8-姜烯酚

产品名称: 8-姜烯酚
英文名: 8-Shogaol
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 36700-45-5
产品编码:BP1770
分子式: C₁₉H₂₈O₃
分子量: 304.43
来源: Ginger
物理性状: Powder
化合物类型: Phenols

纯度: 95%~99%
分析方法: HPLC-DAD or/and HPLC-ELSD
鉴定方法: 质谱（Mass）, 核磁（NMR）
包装: 棕色小玻璃瓶，标准包装10mg，20mg，50mg；可以按客户需求包装。
可以满足克级以上大量需求，详情请咨询。

提供相关图谱和分析方法指导，可以提供包括色谱柱，标准品和分析方法在内的含量测定整体服务包，价格优惠。
提供改善产品水溶性解决方案，改善化合物在水中的溶解度，便于进行各种活性试验和临床应用。

8-姜烯酚的HPLC图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

天然产物作为药物发现与开发的重要源泉，在人类对抗疾病的漫长历史中扮演着不可替代的角色。生姜（Zingiber officinale Roscoe）作为一种广泛使用的药食同源植物，其辛辣的活性成分——姜辣素类化合物，一直是现代药理学研究的热点。其中，8-姜烯酚（[8]-Shogaol， CAS号：36700-45-5）作为生姜在干燥、加热或长期储存过程中由姜酚脱水生成的主要辛辣成分，近年来因其广泛而显著的生物活性而备受瞩目。研究表明，8-姜烯酚不仅保留了生姜传统的抗炎、抗氧化特性，更在抗肿瘤、抗血小板聚集、神经保护及调节胃肠道功能等方面展现出强大的潜力。特别是其针对核因子κB（NF-κB）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）等关键炎症信号通路的调控作用，使其在类风湿性关节炎、炎症性肠病乃至癌症等重大疾病的干预中显示出应用前景。本文旨在系统综述8-姜烯酚的化学特性、植物来源、药理活性、分子作用机制、成药性评价及其临床应用潜力，以期为该天然产物的深度开发与转化研究提供全面的科学参考。

化学结构与理化性质

8-姜烯酚是一种典型的苯基链烯酮类化合物，其化学名称为 (E)-1-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-4-癸烯-3-酮。其分子结构由三个主要部分构成：一个对位羟基、间位甲氧基取代的苯环（即愈创木酚基团），一个α, β-不饱和酮（烯酮）功能团，以及一条中等长度的脂肪族侧链。其分子式为 C19H28O3，分子量为 304.4300。

其核心的药效基团被认为是α, β-不饱和酮结构（迈克尔反应受体），这使得8-姜烯酚能够作为亲电体，与生物大分子（如蛋白质）中的亲核性巯基（-SH）发生迈克尔加成反应，从而共价修饰并影响多种靶点蛋白的功能，这是其发挥多种生物活性的关键化学基础。

从成药性相关的理化参数来看，8-姜烯酚表现出典型的疏水性特征。其计算脂水分配系数（LogP）为5.0953，表明其脂溶性较强。拓扑极性表面积（TPSA）为46.53 Ų，相对较小。这些参数共同决定了其极低的水溶性（约0.0053 mg/mL），这对其口服吸收和制剂开发构成了挑战。另一方面，较高的脂溶性使其易于穿透细胞膜，并预测其具有较高的血脑屏障透过率，这为其潜在的中枢神经系统活性（如神经保护）提供了可能。安全性初步预测显示，其无hERG钾通道抑制风险（致心律失常风险低），且Ames试验预测结果为阴性（无致突变性），为其进一步开发提供了有利的安全性起点。

植物来源与提取方法

8-姜烯酚主要来源于姜科植物生姜（Zingiber officinale）。值得注意的是，在新鲜生姜中，其主要活性成分是姜酚（如[6]-姜酚），其侧链末端为羟基。8-姜烯酚并非新鲜生姜中的主要成分，而是姜酚在加热、干燥或长期储存过程中发生脱水反应而生成。因此，干姜中的8-姜烯酚含量通常显著高于鲜姜。其含量也受生姜品种、产地、采收时间和加工工艺（如温度、时间）的显著影响。

从生姜中提取8-姜烯酚主要依赖于有机溶剂萃取法。常用的溶剂包括乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯等。为了提高提取效率，现代提取技术常与传统方法结合：
1. 传统溶剂萃取：将干燥的生姜粉末用适宜溶剂（如乙醇）浸泡或回流提取，经浓缩后得到粗提物。
2. 辅助提取技术：超声辅助提取、微波辅助提取等技术可有效缩短提取时间，提高目标化合物的得率。
3. 分离纯化：获得的粗提物成分复杂，需进一步分离纯化才能得到高纯度的8-姜烯酚。常采用柱层析技术，如硅胶柱层析、反相C18柱层析等，以不同极性的溶剂系统进行梯度洗脱。高效液相色谱（HPLC）和制备型液相色谱是获得高纯度单体化合物的最终关键步骤。薄层色谱（TLC）和HPLC常用于提取和纯化过程的监测与鉴定。

