CAS號: 99-49-0

英文名稱: CARVONE

英文同義詞:Karvon;CARVONE;NSC6275;DL-carvone;NCI-C55867;Limonen-6-one; CARVONE USP/EP/BP;L-CARVONE, NATURAL; p-Mentha-1,8-dien-6-one

中文名稱: 香芹酮

中文同義詞: 香芹酮;葛縷酮;葛縷子酮;L-香芹酮;香芹酮標準品;香旱芹子油萜酮;香芹酮/D-香芹酮/右旋香芹酮;對-薄荷-6,8-二烯-2-酮;2-甲基-5-異丙烯基-2-環己烯酮;1-甲基-4-異丙烯-6-環己烯-2-酮

CBNumber: CB0773601

fema number: 2249

分子式: C10H14O

分子量: 150.22

香芹酮(R/S)

香芹酮化學性質

熔點: 230℃

沸點: 232℃(760.0 Torr)

密度: 0.963g/cm3(15℃)

折射率: 1.710

FEMA: 2249|CARVONE

儲存條件: Sealed in dry, 2-8°C

JECFANumber: 380

CAS數據庫: 99-49-0

EPA化學物質信息: 2-Cyclohexen-1-one,2-methyl-5-(1-methylethenyl)-(99-49-0)

化學性質

無色至淡黃色液體。沸點230℃，104℃（1.46 kPa），相對密度0.9608（20/4℃），折光率1.4988。不溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿。具有葛縷子和蒔羅油的香氣。在空氣中易氧化。

用途

L-香芹酮是薄荷油的主要成分，且合成方法制取的香芹酮，也與天然薄荷油一起使用。主要用于食品如口香糖等。薄荷油（L-香芹酮）和薄荷糖（L-薄荷醇）是橡皮糖調合香料的主要原料。也用于醫藥，作泥敷劑、口腔清涼劑的調味香料，以及牙膏等的調合香料。

生產方法

香芹酮存在于薄荷油、蒿子油、蒔羅油中。從這類油分餾得到的精油。與Na2SO3溶液一起振搖，分離生成的二磺酸鹽，用氫氧化鈉分解，即生成香芹酮；或將精油溶于氨的乙醇溶液中，通入H2S，生成加成物，將其與堿一起加熱，分離出香芹酮。另一種制法是以烯為原料，與亞硝酰氯及鹽酸反應，或與亞硝酸戊酯（或亞硝酸乙酯）及鹽酸反應，生成亞硝基氯化物。將其用CH3ONa或氫氧化鉀乙醇溶液或吡啶或尿素等處理，脫去鹽酸，生成香芹酮肟。然后將香芹酮肟用稀硫酸水解，即得香芹酮。

含量分析

按GT-10-4中用非極性柱方法測定。

毒性數據

刺激數據：皮膚-兔 500 毫克/24小時 輕度

Adl 0～1.0mg/kg(FAO/WHO，1994)。

GRAS(FDA§182．60，2000)。

LD50 3710 mg/kg(大鼠，經口)。

環保數據

可燃性危險特性：熱分解辛辣刺激煙霧

類別：有毒物質

滅火劑：水，二氧化碳，泡沫，干粉

對水是稍微有害的，不要讓未稀釋或大量的產品接觸地下水，水道或者污水系統，若無政府許可，勿將材料排入周圍環境。

使用限量

FEMA(mg/kg)：軟飲料850；冷飲120；糖果180；焙烤食品110；酒類130。

適度為限(FDA§182．60，2000)。

包裝儲運

包裝規格：180KG/200KG內噴涂鐵桶包裝。

儲存方式：密封儲于陰涼、干燥處，密封充氮保存。一經使用，盡快用完，剩余部分仍要充氮。

香芹酮的特性

香芹酮，又稱藏茴香酮；最早是在藏茴香中發現這個成分，后來發現它有左旋、右旋兩種異構物，長相幾乎一樣，但是氣味卻差異很大。就像雙胞胎看起來幾乎同個模樣，確有不同內涵和性格，兩者都是糖果、糕餅業所喜愛的香料。是較安全的分子，無刺激性、肝毒性低，不過它的單萜酮特性是會對神經系統有影響，所以孕婦、嬰幼兒不建議使用。

表1 香芹酮的分類

香芹酮（英語：Carvone）是一種單萜類有機化合物，分子式為C10H14O。香芹酮是許多精油中的天然產物，但在葛縷子（Carum carvi）、留蘭香（Mentha spicata）、蒔蘿（Anethum graveolens）的種子油中含量最豐富。

