阿魏酸提取工藝及應(yīng)用前景

郭紅

(陜西廣播電視大學(xué)漢中分校，陜西 漢中 723000)

Abstract:The current extraction methods of ferulic acid,such as ultrasonic - assisted extraction,microwave - assisted extraction,ultra-high pressure extraction and supercritical fluid extraction,were introduced in this paper.the application prospect of ferulic acid as cosmetic additives was discussed,which provided reference for the application of ferulic acid in cosmetics.

Keywords:ferulic acid;Extraction process;Cosmetics;Application

阿魏酸(Ferulic acid，CH3OC6H3(OH)CH=CHCOOH)，化學(xué)名稱(chēng)為4-羥基-3-甲氧基肉桂酸或3-(4-羥基-3-甲氧苯基)-2-丙烯酸]，易溶于熱水、乙醇、乙酸乙脂。游離態(tài)的阿魏酸在植物中含量很低，是來(lái)自于植物細(xì)胞壁中普遍存在的一種酚酸類(lèi)化合物[1-2]。有順、反式兩種異構(gòu)體，順式為黃色油狀體，反式為白色至微黃色結(jié)晶物，由于其具有較高的抗自由基、可抑制血小板聚集、血栓形成等藥用價(jià)值，在食品、醫(yī)藥和化妝品等領(lǐng)域受到很廣泛的應(yīng)用[3]。

1 阿魏酸的提取方法

1.1 超聲波輔助提取法

超聲波(頻率在20-50kHz)通過(guò)介質(zhì)傳播。在傳遞過(guò)程中有正負(fù)壓強(qiáng)交變的周期：正相位時(shí)，通過(guò)擠壓介質(zhì)分子來(lái)增加其密度；負(fù)相位時(shí)，介質(zhì)分子稀疏、離散，其密度減小。超聲波通過(guò)在溶劑和樣品之間產(chǎn)生聲波空化作用，使得溶液內(nèi)氣泡接觸面積增大，從而提高目標(biāo)物從固相轉(zhuǎn)移到液相的傳遞速率。超聲波輔助提取過(guò)程是一種物理破碎過(guò)程。提取過(guò)程中無(wú)化學(xué)反應(yīng)，被提取的物質(zhì)活性在短時(shí)間內(nèi)保持不變，縮短了破碎時(shí)間，并極大提高了提取效率。

何粉霞等[4]利用木聚糖酶酶解小麥麩皮，在超聲波輔助條件下制備阿魏酸，在最佳工藝條件的阿魏酸提取率可達(dá)94.48%。實(shí)現(xiàn)了短時(shí)間高效率的提取效果。張志清等[5]利用超聲波輔助法提取堿醇麥麩中的阿魏酸，通過(guò)試驗(yàn)優(yōu)化，確定最佳提取工藝條件，使得提取量達(dá)4.26mg/g。實(shí)驗(yàn)在保證提取時(shí)間大大縮短的基礎(chǔ)上，又保證了阿魏酸的高提取量。

郭麗等[6]通過(guò)優(yōu)化超聲波輔助木聚糖酶，結(jié)合響應(yīng)面法提取玉米皮中的阿魏酸，在優(yōu)化條件下，阿魏酸得率達(dá)3.47 mg/g。顯然，通過(guò)優(yōu)化有效地提高了玉米皮中阿魏酸的提取率。

超聲波輔助提取阿魏酸的方法與其他提取法相比有著很顯著的優(yōu)點(diǎn)，例如提取效率高、提取時(shí)間短、操作簡(jiǎn)單、方便，能源消耗少等，具有較強(qiáng)的推廣價(jià)值和使用價(jià)值。隨著人們的不斷追求，超聲波提取技術(shù)已經(jīng)獲得了廣泛應(yīng)用，而利用超聲波輔助法提取阿魏酸應(yīng)用還不夠廣泛，還需進(jìn)一步發(fā)展研究，以期達(dá)到規(guī)模化的生產(chǎn)。