药理活性研究

大量体外和体内研究证实，8-姜烯酚具有多方面的药理活性，其作用广泛而深入。

1. 抗炎与免疫调节活性：这是8-姜烯酚最核心的活性之一。在多种急慢性炎症模型中，8-姜烯酚均表现出强大的抗炎效果。它能显著抑制脂多糖（LPS）等刺激诱导的巨噬细胞中一氧化氮（NO）、前列腺素E2（PGE2）以及关键促炎细胞因子如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-1β（IL-1β）的过度产生。在类风湿性关节炎（RA）的动物模型中，8-姜烯酚能够减轻关节肿胀、软骨破坏和骨侵蚀，其效果与抑制滑膜炎症密切相关。

2. 抗肿瘤活性：8-姜烯酚对多种癌细胞系表现出生长抑制和诱导凋亡的作用，包括白血病、乳腺癌、肺癌、结肠癌、胰腺癌、前列腺癌等。其抗癌机制多样，包括诱导细胞周期阻滞（如G2/M期阻滞）、激活 caspase 级联反应介导的凋亡、诱导线粒体膜电位去极化、增加活性氧（ROS）生成以及抑制癌细胞侵袭和转移。研究显示，其对某些人白血病细胞的凋亡诱导作用尤为显著。

3. 抗血小板聚集作用：8-姜烯酚能有效抑制血小板聚集，其IC50值约为5 μM。这一活性对于预防血栓形成相关的心脑血管疾病（如动脉粥样硬化、心肌梗死）具有潜在意义。

4. 胃肠道调节作用：这与引言中提到的肠易激综合征（IBS）高度相关。8-姜烯酚可通过多种途径调节胃肠道功能：通过激活瞬时受体电位香草酸亚型1（TRPV1）和锚定蛋白亚型A1（TRPA1），产生初始的辛辣刺激感，随后可能引发脱敏作用，缓解内脏高敏感；通过抑制Toll样受体4（TLR4）信号通路，减轻肠道低度炎症；调节肠道平滑肌活动（涉及胆碱能受体CHRM3等）和离子通道（如KCNQ1），影响肠道运动。这些多靶点作用使其对IBS的腹痛、腹胀和排便异常等症状具有综合调控潜力。

5. 神经保护与镇痛活性：其抗炎和抗氧化特性有助于缓解神经炎症。此外，通过调节TRPV1等疼痛感受器，8-姜烯酚可能参与疼痛信号的调制，具有一定的镇痛效果。

6. 抗氧化活性：作为酚类化合物，8-姜烯酚具有清除自由基的能力，能够减轻氧化应激对细胞和组织的损伤。

作用机制与分子靶点

8-姜烯酚的多重药理活性源于其对细胞内多个关键信号通路的精准干预，其作用机制的核心在于其α, β-不饱和酮结构对特定蛋白靶点的共价修饰。

1. 核心靶点：TAK1-TAB1复合物：转化生长因子-β激活激酶1（TAK1）是MAPK和NF-κB信号通路的上游关键调节因子，其与适配蛋白TAB1的结合对其完全激活至关重要。研究表明，8-姜烯酚能够选择性靶向TAK1及TAK1-TAB1复合物（IC50约为5 μM），通过迈克尔加成反应共价修饰TAK1的半胱氨酸残基，从而抑制其激酶活性。TAK1的失活，导致下游IKK（IκB激酶复合物）、Akt（蛋白激酶B）以及MAPKs（如JNK, p38, ERK）信号传导被阻断。

2. 抑制NF-κB与MAPK通路：通过抑制TAK1，8-姜烯酚有效阻断了NF-κB和MAPK这两条经典的促炎、促存活信号通路。NF-κB通路的抑制导致促炎因子（TNF-α, IL-6, IL-1β）和酶类（如COX-2，其IC50为17.5 μM）的基因表达下调。MAPK通路的抑制则影响细胞增殖、分化和应激反应。这两条通路的协同抑制是其抗炎、诱导癌细胞凋亡的核心分子基础。

3. 针对肠易激综合征（IBS）的多靶点网络：在IBS的背景下，8-姜烯酚的作用呈现网络化特征：

   • TLR4：抑制TLR4信号，减少下游NF-κB激活，减轻肠道免疫激活和低度炎症。
   • TRPV1/TRPA1：作为激动剂，可能先兴奋后脱敏这些伤害性感受器，调节内脏痛觉信号传入。
   • TNF/IL6/IL1B：作为下游效应分子，其产生被大幅抑制，从而缓解炎症状态。
   • 神经肽与受体：如P物质受体（TACR1， NK1R），可能通过抗炎间接影响其信号。
   • 离子通道与转运体：如钾通道KCNQ1、钠/葡萄糖协同转运蛋白1（SLC5A1），可能影响肠道上皮分泌和吸收功能，但其直接作用机制有待进一步阐明。

4. 诱导细胞凋亡的机制：在癌细胞中，除了通过抑制Akt（促存活信号）和激活MAPK（促凋亡信号）外，8-姜烯酚还能诱导线粒体途径凋亡，导致细胞色素C释放和caspase-3激活。其促氧化特性（增加ROS）也在诱导癌细胞死亡中发挥作用。