全球香芹酮市場較為集中 2021-2025年國內企業提升空間較大

香芹酮是一個非常重要的酮類香料，其存在一對對映體，其中R構型為留蘭香油的主要成分，S構型是葛縷子油的主要成分，兩個構型具有明顯不同的香氣特征。根據來源不同，香芹酮可分為天然香芹酮和合成香芹酮兩大類，受提取成本、原材料有限等因素影響，目前市場上的香芹酮產品多為合成香芹酮，合成香芹酮多呈無色至淡黃色液體，不溶于水和甘油，溶于乙醇、乙醚、氯仿，在空氣中易氧化。

近年來，隨著香精香料市場快速發展，以及下游市場需求不斷釋放，全球香芹酮市場規模逐漸擴張，2019年，全球香芹酮市場規模達到3億元以上。香芹酮是口香糖、橡皮糖、牙膏、口腔清涼劑等產品的主要原料，作為一種香料原料，香芹酮下游應用領域廣泛，涉及到食品及食品添加劑、醫藥及中間體、日化工品、農業、日用香料以及飼料等多個領域。

香芹酮可分為L-香芹酮和D-香芹酮兩大類。香芹酮合成工藝技術壁壘較高，頭部企業憑借先進技術、優良品質以及品牌效應等優勢在全球香芹酮市場的話語權較高。全球范圍內，香芹酮市場主要集中在北美、西歐、韓國、日本等國家和地區，主要生產企業包括朗盛集團、Gem Aromatics公司、奇華頓、芬美意、Shree Bankey Behari Lal Aromatics公司等。伴隨新興經濟體快速發展，亞洲以及南美地區的新興國家對香芹酮的需求不斷增長，其中中國、印度等國家需求強盛。

從國內市場來看，我國香芹酮相關生產企業包括萬香集團、廣州百花香料、華業香料、天美生物等，與國際知名企業相比，我國香芹酮生產企業在資金實力、產業規模、產品質量以及品牌建設等方面仍存在一定差距，整體來看，我國香芹酮市場提升空間廣闊。近年來，隨著國內企業研發實力增強，我國香芹酮合成技術得到較大突破，未來高端香芹酮有望逐步實現國產替代。

香芹酮的合成方法

香芹酮（Carvone）學名為1-甲基4-異丙烯基-6-環己烯-2-酮,英文名：2-Methyl-5-isopropenyl-2-cyclohexen-1-one。香芹酮是留蘭香的主要成份，具有濃烈的留蘭香氣息,香氣清甜柔和、透發有力，廣泛應用于牙膏、口香糖、膠姆糖以及其它糖類食品中，同時也常用于紫羅蘭型、桂花型、茉莉型等香精中。在工業上還可作高效溶劑等。香芹酮現已成為大宗香料，其年產量在2000噸以上。

目前香芹酮主要有天然和合成兩類。從天然精油中提取的香芹酮存在產量小、價格高的缺點,且受自然條件及季節的限制，滿足不了日益擴大的市場需求。本世紀60年代末期，出現了以檸烯為原料合成香芹酮的生產工藝。其一是以檸烯與亞硝酰氯反應,再經酸化水解等處理，得到L-香芹酮，得率為30%-35% ；其二是以過氧乙酸為氧化劑使檸烯環氧化，環氧化物再在甲酸-沸石條件下轉化成香芹酮，但該工藝尚未工業化生產。上述方法合成路線均較長、副產物多、分離困難、香芹酮得率較低，同時有許多廢液需要處理；此外，所用的亞硝酰氯是一種劇毒物質，環境污染嚴重,過氧乙酸又是一種強氧化劑，熱不穩定性及對設備的強腐蝕性均給生產帶來不利影響。目前該產品只有美國和日本生產，是以桔子萜為起始原料，用先加成氯化物后再合成中間體香芹酮肪的方法生產的。該方法工藝復雜,總收率低，并且產生大量廢水，（每噸產品約有10噸廢水），廢水毒性大，濃度高，（含有亞硝 基化合物，COD達500mg/L以上），不僅嚴重危害環境，而且生物法處理的細菌也難以存活。由于治理這種廢水將影響到生產的經濟效益和治理的可能性，故限制了該產品的發展。

