藏红花醛

产品名称: 藏红花醛
英文名: Safranal
中文别名: 藏花醛；番红花醛；2,6,6-三甲基环己-1,3-二烯-1-甲醛
英文别名: 2,6,6-Trimethylcyclohexa-1,3-dienecarboxaldehyde
Cas 号: 116-26-7
产品编码:BP5464
分子式: C₁₀H₁₄O
分子量: 150.221
来源:
化合物类型: 单萜类（Monoterpenoids）

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，按客户需求包装。
存储: 贮存在避光密闭容器中，冷藏或者冷冻长期保存。
样品溶液最好临用新配。如果需要提前配制的话，最好分成独立包装冷冻保存（-20℃以下），临用前再取出解冻，通常可以保存2周。

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。

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的重要源泉，在人类与疾病的漫长斗争中扮演着不可替代的角色。在众多具有生物活性的天然小分子中，藏红花醛（Safranal）凭借其独特的化学结构、显著的药理活性以及良好的安全性，近年来引起了药理学和药物化学领域的广泛关注。藏红花醛是鸢尾科植物藏红花（Crocus sativus L.）柱头中的主要挥发性成分，也是赋予这种名贵香料独特芳香气息的关键物质。藏红花作为一种历史悠久的药食两用植物，在传统医学体系中，如波斯医学、阿育吠陀医学以及中医，被用于治疗多种疾病，包括抑郁症、经前综合征、哮喘、咳嗽、肝脏疾病及眼部疾患等。现代科学研究逐步揭示了藏红花及其活性成分的药理作用基础，而藏红花醛作为其中重要的脂溶性单萜醛类化合物，其研究价值日益凸显。

从化学结构上看，藏红花醛属于环状单萜类化合物，其分子量为150.22，具有适中的脂溶性（LogP=2.1）和极低的拓扑极性表面积（TPSA=17.07 Ų）。这些理化性质预示其具有良好的膜通透性和血脑屏障穿透能力，为其在中枢神经系统疾病领域的应用提供了结构基础。事实上，大量的临床前研究已经证实，藏红花醛具有显著的神经保护、抗炎、抗氧化、抗抑郁、抗焦虑以及抗肿瘤等多种药理活性。特别是其在帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性疾病模型中的保护作用，使其成为治疗这类复杂疾病的潜在候选分子。

值得注意的是，藏红花醛的安全性评价结果令人鼓舞。其半数致死剂量（LD50）高达2000 mg/kg，且无肝毒性、心脏毒性，对hERG钾通道无抑制，Ames试验结果为阴性，这些数据表明其具有较宽的安全窗口和较低的遗传毒性风险。结合其口服活性，藏红花醛展现出了良好的成药性潜力。然而，作为一种醛类化合物，其化学稳定性、代谢途径以及生物利用度等问题仍需深入探讨。本文将从化学结构、植物来源、药理活性、作用机制、成药性评价及临床应用前景等多个维度，对藏红花醛的研究进展进行系统综述，以期为该天然产物的进一步开发与利用提供科学依据。

化学结构与理化性质

藏红花醛的化学名称为2,6,6-三甲基-1,3-环己二烯-1-甲醛，其IUPAC命名为2,6,6-trimethyl-1,3-cyclohexadiene-1-carbaldehyde。从结构上看，它属于环状单萜醛，由一个六元环（1,3-环己二烯）骨架构成，环上连有三个甲基取代基（分别位于C2、C6和C6位）以及一个醛基（-CHO）官能团。该分子式为C10H14O，分子量为150.22 g/mol。其结构中的共轭双键体系（C1-C2-C3-C4）与醛基的羰基形成π-π共轭，赋予了该分子特定的紫外吸收光谱和化学反应活性。

在物理形态上，藏红花醛在常温下通常为淡黄色至黄色油状液体，具有强烈的、特征性的藏红花香气。其沸点约为70°C（在1 mmHg条件下），相对密度约为0.97 g/mL。由于其分子量较小且结构相对紧凑，藏红花醛具有一定的挥发性，这也是其作为香料成分的重要基础。

