香精与香料(37)—香茅醛与香茅

化学性质  无色至微黄色液体，具有柠檬、香茅和玫瑰香气。以d-，l-和dl-三种旋光体存在。D-香茅醛大量存在于精油中，为香茅油和桉叶油等主要成分，沸点203～204℃，相对密度(d 4 20 )0.8510，旋亮度[α] D 18 +10°18' ，折射率( D 20 )1.4467。在柠檬草油中含有l-香茅醛，沸点206℃，相对密度(d 25 25 )0.8567，折射率(n D 20 )1.4491，旋亮度[α] D -3°。在酸性介质中易环化而成薄荷脑。闪点77℃。溶于乙醇和大多数非挥发性油，微溶于挥发性油和丙二醇，不溶于甘油和水。

中文同义词：香茅醛；癸烯醛；玫瑰醛；3,7-二甲基-6-辛烯醇 ; 3,7-二甲基-6-辛烯醛 ; (±)-3,7-二甲基-6-辛烯醛 ; (±)-香茅醛 ; 雄刈萱醛 ; 3,7-二甲基-6-辛烯醛/3,7-二甲基-6-辛烯醇/香茅醛 ; 3,7-二甲-7-辛烯醛

英文同义词：RHODINAL ; 2,3-Dihydrocitral ; 3,7-dimethyl-6-octena ;3,7-dimethyloct-6-enal ; 6-ocetnal,3,7-dimethyl- ; 6-octenal,3,7-dimethyl- ;6-Octenal,3,7-dimethyl-,(±)- ; b-citronellal

概述

香茅醛又称玫瑰醛，属于单萜烯醛。主要来源于柠檬尤加利、柠檬细籽、爪哇香茅、锡兰香茅等植物中，在高等级的尤加利、天竺葵、生姜、葡萄柚、柠檬、莱姆、香蜂草、野橘精油中也含有少量香茅醛。Citronellal 是多种芳香植物精油的一种单萜烯，具有镇静、催眠和抗伤害的特性。Citronellal 能减弱机械伤害感受，且部分是通过 NO-cGMP-ATP 敏感型 K⁺ 渠道通道介导的。

闻起来有浓浓的柠檬草味道，比柠檬醛更浓。熏香香茅醛有提升活力的效果，帮助人们放开郁结，纾解心胸。

香茅醛特性有：帮助消炎止痛；针对肌肉关节骨骼系统很有帮助；可以恢复软组织能力，缓解各种软组织损伤；可以恢复肌肉和韧带的活力，缓解胃下垂和子宫脱垂有帮助；有驱虫的特性，夏季可以防虫使用。

香茅醛的刺激性比接下来要介绍的柠檬醛差一点，但是涂抹也需要稀释为好。

香茅醛（Citronellal），学名3,7-二甲基-6-辛烯醛，是一种无环单萜醛。无色透明液体，具有花椒香味。易溶于乙醇；乙醚；氯仿，微溶于水。有光学异构体。用为香料或驱虫剂。

用途

‧食用香料主要用于配制柑橘类和樱桃型香精。

‧主要是用作合成香茅醇、羟基香茅醛、薄荷脑等的原料。可少量用于低档柠檬型、古龙型、玉兰型、铃兰型、蜂蜜型、蔷薇型等香精，主要是取其有突出草青气的功效。

‧香茅醛在高级香精中很少使用，但廉价的皂用香精常用应用。主要用于制造香草醇和羟基香茅醛。也用作二氢化香堇酮的原料，经异胡薄荷脑制造合成薄荷脑。其中羟基香茅醛是最有价值的香料之一。

‧用于配制香精，具有强烈的柠檬、香茅玫瑰样的香气。

‧用作定香剂、协调剂和变调剂，广泛用于化妆香精；也是饮料和食品的增香剂。可从香茅油中提取，或由异丁子香酚经乙酰化和氧化来制备。

香茅醛性质

沸点  207 °C(lit.)

密度  0.857 g/mL at 25 °C(lit.)

折射率  n20/D 1.451(lit.)

