阿魏酸的合成與應用研究進展

李修剛，張玲鈺

(銅仁學院 材料與化學工程學院，貴州 銅仁 554300)

阿魏酸又稱為桂皮酸或肉桂酸，是一種廣泛存在于植物界的有機酸，它在中藥阿魏、龍眼根、山鞠窮、川楝子等中的含量豐富。另外，在一些較為常見的植物原料中也可以分離出阿魏酸，如大米糠皮、玉米、小麥糠皮、大豆等[1]。阿魏酸具有廣泛的生物學特性，如降血脂、抗氧化、抗疲勞、延緩衰老的功效[2]，此外，阿魏酸對病原真菌具有較好的抑菌效果。

但因阿魏酸難于在人體腸胃中被直接吸收，因此需要對阿魏酸進行化學結構修飾，如阿魏酸酯衍生物可以被人體直接使用，并通過腸胃吸收[3-4]。阿魏酸酯化衍生物的特性基本與阿魏酸相同，在醫藥、食品、化妝品等領域均具有很好的應用前景。

1 阿魏酸酯的合成方法

1.1 阿魏酸與醇直接酯化反應

一般來說，阿魏酸與大部分的醇類化合物均可進行酯化反應，生成阿魏酸酯類衍生物。但反應過程可逆，其反應后的雜質產物較多，阿魏酸酯的純度較小，所以其產量較低。

何良飛[5]等人研究了使用濃鹽酸作為催化劑，催化阿魏酸和乙醇的酯化反應。其結果顯示，阿魏酸乙酯的產率較低，雜質較多，同時會產生大量的廢水，對環境會造成一定的危害。黃熠、唐偉軍[6]等人使用干燥封閉容器，通入氮氣作為保護氣體，之后加入阿魏酸和乙醇，其結果顯示，這種方式能夠有效的促進阿魏酸酯的產生。胡冰、王鼎峰[7]等人給阿魏酸和乙醇的反應中加入二環己基碳二亞胺進行催化，顯示阿魏酸的含量提高了近5%。馬洪燕、鄭學燕[8]等人將阿魏酸和丙醇進行混合，之后通過D101C大孔樹脂，結果顯示，阿魏酸酯的產量明顯提高，并且整個過程操作簡便，同時不會產生過多的廢水和雜質。但此過程中的成本較高，不利于實際阿魏酸酯的生產。

1.2 酰化物與醇反應

酰氯醇化反應是將阿魏酸與PCl3比例混合和溶劑二甲基亞砜反應，將阿魏酸的羧基酰氯化，之后與有機醇反應得到阿魏酸酯的過程。這類方法是一種操作簡單，實驗條件要求較低的反應。反應時間較短，阿魏酸酯的產量較高。但是反應之后的副產物過多，產物的穩定性較差，不適于大批量的阿魏酸酯的生產。

陳振楠[9]等人使用醋酸酐為催化劑，結果顯示，醋酸酐的加入有利于阿魏酸酯的獲得，同時在一定程度上保護阿魏酸酯產生的穩定性。倪幸楠、王永麗等[10]人酰氯醇化法進行阿魏酸酯的生產，分別使用乙酰水楊酸、異丁酸苯氧乙酯、2-甲基-2-(對氯苯氧基)丙酸、二甲苯氧庚酸等阿魏酸進行混合，以期得到復雜的阿魏酸酯，結果顯示，此配方相較于常見的阿魏酸酯有更強的醫學應用特性。韋瑋、鄧家剛等[11]人使用乳薊和阿魏酸進行混合，之后進行酰氯化后，與醇反應，合成了更為復雜的阿魏酸酯類化合物。

1.3 酯交換反應

宋范范、孫尚德[12]等人用胡蘿卜酸乙酯與阿魏酸乙酯進行反應，之后加入2-乙基己醇進行酯交換反應，結果得到阿魏酸酯的含量接近58%。秦飛、豆洪啟[13]等人使用阿魏酸和甘油三亞油酸酯、亞油酸甘油三酯進行酯交換反應，反應7天之后得到阿魏酸三亞油酸酯和阿魏酸甘油三酯，其中得率分別為8.6%和9.2%。

盡管酯交換反應操作簡單，但反應時間較長，且產物為多組分混合物，難以分離。同時該反應的新酯類得到的產物較小，所以在實際應用中存在諸多的后續處理麻煩，較難以推廣和應用。

1.4 酶催化反應

阿魏酸酯的酶催化反應是一種特異性催化的過程。以酶催化法的研究就成為提高阿魏酸酯的有效方法，有于反應中的酶具有特異性和專一性，所以酶催化生產阿魏酸成為了一種可以預期的發放。但是現階段酶催化法的研究沒有比較大的突破，大多數研究都止步于阿魏酸酯酶的篩選和制造上面。

