[发明专利]从皂脚中制备阿魏酸的方法

说明书

本发明涉及从皂脚中制备阿魏酸的方法，所述方法包括以下步骤：(1)对皂脚皂化所得的皂化液进行酸处理，获得含有脂肪酸的油相和含有阿魏酸盐的水相；(2)分离油相和水相；(3)从水相中通过酸析分离得到阿魏酸。采用本发明的方法能有效地分离脂肪酸和阿魏酸，且本发明的工艺操作简单，对现有设备无太多的改造，可以快速在工厂实现生产。

技术领域

本发明涉及从皂脚中制备阿魏酸的方法。

背景技术

阿魏酸(Ferulic Acid)的化学名称为4-羟基-3-甲氧基肉桂酸，是桂皮酸(又称肉桂酸，3-苯基-2-丙烯酸)的衍生物之一。阿魏酸的相对分子质量194.19，熔点174℃，微溶于冷水，可溶于热水，易溶于乙醇、甲醇、丙酮，难溶于苯、石油醚，pH稳定性好。

经过多年的研究发现阿魏酸具有多种功能：对中枢神经具有镇静作用；抗血小板凝集和血栓形成；清除体内自由基；抗菌消炎；保护心血管系统；增加免疫力；对中毒后脏器损伤具有保护作用等诸多作用，其药用及食用价值都很好，在医药、食品、化妆品、农药、饲料添加剂等领域有着广泛的用途。

阿魏酸普遍存在于植物界，分布比较广泛。在植物中主要与细胞壁多糖和木质素交联构成细胞壁的一部分，是当归、川芎、阿魏等重要的有效成分之一。其中阿魏酸也普遍存在于稻米中，主要以阿魏酸环木菠萝醇酯和阿魏酸甾醇酯的形式存在，俗称谷维素。在稻米油加工过程中，大部分的谷维素会保留在皂脚中，谷维素含量可以高达30％以上(干基)，因此稻米油的皂脚是生产阿魏酸比较理想的原料。

目前生产阿魏酸的方法主要分为四种：化学合成法、酶水解法、植物组织培养法和碱水解谷维素法。主要文献报道如下：

邓红等(“响应曲面法优化碱水解谷维素制取阿魏酸的工艺”，《食品工业科技》，2013年，第16期)报道了以谷维素为原材料，利用响应面法优化其碱水解制取阿魏酸的工艺。在单因素实验的基础上，以水解时间、碱浓度、底物浓度为影响因素，应用Box-Behnken中心组合方法进行三因素三水平实验，以阿魏酸得率为响应值进行响应面分析。结果表明，碱水解谷维素制取阿魏酸的最佳工艺条件为：水解时间12.5h，碱浓度(NaOH质量分数)为12％，底物浓度6.57mg/mL，阿魏酸得率的理论预测值为72.68％，验证值为71.33％，与预测值相对误差仅为1.89％。

张宸等(“解脂耶氏酵母lip2脂肪酶水解谷维素产生阿魏酸的研究”，《食品工业科技》，2014年，第22期)对解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)脂肪酶水解谷维素产生阿魏酸的酶反应体系进行了研究。实验发现解脂耶氏酵母全脂肪酶粉(105U/mg)在50mmol/LpH7.0 Tris-HCl(含7.5mmol/L黄胆酸钠)，100mmol/L pH6.0磷酸钠缓冲液(含1000U脂肪酶)的体系中，水解产生阿魏酸的得率为2.94％。为了进一步提高脂肪酶水解效率，对解脂耶氏酵母脂肪酶中主要组分lip2脂肪酶基因进行了克隆，整合至毕赤酵母GS115基因组后发酵制取lip2脂肪酶粉(70.1U/mg)，于上述酶解体系中进行水解谷维素实验.实验结果表明阿魏酸产率为2.87％。

Noor Hasyrierah Mohd Salleh等(“Optimization of alkaline hydrolysis ofpaddy straw for ferulic acid extraction”，Industrial Crops and Products，2011年11月，第34卷，第3期，第1635-1640页)通过响应表面方法(RSM)优化稻草的碱水解，以改善阿魏酸的提取率。通过筛选温度、NaOH浓度和提取时间以确定最佳工艺参数。经过优化后，阿魏酸含量从0.518％提高到0.817％(8.17mg/g)。这项研究获得的最佳条件是温度，NaOH浓度和萃取时间为125℃，3.90M，2.30h。