β-Ionone (β-ionone)   中文名称: β-紫罗兰酮

beta-Ionone has been shown to interact with multiple molecular targets, contributing to its chemopreventive and anticancer effects. It induces apoptosis in cancer cells through the activation of the mitochondrial pathway, which involves the upregulation of pro-apoptotic proteins (Bax, Bak) and downregulation of anti-apoptotic proteins (Bcl-2, Bcl-xL). It is also a known modulator of NF-kappaB, and can inhibit its activation, thereby suppressing the expression of genes involved in inflammation and cell survival. Furthermore, beta-ionone has been shown to inhibit the activity of ornithine decarboxylase (ODC), a key enzyme in polyamine synthesis, which is often overexpressed in cancer. Some studies also suggest it interacts with olfactory receptors.

β-紫罗兰酮是β-类胡萝卜素的近亲，后者存在于多种水果和蔬菜中[1]。浓度为25、50、100和200 μM的β-紫罗兰酮在24和48小时内均能抑制SGC-7901细胞系的增殖。测得的IC50值为89 μM[1]。

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体外实验表明，β-紫罗兰酮能有效诱导多种癌细胞系凋亡，包括胃腺癌细胞（SGC7901）、乳腺癌细胞（MCF-7）和白血病细胞（HL-60）。用β-紫罗兰酮（10-100 uM，处理24-72小时）处理细胞可导致典型的凋亡变化，例如染色质浓缩、DNA片段化和caspase激活。此外，β-紫罗兰酮还具有抗氧化活性，能够清除自由基，例如DPPH（2,2-二苯基-1-苦基肼），并降低细胞内活性氧（ROS）水平。β-紫罗兰酮对多种细菌（包括大肠杆菌和金黄色葡萄球菌）也表现出抗菌活性，其最小抑菌浓度（MIC）通常在100-500 ug/mL范围内。

体内实验表明，β-紫罗兰酮在动物模型中具有抗癌活性。在胃癌小鼠模型（例如，携带SGC7901异种移植瘤的裸鼠）中，口服或腹腔注射β-紫罗兰酮（50-200 mg/kg体重）可显著抑制肿瘤生长。该治疗导致肿瘤体积和重量的减少，组织学分析证实肿瘤内细胞凋亡增加。在炎症模型中，β-紫罗兰酮已被证明可以减轻水肿和炎症细胞因子的产生。β-紫罗兰酮也已被用于肥胖和代谢综合征的研究，结果表明其可以减少高脂饮食诱导的肥胖小鼠的脂肪堆积并改善其胰岛素敏感性。详细的实验方案可参见已发表的文献。

β-紫罗兰酮的典型非细胞抗氧化活性测定方法是DPPH自由基清除试验。配制0.1 mM的DPPH甲醇溶液。将β-紫罗兰酮溶解于甲醇中，配制成不同浓度（10-500 ug/mL）。取100 uL DPPH溶液与100 uL β-紫罗兰酮溶液混合。将混合物在室温下避光孵育30分钟。使用酶标仪在517 nm处测量吸光度的降低值。吸光度越低，表明自由基清除活性越高。以抗坏血酸作为阳性对照。计算抑制率。抗菌活性测试采用标准肉汤微量稀释法测定β-紫罗兰酮对不同菌株的最小抑菌浓度（MIC）。

体外细胞实验中，β-紫罗兰酮的活性检测通常使用胃癌细胞（例如SGC7901、MGC803）。细胞在添加了10%胎牛血清（FBS）和1%青霉素-链霉素的RPMI-1640培养基中，于37℃、5% CO2条件下培养。进行细胞活力检测时，将细胞以5 × 103个/孔的密度接种于96孔板中，并用浓度为0-200 uM的β-紫罗兰酮处理24-72小时。采用MTT（3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四唑溴化物）法检测细胞活力，并在570 nm波长处读取吸光度值。为检测细胞凋亡，将细胞用 50-100 uM β-紫罗兰酮处理 48 小时，然后用 Annexin V-FITC 和碘化丙啶 (PI) 染色，并通过流式细胞术进行分析。Caspase-3 活性可使用比色法试剂盒，并按照制造商的说明书进行测定。

β-紫罗兰酮的典型体内动物研究采用BALB/c裸鼠异种移植模型。将5 × 10⁶个SGC7901胃癌细胞皮下注射到小鼠右侧腹部。当肿瘤体积达到约100 mm³时，将小鼠随机分组（每组n=6-8只）。将β-紫罗兰酮溶解于含0.5% Tween-80的PBS缓冲液中，分别以25、50或100 mg/kg的剂量，每日一次，连续21天，通过灌胃或腹腔注射给药。对照组给予溶剂。每3天用游标卡尺测量肿瘤体积。实验结束时，切除肿瘤，称重，并用福尔马林固定用于组织病理学分析（H&E染色和TUNEL染色），或速冻用于凋亡标志物的Western blot分析。

