簡介

反式-2-己烯醇簡稱為2-己烯醇，是新鮮覆盆子香氣的組分之一，在巴倫西亞橙汁和蘋果中曾檢出過該物質(zhì)，大多數(shù)情況下作為酯類形式存在于自然界。常用于調(diào)配蘋果、草莓、橙子、蔬菜、茶、獼猴桃、西紅柿、香蕉、薄荷、梨子、漿果等食用香精。在最終加香食品中反式-2-己烯醇的濃度約為0.63~4.1 mg/kg[1-2]。

圖1 反式-2-己烯醇的結(jié)構(gòu)式。

制備

圖2 反式-2-己烯醇的合成路線[3]。

將帶有（Z）-2-己烯-1-醇（174）和正丁基鋰（2.5 M己烷，0.5 mL，1.25 mmol）的機械探針滴加到醇（174）（0.145 mL，1.22 mmol）在THF（8 mL）中的冷卻（0℃）溶液中。在通過套管加入催化劑之前，將醇鹽脫氣兩次：（a）在THF（12mL）中的[Rh（dppe）COD]ClO4（44.5mg，0.063mmol）。在這種情況下，反應回流5分鐘，然后用飽和氯化銨水溶液（10mL）猝滅。分離各層，用乙醚（2 x 10 mL）萃取水相。合并的有機相用鹽水（10ml）洗滌，干燥（MgSO4）并蒸發(fā)。對每個粗反應混合物進行NMR分析。最終確定所合成的化合物為反式-2-己烯醇。合成路線如圖2所示。

圖3 反式-2-己烯醇的合成路線[4]。

生物轉(zhuǎn)化和產(chǎn)物形成的分析含有LOX和HPL表達質(zhì)粒的酵母菌株的培養(yǎng)物在帶有適當SCD脫落培養(yǎng)基的擋板搖瓶中生長至OD600nm為1.0，并直接用于生物轉(zhuǎn)化或通過離心收獲。在該緩沖液（OD600nm為1.0）中再懸浮后，將15ml轉(zhuǎn)移至100ml帶擋板的搖瓶中。通過添加58μl底物溶液（50μl乙醇與8μl 70%純亞麻酸混合）開始使用生長細胞或靜止細胞進行生物轉(zhuǎn)化。燒瓶在25°C下在軌道振動器（180 rpm）上孵育。為了對生物轉(zhuǎn)化過程中形成的揮發(fā)物進行定性分析，我們在60分鐘生物轉(zhuǎn)化10分鐘后，將75μm CarboxenTM PDMS固相微萃取（SPME）纖維（Supelco，Bellefonte，PA，USA）暴露于燒瓶頂部空間。通過GC-FID（GC 17A，Shimadzu，Kyoto，Japan）進行分析。確定目標的化合物為反式-2-己烯醇。合成路線如圖3所示。

圖4 反式-2-己烯醇的合成路線[5]。

在室溫下，向二氯化物5a（17 mg，0.04 mmol）在HMPA（0.7 mL）中的攪拌溶液中加入NaI（154 mg，1.03 mmol），并將混合物在160℃下加熱2小時。加入飽和Na2S2O3后，將混合物倒入分液漏斗中，并用Et2O萃取。分離有機相，用MgSO4干燥，過濾并濃縮。殘余物通過快速硅膠柱色譜（EtOAc/己烷1:6）純化，得到無色油狀的中間體。然后繼續(xù)用TBAF脫乙酰化：在室溫下向上述獲得的（E）-烯烴（67mg，0.20mmol）在THF（1.7mL）中的溶液中加入TBAF（1.0M在THF中，0.26mL，0.26mmol），并將混合物攪拌45分鐘。加入飽和NH4Cl后，將混合物倒入分液漏斗中并用EtOAc萃取。分離有機相，用MgSO4干燥，過濾并濃縮。殘余物通過快速硅膠柱色譜（EtOAc/己烷1:4）純化，得到無色油狀反式-2-己烯醇，產(chǎn)率10.5mg，53%。IR（純）ν3354、2959、1456、968 cm-1；1H NMR（300 MHz，CDCl3）δ：5.75-5.58（m，2H），4.09（d，2H，J=4.7 Hz），2.06-1.99（m，2H），1.53（brs，1H），1.48-1.32（m，3H），0.91（t，3H，J=7.3 Hz）；13C NMR（75 MHz，CDCl3）δ：133.3、129.0、63.8、34.3、22.2、13.6。合成路線如圖4所示。