1.2 微波輔助提取法

微波提取技術(shù)主要是基于微波的熱特性，而微波加熱的原理有兩個(gè)方面，一是通過(guò)“介電損耗”(或稱(chēng)為“介電加熱”)。在2450MHz的電磁場(chǎng)中具有永久偶極的分子所能產(chǎn)生的共振頻率高達(dá)4.9×109次/s，使分子超高速旋轉(zhuǎn)，平均動(dòng)能迅速增加，從而導(dǎo)致溫度升高；二是通過(guò)離子傳導(dǎo)。

趙志添等[7]采用微波、煎煮及加熱回流等方法提取升麻中的阿魏酸，通過(guò)工藝比較，最終確定微波法為最佳提取方法。在最佳提取條件下，阿魏酸提取率為0.0593%。

舒茂等[8]對(duì)川芎中有效成分阿魏酸的提取工藝進(jìn)行了研究，利用微波輔助方式并優(yōu)化確定最優(yōu)提取工藝條件，在該工藝條件下，阿魏酸提取率達(dá)0.0202%。

微波輔助提取，該方法及實(shí)驗(yàn)設(shè)備裝置簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，重現(xiàn)好，是天然產(chǎn)物提取中一種非常有發(fā)展?jié)摿Φ男滦图夹g(shù)[9]。具有反應(yīng)快、能耗低、快速、高效、安全、污染小等特點(diǎn)。目前在國(guó)內(nèi)，微波輔助在天然物提取中的應(yīng)用較少，還需相關(guān)科技工作者共同努力，深入研究，早日將此技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展做貢獻(xiàn)。

1.3 超高壓提取法

超高壓提取技術(shù)是一項(xiàng)全新的技術(shù)，使溶劑和提取物的混合液在100MPa以上的流體靜壓力下，保持一段時(shí)間后進(jìn)行分離純化[10]。

續(xù)京等[3]采用超高壓技術(shù)，對(duì)稻殼中的阿魏酸進(jìn)行提取工藝研究，并確定出最佳工藝條件，在該條件下，阿魏酸的提取率可達(dá)到2.122 mg/g(稻殼)。此技術(shù)為稻殼中阿魏酸的提取開(kāi)發(fā)利用提供了一種新方法，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和良好的應(yīng)用前景。

劉志臣等[11]采用超高壓法對(duì)洋蔥皮中的阿魏酸進(jìn)行提取，用L9(34)正交實(shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，最終優(yōu)化條件下阿魏酸的得率為0.322%。由此可見(jiàn)，超高壓提取阿魏酸達(dá)到了提取時(shí)間短得率高的效果，是一種提取阿魏酸的適宜方法。

超高壓提取法與傳統(tǒng)的滲漉法、浸漬法、煎煮法、回流熱浸法等常規(guī)方法相比，超高壓提取技術(shù)具有提取時(shí)間短、提取溫度低、溶劑消耗少、易分離純化、提取效率高、工藝操作簡(jiǎn)單、安全等優(yōu)點(diǎn)。目前，超高壓技術(shù)在天然成分提取這一塊正方興未艾。相信隨著超高壓技術(shù)和超高壓裝置的日趨完善，超高壓提取天然物技術(shù)必將引領(lǐng)風(fēng)騷。

1.4 超臨界流體萃取法

超臨界流體(supercritical fluid,SF)是指某種氣體(液體)或其混合物在操作壓力和溫度均高于臨界點(diǎn)時(shí)，使其密度接近液體，而擴(kuò)散系數(shù)和黏度均接近氣體，其性質(zhì)介于氣體和液體之間的流體。超臨界流體萃取法(supercritical fluid extraction,SFE)技術(shù)就是利用超臨界流體為溶劑，從固體或液體中萃取出某些有效組分，并進(jìn)行分離的一種技術(shù)。