FEMA 2307

闪点  169 °F

储存条件  2-8°C

敏感性  Air Sensitive

Merck 14,2329

BRN 1720789

CAS 数据库 106-23-0(CAS DataBase Reference)

NIST化学物质信息 6-Octenal, 3,7-dimethyl-(106-23-0)

EPA化学物质信息 6-Octenal, 3,7-dimethyl-(106-23-0)

香精香料 香茅醛是香茅油的主要组分，天然存在于柠檬桉油和香茅油等精油中，含量分别达75%～80%和30%～40%。本品不溶于水和甘油，溶于乙醇和油，稍溶于丙二醇。具强烈、新鲜、青柑橘样、微带木香的香气。暴露在空气，日光下和接触碱时不稳定。香茅醛可与硝基苯、间甲苯酚、乙二醇、芐醇、苯乙酮等形成二元恒沸物。在350℃部分分解为异蒲勒醇，存放于空气中不仅得异蒲勒醇，而且还部分氧化为(+)-香茅酸，并形成过氧化物，可加入氢醌而抑制其氧化，用氧化银在氨水中氧化得香茅酸，在75%乙醇中用铂黑催化氢化得2，6-二甲基辛醛，室温用镍催化可得(+)-香茅醇或(+) -二氢香茅醇;也能发生格氏反应。

香茅醛可自香茅醇氧化或催化脱氢制得，也可自柠檬醛催化氢化获取。由于在香茅醛的分子里有一个不对称碳原子，因此从天然精油中分离得到的香茅醛具有旋光性。但自柠檬醛加氢得到的香茅醛是外消旋体，不具旋旋光性。

右旋体香茅醛主要存在爪哇香茅油(含30%～40%)中，左旋体香茅醛主要存在柠檬桉叶油(含65%～80%)中。生产方法有两种：一种是从精油中真空蒸馏出粗醛，然后再用亚硫酸氢钠加成精制。另一种方法是香茅醇氧化制取。由于香茅醛香气过于强烈，化学性质不甚稳定，只少量用于低档紫丁香，铃兰等化妆品和蚊香香精中。香茅醛主要用于香皂和化妆品香精配方中，用量在10%以内。IFRA没有限制规定。

目前国内直接作为香料使用的香茅醛数量不太多，大量的香茅醛用于合成羟基香茅醛和左旋薄荷脑等用途更广的香料。

含量分析

按醛和酮测定法(OT-7)中方法一(羟胺法)测定。所取试样量为1.1g。在滴定前应静置1h。计算中的当量因子(e)取77.13。

或按GT-10-4中用非极性柱方法测定。

毒性 ADI 0.25mg/kg(CE)。

使用限量 FEMA(mg/kg)：软饮料4.0；冷饮1.3；糖果4.5；焙烤食品4.7；布丁类0.60；胶姆糖0.30。适度为限(FDA§172．515，2000)。

香茅醛的功效

香茅醛是一种多用途的香料，既可用于各种花香型，也用于许多非花型。用于铃兰、菩提花、百合花及与此同类香气的兔耳草花、紫丁香等型，能使香气细腻。在香水香精中用之，可赋花香头香。也可用香皂香精及橙花、白柠檬等香精。质量纯正的可适量用于食用香精，能赋花香，增厚增浓，使香味圆和。

香茅醛的生物学活性

1、香茅醛通过作用于青霉菌的麦角甾醇生物合成而发挥其抗真菌活性

麦角甾醇（ERG）是开发抗真菌药物的一个潜在目标，以对抗柑橘类水果中绿霉菌的病原体--青霉。本研究考察了香茅醛（亚香茅(Cymbopogon nardus)精油中一种典型的萜类化合物）作用于麦角甾醇的机制，以显示其对绿霉病病原菌的抗真菌活性。我们以前曾报道，香茅醛能抑制地衣菌的生长，其最小抑制浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MFC）分别为1.36和2.72毫克/毫升。在香茅醛处理的细胞中，膜的完整性和麦角甾醇的含量明显下降，而作为麦角甾醇生物合成前体的羊毛甾醇(lanosterol)则大量积累。加入150毫克/升的外源麦角甾醇降低了香茅醛的抑制率，使麦角甾醇含量以及膜结构恢复到正常水平，并引发了几乎所有ERG基因的表达。根据我们的研究结果，我们推断香茅醛通过下调负责将谷甾醇转化为麦角甾醇的ERG基因来破坏绿霉病病原菌(P. digitatum)的细胞膜完整性，下调的关键基因是ERG3，因为观察到麦角甾-7,22-二烯醇的积累。[1]

在25±2℃和85-90%相对湿度条件下，用香茅醛（0×、1×和5×MFC）处理的接种柑橘果实的病害发生率(A)、柑橘病害直径(B)和病害进展(C)。显示数据是集合数据的平均值。误差条表示平均值的SD（n = 3）。

