产品名称: 四氢姜黄素
英文名: Tetrahydrocurcumin
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 36062-04-1
产品编码:BP3386
分子式: C21H24O6
分子量: 372.417
来源:
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。
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四氢姜黄素的HPLC图谱
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
93.06
2.63
2.62
0.10
6.48
15.61
低
89.84
2.28
是
否
否
否
无
无
0.0
否
否
否
否
天然产物作为药物发现与开发的重要宝库，在人类对抗疾病的漫长历史中扮演着不可替代的角色。姜黄（Curcuma longa L.）作为一种传统药用植物，其活性成分姜黄素（Curcumin）因其广泛的抗炎、抗氧化、抗肿瘤等药理活性而备受关注。然而，姜黄素存在口服生物利用度低、代谢迅速、化学稳定性差等局限性，这促使研究者们对其结构类似物及体内代谢产物进行深入探索。四氢姜黄素（Tetrahydrocurcumin, THC），作为姜黄素在体内经肠道菌群和肝脏还原代谢的主要活性产物之一，正逐渐从姜黄素的“影子”中走出，展现出独特且颇具潜力的药理特性。
四氢姜黄素（CAS号：36062-04-1）是姜黄素分子中两个α, β-不饱和酮结构被还原为二氢香豆酮结构的衍生物。这一结构变化不仅显著改善了其化学稳定性，更赋予其有别于母体化合物的生物活性谱和药代动力学特征。研究表明，THC在保留姜黄素核心药理活性的同时，其抗氧化能力在某些体系中甚至更强，且具有更优的代谢稳定性。特别值得注意的是，THC被鉴定为CYP2C9和CYP3A4的抑制剂，这一特性暗示其可能影响合用药物的代谢，同时也为其在特定疾病模型中的作用机制提供了新的视角。
本文旨在对四氢姜黄素进行系统性的综述，从其化学结构、植物来源与制备方法出发，重点阐述其在抗炎等核心药理活性方面的研究进展，深入剖析其作用机制与分子靶点网络，并结合其成药性参数与药代动力学特征，对其临床应用前景进行展望，以期为该天然产物的深度开发和转化研究提供全面的学术参考。
四氢姜黄素的化学名为(1E,6E)-1,7-双(4-羟基-3-甲氧基苯基)-1,6-庚二烯-3,5-二酮的完全还原形式，即1,7-双(4-羟基-3-甲氧基苯基)-3,5-庚二酮。其分子式为C21H24O6，分子量为372.4170 Da。
与姜黄素相比，THC最显著的结构差异在于其中心七碳链上的两个α, β-不饱和酮（烯酮）结构被还原为饱和的β-二酮结构。姜黄素中的共轭烯酮系统是其易发生降解、代谢以及作为迈克尔反应受体的关键部位。还原后，THC失去了这一强亲电中心，使其化学稳定性显著增强，对光、热和碱性环境的耐受性提高。同时，这一还原也改变了分子的电子分布和空间构象，进而影响其与生物大分子的相互作用模式。
从理化性质看，THC的脂水分配系数（LogP）计算值约为2.63，表明其具有适度的亲脂性，这有利于其穿透细胞膜。其拓扑极性表面积（TPSA）为93.06 Ų，反映了分子中多个羟基和甲氧基带来的极性。水溶性相对较低（约0.1 mg/mL），这与其晶体结构和分子内氢键有关，也是其类药分子常见的特性。这些基本的理化参数为其后续的制剂开发和体内行为预测奠定了基础。
四氢姜黄素在新鲜姜黄根茎中的天然含量极低，它主要是姜黄素在生物体内的代谢转化产物。在人体及动物摄入姜黄素后，肠道微生物群（如梭状芽孢杆菌、大肠杆菌等）能够通过还原酶将姜黄素的烯键和羰基还原，生成一系列还原产物，其中THC是含量最丰富、最稳定的终产物之一。此外，肝脏中的还原酶也参与此过程。
因此，直接从植物中大量获取THC并不经济。目前，实验室及工业上制备THC主要依赖于两种途径：
1. 化学合成与半合成：这是获得高纯度THC的主要方法。以香草醛和乙酰丙酮为起始原料，通过经典的Claisen-Schmidt缩合反应先合成姜黄素，再对姜黄素进行选择性催化氢化（通常使用钯碳等催化剂），将两个烯酮双键还原，即可得到THC。该方法工艺成熟，产率和纯度可控。
2. 生物转化法：利用特定的微生物（如短乳杆菌、酿酒酵母等）或植物细胞培养体系，将姜黄素作为底物进行生物催化还原。这种方法条件温和，具有区域和立体选择性，更符合绿色化学的要求，是当前研究的热点。优化菌种、发酵条件和分离纯化工艺是提高生物转化效率的关键。
无论采用何种方法，所得粗产品均需经过柱层析、重结晶等分离纯化步骤，以获得符合研究或应用标准的高纯度四氢姜黄素。
