根據(jù)所使用的模型葡萄酒受到影響，從而產(chǎn)生花香、紅莓或黑莓的香氣。β-突厥烯酮對黑比諾香氣的影響不太清楚，因為感知似乎很大程度上受葡萄酒基質(zhì)組成的影響。這項研究有助于我們理解黑比諾葡萄酒中果香的復(fù)雜化學(xué)原因。[2]

各感官屬性之平均值及標準差。添加β-紫羅蘭酮和β-突厥烯酮是如何通過評估的每個屬性的平均值和標準偏差來改變香氣的(上圖)。模型葡萄酒之間香草香氣的主要差異是MW1具有更高的香草強度。在α = 0.05時，3×-I表現(xiàn)出明顯的香草香氣增強。對于黑莓香氣，L-I和3×-I與其他復(fù)合添加劑不同。此外，在這些化合物組中，黑莓的感覺是不同的基于模型葡萄酒。例如，在L-I內(nèi)，MW1的黑莓強度顯著低于MW2和MW3。[2]

結(jié)果表明，β-突厥烯酮和β-紫羅蘭酮在三種濃度下改變了黑比諾葡萄酒的香氣感知。特別是，β-紫羅蘭酮的低濃度改變了三種黑比諾模型葡萄酒的香氣。水中的低濃度(0.1μg/L)是目前已知的閾值0.09μg/L。然而，混合物(如葡萄酒)的復(fù)合閾值往往高于簡單的解決方案(如水)。雖然這些添加了β-紫羅蘭酮的葡萄酒可以與三角形測試中的對照品區(qū)分開來，但描述性分析的結(jié)果表明，葡萄酒基質(zhì)也在感知中發(fā)揮作用。例如，在MW1中，L-I增加了花的香氣，但在MW2中，紅莓的L-I最強，而在MW3中，黑莓的香氣最普遍。β-紫羅蘭酮在西班牙紅葡萄酒中被認為能積極地增強紅漿果的香氣，而β-紫羅蘭酮純化合物的描述性香氣是花香。β-紫羅蘭酮被發(fā)現(xiàn)與酯結(jié)合可以改變紅莓的香氣。當β-紫羅蘭酮的濃度被增大了(3倍)，釀酒師對此的感覺是否定的。專業(yè)的釀酒師使用負面的描述，如“腐爛的百花香”和“發(fā)霉的”來描述含有這種夸大濃度的樣品(數(shù)據(jù)未顯示)。在大多數(shù)化合物濃度和模型葡萄酒中都發(fā)現(xiàn)了這種感知香氣類型的變化，這表明與其他香氣化合物的某種類型的相互作用也改變了葡萄酒的香氣。[2]

β-突厥烯酮對葡萄酒香氣的影響在文獻中有很多討論。一些研究表明β-突厥烯酮在紅酒香氣中發(fā)揮了重要作用，而另一些研究表明它是一種香氣增強劑化合物，可以提高其他香氣成分的作用。研究的葡萄酒基質(zhì)的差異可以解釋文獻中關(guān)于葡萄酒中存在β-突厥烯酮的不一致的發(fā)現(xiàn)。與β-紫羅蘭酮的結(jié)果不同，β-突厥烯酮的結(jié)果顯示葡萄酒基質(zhì)對其感知的影響更大，不同添加濃度不能分辨不同基質(zhì)模型的葡萄酒。香氣的差異描述符根據(jù)β-突厥烯酮濃度沒有發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計學(xué)意義(上圖)。β-突厥烯酮出現(xiàn)的最高強度的花香,接著是紅漿果的香味。我們的結(jié)果表明，葡萄酒基質(zhì)確實影響β-突厥烯酮的感知。[2]