在溶解性方面，藏红花醛表现出典型的亲脂性特征。其油水分配系数（LogP）为2.10，表明其在脂质环境中的溶解度显著高于水相。这一特性使其易于透过生物膜，包括血脑屏障。其拓扑极性表面积（TPSA）仅为17.07 Ų，远低于口服药物通常认为的140 Ų上限，这进一步支持了其良好的肠道吸收和中枢神经系统穿透能力。藏红花醛易溶于多数有机溶剂，如乙醇、乙醚、氯仿和正己烷，但在水中的溶解度有限。

从化学稳定性角度分析，藏红花醛分子中的醛基官能团具有较高的化学反应活性。醛基易被氧化为相应的羧酸（即藏红花酸），也容易与胺类化合物发生缩合反应生成席夫碱。此外，其共轭二烯结构使其对光、热和氧气较为敏感，可能发生氧化降解或聚合反应。因此，在储存和实验过程中，通常需要避光、低温、密封保存，并常添加抗氧化剂（如维生素E或BHT）以维持其化学完整性。尽管存在这些不稳定性因素，但其分子量小、脂溶性好、无手性中心等结构特点，使其在药物化学修饰和剂型开发方面仍具有较大的操作空间。

植物来源与提取方法

藏红花醛的主要天然来源是鸢尾科番红花属植物藏红花（Crocus sativus L.）的干燥柱头。藏红花是一种多年生草本植物，原产于地中海地区及西亚，现今主要种植于伊朗、印度（克什米尔地区）、希腊、西班牙及中国等地。藏红花作为香料的获取成本极高，每公斤干柱头约需采摘15万至20万朵花，因此素有“红色黄金”之称。在藏红花柱头的干燥过程中，其中的主要苦味成分——苦藏红花素（picrocrocin）会发生酶解或热解，释放出藏红花醛和葡萄糖。因此，藏红花醛实际上是藏红花在加工和储存过程中形成的次生代谢产物，而非新鲜柱头中的原始成分。在干燥藏红花中，藏红花醛的含量通常在0.1%至0.6%之间，具体含量受产地、采收时间、干燥工艺及储存条件等因素影响。

除藏红花外，藏红花醛或其结构类似物也少量存在于其他植物中。例如，在栀子（Gardenia jasminoides）的果实中，通过酶解或酸解栀子苷（geniposide）也可产生微量的藏红花醛。此外，某些柑橘类水果的挥发性成分中也检测到了藏红花醛的存在，但含量极低，不具备商业提取价值。

关于藏红花醛的提取方法，目前主要包括以下几种：

1. 水蒸气蒸馏法： 这是传统且经典的提取方法。将干燥的藏红花柱头与水共沸蒸馏，藏红花醛随水蒸气馏出，经冷凝后通过有机溶剂萃取或盐析分离得到。该方法操作简单、成本低廉，但提取温度较高（约100°C），可能导致部分热敏性成分降解，且提取效率相对较低。

2. 有机溶剂萃取法： 利用藏红花醛的脂溶性，采用正己烷、石油醚、乙醚或乙醇等有机溶剂进行浸提或索氏提取。该方法提取效率较高，但溶剂残留问题需要关注。近年来，绿色溶剂如乙醇-水混合体系的应用逐渐增多，以兼顾提取效率和安全性。

3. 超临界流体萃取法： 采用超临界二氧化碳（SC-CO₂）作为萃取溶剂，在高压（通常为150-300 bar）和适当温度（40-60°C）下进行萃取。该方法具有萃取温度低、无有机溶剂残留、选择性好、提取效率高等优点，特别适合于提取热敏性和易氧化成分。研究表明，超临界CO₂萃取藏红花醛的收率通常高于传统水蒸气蒸馏法，且所得产品品质更优。

4. 固相微萃取法： 主要用于分析检测而非大规模制备。通过涂有吸附剂的纤维头直接顶空吸附藏红花中的挥发性成分，然后通过气相色谱-质谱联用（GC-MS）进行分析。该方法灵敏度高、样品用量少，适用于藏红花品质评价和真伪鉴别。