成药性评价与药代动力学

尽管8-姜烯酚药理活性卓越，但其成药性仍面临挑战，其药代动力学特性是研发的关键瓶颈。

1. 吸收、分布、代谢、排泄（ADME）：

   • 吸收：由于其高脂溶性和低水溶性，口服生物利用度可能较低。它可能属于生物药剂学分类系统（BCS）II类或IV类药物。制剂技术（如纳米乳、脂质体、固体分散体、环糊精包合物）是改善其溶解度和吸收的关键。
   • 分布：高LogP值和预测的高血脑屏障透过率意味着其组织分布广泛，易于进入中枢神经系统和脂肪组织。
   • 代谢：作为酚类化合物，8-姜烯酚在体内主要经历II相结合代谢，如葡萄糖醛酸化和硫酸化。其烯酮结构也可能被还原。肝脏是主要代谢器官，细胞色素P450酶系可能参与其I相代谢。快速代谢可能是其体内半衰期较短、暴露量有限的原因之一。
   • 排泄：代谢产物主要通过尿液和胆汁排泄。

2. 成药性挑战与策略：

   • 水溶性差：这是最主要的制剂挑战。需要利用先进的药物递送系统来提高其溶解度和溶出速率。
   • 化学稳定性：α, β-不饱和酮结构可能对光、热敏感，且在碱性条件下可能不稳定，需在制剂和储存中注意。
   • 可能的胃肠道刺激：高浓度的辛辣成分可能直接刺激胃黏膜，需要通过剂型设计（如肠溶制剂）或与适宜辅料配伍来减轻。
   • 体内快速代谢：考虑使用前药策略或与代谢酶抑制剂联合用药，以延长其作用时间。

临床前药代动力学研究对于确定给药方案、预测人体剂量至关重要，但目前公开的、系统性的8-姜烯酚体内药代动力学数据仍相对有限，需要更多研究填补这一空白。

临床应用前景与展望

基于其丰富的药理活性和明确的作用靶点，8-姜烯酚在多个疾病领域具有广阔的临床应用前景，但其转化之路仍需扎实的研究推进。

1. 潜在应用领域：

   • 炎症性与自身免疫性疾病：类风湿性关节炎（RA）和骨关节炎是最有希望的方向之一。其通过靶向TAK1抑制滑膜炎症和关节破坏的机制明确，可开发为新型的RA治疗或辅助治疗药物。在炎症性肠病（IBD）中也有应用潜力。
   • 胃肠道功能紊乱：针对肠易激综合征（IBS），尤其是疼痛和炎症主导的亚型，8-姜烯酚的多靶点调节特性（TRP通道、TLR4、炎症因子）使其成为一种有吸引力的天然候选药物，可能改善腹痛、腹胀并调节肠道运动。
   • 肿瘤辅助治疗：可作为化学预防剂或与常规化疗/放疗联用，以增强疗效、降低副作用或逆转耐药。需要更多体内药效学和安全性数据支持。
   • 心脑血管疾病预防：利用其抗血小板聚集和抗炎特性，预防动脉血栓形成和动脉粥样硬化。
   • 神经退行性疾病：其抗炎、抗氧化和潜在的神经保护作用，为阿尔茨海默病、帕金森病等的研究提供了新思路。

2. 未来研究方向与挑战：

   • 深入靶点验证与机制挖掘：虽然TAK1是关键靶点，但仍需在更复杂的生理病理模型中确认其组织特异性作用，并探索是否存在其他直接作用靶点。
   • 系统药代动力学与毒理学研究：亟需完成规范的临床前ADME和长期毒性研究，明确其安全剂量窗口，为临床试验申请提供依据。
   • 制剂创新：开发适合口服或局部给药的先进递送系统，以提高生物利用度、降低刺激性和实现靶向递送，是走向临床的必由之路。
   • 临床研究：最终需要设计严谨的I、II、III期临床试验，在患者群体中验证其有效性、安全性及最佳用药方案。
   • 结构优化：以其为先导化合物，进行结构修饰，旨在改善水溶性、代谢稳定性、靶向性和效力，开发更具成药性的衍生物。

结语

8-姜烯酚作为生姜中一种关键的活性成分，凭借其独特的α, β-不饱和酮化学结构，通过共价修饰TAK1等关键信号节点，展现出卓越的抗炎、抗肿瘤、抗血小板及调节胃肠道功能的多重药理活性。其作用机制研究已从现象描述深入到分子靶点层面，特别是其在NF-κB和MAPK信号通路中的核心调控作用，为治疗类风湿性关节炎、肠易激综合征等疾病提供了坚实的科学依据。然而，其固有的低水溶性和可能的快速代谢等成药性瓶颈，制约了其从“活性化合物”向“候选药物”的转化。未来研究应聚焦于通过制剂技术创新和系统性的临床前开发，克服这些障碍，并积极推进严谨的临床评价。总之，8-姜烯酚是一个极具开发价值的天然产物先导化合物，其深入研究不仅有助于揭示生姜传统功效的现代科学内涵，更有望为多种难治性疾病的治疗带来新的天然药物选择。