一種香芹酮的合成方法(申請號 201010232407.9，申請人 浙江新化化工股份有限公司)，其特征在于，以環氧檸烯為原料，以辛酸鋅、2-氨基苯酚中的一種或兩種為催化劑作用下，發生如下反應:

其中，原料與催化劑2-氨基苯酚的摩爾比為60-100 : 1 ；原料與催化劑辛酸鋅的摩爾比為60-115 : 1 ；反應溫度為170-220°C，反應時間為4小時以上；得到香芹醇粗品，經蒸餾、精餾得香芹醇；

香芹醇在催化劑和溶劑的作用下，加熱釜溫至205-210℃，發生如下氧化反應，其中的催化劑為辛酸鋅和2-氨基苯酚兩種組成的混合物，溶劑為環己酮、苯乙酮或苯乙醇中的一種：

其中，香芹醇與催化劑2-氨基苯酚、辛酸鋅的摩爾比為100-130 : 0. 5-1 : 1；得到香芹酮粗品，經分餾后得到香芹酮成品。

香芹酮的藥理活性

1、香芹酮及其藥理活性:系統綜述

香芹酮具有10種藥理活性。香芹酮具有抗菌，抗痙攣，抗炎，抗氧化作用。香芹酮對神經系統有作用。香芹酮對肝臟代謝有影響。香芹酮是一種有希望的替代治療幾種病理條件。[1]

2、香芹酮對映體差異調節ige介導的小鼠氣道炎癥

香芹酮是一種在自然界中以對映體(S-和R-)形式存在的單萜。雖然已有研究證明香芹酮具有抗炎和抗過敏作用，但香芹酮對映體組成對其抗過敏活性的影響仍有待研究。本研究旨在觀察香芹酮對映體對卵清蛋白致敏和激發誘導的氣道過敏性炎癥小鼠模型的抗過敏作用。每次刺激前1小時口服R-香芹酮或S-香芹酮可抑制支氣管肺泡灌洗(BAL)中白細胞和嗜酸性粒細胞的數量。R-香芹酮抑制肺部白細胞浸潤和粘液生成，這與血清中ova特異性IgE生成減少和BAL中IL-10濃度升高有關。另一方面，S-香芹酮對肺內炎癥浸潤和粘液產生的抑制作用不大，這可能與BAL中IFN-γ的產生增加有關。在每次致敏前1小時給藥時，這兩種對映體都抑制了嗜酸性粒細胞向BAL的招募，但未能降低過敏小鼠血清中IgE的效價。我們的數據表明香芹酮對映體差異調節ige介導的小鼠氣道炎癥。綜上所述，與S-香芹酮不同，R-香芹酮具有開發抗過敏藥物的潛力。[2]

香芹酮對映體對gova致過敏性氣道炎癥后小鼠肺白細胞浸潤的影響。最后一次攻毒24小時后，用10%福爾馬林固定肺部，石蠟包埋并切片。組織切片用HE染色。ova致敏小鼠在每次刺激前1小時給予R-香芹酮(10 mg/Kg)、S-香芹酮(10 mg/Kg)或地塞米松(1 mg/Kg)或生理鹽水(對照品)。這些分析是用400倍放大的光學顯微鏡進行的。每張顯微照片代表了每組5只動物進行的兩個獨立實驗。[2]

3、香芹酮的健康益處和藥理特性

香芹酮是唇形科和菊科幾種芳香和藥用植物精油中所含的一種單萜酮。從芳香植物中，這種單萜的分泌濃度不同，取決于種類、使用的部位和提取方法。目前藥理研究表明，香芹酮具有抗菌、抗真菌、抗寄生蟲、抗神經氨酸酶、抗氧化、抗炎和抗癌等多種藥理活性。這些研究是在體外和體內進行的，涉及大量關于作用機制的知識。事實上，香芹酮的抗菌作用與香芹酮對細胞膜的作用和超微結構的變化有關，而抗炎、抗糖尿病和抗癌作用則與細胞和分子靶點的作用有關，如誘導凋亡、自噬和衰老。香芹酮具有多種作用機制，可作為一種開發治療藥物的天然化合物。然而，關于其確切作用機制以及急性和慢性毒性的其他研究還需要驗證其應用。因此，本文就香芹酮的藥理特性及其作用機制的研究進展作一綜述。此外，還建議進一步開展主要的藥效學和藥代動力學研究。[3]