遺傳毒性

根據(jù)目前的現(xiàn)有數(shù)據(jù)和使用水平，反式-2-己烯醇不存在遺傳毒性問題。在BlueScreen分析中評估了反式-2-己烯醇，發(fā)現(xiàn)在S9代謝激活的情況下遺傳毒性為陰性，在沒有S9代謝活化的情況下，遺傳毒性為陽性，表明存在遺傳毒性潛力。根據(jù)GLP法規(guī)和OECD TG 471，使用Ames致突變試驗評估反式-2-己烯醇的致突變活性。鼠傷寒沙門氏菌菌株TA98、TA100、TA1535、TA1537和大腸桿菌WP2uvrA在存在和不存在S9代謝活化的情況下，采用平板摻入法，在二甲基亞砜（DMSO）中以1.5–5000μg/平板的濃度用反式-2-己烯醇處理。在S9存在或不存在的任何測試劑量下，均未觀察到回復菌落的平均數(shù)量增加。在本研究條件下，反式-2-己烯醇被認為不致突變[6]。

皮膚過敏

基于DST的應用，反式-2-己烯醇不會引起皮膚過敏。這種材料的化學結(jié)構(gòu)表明，預計它不會與皮膚蛋白發(fā)生反應。局部淋巴結(jié)測定（LLNA）報告反式-2-己烯醇是一種弱敏化劑，EC3計算值為60%或15000?μg/cm2。對25名受試者進行的驗證性人類化測試，反式-2-己烯醇不會對任何受試者產(chǎn)生致敏反應[6]。

參考文獻

[1] J. Huang, C. Huang, Kelp flavor comprises e.g. dimethyl sulfide, heptaldehyde, methyl terpineol, ethyl ionone, palmitic acid, basilene, citral, lactate B Ester, hexanal, ethyl acetate, trimethylamine, octenol, trans-2-hexenol, hexanol and propylene glycol.

[2] T. Tuszynski, T. Tarko, M. Kun, Volatile six carbon compounds in alcoholic beverages, Zywnosc 6(4) (1999) 39-53.

[3] D.A. Sandham, A novel entry into enolate anion chemistry, 1993, p. No pp.

[4] M. Buchhaupt, J.C. Guder, M.M.W. Etschmann, J. Schrader, Synthesis of green note aroma compounds by biotransformation of fatty acids using yeast cells coexpressing lipoxygenase and hydroperoxide lyase, Appl. Microbiol. Biotechnol. 93(1) (2011) 159-168.

[5] T. Yoshimitsu, N. Fukumoto, T. Tanaka, Enantiocontrolled Synthesis of Polychlorinated Hydrocarbon Motifs: A Nucleophilic Multiple Chlorination Process Revisited, J. Org. Chem. 74(2) (2009) 696-702.

[6] A.M. Api, D. Belsito, D. Botelho, M. Bruze, G.A. Burton, J. Buschmann, M.L. Dagli, M. Date, W. Dekant, C. Deodhar, M. Francis, A.D. Fryer, L. Jones, K. Joshi, S. La Cava, A. Lapczynski, D.C. Liebler, D. O'Brien, A. Patel, T.M. Penning, G. Ritacco, J. Romine, N. Sadekar, D. Salvito, T.W. Schultz, I.G. Sipes, G. Sullivan, Y. Thakkar, Y. Tokura, S. Tsang, RIFM fragrance ingredient safety assessment, trans-2-Hexenol, CAS Registry Number 928-95-0, Food and Chemical Toxicology 118 (2018) S49-S58.