代谢/代谢物
一只3公斤重的雄性兔子连续7天口服23克β-紫罗兰酮（约1000毫克/公斤体重/天）。每日收集尿液，并在最后一次给药后继续收集4天。烯丙基环氧化和酮还原反应生成了3-氧代-紫罗兰酮、3-氧代-β-紫罗兰醇、二氢-3-氧代-β-紫罗兰醇和3-羟基-β-紫罗兰醇，这些代谢物均可在尿液中检测到。此外，还检测到了未修饰的β-紫罗兰酮以及3-氧代-β-紫罗兰醇和二氢-3-氧代-β-紫罗兰醇的葡萄糖醛酸苷结合物。在另一项实验中，三只兔子每天以递增剂量喂食2-5克β-紫罗兰酮，一周内总剂量约为30克。在另一项试验中，兔子连续两周每天喂食4克，之后增加至5克。在该试验方案中，兔子在某些日子不喂食。收集所有动物的尿液并分析其中的代谢物。鉴定出的代谢物包括3-氧代-β-紫罗兰酮、吡喃酮醇、二氢-β-紫罗兰醇、氧代-β-紫罗兰醇、氧代-二氢-β-紫罗兰醇和氧代-二氢-β-紫罗兰酮。未检测到四氢衍生物和各种脱氢产生的不饱和产物。分别在春季和秋季进行的两项独立喂养试验表明，β-紫罗兰酮氢化为羟基和羰基后，在春季会通过尿液排出，但在秋季则不会。

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β-紫罗兰酮的药代动力学(PK)特性已在啮齿动物中进行研究。口服后，β-紫罗兰酮吸收迅速，血浆峰浓度(Cmax)在1-2小时内达到(Tmax)。该化合物具有高度亲脂性，广泛分布于包括肝脏、肾脏和脑在内的组织中。在大鼠体内，其消除半衰期(t1/2)约为2-4小时。β-紫罗兰酮在肝脏中经细胞色素P450酶代谢，主要通过羰基还原和侧链氧化进行代谢。代谢产物随后与葡萄糖醛酸结合，并经尿液和粪便排出体外。由于首过代谢广泛，其口服生物利用度相对较低。

毒性概述
鉴别与用途：β-紫罗兰酮 (BI) 是一种无色至淡稻草色的液体。BI 不仅用于香料制造，还是合成维生素 A、E 和 K 的关键中间体。人体暴露与毒性：1% 浓度的 BI 未引起患者刺激或致敏。5% 浓度下，两名患者出现疑似刺激反应，但未发生致敏。动物研究：豚鼠未观察到致敏反应。兔子在将纯 β-紫罗兰酮涂抹于擦伤和完整皮肤后 24 小时出现轻度至重度红斑，72 小时后出现重度红斑。在涂抹纯 BI 后 0、1、2 和 4 小时，所有三只兔子均观察到轻度结膜刺激。在为期 90 天的大鼠喂养研究中，未观察到 BI 的不良反应。在一项针对妊娠大鼠的BI发育研究中，与未处理的对照组相比，1000 mg/kg剂量组的子宫重量、胚胎吸收/着床率和窝仔吸收/着床率均显著增加，而活产/着床率则显著降低；250、500和750 mg/kg剂量组未观察到此类效应。浓度高达约180 μg/平板时，无论代谢活化与否，BI均未表现出对鼠伤寒沙门氏菌（TA98、TA100、TA1535和TA1537菌株）的致突变活性。生态毒性研究：透射电镜显示，当铜绿微囊藻NIES-843暴露于浓度为22.5和33.75 mg/L的BI时，类囊体发生变形，类囊体膜堆叠开始崩解。

