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阿魏酸制備方法

一、植物中直接提取

可通過(guò)三條途徑從植物中獲得阿魏酸:一是從阿魏酸與一些小分子的結(jié)合物中獲得,二是從植物細(xì)胞壁中獲得,三是通過(guò)組織培養(yǎng)獲得。植物中阿魏酸多通過(guò)酯鍵與多糖和木質(zhì)素交聯(lián)或自身酯化或醚化形成二阿魏酸,一般用堿法和酶法打斷酯鍵釋放阿魏酸,再采用合適的溶劑進(jìn)行提取。

1、堿解法

采用4%氫氧化鈉在通氮?dú)鈼l件下常溫反應(yīng)24h,可釋放出細(xì)胞壁中出的阿魏酸。最近研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)提高提取溫度,并加入適合的保護(hù)劑,在較短時(shí)間內(nèi)就能將麥麩中大部分阿魏酸游離出來(lái)。歐仕益等采用低濃度的氫氧化鈉溶液,在適當(dāng)?shù)奶崛囟认履軐Ⅺ滬熤械拇蟛糠职⑽核後尫懦鰜?lái),提取過(guò)程中添加亞硫酸鈉可增加阿魏酸的回收率。由于堿液成分復(fù)雜,特別是含有色素物質(zhì),目前,堿液中阿魏酸的分離方法主要是采用活性炭吸附法。谷維素中含有阿魏酸的結(jié)構(gòu)單元,以酯的形式存在,且易于分解,因此,可以先用堿水解谷維素,再用酸化的方法制備阿魏酸,其反應(yīng)式水解谷維素制備阿魏酸的操作方便,收率高達(dá)85.7%,副產(chǎn)品為環(huán)木菠蘿醇類。而且谷維素來(lái)源廣、產(chǎn)量大,并且價(jià)格適中。

2、 阿魏酸酯酶法

阿魏酸酯酶是指能將阿魏酸甲酯、低聚糖阿魏酸酯和多糖阿魏酸之中阿魏酸游離出來(lái)的一種酶。真菌、細(xì)菌和酵母都能分泌阿魏酸酯酶。張璟等以黑曲霉作菌種,采用液體深層發(fā)酵法,制備出含有阿魏酸酯酶和阿拉伯木聚糖酶的混合酶制劑,采用混合酶制劑作用于去淀粉的麥麩,發(fā)現(xiàn)通過(guò)3次降解后麥麩降解率達(dá)55.46%。

3、植物組織培養(yǎng)法

采用植物組織培養(yǎng)法是獲得阿魏酸的一條重要途徑。一些研究表明,對(duì)某些植物組織培養(yǎng)能使之產(chǎn)生較高產(chǎn)量的阿魏酸衍生物。如對(duì)糖甜菜、玉米進(jìn)行細(xì)胞懸浮培養(yǎng)能獲得水溶性的阿魏酸葡萄糖酯、阿魏酸蔗糖酯等,含量可高達(dá)20.0unol/g愈傷組織(干重)。直接提取物中,阿魏酸的含量比較低,需要進(jìn)一步的純化。

二、化學(xué)合成法

阿魏酸的化學(xué)合成法是以香蘭素為基本原料,主要應(yīng)用的有機(jī)反應(yīng)有Wittig-Horner反應(yīng)和Kneoevenagel反應(yīng)。

1、Wittig-Horner反應(yīng)合成阿魏酸

亞磷酸三乙酯乙酸鹽和乙酰香蘭素在強(qiáng)堿體系中發(fā)生Wittig-Horner反應(yīng),再用濃鹽酸酸化得到阿魏酸。該法需要預(yù)先保護(hù)酚羥基,否則由于強(qiáng)堿的存在,生成酚鈉例子會(huì)抑制羰基和碳負(fù)離子之間的反應(yīng),還易發(fā)生副反應(yīng)生成雜質(zhì)。

2、Kneoevenagel反應(yīng)合成阿魏酸

在吡啶溶劑中加入少量有機(jī)堿作為催化劑,香蘭素和丙二酸發(fā)生Kneoevenagel反應(yīng)生成阿魏酸,催化劑有哌啶和苯胺等。但該法反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),長(zhǎng)達(dá)三周,且獲得是反式和順式阿魏酸混合物。

3、生物合成法

生物合成法是用幾種微生物(Arthrobacter Blobiformis)將阿魏酸前體轉(zhuǎn)化為阿魏酸,如將丁香油中提取得到的丁子香酚肉桂酸酯轉(zhuǎn)化為阿魏酸。生物合成法是一種清潔有效的合成方法,但目前仍未能研究出大量生產(chǎn)的方法。

三、分離提純阿魏酸的方法

目前提純阿魏酸的方法不是很多。主要有溶劑萃取法和吸附法。

1、溶劑萃取法

常用的萃取阿魏酸的溶劑主要有乙醇、乙酸乙酯等。原理是利用對(duì)阿魏酸的溶解度大的溶劑萃取提取液中的阿魏酸,然后減壓蒸餾除去溶劑,從而獲得阿魏酸成品。此法工藝較簡(jiǎn)單但收率較低,能耗較大,是提純阿魏酸最常用的方法。

2、吸附法

吸附法是目前研究比較多的一種提純方法。原理是通過(guò)加入吸附材料對(duì)溶液中的阿魏酸進(jìn)行吸附富集,然后采用洗脫劑洗脫吸附的阿魏酸。Couteau從活性炭、聚苯乙烯交聯(lián)樹脂、PVPP等吸附介質(zhì)中進(jìn)行了篩選,研究表明活性炭以其對(duì)阿魏酸高度的吸附能力(每100g吸附22g)、不結(jié)合單糖分子、容易洗脫等優(yōu)點(diǎn)為最好的吸附介質(zhì)。在活性炭吸附結(jié)束后,可以用乙醇把吸附的阿魏酸洗脫下來(lái)。另外活性炭也是一種優(yōu)良的吸附材料,提取液經(jīng)活性炭吸附后,當(dāng)活性炭達(dá)到吸附飽和之后,經(jīng)洗脫可以從提取液中獲得較純的阿魏酸。

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