同樣，測試這兩種化合物3倍濃度的主要原因之一是為了確定增加含量是否對葡萄酒的感官品質(zhì)有積極或消極的影響，因為園藝或釀造管理技術(shù)已被用于增加葡萄和葡萄酒的含量。已經(jīng)證明，改變葡萄微氣候的栽培措施會對葡萄和葡萄酒的類降異戊二烯濃度產(chǎn)生影響[23,24]。然而，文獻中的結(jié)果仍然不一致。Feng等人的研究表明，有強有力的證據(jù)表明，集群日照增加與黑比諾葡萄酒中β-突厥烯酮含量的提高有關(guān)。然而，Lee et al.表明赤霞珠中降甲異戊二烯水平受葉片層數(shù)的強烈影響，且與日照無關(guān)。另一項由Song et al.報道的研究表明，陽光照射對β-紫羅蘭酮幾乎沒有正面影響，而對β-突厥烯酮沒有影響。在之前的研究中，人們討論了不一致的處理時間，減少了葉片層數(shù)，增加了對植株的日照，這可能是造成這種差異的原因。β-突厥烯酮水平的增加也可能是由于未成熟葡萄中有更多的類胡蘿卜素前體可供稍后被分解。最近的一項研究表明，陽光可以促進β-紫羅蘭酮的積累，但不能促進β-突厥烯酮的積累。[2]

雖然似乎可以改變葡萄和葡萄酒中β-紫羅蘭酮和β-突厥烯酮的含量，但我們的感官結(jié)果表明，為了獲得特定的感官品質(zhì)，重點關(guān)注改變葡萄酒其他成分因素的做法是很重要的。此外，我們的結(jié)果還表明，為了預(yù)測黑比諾的感覺品質(zhì)，有必要弄清楚基質(zhì)相互作用，改變這兩種化合物的感覺品質(zhì)。單獨而言，這些化合物并不能預(yù)測特定的香氣品質(zhì)。

我們想指出，小組成員對化合物的敏感性的影響是重要的。在這項研究完成后，我們再次嘗試招募那些在低濃度下無法感知β-紫羅蘭酮的葡萄酒消費者。這將如何改變?nèi)藗儗ζ咸丫浦羞@些化合物的看法，這將是一件有趣的事情。我們無法招募到足夠多的對β-紫羅蘭酮不敏感的葡萄酒消費者來進行感官試驗。這為未來探索葡萄酒消費者對香味的敏感性提出了一個有趣的假設(shè)。[2]

3、麒麟葉C13大柱香波龍烷衍生物：β-突厥烯酮抑制促炎細胞因子和白細胞粘附分子的表達以及NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

麒麟葉Epipremnum pinnatum

Epipremnum pinnatum. Common name: Dragon-Tail Plant. 麒麟葉 (Chinese)

Wild form "Rhaphidophora pinnata/Epipremnum aureum/Epipremnum pinnatum. Mt. Archer National Park.

為了鑒定其活性成分并了解其作用方式，我們檢測了麒麟葉提取物抑制內(nèi)皮細胞和單核細胞樣細胞(HUVECtert和THP-1)炎癥基因表達的能力。利用PTGS2 (COX-2) mRNA的表達進行生物活性引導(dǎo)的分離，分離得到兩種C13大柱香波龍烷苷，gusanlungionside C(1)和citroside a (3)，和苯基醇糖苷苯甲基-2- o- (6- o-鼠李糖基)-?- d -半乳糖苷(2)。進一步分析確定了6個額外的大柱香波龍烷苷和苷元β-突厥烯酮(10)、大柱香波龍烷烯酮(11)、3-羥基-β-突厥烯酮(12)和3-氧代-7,8-二羥基-α-紫羅蘭醇(13)。藥理分析表明，10抑制lps刺激的HUVECtert和THP-1細胞中編碼促炎細胞因子和白細胞黏附分子的mrna的誘導(dǎo)，如TNF-α、IL-1β、IL-8、COX-2、e -選擇素、ICAM-1和VCAM-1。10抑制HUVECtert和THP-1細胞中炎癥基因的誘導(dǎo)，不同的激動劑，如TNF-α， IL-1β和LPS。除了mRNA，炎癥蛋白的上調(diào)也被10抑制，這是由細胞表面e -選擇素和分泌的TNF-α的免疫試驗證明的。最后，使用熒光素酶報告基因構(gòu)建，結(jié)果顯示10抑制NF-κ b依賴的轉(zhuǎn)錄。因此，我們推測β-突厥烯酮(10)對NF-κB的抑制作用可能是麒麟葉提取物體外抗炎活性的機制之一。[3]

麒麟葉抗炎成分的提取與分離方法。用正己烷、二氯甲烷和甲醇依次萃取植物原料?；钚约状继崛∥镌诠枘z柱上進一步分餾得到E1-E20。E16餾分在Sephadex LH20柱上分離得到S1-S11餾分?；钚宰顝姷牟糠?S2-S6)分別分離出1和2、3的混合物?；衔?-9和10-13經(jīng)ESI-MS、HR-MS和GC-MS鑒定。利用COX-2 mRNA的qPCR分析確定活性組分，灰框中以“+”表示。[3]