當前可用于阿魏酸酯的酶超過50余類，其中主要是從微生物中分離純化而來的，也有經過基因改造而得到的。另外也有直接從大豆和雞爪谷等植物中直接提取分離而得到，用于阿魏酸酯催化的酶類。倪幸楠、王永麗[10]等人使用南極假絲酵母脂肪酶A對阿魏酸乙酯進行催化，經過試驗后結果顯示在不同的溶液中催化效果各有差異。其中2,2,4-三甲基戊烷的溶液中發反應效果較好，產物的得率接近98%。陳振楠等[9]人對比了L10脂肪酶、南極假絲酵母脂肪酶A、南極假絲酵母脂肪酶B、磷脂酶、ATGL脂肪甘油三酯脂肪酶、激素敏感性甘油三酯脂肪酶、酰肽水解酶、葡萄糖氧化酶等8種不同的脂肪酶類對阿魏酸酯的催化效果，結果顯示南極假絲酵母脂肪酶B對阿魏酸酯的催化效果最好，產率接近97%。

2 阿魏酸酯的作用及應用

2.1 阿魏酸酯具有降血脂、保肝和降體重作用

阿魏酸酯具有多種保健功能，如保護肝臟、保護腸胃、增強免疫力，增加食物香味等作用。所以作為保健食品和食品添加劑將會比較有市場。

季芳、黃國興[14]等人研究糙米阿魏酸酯對血脂的調控作用，對有高血脂的大鼠喂食6周后發現：大鼠血脂含量明顯降低，并且脾腺指數也有較大的增高，肝臟中的脂肪含量有較大下降，并且抑制率達分別高于30%、45%、30%，說明糙米阿魏酸酯對脂肪肝具有較好的預防效果。李辰、黎瑩[15]等人研究酒精對肝臟損傷的研究中發現，阿魏酸酯可以降低酒精轉化為乙醛，同時降低了肝組中的三酰甘油含量，同時降低了機體內丙氨酸氨基轉移酶和中天冬氨酸氨基轉移酶的活性，提高了乙醛脫氫酶、乙醇脫氫酶及谷胱甘肽的水平，有效降低了酒精對肝臟的損傷作用。梅勝、王鎮發[16]等人以增重的小鼠為研究對象，對其飼喂阿魏酸酯，結果發現，阿魏酸酯能夠降低小鼠的體脂含量，小鼠體重明顯降低。

2.2 阿魏酸酯的抗氧化性

阿魏酸酯具有很好的抗氧化性，作為化妝品添加劑，具有較好抗氧化和美白護膚的效果。

劉艷紅、楊子佳[17]等人對阿魏酸酯中的抗氧化行進行了研究，結果發現其具有很好的清除氧自由基能力，清除氧自由基能力達到12%以上。另外對DPPH 自由基和超氧陰離子自由基的清除作用，結果發現火龍果阿魏酸酯對DPPH 自由基和超氧陰離子自由基的清除效果很明顯。另外以阿魏酸酯為研究對象，將D-半乳糖注射入小鼠體內，通過對比飼喂和不飼喂阿魏酸酯的小鼠模型，發現阿魏酸酯能夠減小D-半乳糖對小鼠機體的損傷，降低了小鼠肝臟中的蛋白質羰基、超氧化物歧化酶、還原型谷胱甘肽、內丙二醛的含量。

2.3 阿魏酸酯抗炎作用

由于阿魏酸衍生物有抗血栓形成、抗炎、止痛以及調節人體免疫功能等作用，因此具有很高的藥用價值。

陳振楠[9]等人研究了微生物膏狀和粉狀阿魏酸酯對痤瘡的治療效果，結果顯示均對痤瘡具有很好的治療效果，在抑菌性實驗中發現了兩種阿魏酸酯對大腸桿菌和鏈球菌具有很好的一直作用。安光奎、任金娜[1]等人直接將阿魏酸酯進行細菌培養試驗，結果發現發酵液對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有很好的殺菌效果；對發酵液進行蛋白分離后，其分離蛋白對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌也具有很好的殺菌效果，但是其發酵液和蛋白提取液對白色念球菌殺菌效果不明顯。吳煜、邵詩音[18]等人研究了紅茶阿魏酸酯對小鼠免疫力的影響試驗，其中使用白色念珠菌會被腹腔巨噬細胞吞噬的原理對巨噬細胞對外來異物的吞噬功能進行測定。使用MTT比色法法測定其對自然殺傷細胞的殺傷活性、使用脾細胞增殖法和胸腺細胞增殖法對白細胞介素1和白細胞介素2的生物活性進行測定。結果顯示，紅茶阿魏酸酯能夠有效體高白細胞介素1和白細胞介素2的活性，同時增強巨噬細胞的吞噬功能，自然殺傷細胞的殺滅性提高。

3 結論

阿魏酸酯具有廣泛的生物活性，其制備方式與制備工藝的改進與優化非常重要。但是目前的直接酯化反應、酯交換反應、阿魏酸的酰化醇解反應均存在缺陷，因此阿魏酸酯的制備需要進一步優化。