2、香茅醛的抗炎和氧化还原保护活性

使用体内和体外试验评估了香茅醛（CT）的抗炎和氧化还原保护作用。腹腔内（i.p.）给予CT（50、100和200mg/kg）可抑制（p < 0.05）卡拉胶诱导的白细胞向腹腔迁移。此外，卡拉胶和花生四烯酸诱导的大鼠后爪水肿被100和200毫克/公斤的香茅醛静脉注射明显抑制（P < 0.05）。当评估氧化还原活性时，CT（200毫克/千克）显著减少了肝脏脂肪过氧化（p < 0.001），以及原生质体（p < 0.05）和肝脏（p < 0.01）蛋白质的氧化。本研究的结果支持CT具有抗炎和氧化还原保护活性的假设。有人认为其作用与抑制花生四烯酸途径中的酶有关，这些酶通过抑制白三烯的产生、水肿的形成和组织中活性氧的增加来防止细胞迁移。因此，CT对控制炎症性疾病和氧化剂引起的相关损害有潜在的好处。[2]

卡拉胶在刺激4小时后增加了白细胞向实验动物腹腔的迁移，其特点是腹腔收集的液体中白细胞数量增加。从s上图可以看出，当小鼠事先用对照药物地塞米松（2mg/kg，s.c.）治疗时，它有92.2%被明显抑制（p < 0.01）。当对小鼠施用CT时，其对白细胞迁移的抑制作用是剂量依赖性的，在50、100和200mg/kg（静脉注射）时，其抑制率分别为14、46.1和65.6%。然而，只有在100和200毫克/千克（静注）时，它能显著防止（分别为p < 0.05和p < 0.01）卡拉胶引起的腹膜炎。[2]

3、香茅醛对实验性大鼠糖尿病心肌病的潜在治疗作用

糖尿病心肌病（DCM）是糖尿病患者的一种心血管并发症，是一种独立于冠心病、高血压和瓣膜病的特殊心肌病。香茅醛（CT）是一种由植物次级代谢产生的单萜类化合物。在这项工作中，我们研究了CT对DCM的治疗效果和机制。通过高脂肪和高碳水化合物饮食，结合低剂量的链脲霉素（STZ）治疗，构建了实验性糖尿病大鼠模型。胃内给药，剂量为150毫克/公斤/天。通过心脏多普勒超声对大鼠的心脏功能进行了评估。通过组织病理学分析了心肌结构的变化。在生化测试的基础上，检测了氧化应激的代表性指标的变化，即超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量。相关的蛋白质水平通过免疫荧光和Western印迹分析进行检测。未治疗组的DCM大鼠出现了舒张和收缩功能障碍，与心肌肥厚、纤维化和心肌细胞凋亡有关。此外，这种情况还伴随着代谢紊乱、心肌组织中SOD活性的降低、MDA含量的增加、钠氢交换器1（NHE1）的异常激活以及细胞凋亡的加剧（Bax水平升高，而Bcl-2水平下降）。用CT（150毫克/公斤/天）治疗后，心肌肥厚、纤维化、氧化应激和细胞凋亡明显受到抑制。在CT的作用下，NHE1的异常激活得到了恢复。我们的研究结果表明，CT可能通过抑制NHE1的异常激活而对DCM的治疗起到保护作用。

CT减轻了实验性DCM大鼠的心脏病理损伤。(a) 各组大鼠的心肌组织经苏木精和伊红（H&E）染色的代表图像。箭头表示细胞质空泡化；五角星表示心肌细胞肥大。(b) 心肌细胞直径的定量分析。(c) 各组大鼠的心肌组织用高碘酸-希夫（PAS）染色的代表图像。*e细胞核为蓝色，糖原为紫红色。(d) 糖原体积分数的定量分析。(e) 各组大鼠的心肌组织用Masson's三色染色的代表图像。胶原纤维为蓝色。(f) 胶原纤维面积的定量分析。(g) 各组大鼠的心肌组织用Gomori银染色的代表图像。(h) 网状纤维面积的定量分析。放大率为400倍。数据为平均值±SD；每组6只；∗p < 0.05与对照组相比；# p < 0.05与DCM组相比；ns，不显著。[3]