四氢姜黄素继承了姜黄素多靶点、多通路的作用特点，并在抗炎、抗氧化、代谢性疾病调节、神经保护及皮肤健康等领域展现出显著活性。
1. 抗炎活性
这是THC研究最深入的核心活性。在多种急慢性炎症模型中，THC表现出强大的抗炎效力。在脂多糖（LPS）诱导的巨噬细胞炎症模型中，THC能剂量依赖性地抑制一氧化氮（NO）、前列腺素E2（PGE2）的产生以及诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和环氧合酶-2（COX-2）的表达。在角叉菜胶诱导的大鼠足爪水肿、二甲苯诱导的小鼠耳肿胀等急性炎症模型中，THC口服给药可显著减轻组织肿胀。在葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的结肠炎、弗氏完全佐剂诱导的关节炎等慢性炎症模型中，THC能改善病理损伤，降低疾病活动指数。其抗炎效果与经典非甾体抗炎药相当或更优，且胃肠道副作用风险可能更低。
2. 抗氧化活性
THC的抗氧化能力是其许多药理作用的基础。其分子结构中的酚羟基是有效的氢供体，能够直接清除自由基（如DPPH、ABTS自由基）。研究表明，THC清除某些自由基的能力强于姜黄素和维生素E。更重要的是，THC能上调细胞内的抗氧化防御系统，包括激活核因子E2相关因子2（Nrf2）通路，促进血红素氧合酶-1（HO-1）、醌氧化还原酶1（NQO1）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽（GSH）的表达，从而增强细胞对氧化应激的抵抗能力。
3. 对代谢性疾病的调节作用
在糖尿病及其并发症研究中，THC显示出降血糖和改善胰岛素抵抗的潜力。它能促进脂肪细胞和骨骼肌细胞对葡萄糖的摄取，保护胰腺β细胞免受链脲佐菌素等毒素的损伤。在肥胖动物模型中，THC能调节脂质代谢，降低血清甘油三酯和胆固醇水平，减轻肝脏脂肪变性。其作用与调节AMPK、PPAR-γ等能量代谢关键信号分子有关。
4. 神经保护与皮肤保护活性
THC能够穿透血脑屏障（尽管效率为“低”），在阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的动物模型中，表现出抑制神经炎症、减少β-淀粉样蛋白沉积、缓解多巴胺能神经元损伤的作用。在皮肤方面，THC因其强抗氧化和抗炎特性，被应用于抗光老化研究，能够减轻紫外线引起的皮肤红斑、皱纹和色素沉着，促进胶原蛋白合成，在化妆品和功能性护肤品领域具有应用前景。
四氢姜黄素发挥其多重药理活性的基础在于其对复杂细胞信号网络的调控。其作用机制并非作用于单一靶点，而是通过多靶点协同，实现对关键信号通路的调节。
1. 核心抗炎信号通路调控
THC的抗炎作用主要通过抑制核因子-κB（NF-κB）和信号转导与转录激活因子3（STAT3）这两条核心促炎通路实现。
* 抑制NF-κB通路：在静息细胞中，NF-κB（主要由p65/RELA和p50亚基组成）与抑制蛋白IκB结合存在于胞质。当受到LPS、TNF-α等刺激时，IκB激酶复合物（IKK，包含IKBKB/IKKβ）被激活，磷酸化并降解IκB，使NF-κB入核启动基因转录。THC能有效抑制IKKβ的活性，阻止IκB的降解，从而抑制NF-κB的核转位。这直接导致其下游一系列促炎因子基因的表达下调，包括TNF-α、IL-6、iNOS (NOS2) 和COX-2。
* 抑制JAK-STAT3通路：炎症因子（如IL-6）与受体结合后，激活JAK激酶，进而磷酸化并激活STAT3。活化的STAT3形成二聚体入核，促进细胞增殖、存活和炎症相关基因表达。THC能抑制JAK和STAT3的磷酸化，阻断该通路的异常持续激活，这在慢性炎症和癌症相关炎症中尤为重要。
* 抑制NLRP3炎症小体激活：THC被证明可以抑制NLRP3炎症小体的组装和激活，减少Caspase-1 (CASP1) 的切割和成熟IL-1β的释放，这为其在痛风、2型糖尿病等炎症小体相关疾病中的应用提供了依据。
2. 对离子通道和酶的直接作用
* 瞬时受体电位通道调节：THC是TRPV1（香草酸受体1）和TRPA1（锚定蛋白1）的调节剂。这些通道参与痛觉和神经源性炎症。THC可能通过脱敏或拮抗这些通道，产生镇痛和抗神经炎症作用。
* 环氧合酶抑制：除了下调COX-2表达，THC对COX-1 (PTGS1) 也有一定的直接抑制作用，这有助于解释其抗炎和抗血小板聚集活性。
* 细胞色素P450酶抑制：THC对CYP2C9和CYP3A4的抑制作用是其重要的药代动力学特征。这可能导致THC自身或其他经此途径代谢的药物（如华法林、某些他汀类药物）的血药浓度升高，在联合用药时需引起注意。
3. 抗氧化防御系统的激活
