阿魏酸的合成与应用研究进展

李修刚，张玲钰

(铜仁学院 材料与化学工程学院，贵州 铜仁 554300)

阿魏酸又称为桂皮酸或肉桂酸，是一种广泛存在于植物界的有机酸，它在中药阿魏、龙眼根、山鞠穷、川楝子等中的含量丰富。另外，在一些较为常见的植物原料中也可以分离出阿魏酸，如大米糠皮、玉米、小麦糠皮、大豆等[1]。阿魏酸具有广泛的生物学特性，如降血脂、抗氧化、抗疲劳、延缓衰老的功效[2]，此外，阿魏酸对病原真菌具有较好的抑菌效果。

但因阿魏酸难于在人体肠胃中被直接吸收，因此需要对阿魏酸进行化学结构修饰，如阿魏酸酯衍生物可以被人体直接使用，并通过肠胃吸收[3-4]。阿魏酸酯化衍生物的特性基本与阿魏酸相同，在医药、食品、化妆品等领域均具有很好的应用前景。

1 阿魏酸酯的合成方法

1.1 阿魏酸与醇直接酯化反应

一般来说，阿魏酸与大部分的醇类化合物均可进行酯化反应，生成阿魏酸酯类衍生物。但反应过程可逆，其反应后的杂质产物较多，阿魏酸酯的纯度较小，所以其产量较低。

何良飞[5]等人研究了使用浓盐酸作为催化剂，催化阿魏酸和乙醇的酯化反应。其结果显示，阿魏酸乙酯的产率较低，杂质较多，同时会产生大量的废水，对环境会造成一定的危害。黄熠、唐伟军[6]等人使用干燥封闭容器，通入氮气作为保护气体，之后加入阿魏酸和乙醇，其结果显示，这种方式能够有效的促进阿魏酸酯的产生。胡冰、王鼎峰[7]等人给阿魏酸和乙醇的反应中加入二环己基碳二亚胺进行催化，显示阿魏酸的含量提高了近5%。马洪燕、郑学燕[8]等人将阿魏酸和丙醇进行混合，之后通过D101C大孔树脂，结果显示，阿魏酸酯的产量明显提高，并且整个过程操作简便，同时不会产生过多的废水和杂质。但此过程中的成本较高，不利于实际阿魏酸酯的生产。

1.2 酰化物与醇反应

酰氯醇化反应是将阿魏酸与PCl3比例混合和溶剂二甲基亚砜反应，将阿魏酸的羧基酰氯化，之后与有机醇反应得到阿魏酸酯的过程。这类方法是一种操作简单，实验条件要求较低的反应。反应时间较短，阿魏酸酯的产量较高。但是反应之后的副产物过多，产物的稳定性较差，不适于大批量的阿魏酸酯的生产。

陈振楠[9]等人使用醋酸酐为催化剂，结果显示，醋酸酐的加入有利于阿魏酸酯的获得，同时在一定程度上保护阿魏酸酯产生的稳定性。倪幸楠、王永丽等[10]人酰氯醇化法进行阿魏酸酯的生产，分别使用乙酰水杨酸、异丁酸苯氧乙酯、2-甲基-2-(对氯苯氧基)丙酸、二甲苯氧庚酸等阿魏酸进行混合，以期得到复杂的阿魏酸酯，结果显示，此配方相较于常见的阿魏酸酯有更强的医学应用特性。韦玮、邓家刚等[11]人使用乳蓟和阿魏酸进行混合，之后进行酰氯化后，与醇反应，合成了更为复杂的阿魏酸酯类化合物。

1.3 酯交换反应

宋范范、孙尚德[12]等人用胡萝卜酸乙酯与阿魏酸乙酯进行反应，之后加入2-乙基己醇进行酯交换反应，结果得到阿魏酸酯的含量接近58%。秦飞、豆洪启[13]等人使用阿魏酸和甘油三亚油酸酯、亚油酸甘油三酯进行酯交换反应，反应7天之后得到阿魏酸三亚油酸酯和阿魏酸甘油三酯，其中得率分别为8.6%和9.2%。

尽管酯交换反应操作简单，但反应时间较长，且产物为多组分混合物，难以分离。同时该反应的新酯类得到的产物较小，所以在实际应用中存在诸多的后续处理麻烦，较难以推广和应用。

1.4 酶催化反应

阿魏酸酯的酶催化反应是一种特异性催化的过程。以酶催化法的研究就成为提高阿魏酸酯的有效方法，有于反应中的酶具有特异性和专一性，所以酶催化生产阿魏酸成为了一种可以预期的发放。但是现阶段酶催化法的研究没有比较大的突破，大多数研究都止步于阿魏酸酯酶的筛选和制造上面。