β-突厥烯酮(10)依賴抑制TNF-α (2 ng/ml)誘導(dǎo)的NF-κ b驅(qū)動的熒光素酶報告基因轉(zhuǎn)錄激活濃度;在存在5 mM谷胱甘肽(GSH)時，抑制作用被逆轉(zhuǎn)。HEK293/NF-κB-luc細胞上載細胞追蹤器綠(CTG)，用于活體染色。24小時后，細胞用所示化合物預(yù)處理1小時，在(B)中加入5 mM GSH(如所示)，并用TNF-α (2 ng/ml)激活4小時。然后分別測定(A、B)熒光素酶活性和(C、D) CTG熒光。熒光素酶活性歸一化為CTG熒光。小白菊內(nèi)酯(Parthenolide)(10μM)為陽性對照。數(shù)據(jù)以平均值±SD (n = 4)表示，并歸一化為空白對照DMSO。[3]

4、功能性香料中聚(苯乙烯-馬來酸酐)生物偶聯(lián)物突厥酮的控釋研究

用聚環(huán)氧丙烷(PO)-環(huán)氧乙烷(EO)側(cè)鏈(Jeffamine?)對聚苯乙烯-馬來酸酐進行了改性，改性后的EO/PO的摩爾比在0.11 - 3.60之間。這些共聚物隨后被δ-突厥酮的β-巰基酮功能化。以聚馬來酸單酰胺基β-巰基酮為釋放體系，采用1,4加成法對δ-突厥酮進行緩釋。采用動態(tài)頂空分析研究了棉表面沉積后包含織物陽離子表面活性劑配方,軟化功能的環(huán)氧乙烷(EO)、環(huán)氧丙烷(PO)接枝共聚物側(cè)鏈的摩爾比率對δ-突厥酮(一種家用的揮發(fā)性生物活性分子玫瑰酮)的釋放。在典型的織物軟化應(yīng)用中，EO/PO側(cè)鏈的極性影響突厥酮釋放效率。研究發(fā)現(xiàn)，不含Jeffamine?側(cè)鏈的富PO共聚物和相應(yīng)的聚(苯乙烯-馬來酸酐)的香味釋放效率低于側(cè)鏈EO/PO比例為3.60的相應(yīng)生物偶聯(lián)物。這種共聚物偶聯(lián)物似乎代表了親水性和疏水性之間的適當平衡，有利于δ-突厥酮的釋放，并改善共軛物從水環(huán)境在棉花表面的沉積。[4]

3-(2-氨基乙基硫代)-delta-突厥酮(4)的合成及二加合物的形成[4]

參考文獻

[1] Yiwei Chen, Erwei Hao, Fan Zhang, Zhengcai Du, Jinling Xie, Feng Chen, Chunlin Yu, Xiaotao Hou, Jiagang Deng, "Identifying Active Compounds and Mechanism of Camellia nitidissima Chi on Anti-Colon Cancer by Network Pharmacology and Experimental Validation", Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, vol. 2021, Article ID 7169211,  15 pages,  2021.            doi.10.1155/2021/7169211

[2]Tomasino E, Bolman S. The Potential Effect of β-Ionone and β-Damascenone on Sensory Perception of Pinot Noir Wine Aroma. Molecules. 2021; 26(5):1288. doi.10.3390/molecules26051288

[3]Pan San-Po, Pirker Teresa, Kunert Olaf, Kretschmer Nadine, Hummelbrunner Scarlet, Latkolik Simone L., Rappai Julia, Dirsch Verena M., Bochkov Valery, Bauer Rudolf.C13 Megastigmane Derivatives From Epipremnum pinnatum: β-Damascenone Inhibits the Expression of Pro-Inflammatory Cytokines and Leukocyte Adhesion Molecules as Well as NF-κB Signaling.Frontiers in Pharmacology,2019,10,DOI.10.3389/fphar.2019.01351.

[4]Berthier DL, Paret N, Trachsel A, Fieber W, Herrmann A. Controlled Release of Damascone from Poly(styrene-co-maleic anhydride)-based Bioconjugates in Functional Perfumery. Polymers. 2013; 5(1):234-253. https://doi.org/10.3390/polym5010234