如前所述，THC是Nrf2通路的强效激活剂。它通过促使Nrf2脱离其胞质锚定蛋白Keap1并转移至细胞核，与抗氧化反应元件（ARE）结合，从而启动一系列II相解毒酶和抗氧化蛋白的转录，构建强大的细胞防御体系。
综上所述，四氢姜黄素通过作用于RELA (p65)、IKBKB、TNF、IL-6、STAT3、CASP1等关键靶点，抑制促炎信号轴；同时通过调节TRPV1/TRPA1、PTGS1等影响痛觉和局部炎症；并通过抑制CYP450酶影响代谢。这种多靶点作用模式使其能够对复杂的疾病网络进行系统性干预。
尽管四氢姜黄素药理活性显著，但其能否成功转化为药物，取决于其成药性（Drug-likeness）和药代动力学（PK）特性。
成药性参数分析：
根据提供的参数，THC的分子量（372.4）符合Lipinski“五规则”。LogP值（~2.63）处于理想范围（1-3），预示其具有良好的膜渗透性和适度的亲脂性。TPSA（93.06 Ų）略高于通常认为的透膜最佳范围（<90 Ų），这与其多个极性基团有关，可能对口服吸收有一定影响，但仍属可接受范围。水溶性差是其主要短板，需要通过制剂技术（如纳米晶、环糊精包合、磷脂复合物、自微乳等）进行改善。安全性初步指标显示，其对hERG通道无抑制（提示心脏毒性风险低），Ames试验结果为阴性（提示无致突变性），这些都是其作为候选药物的有利因素。血脑屏障透过性“低”，意味着其治疗中枢神经系统疾病可能需要更高剂量或借助递药系统，但也减少了中枢副作用的风险。
药代动力学特征：
动物药代动力学研究表明，与姜黄素相比，THC的口服生物利用度有所提高，这主要归因于其更高的代谢稳定性。姜黄素在体内迅速被还原为THC等代谢物，而THC本身结构稳定，不易被进一步快速代谢。然而，THC作为CYP2C9和CYP3A4的抑制剂，其药代动力学可能呈现非线性特征，即剂量增加时，由于自身抑制了代谢酶，可能导致其暴露量（AUC）超比例增加。其在体内的主要代谢途径为葡萄糖醛酸化和硫酸化结合反应，形成相应的结合物经尿液和胆汁排泄。组织分布研究显示，THC在肝脏、肾脏和肠道等组织中有较高浓度。对其在人体的系统PK研究尚不充分，是未来临床前开发需要重点填补的数据空白。
四氢姜黄素广阔的药理活性为其在多个治疗领域带来了潜在的应用前景。
1. 炎症相关疾病：作为强效抗炎剂，THC有望开发用于治疗类风湿性关节炎、炎症性肠病（溃疡性结肠炎、克罗恩病）、银屑病等慢性炎症性疾病。其多靶点作用机制可能比单一靶点药物更具优势，尤其适用于复杂病因的疾病。
2. 代谢综合征：在2型糖尿病、非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）和肥胖的治疗中，THC可通过抗炎和调节代谢双重作用发挥效益，可能成为现有药物的有益补充。
3. 神经退行性疾病：尽管BBB透过性有限，但通过纳米递送系统（如脂质体、聚合物纳米粒）或结构修饰提高其脑靶向递送效率，THC在阿尔茨海默病、帕金森病的辅助治疗中仍有探索价值。
4. 皮肤科与医美领域：其卓越的抗氧化和抗光老化特性，使其成为高端功能性化妆品和医用修复敷料的理想活性成分，市场转化路径相对较短。
5. 作为药物佐剂：利用其CYP450抑制特性，THC或可谨慎地用于提高某些口服生物利用度低、经CYP3A4/2C9代谢的药物的血药浓度，但必须严格评估药物-药物相互作用风险。
然而，走向临床应用仍面临挑战：首先，需要大规模、高质量的临床前安全性评价（长期毒性、生殖毒性等）以支持人体试验。其次，必须系统研究其作为CYP抑制剂在人体内引发的药物相互作用潜力。第三，针对其水溶性差的问题，开发出高效、稳定、可产业化的新型制剂技术至关重要。最后，设计并实施严谨的随机对照临床试验，以确证其在特定疾病中的疗效和安全性，是最终实现转化的关键一步。
四氢姜黄素，作为姜黄素的关键代谢产物，已从一个代谢终点分子演变为一个极具研究价值的独立活性实体。相较于姜黄素，其改善的稳定性和独特的代谢特性，结合其强大的抗炎、抗氧化及多通路调控能力，赋予了它显著的治疗潜力。从抑制NF-κB、STAT3等经典炎症通路，到调节TRP通道、激活Nrf2防御系统，再到影响药物代谢酶，THC的作用机制网络复杂而精妙。尽管在成药性方面面临水溶性和BBB透过性等挑战，但通过现代药物化学和药剂学手段的优化，这些障碍有望被克服。未来研究应聚焦于其系统的临床前安全评价、基于其CYP抑制特性的精准用药策略探索、以及针对优势适应症的创新制剂开发和临床验证。四氢姜黄素有望从一个备受瞩目的天然产物分子，稳步走向具有明确临床应用价值的候选药物或功能成分，为炎症性、代谢性等重大慢性疾病的防治提供新的选择。
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