阿魏酸提取工藝及應用前景

郭紅

(陜西廣播電視大學漢中分校，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)，化學名稱為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。游離態的阿魏酸在植物中含量很低，是來自于植物細胞壁中普遍存在的一種酚酸類化合物[1-2]。有順、反式兩種異構體，順式為黃色油狀體，反式為白色至微黃色結晶物，由于其具有較高的抗自由基、可抑制血小板聚集、血栓形成等藥用價值，在食品、醫藥和化妝品等領域受到很廣泛的應用[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)通過介質傳播。在傳遞過程中有正負壓強交變的周期：正相位時，通過擠壓介質分子來增加其密度；負相位時，介質分子稀疏、離散，其密度減小。超聲波通過在溶劑和樣品之間產生聲波空化作用，使得溶液內氣泡接觸面積增大，從而提高目標物從固相轉移到液相的傳遞速率。超聲波輔助提取過程是一種物理破碎過程。提取過程中無化學反應，被提取的物質活性在短時間內保持不變，縮短了破碎時間，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94.48%。實現了短時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，通過試驗優化，確定最佳提取工藝條件，使得提取量達4.26mg/g。實驗在保證提取時間大大縮短的基礎上，又保證了阿魏酸的高提取量。

郭麗等[6]通過優化超聲波輔助木聚糖酶，結合響應面法提取玉米皮中的阿魏酸，在優化條件下，阿魏酸得率達3.47 mg/g。顯然，通過優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點，例如提取效率高、提取時間短、操作簡單、方便，能源消耗少等，具有較強的推廣價值和使用價值。隨著人們的不斷追求，超聲波提取技術已經獲得了廣泛應用，而利用超聲波輔助法提取阿魏酸應用還不夠廣泛，還需進一步發展研究，以期達到規模化的生產。

1.2 微波輔助提取法

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

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]對川芎中有效成分阿魏酸的提取工藝進行了研究，利用微波輔助方式并優化確定最優提取工藝條件，在該工藝條件下，阿魏酸提取率達0.0202%。

微波輔助提取，該方法及實驗設備裝置簡單，生產成本低，重現好，是天然產物提取中一種非常有發展潛力的新型技術[9]。具有反應快、能耗低、快速、高效、安全、污染小等特點。目前在國內，微波輔助在天然物提取中的應用較少，還需相關科技工作者共同努力，深入研究，早日將此技術轉化為生產力，為經濟建設和社會發展做貢獻。

1.3 超高壓提取法

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

續京等[3]采用超高壓技術，對稻殼中的阿魏酸進行提取工藝研究，并確定出最佳工藝條件，在該條件下，阿魏酸的提取率可達到2.122 mg/g(稻殼)。此技術為稻殼中阿魏酸的提取開發利用提供了一種新方法，具有重要的現實意義和良好的應用前景。

劉志臣等[11]采用超高壓法對洋蔥皮中的阿魏酸進行提取，用L9(34)正交實驗對其進行優化，最終優化條件下阿魏酸的得率為0.322%。由此可見，超高壓提取阿魏酸達到了提取時間短得率高的效果，是一種提取阿魏酸的適宜方法。

超高壓提取法與傳統的滲漉法、浸漬法、煎煮法、回流熱浸法等常規方法相比，超高壓提取技術具有提取時間短、提取溫度低、溶劑消耗少、易分離純化、提取效率高、工藝操作簡單、安全等優點。目前，超高壓技術在天然成分提取這一塊正方興未艾。相信隨著超高壓技術和超高壓裝置的日趨完善，超高壓提取天然物技術必將引領風騷。

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時，使其密度接近液體，而擴散系數和黏度均接近氣體，其性質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，并進行分離的一種技術。

SFE使用超臨界CO2對物料進行萃取，在天然物提取中運用越來越廣泛。CO2又具有無毒、無味、不燃燒、化學性質穩定、不易與溶質反應、臨界點低、臨界條件容易達到、純度高、價廉、易獲得、使用安全等優點。用此該方法提取的阿魏酸，萃取物中沒有殘留的溶劑，阿魏酸的提取率相對較高。姚蘭等[12]采用超臨界二氧化碳萃取法對阿魏酸的提取工藝進行了研究，優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、傳質速度快、選擇性好、提取物較干凈、省時、有機溶劑用量少、無環境污染等。因此，超臨界CO2流體萃取法是一種切實可行的提取方法，具有廣闊的應用前景。然而，目前此方法的相關報道較少。需要擁有高科技的相關研究人員進一步開發研究，最終達到更廣泛的應用效果。

