一、阿魏引言
阿魏酸及其衍生物性質穩定且抗氧化效果較好，酸及生物食品主要被應用於心腦血管疾病及減少白細胞等藥品的其衍基本原料中，近年來化妝品領域中在抗衰老、添加美白等研究方麵也陸續有產品問世。剂领究进目前在食品添加劑領域的域研應用主要處於小範圍的研究，沒有大規模的阿魏普及產品問世，對於主要的酸及生物食品研究方向抗氧化劑、食品香料以及食品交聯劑的其衍研究也隻是起步階段，新品研究技術手段和產品開發能力等都不完善，添加所以如何將處於理論的剂领究进研究成果應用於實踐中以及開發更多有生產價值的產品一直是熱點話題。所以本綜述主要介紹了阿魏酸及其衍生物的域研性質和合成方法，並簡單闡述在食品添加劑領域的阿魏研究進展，為進一步的酸及生物食品研究提供參考。
1、其衍阿魏酸性質及來源
阿魏酸（ferulicacid，簡稱FA），其化學名稱是4-羥基-3-甲氧基肉桂酸，分子式：C10H1004，分子量：194.19，熔點：174℃。阿魏酸有兩種結構分為順式和反式，在研究中所用大多為反式阿魏酸。順式阿魏酸呈白色油狀其結構如圖1所示；反式阿魏酸呈白色至微黃色結晶狀其結構如圖2所示。阿魏酸有較強的光敏性及較好的抗氧化性，易溶於極性溶劑且穩定性較好如乙醇、乙醚等，微溶或難溶於非極性溶劑如苯等。
1856年，奧地利科學家在研究傘形科植物分離提取時首先發現阿魏酸，此後的研究發現魏酸普遍存在於植物中，是一種含量豐富的酚類化合物。在植物細胞壁中，阿魏酸與多糖及木質素交聯構成致密的細胞壁骨架。近年來研究發現甜菜粕、穀殼、米糠、麥麩等食品加工材料和農業生產廢棄物中也含有一定量的阿魏酸，這為阿魏酸食品級的研究利用及廢棄物的開發利用提供了新的發展方向。阿魏酸的性質穩定，毒性較低且隨著人們對食品、生活用品安全性的極高關注使得阿魏酸的工業生產需求日益增高，對於阿魏酸的製備技術也要求高效，安全。目前，對於阿魏酸的製備有三條途徑：自然植物提取、生物合成、化學合成。
2、自然植物提取
從自然植物中獲取阿魏酸的方法有組織培養、堿解法以及酶水解法三種常見的方法。最初研究發現，使用含有阿魏酸的天然植物進行組織培養可以獲取高含量的阿魏酸。例如將甜菜和玉米的組織細胞進行懸浮培養，可以得到阿魏酸蔗糖酯和阿魏酸葡萄糖酯等。用筋骨草的組織細胞進行培養，也可以得到高含量的阿魏酸。此方法溫和，而且產物多為遊離態，但由於培養工藝複雜，且耗時較長，不利於工業上實現大規模生產。
植物細胞壁中含有以酯形式存在的阿魏酸，但是由於其與多糖及木質素交聯致密，很難輕易獲取，前期有研究在通氮的條件下使用0.5％的NaOH短時間堿解可獲取大部分的阿魏酸，一般可用來測定阿魏酸的含量。目前工業上多使用高濃度的堿水解穀維素再酸化後製備阿魏酸，此法產量高，經濟成本較低，但是堿液成分複雜且副產物較多，增大了後期分離提純的難度，易造成環境汙染，所以對追求安全、綠色且低廉的生產技術一直迫在眉睫。
近幾年陸續有研究使用阿魏酸酯酶及其他輔助酶係，利用酶的高特異性水解植物細胞壁釋放結合的阿魏酸，工藝簡單，條件溫和且發酵底物多為農業加工廢棄物，節約經濟成本，對環境汙染小，但是易受環境影響。
3、生物合成
生物合成法是利用微生物分泌的酶類化合物，將以酯類複合形式存在的阿魏酸釋放出來成為遊離態的一種綠色、安全的清潔方法。最早研究發現使用丁子香酚肉桂酸酯，利用微生物水解得到阿魏酸。但是用於工業生產工藝尚不成熟。
4、化學合成
阿魏酸的化學合成方法有兩種，一是Wittig—Hormer反應，二是Knoevenagel反應。這兩種反應都是以香蘭素為反應物。Wittig—Hormer有機反應是在強堿性的作用下使亞磷酸三乙酯乙酸鹽和乙酰香蘭素反應，然後用濃鹽酸調節PH得到阿魏酸。但是由於反應過程中使用強堿，會造成產物不純，並且汙染環境。
Knoevenagel有機反應是將香蘭素和丙二酸在以吡啶為溶劑的體係裏發生縮合反應反，並加入少量的苯胺和呱啶作為催化劑生成阿魏酸。最後得到的產物為順式和反式兩種阿魏酸的混合物，所以後期分離提純的工作量較大。此方法周期短，成本低，可持續生產，但在反應過程中丙二酸易分解，使用量增多，而且催化劑具有毒性，所以這種方法的實際應用受到很大限製。
二、阿魏酸衍生物種類及合成方法