香芹酮的藥理特性。香芹酮具有多種生物活性，包括抗糖尿病、抗炎、抗癌、神經系統、抗菌、抗寄生蟲、抗關節炎、抗驚厥和免疫調節作用。[3]

香芹酮的抗癌機制。香芹酮的抗癌作用主要有以下兩種機制:(1)通過降低Bcl2和Bax的內在凋亡作用，以及釋放細胞色素C誘導caspases表達和PARP裂解;(2)通過對周期素依賴性激酶1的作用將細胞周期阻滯在g2 /M。[3]

4、吸入香芹酮對小鼠上下文恐懼記憶的免疫調節作用

免疫系統、嗅覺系統和中樞神經系統之間存在著復雜的相互作用網絡。吸入不同的香味可以影響對抗原的免疫反應，但也可能對中樞神經系統和認知活動有影響。我們對一系列化合物的免疫調節能力進行了探索性研究，這些化合物代表了前面描述的10種氣味或氣味簇。我們評估了每種特定氣味對模型抗原卵清蛋白聯合TLR3激動劑poly I:C免疫后免疫反應的影響。我們發現一些氣味具有免疫刺激作用，而另一些氣味可能被認為是潛在的免疫抑制氣味。有趣的是，免疫調節能力，在某些情況下，菌株特異性。特別是其中一種芳香劑香芹酮，在BALB/c小鼠和C57BL/6J小鼠中被發現具有免疫刺激作用，在重組腺病毒感染模型中，香芹酮分別促進或損害病毒清除。重要的是，在恐懼條件反射實驗中，吸入這種氣味改善了BALB/c小鼠的記憶能力，而C57BL/6J小鼠的記憶能力卻受到了損害。BALB/c的記憶能力的改善與更高的CD3+ T細胞浸潤海馬和增加的編碼IL-1β， TNF-α和IL-6細胞因子的mRNA的局部表達有關。相反，C57BL/6的記憶障礙與CD3數量的減少和IFN-γ的增加有關。這些數據表明，氣味的免疫調節能力與它們對動物認知功能的影響之間存在關聯。這些結果突出了研究氣味作為中樞神經系統相關疾病治療劑的潛力。

不同氣味在C57BL/6小鼠體內的免疫調節能力。C57BL/6雌性小鼠(每組5只)接種卵清蛋白(OVA) + poly I:C。免疫后7天檢測siinfokl肽(A)或OVA (B)特異性ifn - γ產生細胞，或siinfokl肽(C)特異性體內殺傷能力。(D)熱圖總結了暴露于指定化合物的小鼠與暴露于水蒸氣的小鼠的相應免疫讀數的折疊誘導。數據至少可以代表兩個獨立的實驗。* P < 0.05。

參考文獻

[1] Lícia T.S. Pina, Mairim R. Serafini, Marlange A. Oliveira, Laeza A. Sampaio, Juliana O. Guimar?es, Adriana G. Guimar?es,Carvone and its pharmacological activities: A systematic review, Phytochemistry,Volume 196,2022,113080,doi:10.1016/j.phytochem.2021.113080.

[2] Ribeiro-Filho, Jaime & Brandi, Juliana & Costa, Hermann & Medeiros, Karina & Leite, Jacqueline & Sousa, Dami?o & Piuvezam, Marcia. (2020). Carvone Enantiomers Differentially Modulate IgE-Mediated Airway Inflammation in Mice. International Journal of Molecular Sciences. 21. 9209. 10.3390/ijms21239209.

[3] Bouyahya, Abdelhakim & Mechchate, Hamza & Benali, Taoufiq & Ghchime, Rokia & Charfi, Saoulajan & Balahbib, Abdelaali & Burkov, Pavel & Mohammad, & Shariati, Mohammad Ali & Lorenzo, Jose M. & Nasreddine, & El Omari, Nasreddine. (2021). Health Benefits and Pharmacological Properties of Carvone. Biomolecules. 10.3390/biom11121803.

[4] Lasarte-Cia Aritz, Lozano Teresa, Pérez-González Marta, Gorraiz Marta, Iribarren Kristina, Hervás-Stubbs Sandra, Sarobe Pablo, Rabal Obdulia, Cuadrado-Tejedor Mar, García-Osta Ana, Casares Noelia, Lasarte Juan José.Immunomodulatory Properties of Carvone Inhalation and Its Effects on Contextual Fear Memory in Mice.Frontiers in Immunology,2018,9: DOI=10.3389/fimmu.2018.00068