当前可用于阿魏酸酯的酶超过50余类，其中主要是从微生物中分离纯化而来的，也有经过基因改造而得到的。另外也有直接从大豆和鸡爪谷等植物中直接提取分离而得到，用于阿魏酸酯催化的酶类。倪幸楠、王永丽[10]等人使用南极假丝酵母脂肪酶A对阿魏酸乙酯进行催化，经过试验后结果显示在不同的溶液中催化效果各有差异。其中2,2,4-三甲基戊烷的溶液中发反应效果较好，产物的得率接近98%。陈振楠等[9]人对比了L10脂肪酶、南极假丝酵母脂肪酶A、南极假丝酵母脂肪酶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种不同的脂肪酶类对阿魏酸酯的催化效果，结果显示南极假丝酵母脂肪酶B对阿魏酸酯的催化效果最好，产率接近97%。

2 阿魏酸酯的作用及应用

2.1 阿魏酸酯具有降血脂、保肝和降体重作用

阿魏酸酯具有多种保健功能，如保护肝脏、保护肠胃、增强免疫力，增加食物香味等作用。所以作为保健食品和食品添加剂将会比较有市场。

季芳、黄国兴[14]等人研究糙米阿魏酸酯对血脂的调控作用，对有高血脂的大鼠喂食6周后发现：大鼠血脂含量明显降低，并且脾腺指数也有较大的增高，肝脏中的脂肪含量有较大下降，并且抑制率达分别高于30%、45%、30%，说明糙米阿魏酸酯对脂肪肝具有较好的预防效果。李辰、黎莹[15]等人研究酒精对肝脏损伤的研究中发现，阿魏酸酯可以降低酒精转化为乙醛，同时降低了肝组中的三酰甘油含量，同时降低了机体内丙氨酸氨基转移酶和中天冬氨酸氨基转移酶的活性，提高了乙醛脱氢酶、乙醇脱氢酶及谷胱甘肽的水平，有效降低了酒精对肝脏的损伤作用。梅胜、王镇发[16]等人以增重的小鼠为研究对象，对其饲喂阿魏酸酯，结果发现，阿魏酸酯能够降低小鼠的体脂含量，小鼠体重明显降低。

2.2 阿魏酸酯的抗氧化性

阿魏酸酯具有很好的抗氧化性，作为化妆品添加剂，具有较好抗氧化和美白护肤的效果。

刘艳红、杨子佳[17]等人对阿魏酸酯中的抗氧化行进行了研究，结果发现其具有很好的清除氧自由基能力，清除氧自由基能力达到12%以上。另外对DPPH 自由基和超氧阴离子自由基的清除作用，结果发现火龙果阿魏酸酯对DPPH 自由基和超氧阴离子自由基的清除效果很明显。另外以阿魏酸酯为研究对象，将D-半乳糖注射入小鼠体内，通过对比饲喂和不饲喂阿魏酸酯的小鼠模型，发现阿魏酸酯能够减小D-半乳糖对小鼠机体的损伤，降低了小鼠肝脏中的蛋白质羰基、超氧化物歧化酶、还原型谷胱甘肽、内丙二醛的含量。

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、止痛以及调节人体免疫功能等作用，因此具有很高的药用价值。

陈振楠[9]等人研究了微生物膏状和粉状阿魏酸酯对痤疮的治疗效果，结果显示均对痤疮具有很好的治疗效果，在抑菌性实验中发现了两种阿魏酸酯对大肠杆菌和链球菌具有很好的一直作用。安光奎、任金娜[1]等人直接将阿魏酸酯进行细菌培养试验，结果发现发酵液对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有很好的杀菌效果；对发酵液进行蛋白分离后，其分离蛋白对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌也具有很好的杀菌效果，但是其发酵液和蛋白提取液对白色念球菌杀菌效果不明显。吴煜、邵诗音[18]等人研究了红茶阿魏酸酯对小鼠免疫力的影响试验，其中使用白色念珠菌会被腹腔巨噬细胞吞噬的原理对巨噬细胞对外来异物的吞噬功能进行测定。使用MTT比色法法测定其对自然杀伤细胞的杀伤活性、使用脾细胞增殖法和胸腺细胞增殖法对白细胞介素1和白细胞介素2的生物活性进行测定。结果显示，红茶阿魏酸酯能够有效体高白细胞介素1和白细胞介素2的活性，同时增强巨噬细胞的吞噬功能，自然杀伤细胞的杀灭性提高。

3 结论

阿魏酸酯具有广泛的生物活性，其制备方式与制备工艺的改进与优化非常重要。但是目前的直接酯化反应、酯交换反应、阿魏酸的酰化醇解反应均存在缺陷，因此阿魏酸酯的制备需要进一步优化。