阿魏酸

阿魏酸，化學名稱為3-甲氧基-4-羥基肉桂酸，在阿魏、當歸、川芎、升麻、酸棗仁等中藥材中的含量較高，是這些中藥的有效成分之一。阿魏酸有順式、反式兩種異構體，均為淡黃色固體。

可通過三種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合物中獲得，二是從植物細胞壁中獲得，三是通過組織培養獲得。植物中阿魏酸多通過酯鍵與多糖和木質素交聯或自身酯化或醚化形成二阿魏酸，一般用鹼法和酶法打斷酯鍵釋放阿魏酸，再採用合適的溶劑進行提取。

1、鹼解法

採用4%氫氧化鈉在通氮氣條件下常温反應24h，可釋放出細胞壁中出的阿魏酸。最近研究發現通過提高提取温度，並加入適合的保護劑，在較短時間內就能將麥麩中大部分阿魏酸遊離出來。採用低濃度的氫氧化鈉溶液，在適當的提取温度下能將麥麩中的大部分阿魏酸釋放出來，提取過程中添加亞硫酸鈉可增加阿魏酸的回收率。由於鹼液成分複雜，特別是含有色素物質，目前，鹼液中阿魏酸的分離方法主要是採用活性炭吸附法。谷維素中含有阿魏酸的結構單元，以酯的形式存在，且易於分解，因此，可以先用鹼水解谷維素，再用酸化的方法制備阿魏酸，其反應式水解谷維素製備阿魏酸的操作方便，收率高達85.7%，副產品為環木菠蘿醇類。而且谷維素來源廣、產量大，並且價格適中。

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遊離出來的一種酶。真菌、細菌和酵母都能分泌阿魏酸酯酶。以黑麴黴作菌種，採用液體深層發酵法，製備出含有阿魏酸酯酶和阿拉伯木聚糖酶的混合酶製劑，採用混合酶製劑作用於去澱粉的麥麩，發現通過3次降解後麥麩降解率達55.46%。

3、植物組織培養法

採用植物組織培養法是獲得阿魏酸的一條重要途徑。一些研究表明，對某些植物組織培養能使之產生較高產量的阿魏酸衍生物。如對糖甜菜、玉米進行細胞懸浮培養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20.0 μmol/g愈傷組織（乾重）。直接提取物中，阿魏酸的含量比較低，需要進一步的純化。

阿魏酸的化學合成法是以香蘭素為基本原料，主要應用的有機反應有Wittig-Horner反應和Kneoevenagel反應。

1、Wittig-Horner反應合成阿魏酸

亞磷酸三乙酯乙酸鹽和乙酰香蘭素在強鹼體系中發生Wittig-Horner反應，再用濃鹽酸酸化得到阿魏酸。該法需要預先保護酚羥基，否則由於強鹼的存在，生成酚鈉例子會抑制羰基和碳負離子之間的反應，還易發生副反應生成雜質。

2、Kneoevenagel反應合成阿魏酸

在吡啶溶劑中加入少量有機鹼作為催化劑，香蘭素和丙二酸發生Kneoevenagel反應生成阿魏酸，催化劑有哌啶和苯胺等。但該法反應時間長，長達三週，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將阿魏酸前體轉化為阿魏酸，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。原理是利用對阿魏酸的溶解度大的溶劑萃取提取液中的阿魏酸，然後減壓蒸餾除去溶劑，從而獲得阿魏酸成品。此法工藝較簡單但收率較低，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。原理是通過加入吸附材料對溶液中的阿魏酸進行吸附富集，然後採用洗脱劑洗脱吸附的阿魏酸。從活性炭、聚苯乙烯交聯樹脂、PVPP等吸附介質中進行了篩選，研究表明活性炭以其對阿魏酸高度的吸附能力（每100g吸附22g）、不結合單糖分子、容易洗脱等優點為最好的吸附介質。在活性炭吸附結束後，可以用乙醇把吸附的阿魏酸洗脱下來。另外活性炭也是一種優良的吸附材料，提取液經活性炭吸附後，當活性炭達到吸附飽和之後，經洗脱可以從提取液中獲得較純的阿魏酸。

1、展開劑：苯-醋酸乙酯-甲酸（8:2:0.2），薄層板：硅膠GF254，顯色條件：紫外光燈（254nm），對照品溶液的製備：取阿魏酸對照品，加甲醇製成1mg./mL溶液。