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相互作用
本研究探讨了细胞色素P450 (P450)代谢活化在硫代乙酰胺诱导的雄性BALB/c小鼠肝毒性中的潜在作用。小鼠在腹腔注射100或200 mg/kg硫代乙酰胺前72小时和48小时皮下注射P450诱导剂β-紫罗兰酮（600 mg/kg）。β-紫罗兰酮预处理后，硫代乙酰胺诱导的血清丙氨酸氨基转移酶和天冬氨酸氨基转移酶活性升高显著增强。此外，肝脏组织病理学检查显示，硫代乙酰胺诱导的肝毒性增强。β-紫罗兰酮预处理加剧了硫代乙酰胺诱导的肝坏死。在肝微粒体中，β-紫罗兰酮处理显著诱导了P450 2B特异性戊氧卤素O-脱戊基酶和苄氧卤素O-脱苄基酶的活性。β-紫罗兰酮还可以诱导其他P450相关单加氧酶的活性。由于β-紫罗兰酮预处理本身在P450诱导剂量下不具有肝毒性，我们目前的研究结果表明，β-紫罗兰酮可能是一种有用的P450酶诱导剂模型，可用于研究某些需要P450代谢活化的化学物质在小鼠体内的毒性机制。雌性ICR小鼠分别单独或联合接受可卡因和多种细胞色素P450 (CYP) 诱导剂（如苯巴比妥、β-紫罗兰酮、地塞米松和β-萘黄酮）处理。在预先使用苯巴比妥、β-紫罗兰酮或地塞米松处理后，首次观察到可卡因诱导的肝毒性，这与可卡因N-去甲基化（可卡因生物活化的第一步）的显著增加相一致。苯巴比妥和β-紫罗兰酮诱导的肝损伤位于门静脉周围区域（1区），而地塞米松诱导的肝损伤位于小静脉周围区域（3区）。为了阐明CYP诱导剂预处理的影响，我们测定了CYP同工酶特异性酶的活性。 β-萘黄酮可诱导CYP1A和CYP2B的表达，但对可卡因引起的肝毒性无影响。另一方面，β-紫罗兰酮可增强肝毒性，但不能诱导CYP3A的表达。可卡因N-去甲基酶的活性与CYP2A（r=0.83）和CYP2B（r=0.81）的活性呈显著正相关。添加CYP2A特异性抑制剂8-甲氧基补骨脂素可显著抑制可卡因的N-去甲基化。此外，在苯巴比妥处理的小鼠中，8-甲氧基补骨脂素预处理可显著抑制可卡因引起的肝毒性。这些结果表明，雌性小鼠可卡因引起的肝毒性部分由CYP2A介导，CYP2A参与可卡因的N-去甲基化。β-紫罗兰酮在体外和体内均表现出显著的抗癌活性。我们采用7,12-二甲基苯并[a]蒽（DMBA）诱导的大鼠乳腺癌模型，测定了肿瘤发生率、荷瘤大鼠数量以及细胞增殖和凋亡情况。在DMBA给药前2周开始，大鼠饲喂含β-紫罗兰酮（0、9、18或36 mmol/kg）的AIN-76A饲料，持续24周。结果观察到膳食β-紫罗兰酮对乳腺癌发展具有剂量依赖性的抑制作用。相应的肿瘤发生率分别为82.1%、53.3%、25.9%和10.0%（p < 0.01或0.05）。随着膳食β-紫罗兰酮摄入量的增加，肿瘤出现时间延长，肿瘤数量减少。分别对各组（每组n=30）的64、31、15和3个肿瘤进行组织病理学和免疫组织化学评估。在后一组中，腺癌、腺瘤和良性肿块的比例分布均匀。在其他组中，随着膳食β-紫罗兰酮摄入量的增加，腺癌和良性肿块的比例下降，而良性肿块的比例上升。增殖细胞核抗原（PCNA）、细胞周期蛋白D1和Bcl-2的表达降低，而Bax的表达和核碎片化程度随着膳食β-紫罗兰酮摄入量的增加而增加。这些结果表明，膳食β-紫罗兰酮对DMBA诱导的大鼠乳腺癌具有显著的抑制作用。β-紫罗兰酮（BI）是一种存在于植物精油中的降解的（C13）倍半萜。它已被用于合成香料化学品和维生素A。最近有报道称，BI是大鼠肝微粒体中CYP2B1催化反应的强效体外抑制剂。本研究旨在探讨BI对CYP2B1反应的抑制作用是否能减轻环磷酰胺（CP）诱导的大鼠胚胎毒性。初步实验中，雄性和雌性Wistar大鼠戊巴比妥睡眠时间呈剂量依赖性延长，表明BI在体内也能抑制CYP2B1。在第二项实验中，于妊娠第11天，大鼠经灌胃给予BI（0、250、500、750或1000 mg/kg体重），45分钟后皮下注射CP（7.5 mg/kg体重）或其溶剂（生理盐水）。即使在最高测试剂量下，单独使用BI也导致较高的胚胎吸收率。然而，较低剂量的BI显著减轻了CP诱导的胚胎致死性和致畸性。这些结果似乎支持以下观点：在大鼠体内，CYP2B1 在环磷酰胺转化为其胚胎致死性和致畸性代谢物的过程中起着至关重要的作用。