SFE使用超臨界CO2對(duì)物料進(jìn)行萃取，在天然物提取中運(yùn)用越來(lái)越廣泛。CO2又具有無(wú)毒、無(wú)味、不燃燒、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不易與溶質(zhì)反應(yīng)、臨界點(diǎn)低、臨界條件容易達(dá)到、純度高、價(jià)廉、易獲得、使用安全等優(yōu)點(diǎn)。用此該方法提取的阿魏酸，萃取物中沒(méi)有殘留的溶劑，阿魏酸的提取率相對(duì)較高。姚蘭等[12]采用超臨界二氧化碳萃取法對(duì)阿魏酸的提取工藝進(jìn)行了研究，優(yōu)選出了川芎中阿魏酸的最佳超臨界萃取條件。在選定的最佳提取工藝條件下，阿魏酸在川芎中的含量占0.08%。

超臨界流體萃取法萃取率高、傳質(zhì)速度快、選擇性好、提取物較干凈、省時(shí)、有機(jī)溶劑用量少、無(wú)環(huán)境污染等。因此，超臨界CO2流體萃取法是一種切實(shí)可行的提取方法，具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，目前此方法的相關(guān)報(bào)道較少。需要擁有高科技的相關(guān)研究人員進(jìn)一步開(kāi)發(fā)研究，最終達(dá)到更廣泛的應(yīng)用效果。

2 阿魏酸應(yīng)用前景

阿魏酸在醫(yī)藥方面相對(duì)于其他天然成分來(lái)說(shuō)，具有抑制血小板凝聚、促進(jìn)血小板解聚、抗血栓和護(hù)膚等作用。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，以及人們消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，阿魏酸的保健性能更加符合現(xiàn)代人追求的健康理念，相信阿魏酸將越來(lái)越受人們的青睞。如今在化妝品添加劑方面也頗受歡迎，在其他領(lǐng)域也甚有涉及，因此阿魏酸的開(kāi)發(fā)具有重要的意義和廣闊的前景。

生命機(jī)體常常會(huì)遭受到內(nèi)源或外源性活性氧類(lèi)的侵襲,從而誘發(fā)一系列疾病,如動(dòng)脈硬化、癌癥、白內(nèi)障、老年黃斑等。因此抗氧化損傷是防治這些疾病的關(guān)鍵[13]。植物多酚是一類(lèi)具有抗氧化活性的物質(zhì)，具有對(duì)自由基的清除作用，阿魏酸作為一種酚類(lèi)植物成分具有強(qiáng)大的抗氧化活性，能清除引起人體疾病、衰老的自由基如超氧化物、羥基、羥基過(guò)氧化物等，是一種優(yōu)良的幾乎無(wú)毒副作用的抗氧化劑。對(duì)人體健康有著極大的促進(jìn)作用〔11-12〕[6、14-15]。其還有抑制酪氨酸酶的作用，可以減少黑色素的產(chǎn)生，能改善皮膚品質(zhì)，使其細(xì)膩、光澤、富有彈性，可以起到延緩皮膚老化的效果。被公認(rèn)為美容因子。美國(guó)的修麗可護(hù)膚品包含天然的15%左旋Vc、1%VE以及特別融入的阿魏酸成分，使Vc+VE的獨(dú)特抗氧化能力得以提升。法國(guó)蘭蔻小黑瓶安瓶在成分方面添加了高濃度的VE、矢車(chē)菊花水以及阿魏酸，使其抗氧化作用進(jìn)一步增強(qiáng)。阿魏酸之所以被化妝品行業(yè)所青睞，原因在于其還具有防曬能力，在290～330nm附近有良好的紫外線吸收，可預(yù)防和減少此波長(zhǎng)紫外線對(duì)皮膚的損傷[14、16-17]。

美容化妝品是現(xiàn)代生活美容的重要組成部分，而天然植物活性物質(zhì)又是美容化妝品重要的功效成分[18]。因此作為美容化妝品中添加的天然功效成分，且具有抗氧化、美白、防曬、祛斑等功能的阿魏酸將會(huì)為突飛猛進(jìn)的現(xiàn)代美容化妝品行業(yè)注入新的活力。

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