2、硅膠G薄層板上，以苯 - 氯仿 - 冰醋酸（6:1:0.5）為展開劑，展開，取出。顯色條件：紫外光燈（365nm）。

3、硅膠G薄層板上，以甲苯－醋酸乙酯－甲酸（5:2:1）為展開劑，展開，取出。顯色條件：紫外光燈（365nm）。

4、硅膠G薄層板上，以氯仿-醋酸乙酯-甲酸（5:4:0.5）為展開劑，展開，取出，晾乾，置紫外光燈（365nm）下檢視。

5、硅膠G薄層板上，以苯－氯仿－冰醋酸（6:5:1）為展開劑，展開，取出，晾乾，噴以新配製的1%三氯化鐵和1% 鐵氰化鉀（1:1）的混合溶液。

6、硅膠G薄層板上，以苯-醋酸乙酯-甲酸（4:1:0.1）為展開劑，展開，取出，晾乾，噴以新配製的1%三氯化鐵和1%鐵氰化鉀（1:1）的混合溶液。

7、硅膠G鋪板，105℃活化半小時。展開劑：氯仿-乙酸乙酯-甲酸（5:4:1）。展距17cm。顯色劑：在熒光燈（254nm）下觀察。

用高效液相色譜法測定阿魏酸的含量，方法簡單快速，結果準確，精密度高。文獻介紹其流動相多采用酸性系統，主要有甲醇-水-磷酸系統、甲醇-水-冰乙酸系統、甲醇-乙腈-水-冰乙酸系統等，試驗中可適當調整甲醇的用量。採用HPLC法測定複方銀杏口服液中阿魏酸的含量，流動相為甲醇：1%冰醋酸（45:55），檢測波長為320nm，流速1.0mL/min，柱温是25℃。阿魏酸進樣量在0.176-0.88μg範圍內線性關係良好。

薄層掃描法也是常用的阿魏酸含量測定方法之一。該法迅速，但其靈敏度不甚理想。以苯-冰醋酸-氯仿（6:0.5:3.5）為展開劑，單波長反射發鋸齒掃描，掃描波長為325nm。穩定性好。

利用薄層層析-分光光度計法對從農副產品黑麥麥麩中提取的阿魏酸進行定性測定展開劑為二氯甲烷：乙腈：甲酸=75：25：10；以分光光度計法進行定量測定，結果表明：雖然分光光度計法易受其他成分的干擾，但高效液相色譜法比較，相對誤差為7%左右，且重現性好。

毛細管區帶電泳是目前應用最廣泛的毛細管電泳分離模式。特點簡單、高效、快速、樣品用量少、已自動化操作。等採用空心熔融石英毛細管檢測當歸製劑中的阿魏酸含量，結果發現在5-100μg/mL範圍內可以定量檢測，重複性好。

方法名稱：阿魏酸的測定—高效液相色譜法

應用範圍：該方法採用高效液相色譜法測定阿魏酸的含量。

方法原理：供試品水浴蒸至近幹，加甲醇進行熱迴流提取，濾過，濾液蒸乾，殘渣加水溶解，以稀鹽酸調pH=1~2，煮沸，放冷，移至分液漏斗中，用乙醚提取，乙醚提取液再用2%碳酸鈉提取，碳酸鈉提取液用乙酸乙酯洗滌，棄去洗滌液，鹼液用稀鹽酸調pH=1~2,用乙醚提取，乙醚提取液蒸乾，殘渣加甲醇溶解，過濾，濾液進入高效液相色譜儀進行色譜分離，用紫外吸收檢測器，于波長323nm處檢測阿魏酸的吸收值，計算出其含量。

試劑：1.甲醇（色譜純）

2.乙酸

3.乙醚

4.碳酸鈉

5.鹽酸

儀器設備：1. 儀器

1.1高效液相色譜儀

1.2 色譜柱

Shim-Pack CLC-ODS分析柱（150×4.6mm，5μm），理論板數按阿魏酸峯計算為4000。

1.3 紫外吸收檢測器

2. 色譜條件

2.1 流動相：甲醇 : 1%乙酸水 = 28:72

2.2 檢測波長：323nm

2.3柱温：室温

試樣製備：1. 稱取供試品

精密吸取該品25mL。

2. 對照品溶液的製備

精密稱取阿魏酸對照品30mg，置50mL量瓶中，加甲醇溶解，並加至刻度，混勻。精密吸收5mL置50mL量瓶中，加甲醇至刻度，混勻，得對照品溶液。

3.供試品溶液的製備

供試品水浴蒸至近幹，加甲醇加熱迴流提取2次，每次50mL，迴流30min，濾過，濾液蒸乾，殘渣加水40mL溶解，以稀鹽酸調pH=1~2，煮沸，放冷，移至分液漏斗中，用乙醚20、10、10、10mL提取4次，合併乙醚液，用2%碳酸鈉20、10、10、10mL提取4次，合併提取液，用乙酸乙酯25mL洗滌，棄去洗滌液，鹼液用稀鹽酸調pH=1~2，以乙醚20、10、10、10mL提取4次，合併乙醚液,40~45℃蒸乾，殘渣精密加甲醇2mL溶解，作為供試品溶液。