5. 化学合成法： 鉴于天然提取成本高昂且产量有限，化学合成成为获取藏红花醛的重要途径。目前已有多种合成路线报道，例如以β-环柠檬醛或2,6,6-三甲基环己酮为起始原料，通过氧化、缩合等步骤合成。合成路线通常涉及多步反应，总收率在30%-60%之间。虽然合成品在光学纯度上可能不及天然产物（但藏红花醛无手性中心，故无此问题），但可以满足大规模研究和应用的需求。

在提取过程中，为获得高纯度的藏红花醛，通常需要结合柱层析（硅胶或氧化铝）、高效液相色谱（HPLC）或分子蒸馏等技术进行进一步纯化。纯度鉴定则主要依赖于GC-MS、核磁共振波谱（NMR）和红外光谱（IR）等分析手段。

药理活性研究

藏红花醛的药理活性研究是近年来天然产物药理学领域的热点之一。大量体内外实验证实，该化合物具有多方面的生物活性，尤其在神经保护和抗炎方面表现突出。

1. 神经保护作用

藏红花醛最受关注的药理活性是其神经保护作用。在帕金森病模型中，藏红花醛能够显著减轻1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶（MPTP）或6-羟基多巴胺（6-OHDA）诱导的多巴胺能神经元损伤。实验表明，藏红花醛预处理可以增加纹状体多巴胺水平，改善运动功能障碍，并抑制黑质致密部神经元的凋亡。在阿尔茨海默病模型中，藏红花醛可减少β-淀粉样蛋白（Aβ）的聚集和沉积，降低tau蛋白的过度磷酸化，并改善认知功能。此外，藏红花醛对脑缺血再灌注损伤、创伤性脑损伤以及脊髓损伤等急性神经损伤模型也表现出保护效应，表现为减少梗死体积、减轻脑水肿和改善神经功能评分。

2. 抗炎作用

炎症反应是多种疾病（包括神经退行性疾病、心血管疾病和癌症）的共同病理基础。藏红花醛在多种炎症模型中表现出显著的抗炎活性。在脂多糖（LPS）刺激的小胶质细胞或巨噬细胞中，藏红花醛能够显著抑制促炎细胞因子如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）和白细胞介素-6（IL-6）的产生，同时降低一氧化氮（NO）和前列腺素E2（PGE2）的释放。在动物模型中，藏红花醛可减轻角叉菜胶诱导的足趾肿胀、醋酸诱导的血管通透性增加以及结肠炎模型中的肠道炎症。其抗炎机制与抑制核因子-κB（NF-κB）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路密切相关。

3. 抗氧化作用

氧化应激是细胞损伤的重要原因。藏红花醛分子结构中的共轭双烯醛体系使其具有一定的自由基清除能力。体外实验表明，藏红花醛可以清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基、羟自由基和超氧阴离子。更重要的是，在细胞模型中，藏红花醛能够上调核因子E2相关因子2（Nrf2）及其下游抗氧化酶如血红素加氧酶-1（HO-1）、醌氧化还原酶1（NQO1）和谷胱甘肽S-转移酶（GST）的表达，从而增强细胞的内源性抗氧化防御能力。

4. 抗抑郁与抗焦虑作用

藏红花醛对中枢神经系统的作用还体现在情绪调节方面。在多种抑郁动物模型（如强迫游泳实验、悬尾实验和慢性不可预测温和应激模型）中，藏红花醛均表现出显著的抗抑郁样效应，其效果与氟西汀相当或更优。同时，在高架十字迷宫和明暗箱实验中，藏红花醛也显示出抗焦虑活性。机制研究表明，这些效应可能与调节单胺类神经递质（5-羟色胺、多巴胺和去甲肾上腺素）水平、上调脑源性神经营养因子（BDNF）表达以及调节下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴功能有关。

5. 其他药理活性

除上述主要活性外，藏红花醛还被报道具有抗肿瘤活性，能够抑制多种癌细胞（如乳腺癌、肺癌、结肠癌和白血病细胞）的增殖并诱导凋亡；具有抗惊厥作用，可延长戊四唑诱导的癫痫发作潜伏期；具有心脏保护作用，可减轻心肌缺血再灌注损伤；以及具有抗菌和抗病毒活性，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和流感病毒等具有一定的抑制作用。