4、香茅草精油的治疗潜力综述

蚊子传播的疾病，如疟疾、丝虫病、基孔古尼亚病、黄热病、登革热和日本脑炎，是造成全世界牲畜和人类显著发病和死亡的主要原因。自古以来，芳香植物的药用价值就很高。从这些植物中提取的精油可作为有效的替代品/辅助剂用于制药、生物医学、化妆品、食品、兽医和农业应用。这些油在预防和治疗各种疾病方面也得到了欢迎和关注。然而，在文献中，有几份关于合成驱虫剂的不良反应的报告，包括儿童的皮肤糜烂、接触性荨麻疹或中毒性脑病。因此，像精油这样的天然驱虫剂最近已被探索为一种替代方法。其中一种被广泛研究的精油是香茅油，主要从香茅(Cymbopogon nardus)提取。这种精油对蚊子表现出良好的功效。它是一种混合成分，包括香茅醛、香茅醇、香叶醇等主要成分，除了驱蚊作用外，还有助于各种活动（抗菌、驱虫、抗氧化、抗惊厥抗锥虫和伤口愈合）。香茅精油因其高功效、低毒性和客户满意度而在美国EPA（环境保护局）注册为驱虫剂。然而，在空气和高温下的稳定性差限制了它的实际应用。由于对油的特性和化学成分的具体了解是其有效应用的基础，本综述汇编并讨论了香茅油的生物特性。它还阐明了这种精油的各种配方和应用。[4]

5、香茅醇，一种具有良好药理活性的单萜醇--系统回顾

许多疾病，如炎症和中枢神经系统疾病，目前有效的无副作用的治疗方法数量有限。香茅醇（CT）是一种单萜醇，存在于几种用于烹饪和传统医学的植物的精油中，例如那些Cymbopogon和Citrus属的植物，其药理活性在文献中已经有所描述。本综述的目的是总结已经归因于CT的药理活性，可用于人类的治疗。使用 "香茅醇 "和 "药物作用 "这两个词在数据库PubMed、MedLine、Scopus、Lilacs和Scielo中进行了搜索。研究中确定并使用了32篇文章。21篇文章展示了CT活性，包括体外的抗生素和抗真菌作用，以及11种特性，包括体内的镇痛和抗惊厥作用，此外还有低毒性。鉴于发现新药的需要和所报道的CT的活性，可以说CT是未来药理学研究中的一个有希望的目标分子。[5]

参考文献

[1] OuYang Q, Liu Y, Oketch OR, Zhang M, Shao X, Tao N. Citronellal Exerts Its Antifungal Activity by Targeting Ergosterol Biosynthesis in Penicillium digitatum. Journal of Fungi. 2021; 7(6):432. https://doi.org/10.3390/jof7060432

[2] Mônica S. Melo, Adriana G. Guimarães, Michele F. Santana, Rosana S. Siqueira, Amanda Do Carmo B. De Lima, Antonio S. Dias, Márcio Roberto V. Santos, Alexandre S.C. Onofre, Jullyana S.S. Quintans, Damião P. De Sousa, Jackson R.G.S. Almeida, Charles S. Estevam, Brancilene S. Araujo, Lucindo J. Quintans-Júnior*. Anti-inflammatory and redox-protective activities of citronellal. Biol Res 2011 44: 363-368,

http://dx.doi.org/10.4067/S0716-97602011000400008

[3]  Jun-Xiu Lu, Yue Qiu, Li-Juan Guo,Ping Song,Jian Xu,Guang-Rui Wan,Shuang-Xi Wang,Ya-Ling Yin ,and Peng Li. Potential Therapeutic Effect of Citronellal on Diabetic Cardiomyopathy in Experimental Rats. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2021, Article ID 9987531. https://doi.org/10.1155/2021/9987531.

[4] Ruchi Sharma, Rekha Rao*, Sunil Kumar, Sheefali Mahant and Sarita Khatkar. Therapeutic Potential of Citronella Essential Oil: A Review. Current Drug Discovery Technologies. 2019, 16(4): 330-339. DOI: 10.2174/1570163815666180718095041

[5] Priscila L. Santos, João Pedro S.C.F. Matos, Laurent Picot, Jackson R.G.S. Almeida, Jullyana S.S. Quintans, Lucindo J. Quintans-Júnior,Citronellol, a monoterpene alcohol with promising pharmacological activities - A systematic review,Food and Chemical Toxicology, 2019, 123,459-469, Doi: 10.1016 /j.fct. 2018. 11.030.