紫罗兰酮的药理活性介绍

简述

紫罗兰酮（Ionone）又称香堇酮，属于玫瑰酮类化合物家族的一分子，是从类胡萝卜素降解得来的一种有机化合物。它的分子式为C₁₃H₂₀O，分子量为192.297，具体表现为无色至微黄色液体，呈暖的木香和具有较强的紫罗兰香气，稀释后呈鸢尾根香气。紫罗兰酮有α，β，γ三种异构物，但只有α、β才是天然的，多半同时存在于紫罗兰、桂花、鸢尾草精油中，γ为人工合成物质。紫罗兰酮是单独闻香气可能并不十分明显，但是只要和其他芳香分子混合后，优雅的紫罗兰花香就会迸发出来[1]。

紫罗兰酮是一种由13个碳组成的酮类化合物，具有一个单环萜类骨架。通常情况下，该物质不溶于水和甘油，溶于乙醇、丙二醇、大多数非挥发性油和矿物油。关于紫罗兰酮的用途，主要用以配制龙眼、树莓、黑莓、樱桃、柑橘等型香精或是用于增添化妆品的气韵[2]。

合成

关于紫罗兰酮的合成，根据不同的构型来说，分为以下几种。

用氢氧化钡作固体碱催化剂催化柠檬醛与丙酮缩合，以95%的收率制得假紫罗兰酮，后者在磷酸催化下环化,得α异构体含量为79%的紫罗兰酮，收率82%[3]。以山苍子油为原料也可制备得到该物质，在缩合反应中直接用固体氢氧化钠作缩合剂，反应3小时，假紫罗兰酮产率达92.87%，在环化反应中直接以未经真空分馏的假紫罗兰酮粗品为原料，加入苯作溶剂，反应1.5小时，α-紫罗兰酮产率达87.87%[4]。

文献还报道了一种由柠檬醛合成高纯度β-紫罗兰的方法。该方法分二步，先用柠檬醛与丙酮在强碱液中通过相转移的作用发生Clasien-Schmidt缩合 反应，合成假性紫罗兰酮，以浓硫酸作环化剂使假性紫罗兰酮环化生成β-紫罗兰酮。本方法合成产物中β-紫罗兰酮含量高于96%，α-紫罗兰酮含量低于1%，甚至不存在。而且本方法工艺简便易于实施，对设备没有特殊要求，所得产物β-紫罗兰酮不仅用作香原料，还是制药工业合成维生素A的重要中间 体[5]。

关于以上提到的两种化合物，a和β体可利用其衍生物的溶解性质不同分离。β-紫罗兰酮的缩氨基脲溶解度极小，可用于分离提纯β体，母液中的粗a-紫罗兰酮缩氨基脲可用稀硫酸使它转回成酮，再变成肟进行纯化。a和β体也可利用其亚硫酸氢钠加成物的性质不同分开。

药理活性

紫罗兰酮具有多种药理作用，包括抗癌、化学预防、促癌、促黑、抗炎和抗菌活性，具体可以分为以下几种：

1、激活OR51E2的调控效果

研究表明紫罗兰酮通过激活OR51E2抑制前列腺癌细胞增殖并诱导其侵袭，而β-紫罗兰酮介导的OR51E2激活抑制黑素细胞增殖和迁移并诱导黑素生成。此外，β-紫罗兰酮介导的OR51E2激活还可以增加视网膜色素细胞的增殖和转移，激活p44/42和蛋白激酶B (AKT)蛋白。

紫罗兰酮激活OR51E2导致激酶活性的调节和细胞内钙离子的增加，进一步的实验表明，紫罗兰酮通过磷酸化p38和应激活化蛋白激酶/Jun氨基末端激酶(SAPK/JNK)发挥抗增殖作用，它们是丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族的成员。另一项研究发现β-紫罗兰酮通过调节MAPK通路抑制乳腺癌细胞的增殖。

2、细胞周期调节蛋白介导的作用

紫罗酮还可以抑制乳腺癌细胞增殖，前列腺癌，人类结肠癌，人类胃腺癌，人类白血病和结肠腺癌细胞株和体内乳腺癌腺，通过诱导细胞周期阻滞[6]。目前该化合物已被证明可通过使乳腺癌细胞系的细胞周期停滞在G1/G0期、人类结肠癌和前列腺癌细胞系（DU145、PC-3细胞）的G1期[以及人类胃癌和乳腺癌细胞系的G1/G0和G2/M期来抑制细胞增殖。

3、凋亡的影响

紫罗兰酮还能通过诱导细胞凋亡诱导乳腺癌腺体和乳腺癌、白血病和人类胃腺癌细胞系的细胞凋亡。细胞凋亡是通过减少抗凋亡蛋白Bcl-2的表达和增加促凋亡蛋白Bax的表达来实现的。此外，紫罗兰酮还增加了乳腺癌和人类胃腺癌细胞系中裂解的胱天蛋白酶(Caspase)-3的表达。据认为，在肝癌发生的早期阶段，β-紫罗兰酮针对持久性肿瘤前病变中的p53具有靶向作用。然而，紫罗兰酮诱导细胞凋亡的作用以前被证明是独立于突变的p53功能的[7]。

4、抗氧化剂介导

有关实验还表明，紫罗兰酮的抗增殖活性可归因于其抗氧化特性。苯并芘是一种著名的致癌物，被选择来诱发小鼠肺癌，因为它被认为会产生活性氧并启动增殖变化。紫罗兰酮的抗增殖作用是通过减少增殖细胞核抗原的表达和恢复癌症标志酶（癌胚抗原和神经元特异性烯醇化酶）的正常水平来显示的。对小鼠施用紫罗兰酮可使酶（如过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）、谷胱甘肽-S-转移酶、谷胱甘肽还原酶（GR）和超氧化物歧化酶（SOD））和非酶抗氧化剂（如谷胱甘肽（GSH）、维生素E和C）的活性恢复到苯并芘处理前的水平。

参考文献

[1]洪路明.紫罗兰酮的合成[J].化学世界, 1959(09):37-38.DOI:CNKI:SUN:HXSS.0.1959-09-020.

[2]陈立军,张心亚,黄洪.高纯度β-紫罗兰酮的制备方法[J].香料香精化妆品, 2005(3):4.DOI:CNKI:SUN:XLXJ.0.2005-03-010.

[3]马增欣,阚以翠.香料级紫罗兰酮的制备[J].精细化工, 1996, 13(4):2.DOI:CNKI:SUN:JXHG.0.1996-04-007.

[4]梁达文,黄文榜.从山苍子油直接合成α—紫罗兰酮[J].化学世界, 1995, 36(1):3.DOI:CNKI:SUN:HXSS.0.1995-01-008.

[5]唐澄汉,刘亚华,王洪钟,等.高纯度β-紫罗兰酮的合成.1995.

[6]刘家仁,陈炳卿,杨艳梅,等.β-紫罗兰酮抑制SGC-7901细胞潜在的转移作用[J].卫生研究, 2005, 34(4):4.DOI:10.3969/j.issn.1000-8020.2005.04.018.

[7]刘家仁,杨艳梅,董宏伟,等.β-紫罗兰酮对人乳腺癌细胞(Er^-)MAPK途径的影响[J].卫生研究, 2005, 34(6):4.DOI:10.3969/j.issn.1000-8020.2005.06.018.