2 阿魏酸應用前景

阿魏酸在醫藥方面相對于其他天然成分來說，具有抑制血小板凝聚、促進血小板解聚、抗血栓和護膚等作用。隨著經濟的發展和生活水平的提高，以及人們消費觀念的轉變，阿魏酸的保健性能更加符合現代人追求的健康理念，相信阿魏酸將越來越受人們的青睞。如今在化妝品添加劑方面也頗受歡迎，在其他領域也甚有涉及，因此阿魏酸的開發具有重要的意義和廣闊的前景。

生命機體常常會遭受到內源或外源性活性氧類的侵襲,從而誘發一系列疾病,如動脈硬化、癌癥、白內障、老年黃斑等。因此抗氧化損傷是防治這些疾病的關鍵[13]。植物多酚是一類具有抗氧化活性的物質，具有對自由基的清除作用，阿魏酸作為一種酚類植物成分具有強大的抗氧化活性，能清除引起人體疾病、衰老的自由基如超氧化物、羥基、羥基過氧化物等，是一種優良的幾乎無毒副作用的抗氧化劑。對人體健康有著極大的促進作用〔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生，能改善皮膚品質，使其細膩、光澤、富有彈性，可以起到延緩皮膚老化的效果。被公認為美容因子。美國的修麗可護膚品包含天然的15%左旋Vc、1%VE以及特別融入的阿魏酸成分，使Vc+VE的獨特抗氧化能力得以提升。法國蘭蔻小黑瓶安瓶在成分方面添加了高濃度的VE、矢車菊花水以及阿魏酸，使其抗氧化作用進一步增強。阿魏酸之所以被化妝品行業所青睞，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，可預防和減少此波長紫外線對皮膚的損傷[14、16-17]。

美容化妝品是現代生活美容的重要組成部分，而天然植物活性物質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為突飛猛進的現代美容化妝品行業注入新的活力。

參考文獻：

[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典一部[M].北京：中國醫藥科技出版社，2010.

[2] 艾尼娃爾·艾克木,馬亮英,馬桂芝,迪麗努爾·買買提依明.HPLC法測定新疆阿魏抗潰瘍提取物中阿魏酸的含量[J].新疆醫科大學學報,2009,32(10):1436-1438.

[3] 續京,朱桂知,張月梅.超高壓輔助提取稻殼基阿魏酸的工藝研究[J].湖北農業科學,2017,56(17):3320-3322.

[4] 何粉霞,劉國琴,李琳,龔逸,柳小軍.超聲波輔助酶法提取小麥麩皮中阿魏酸的工藝研究[J].糧食與飼料工業,2010(08):25-27.

[5] 張志清,帥瑾,周利茗,呂曉飛,姚艷艷.超聲波輔助堿醇提取麥麩中阿魏酸工藝優化[J].食品科學,2010,31(12):83-88.

[6] 郭麗,王鵬,周鳳超,刁小琴,馬松艷.超聲波輔助酶法提取玉米皮阿魏酸的工藝優化及抗氧化研究[J].糧食與油脂,2015,28(11):41-45.

[7] 趙志添,馬翠,廖克儉.微波法提取升麻中阿魏酸的工藝研究[J].化學與生物工程,2011,28(02):52-54.

[8] 舒茂,霍丹群,侯長軍,張文,謝果.微波法提取川芎中有效成分阿魏酸的實驗研究[J].中成藥,2007(06):908-909.

[9] 潘媛媛,廖克儉,戴躍玲.微波法提取當歸中阿魏酸的工藝研究[J].遼寧化工,2008(10):649-650+654.

[10] 侯麗麗,陳洪海,張守勤.川芎中阿魏酸超高壓提取工藝的優化[J].湖北農業科學,2014,53(09):2133-2135+2139.

[11] 劉志臣,賈義軍.超高壓提取洋蔥皮中阿魏酸的研究[J].中國調味品,2013,38(07):17-20.

[12] 姚蘭,王傳芬,蔣文強.超臨界萃取法提取川芎中阿魏酸的研究及其HPLC測定[J].齊魯藥事,2006(02):96-98.

[13] 歐仕益.阿魏酸的功能和應用[J].廣州食品工業科技,2002(04):50-53.

[14] 劉艷紅,楊子佳,祝鈞.阿魏酸酯類衍生物的制備及其在化妝品中的應用[J].化學世界,2014,55(11):700-704.

[15] 廖律,周明達,肖勁,丑紀能.米糠中阿魏酸的提取及熒光分光光度法檢測[J].食品科學,2007(03):282-284.

[16] 趙琳,張英鋒,馬子川.阿魏酸的合成和應用[J].化學教育,2009,30(07):5-7.

[17] 劉珂偉,傅茂潤.阿魏酸的研究進展[J].江蘇調味副食品,2016(01):7-10.

[18] 丁克祥.天然植物活性物阿魏酸[J].中國化妝品,2003(10):76-77.