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非人类毒性值
大鼠口服 LD50：4590 mg/kg
小鼠腹腔注射 LD50：2277 mg/kg

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β-紫罗兰酮被认为具有较低的急性毒性。据报道，大鼠口服LD₅₀ > 5,000 mg/kg，表明其安全性较高。在亚慢性毒性研究中，啮齿动物每日剂量高达250 mg/kg时未观察到明显的不良反应。然而，β-紫罗兰酮是一种已知的皮肤和眼睛刺激物；它也被列为对水生环境有害的物质（R51/53），对水生生物有毒，可能造成长期不良影响。在标准遗传毒性试验（例如Ames试验）中，β-紫罗兰酮通常被认为不具有致突变性。作为研究用化学品，应采取标准的实验室安全防护措施（手套、实验服、护目镜）。

[1]. β-Ionone and Its Analogs as Promising Anticancer Agents. Eur J Med Chem. 2016 Nov 10;123:141-154.

β-紫罗兰酮是一种无色至淡黄色液体，具有雪松木的香味。在极稀的酒精溶液中，其香气类似于紫罗兰。它用于香水制造。β-紫罗兰酮是丁-3-烯-2-酮的衍生物，其4位被2,6,6-三甲基环己基-1-烯-1-基取代。它兼具抗氧化和香料特性。据报道，β-紫罗兰酮存在于茶（Camellia sinensis）、紫苏（Perilla frutescens）和其他具有相关数据的生物体中。β-紫罗兰酮是酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的代谢产物或由其产生。

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β-紫罗兰酮并非获批的治疗药物，但广泛用作食品和化妆品行业的调味剂和香料。美国食品药品监督管理局（FDA）已将其认定为一般公认安全（GRAS）。其在癌症中的作用机制涉及通过内在（线粒体）和外在（死亡受体）途径诱导细胞凋亡。此外，人们还研究了其通过抑制NF-κB信号通路发挥抗炎作用的特性。尽管大量临床前研究支持其作为抗癌药物的潜力，但尚未针对该适应症开展高级临床试验。本品仅供研究使用，不得用于人体治疗。

C13H20O

192.30

192.151

14901-07-6

638014

Colorless to light yellow liquid

0.9±0.1 g/cm3

254.8±0.0 °C at 760 mmHg

-49ºC

121.3±11.9 °C

0.0±0.5 mmHg at 25°C

1.518

3.85

17.07

0

1

2

14

292

0

CC1=C(C=CC(=O)C)C(C)(C)CCC1

PSQYTAPXSHCGMF-BQYQJAHWSA-N

InChI=1S/C13H20O/c1-10-6-5-9-13(3,4)12(10)8-7-11(2)14/h7-8H,5-6,9H2,1-4H3/b8-7+

(E)-4-(2,6,6-trimethylcyclohexen-1-yl)but-3-en-2-one

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)

DMSO: 100 mg/mL (520.02 mM)
Ethanol: 100 mg/mL (520.02 mM)
H2O: < 0.1 mg/mL

配方 1 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (13.00 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 40% PEG300 + 5% Tween80 + 45% Saline (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将100 μL 25.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入到400 μL PEG300中，混匀；然后向上述溶液中加入50 μL Tween-80，混匀；加入450 μL生理盐水定容至1 mL。
*生理盐水的制备：将 0.9 g 氯化钠溶解在 100 mL ddH₂O中，得到澄清溶液。

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配方 2 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (13.00 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% (20% SBE-β-CD in Saline) (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将 100 μL 25.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入900 μL 20% SBE-β-CD生理盐水溶液中，混匀。
*20% SBE-β-CD 生理盐水溶液的制备（4°C，1 周）：将 2 g SBE-β-CD 溶解于 10 mL 生理盐水中，得到澄清溶液。

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配方 3 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (13.00 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% Corn Oil (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将 100 μL 25.0 mg/mL 澄清 DMSO 储备液加入到 900 μL 玉米油中并混合均匀。

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请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案：
1、请先配制澄清的储备液(如：用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液));
2、取适量母液，按从左到右的顺序依次添加助溶剂，澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明，并不一定代表此产品 的实际溶解配方):
10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline);
假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中，混合均匀/澄清；向上述体系中加入50 μL Tween-80，混合均匀/澄清；然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL；
3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例;
4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出，可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶;
5、为保证最佳实验结果，工作液请现配现用！
6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液，请查看说明书或联系我们;
7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。