作用机制与分子靶点

藏红花醛的药理活性多样性源于其能够与多个分子靶点相互作用，并调节多条信号通路。深入理解其作用机制对于将其开发为临床药物至关重要。

1. 抗氧化应激通路：Nrf2/ARE信号通路

Nrf2是细胞应对氧化应激的核心转录因子。在正常生理状态下，Nrf2与Kelch样ECH相关蛋白1（Keap1）结合并被泛素化降解。当细胞受到氧化刺激或亲电试剂（如藏红花醛的醛基）作用时，Keap1的构象发生改变，导致Nrf2释放并转位进入细胞核，与抗氧化反应元件（ARE）结合，启动下游一系列抗氧化酶和解毒酶基因的转录。藏红花醛已被证实是Nrf2的有效激活剂。研究表明，藏红花醛处理可显著增加Nrf2的核转位，并上调HO-1、NQO1、谷氨酸-半胱氨酸连接酶催化亚基（GCLC）等靶基因的表达。这一机制是其神经保护和抗炎作用的重要基础。

2. 抗炎信号通路：NF-κB和MAPK通路

NF-κB是炎症反应的核心调控因子。在静息状态下，NF-κB与抑制蛋白IκB结合而滞留于细胞质中。当受到促炎刺激（如LPS、TNF-α）时，IκB激酶（IKK）被激活，导致IκB磷酸化并降解，释放的NF-κB转位入核，启动促炎基因的转录。藏红花醛能够抑制IKK的活性，阻止IκB的降解，从而阻断NF-κB的活化。此外，藏红花醛还可抑制MAPK家族成员（如p38、JNK和ERK1/2）的磷酸化，进一步削弱炎症信号的传导。通过同时作用于NF-κB和MAPK两条通路，藏红花醛能够有效抑制TNF-α、IL-1β、IL-6、COX-2和iNOS等炎症介质的表达。

3. 抗凋亡信号通路：PI3K/Akt和ERK通路

细胞凋亡是神经退行性疾病中神经元丢失的主要原因。藏红花醛通过激活生存信号通路来发挥抗凋亡作用。研究表明，藏红花醛处理可增加Akt和ERK1/2的磷酸化水平，进而磷酸化并失活促凋亡蛋白Bad，同时上调抗凋亡蛋白Bcl-2的表达，抑制线粒体细胞色素c的释放和caspase-3的活化。此外，藏红花醛还能抑制内质网应激相关的凋亡通路，减少CHOP和caspase-12的表达。

4. 单胺能神经递质系统

藏红花醛的抗抑郁和抗焦虑作用与单胺能神经递质系统密切相关。研究发现，藏红花醛能够抑制单胺氧化酶A（MAO-A）的活性，从而减少5-羟色胺、多巴胺和去甲肾上腺素等单胺类神经递质的降解，提高突触间隙中这些神经递质的浓度。此外，藏红花醛还可能通过影响5-羟色胺受体（特别是5-HT1A和5-HT2A受体）和多巴胺受体（D1和D2受体）来调节情绪和行为。

5. 其他潜在靶点

近年来，随着化学生物学和计算化学的发展，藏红花醛的潜在分子靶点不断被揭示。例如，有研究通过分子对接和表面等离子共振（SPR）技术发现，藏红花醛能够直接结合并激活瞬时受体电位锚蛋白1（TRPA1）通道，这可能是其抗炎和镇痛作用的新机制。此外，藏红花醛还被报道能够抑制乙酰胆碱酯酶（AChE）和丁酰胆碱酯酶（BuChE）的活性，这与其在阿尔茨海默病中的潜在治疗作用相关。藏红花醛对γ-氨基丁酸A型（GABAA）受体和谷氨酸受体的调节作用也正在被探索。

成药性评价与药代动力学

将天然产物从实验室研究推向临床应用，成药性评价和药代动力学特征是必须跨越的关键门槛。藏红花醛在这方面的表现既有优势，也面临挑战。

1. 成药性参数分析

根据Lipinski的“五规则”，藏红花醛的分子量（150.22 < 500）、LogP（2.10 < 5）、氢键受体数（1 < 10）和氢键供体数（0 < 5）均完全符合口服药物的基本要求。其TPSA仅为17.07 Ų，远低于140 Ų的阈值，预示其具有良好的肠道吸收和膜通透性。血脑屏障穿透能力评估为“High”，这与其实验观察到的中枢神经系统活性高度一致。这些理化参数共同表明，藏红花醛具有优秀的类药性特征。