阿魏酸性質穩定且抗氧化效果較好，但是由於其分子結構使其脂溶性和水溶性較差，在工業生產應用上不能更好的發揮價值，所以為了提高阿魏酸的實際應用價值，對於阿魏酸衍生物的研究開發也日益成為熱點。在阿魏酸的分子結構中存在酚羥基，羧基，烯鍵和芳環四個活性基團，可以分別對其進行改性，生成相應的衍生物。
通過對阿魏酸活性基團的改性研究，目前能生成五類阿魏酸衍生物，分別是酰胺類衍生物、酯類衍生物、醚類衍生物、酮類衍生物、芳環取代基衍生物。這些衍生物不僅能保持阿魏酸原有的抗氧化等特性，還具有一些阿魏酸本身不具備的特性。阿魏酸分子結構中活性基團較多，可發生反應生成新的衍生物的種類也較多，但是目前研究最多的是阿魏酸酯類衍生物和酰胺類衍生物。
1、阿魏酸酯類衍生物及合成方法
阿魏酸酯類衍生物是阿魏酸衍生物中合成種類最多、研究最廣的化合物。目前合成酯類衍生物的方法主要分為兩類化學合成、生物催化。具體包括：直接酯化法、N，N一二環己基碳二亞胺（DCC）與4一二甲胺基吡啶（DMAP）催化法、超聲波與微波合成法、酰氯法、酯交換法、生物合成法及Knoevenagel縮合法。
不僅阿魏酸酯類衍生物，大多數阿魏酸衍生物都可以通過化學合成法和生物催化合成法生成。化學合成法可合成大多數種類的阿魏酸衍生物，但是化學合成法有很多限製，如反應多在強堿或極性試劑的條件下進行、對產物的破壞性較大、造成的副產物多、環境汙染嚴重、合成具有生理活性的天然活性成分的類似物較難等問題。生物催化法是近年來新興的廣大生物學家和科學家都致力研究的一種清潔、高效的產衍生物的研究方法。利用酶專一性催化可以有目標的合成有天然活性成分的阿魏酸衍生物，並且對環境的汙染小，能耗少，但是需要結合高效的提取方法，所以限製了在工業實際生產上的應用，目前用酶催化合成阿魏酸衍生物的進展依舊停留在實驗室的研究階段。李泉薈等以Novozym435脂肪酶為催化劑，催化玉米澱粉和阿魏酸乙酯合成阿魏酸澱粉酯，在異辛烷為反應介質時產物最大取代度為0.031，阿魏酸基團質量分數為3.6％。何粉霞等以丁酮為反應溶劑，采用脂肪酶催化的酶法來製備阿魏酸葡萄糖酯。阿魏酸轉化率為30.82％。陳琳琳等用脂肪酶Novozym435催化合成阿魏酸油酸甘油酯，在最佳溶劑甲苯中，阿魏酸油酸甘油酯的產率為41.08％，脂肪酶相對酶活保持在50％以上。劉強等先將阿魏酸經乙酰化後與氯化亞碸反應合成乙酰阿魏酰氯，以丙酮為反應溶劑再合成乙酰阿魏酸丹皮酚酯，產率為62.8％。
2、阿魏酸酰胺類衍生物
酰胺類衍生物合成方法有堿催化法、酰氯化法、化學試劑法和近幾年新生的生物催化法。
前兩種方法需先將阿魏酸的羥基保護，化學試劑法使用DCC或EtN=C=N（CH2）3YMe2等試劑使羧基原位活化後再與氨或胺基衍生物作用生成酰胺類化合物。生物催化法需注意生物酶的選擇，反應物質的選擇和水份的控製。
Liu等人以二氯甲烷為反應溶劑，在三乙胺作用下將氯化後的苯丙酸酰與不同羥胺反應合成包括阿魏酸酰肟類化合物在內的一係列苯丙素衍生物。生物活性評估顯示，大多數合成的衍生物具有有效的抗乙肝病毒活性。
張海龍心等人利用Perkin反應，以無水醋酸鈉作為香蘭素和醋酸酐反應的催化劑，先合成乙酰阿魏酸，再製備好的乙酰阿魏酸和氯化亞碸為原料合成乙酰阿魏酰氯。以氯仿為溶劑在縛酸劑三聚磷酸鈉的輔助下，酰氯分別與薄荷醇以及冰片反應，製備乙酰阿魏酸薄荷醇酯和乙酰阿魏酸冰片酯，產率分別為78.5％、74.2％。
Liu等人合成了一係列含叔胺側鏈的阿魏酸苯酰胺衍生物，通過對構效關係的研究發現，將阿魏酸的酰胺結構水解或者將酰胺基團用乙酯代替，抗乙酰膽堿酯酶作用活性顯著下降。碳鏈連接的叔胺基團相對於阿魏酸分子結構對涪陛有不同的抑製效果，苯酰胺類衍生物有明顯的抑製作用。
2017年，wang等人通過四步反應將阿魏酸中引入酰腙基團，通過添加不同類型的取代基來合成一係列目標衍生物，並檢測衍生物對煙草花葉病毒的抵抗能力。結果表明含有酰腙類的衍生物大部分都具有抗病毒活性，其中尤其是D4（D4：R1=PhCH2，R2=2-CH）衍生物的抗病毒活性最強達到94.2％。四步反應目標化合物合成路線如圖1所示。
楊采風以漆酶為催化劑，將阿魏酸等酚酸類物質和殼聚糖進行改性，合成殼聚糖羥基肉桂酸衍生物。殼聚糖阿魏酸衍生物能明顯降低殼聚糖黏度，將未處理過的殼聚糖黏度14mPa·S降低到10mPa·S。並對桑青枯病病菌的生長也有明顯的抑製作用。
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