注：“精密稱取”係指稱取重量應準確至所取重量的千分之一。“精密量取”係指量取體積的準確度應符合國家標準中對該體積移液管的精度要求。

操作步驟：1. 標準曲線繪製

精密吸取上述對照品溶液2、8、12、16、20μL注入高效液相色譜儀，用紫外吸收檢測器，于波長323nm處測定阿魏酸的吸收值，以進樣量對峯面積繪製標準曲線，進行線性迴歸，得到迴歸方程。

2. 供試品的測定

精密吸取供試品溶液10μL注入高效液相色譜儀，用紫外吸收檢測器，于波長323nm處測定阿魏酸的吸收值，計算出其含量。 ^[1] 

輻射導致的器官衰竭很大程度上是由慢性過氧化損傷引起。輻射對機體造成的損傷分直接損傷和間接損傷兩種，直接損傷即輻射直接引起細胞內一些敏感分子的斷裂；間接損傷則是引起水的輻解導致細胞內活性氧升高進而引起亞細胞結構的改變，因此抗氧化劑被廣泛用於輻射損傷的治療。保護細胞免受活性氧損傷必須保持細胞內穩態的內源性巰基池，尤其是保持谷胱甘肽（GSH）和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）含量的穩定。谷胱甘肽為過氧化氫和脂質過氧化物轉化成水和脂質醇提供還原當量，保護巰基蛋白羣免受氧化損傷。谷胱甘肽生物合成的限速反應則是由穀氨酸鹽—半胱氨酸連接酶（GCL）催化完成，該酶是由一個催化亞單位（GCLC）和一個調節亞單位（GCLM）組成。煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸是組織中一種重要的抗氧化成分，能通過降低谷胱甘肽還原酶和硫氧還蛋白的還原當量維持細胞的氧化還原電位。

阿魏酸作為一種酚類植物成分具有強大的抗氧化活性，對人體健康有着極大的促進作用。阿魏酸可以顯著升高輻射細胞中谷胱甘肽和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸含量，對受輻射內皮細胞產生保護作用。血紅素加氧酶，是一種具有抗氧化作用的酶，它能夠將亞鐵血紅素轉化成膽綠素，最終轉化成抗氧化劑膽紅素，阿魏酸可以很好的調節該酶的表達，從而在輻射防護起到保護作用 ^[2]  。

新陳代謝是生命體的特徵，同時生命體無時無刻不在被活性氧類物質（由分子氧直接或間接地轉化而來的、比分子氧更活潑的分子或自由基）、自由基（又稱遊離基，是指外層軌道含有未配對電子的原子、原子團或特殊狀態的分子）攻擊，這兩種物質都可以直接參與腫瘤形成或者誘發致癌物的產生，使生命體的DNA發生改變，原癌基因被啓動，從而促使機體產生癌細胞降低抗氧化損傷是防治相關疾病的關鍵環節。有研究表明阿魏酸能巧滅自由基，恢復生命體的正常機能，阿魏酸可使生命體產生自由基的酶受到抑制，在此基礎上，還可使清除自由基的酶增加。同時阿魏酸能大大增強醒還原酶、谷化甘化轉硫酶的活性，控制活性酪氨酸酶的比例。研究表明阿魏酸的抗氧化作用顯著，對過氧化氨、超氧自由基、羥自由基、過氧化硝基等都有良好的清除效果。

研究發現，對試驗鼠的巨噬細胞用流行性感冒病毒進行感染後，設置空白對照不做處理，添加阿魏酸和異阿魏酸處理的為試驗組。對結果進行分析可知，試驗組中干擾素的產生下降較快。近年來，有許多關於阿魏酸對感冒病毒（IV）、呼吸道合胞體病毒（RSV）和艾滋病病毒（HIV）都有顯著抑制作用的報道，在同一細胞系中研究阿魏酸對炎症蛋白的作用關係，結果阿魏酸可使該蛋白的產生量急劇減少。其中阿魏酸對艾滋病病毒有抑制作用，從而存在阿魏酸成為未來化學治療劑的可能。猜測阿魏酸對病毒的抑制機理與它能使黃嘌呤氧化酶的活性降低有一定聯繫，是由於這類酶一般能導致一些炎症的發生阿魏酸的抗菌功能猜測主要是由於其對細菌中的N-乙丑轉移酶有較強的抑制作用 ^[3]  。