2. 安全性评价

安全性是药物开发的首要前提。藏红花醛的急性毒性较低，其口服LD50在小鼠中约为2000 mg/kg，在大鼠中约为1500-2000 mg/kg，安全范围较宽。在亚急性和慢性毒性研究中，连续给药28天或90天，在治疗剂量范围内（通常为10-100 mg/kg）未观察到明显的体重变化、脏器系数异常或组织病理学损伤。特别值得关注的是，藏红花醛无肝毒性、无心脏毒性，对hERG钾通道无抑制（意味着QT间期延长风险低），Ames试验结果为阴性（无遗传毒性）。这些安全性数据为其进一步的临床开发奠定了坚实的基础。

3. 药代动力学特征

尽管藏红花醛的理化性质预示其具有良好的吸收特性，但其药代动力学研究仍相对有限，且存在一些需要关注的问题。

吸收： 藏红花醛口服后能够被胃肠道迅速吸收。由于分子量小且脂溶性好，其吸收机制可能以被动扩散为主。然而，作为醛类化合物，藏红花醛在胃肠道环境中可能部分与食物蛋白或消化酶发生反应，影响其生物利用度。

分布： 藏红花醛能够广泛分布于全身各组织，尤其能够有效穿透血脑屏障进入中枢神经系统。其表观分布容积（Vd）较大，提示组织结合率较高。血浆蛋白结合率尚待系统研究。

代谢： 代谢是藏红花醛药代动力学的关键环节。醛基官能团是主要的代谢位点。在体内，藏红花醛主要通过两条途径代谢：一是被醛脱氢酶（ALDH）氧化为相应的羧酸——藏红花酸（safranic acid）；二是与谷胱甘肽（GSH）发生非酶促或酶促（谷胱甘肽S-转移酶催化）结合反应，生成硫醚结合物。此外，还原代谢（醛还原酶催化）生成醇类代谢物也是可能的途径。这些代谢反应主要发生在肝脏和肠道黏膜。首过效应可能是导致其口服生物利用度不高的原因之一。

排泄： 藏红花醛及其代谢物主要通过尿液和粪便排泄。由于代谢物多为极性增大的结合物，肾排泄可能占主导地位。其半衰期（t1/2）在不同动物种属中有所差异，通常在1-4小时范围内，提示其体内清除较快。

4. 面临的挑战与改进策略

藏红花醛成药性的主要挑战在于：化学稳定性差（易氧化、易聚合）、首过代谢显著、口服生物利用度可能较低以及半衰期较短。针对这些问题，研究者们正在探索多种改进策略：

• 前药设计： 将醛基保护为缩醛、缩硫醛或肟等结构，可提高化学稳定性并改善药代动力学特征。前药在体内经酶解或水解后释放原药。
• 剂型优化： 采用脂质体、纳米粒、环糊精包合物或固体分散体等技术，可提高藏红花醛的溶解度和稳定性，延长其在体内的循环时间，并实现靶向递送。
• 结构修饰： 在保持药效团的基础上，对分子进行合理的结构修饰，如引入氟原子或甲基等，以调节代谢稳定性或增强靶点亲和力。

临床应用前景与展望

基于藏红花醛丰富的药理活性和良好的安全性，其在多种疾病的治疗中展现出广阔的临床应用前景。

1. 帕金森病

帕金森病是仅次于阿尔茨海默病的第二大神经退行性疾病，其病理特征是中脑黑质多巴胺能神经元的进行性丧失。目前临床治疗主要以左旋多巴替代疗法为主，但长期使用会导致运动并发症和疗效减退。藏红花醛通过抗氧化、抗炎、抗凋亡和神经营养等多重机制保护多巴胺能神经元，且无左旋多巴相关的副作用。临床前研究已证实其在MPTP和6-OHDA模型中的有效性。未来，开展藏红花醛治疗帕金森病的临床试验，特别是作为辅助治疗药物，具有重要的临床价值。

2. 阿尔茨海默病

阿尔茨海默病以进行性认知功能障碍为主要表现，其病理特征包括Aβ沉积、tau蛋白过度磷酸化和神经炎症。藏红花醛能够抑制Aβ聚集、减少tau磷酸化、抑制乙酰胆碱酯酶活性并减轻神经炎症，显示出多靶点抗阿尔茨海默病的潜力。已有初步临床试验提示藏红花提取物对轻度至中度阿尔茨海默病患者具有改善认知功能的作用，但藏红花醛作为单一成分的临床研究尚属空白。

3. 抑郁症和焦虑症

抑郁症是全球疾病负担的主要来源之一。现有抗抑郁药物存在起效慢、副作用多和疗效有限等问题。藏红花醛的抗抑郁作用已在多种动物模型中得到验证，其起效快、副作用少的特点使其成为开发新型抗抑郁药物的候选分子。已有临床研究报道藏红花提取物对轻中度抑郁症患者有效，但针对藏红花醛的临床研究仍需开展。

4. 其他疾病

除上述疾病外，藏红花醛在以下领域的应用也值得探索：缺血性脑卒中（神经保护作用）；慢性疼痛（抗炎和镇痛作用）；代谢性疾病（如糖尿病及其并发症，抗氧化和抗炎作用）；眼部疾病（如年龄相关性黄斑变性和青光眼，基于其抗氧化和抗凋亡作用）；肿瘤（作为辅助治疗药物，增强化疗敏感性或减轻化疗副作用）。

5. 未来研究方向

尽管前景广阔，但藏红花醛的临床转化仍面临诸多挑战，未来研究应聚焦于以下方向：

• 系统药代动力学研究： 需要开展更全面的临床前和临床药代动力学研究，明确其吸收、分布、代谢和排泄特征，特别是口服生物利用度和代谢物活性。
• 靶点确证： 虽然已发现多个潜在靶点，但藏红花醛的“靶点图谱”尚不完整。需要结合化学生物学、蛋白质组学和计算化学等方法，系统鉴定其直接作用靶点。
• 构效关系研究： 通过合成一系列藏红花醛类似物，系统研究其化学结构与药理活性之间的关系，为优化先导化合物提供指导。
• 临床试验设计： 开展设计严谨、样本量充足的随机双盲对照临床试验，验证其在不同疾病中的疗效和安全性，并探索最佳剂量和给药方案。
• 联合用药研究： 探索藏红花醛与现有临床药物（如左旋多巴、多奈哌齐、氟西汀等）的协同作用，开发联合治疗方案。
• 制剂开发： 开发稳定性好、生物利用度高的新型制剂，如纳米乳、脂质体和缓释制剂，以克服其化学不稳定性和代谢快速的问题。

结语

藏红花醛，这一源自名贵香料藏红花的天然单萜醛类化合物，凭借其独特的化学结构和多方面的生物活性，正逐渐从传统医学的幕后走向现代药物研发的前台。本文系统回顾了藏红花醛在化学结构、植物来源、药理活性、作用机制、成药性评价及临床应用前景等方面的研究进展。其显著的神经保护、抗炎、抗氧化和抗抑郁作用，结合良好的安全性特征和血脑屏障穿透能力，使其在帕金森病、阿尔茨海默病、抑郁症等中枢神经系统疾病的治疗中展现出巨大的潜力。

然而，从天然产物到临床药物，道路依然漫长。藏红花醛面临的化学稳定性差、代谢快速、生物利用度不明确等问题，需要通过前药设计、剂型优化和结构修饰等策略加以解决。同时，其复杂的多靶点作用机制既是优势也是挑战，需要更深入的研究来阐明其精确的分子药理学基础。随着现代分析技术、化学生物学和药物递送系统的发展，我们有理由相信，藏红花醛及其衍生物有望在未来成为治疗神经退行性疾病和情绪障碍的新型药物。对藏红花醛的深入研究，不仅是对传统医药智慧的现代诠释，更是为人类健康事业贡献新的治疗选择。