巨婷婷,劉建芳,李小東
(蘭州信息科技學院,甘肅蘭州730050)
水楊酸(salicylic acid)又稱2-羥基苯甲酸,分子式為C7H6O3,屬于一種脂溶性的有機酸。一種有毒的白色針狀結晶或單斜棱晶,有特殊的酚酸味。由于熔點和沸點較高,所以在空氣中穩定,但是遇到光會逐漸改變顏色。溶解性:易溶于熱水、乙醚、乙醇和丙醇,也易溶于熱苯,微溶于冷水。SA是一種植物界廣泛存在的天然植物,主要作為醫藥工業的原料,通常用于制備阿司匹林水楊酰胺,止痛靈、水楊酸鈉、血防-67等藥物,也用作環氧樹脂固化的催進劑、防腐劑、熒光指示劑、配合掩蔽劑、配合指示劑、化妝品防腐劑、電鍍或化學鍍的絡合劑等,是醫藥工業中非常重要的原料,而且在植物抗藥性方面以及植物的生長發育過程中有著廣泛的調控作用。
在不少植物中都有發現水楊酸的含量,大多數是從楊柳科的植物中提取的。例如:柳樹皮、甜樺樹和白珠樹中含量都較高。除此之外,也會在獼猴桃的果實,咖啡、杏仁果、蘋果、杏果、藍莓(黑莓、小紅莓等)、葡萄、檸檬、胡柚、黃瓜、番茄、楊樹、柳樹以及冬青樹皮里提取。
早在18世紀,人們從柳樹皮中提取水楊酸的方法是將柳樹皮搗碎后,柳樹皮滲出來的汁液里就含有水楊酸。但是這種古老的方法只能粗提純,而不能進一步提純。通過科學的發展,人們可以在實驗室制取水楊酸,具體方法為:將大量的柳樹皮清洗,消毒,切成許多小塊后將其浸泡在水中,并將其加熱至沸騰,保持約20~30min后,趁熱將其撈出或用過濾裝置過濾出殘留的柳樹皮,繼續加熱剩余的溶液,使它的體積減小,質量分數增大,直到溶液底部有白色晶體產生時停止加熱。然后將其溶液放入冷水中降溫,得到的白色晶體即為水楊酸粗品。
張玉[1]以乙醚為有機溶劑從美味獼猴桃布魯諾品種果實中提取水楊酸。該方法的優點是:方法簡便,可以提取和鑒別獼猴桃果實組織中的水楊酸,使雜質與水楊酸得到更好的分離,并且水楊酸的回收率高達96.4%,而其他方法的回收率一般在34.0%~80.7%之間。
蓬蘽懸鉤子又稱覆盆子,其水楊酸含量較高。趙偉偉[2]以覆盆子為試材,通過正交實驗,對覆盆子中兩態(游離態和結合態)水楊酸的提取工藝進行了優化,并測定了生長期覆盆子各器官中水楊酸的含量。通過色譜柱和標準曲線的建立,得出了以乙腈為提取溶劑的游離態水楊酸,通過加入磷酸,超聲15min后,達到最佳工藝條件。以乙醚為提取溶劑的結合態水楊酸,通過加入磷酸,超聲15min后,達到最佳工藝條件。同時也發現了覆盆子果實在發育期水楊酸含量呈下降趨勢,但比成熟期高。
鄧文紅[3]以五角楓葉片為實驗材料,以甲醇為有機溶劑進行預處理,對水楊酸進行定性和定量的分析,通過四種流動相(甲醇-水、甲醇-0.1mol/L醋酸水、甲醇-5%醋酸水、乙腈-5%的醋酸水)對照樣品和水楊酸樣品進行分離測定。結果表明:以乙腈-5%的醋酸水作為流動相的樣品分離結果最理想,通過反相高效液相色譜法測得植物組織中水楊酸的含量達到95%以上。
楊國慧[4]參照張衛[5]的提取方法,通過高效液相色譜法對6種不同生長期和成熟度的樹莓品種進行了測定,結果表明:3個夏果型品種(費爾杜德、美22、DNS22)的樹莓在5月份葉片中水楊酸的含量最高;3個秋果型品種(金秋、秋福、哈瑞太茲)在6月末水楊酸含量最高。
王英磊[6]以乙酸酐和水楊酸為原料,無色透明的低共熔溶劑氯化膽堿-尿素作為催化劑和反應介質,通過兩原料的酰化反應來制取阿司匹林。實驗結果表明:反應溫度、反應時間、水楊酸與乙酸酐物質的量比以及低共熔溶劑氯化膽堿-尿素的用量都對阿司匹林的產率有影響;當反應溫度為80℃,水楊酸與乙酸酐的物質的量比為1∶2.5、低共熔溶劑氯化膽堿-尿素用量1.5g,反應40min時,阿司匹林的產率可達94%。
韓曉光[7]以乙酸酐和水楊酸為原料,碳酸鈉為催化劑,通過傳統加熱法來制備阿司匹林。實驗結果表明:當反應溫度為80℃,水楊酸與乙酸酐的物質的量比為1∶3,0.3g的催化劑下,阿司匹林的最佳產率可達83.26%。
水楊酸用于化妝品的防腐劑,胡靜[8]在參考有關文獻[9~11]的基礎上,通過高效液相色譜法,對樣品進行預處理。實驗結果表明:在實驗過程中,無論是否含有水楊酸,其精密度的測試結果都可以滿足實驗室的要求,而且水楊酸的平均回收率范圍在91.60%~102.4%之間,適用于大批量樣品的日常檢測。
劉霞[12]以三種抗性不同的馬鈴薯為原材料,對其培養4d,當長出七片葉時,分別用0.1、0.5、1.0mg/L的水楊酸噴施于葉片,對其進行離體葉片接種。實驗結果顯示:用0.1和0.5mg/L的水楊酸處理后的“滇薯6號”無任何發病現象,用1.0mg/L水楊酸處理后的“合作88號”抗性與對照組相比明顯增大,經水楊酸處理后的“米拉”植株,與對照組相比,抗性較低。
果實的成熟和凋謝是一個可以控制的氧化過程[13],鄭重祿[14]通過實驗得出結論:涂抹了水楊酸的油桃果實,20min后,油桃果實的呼吸峰值降低,呼吸躍動時間推遲的也較明顯,在常溫下,0.1g/L的水楊酸可以較好的延長油桃的貯藏期。在0~4℃下貯藏用水楊酸處理過的桃果實,其呼吸速率與空白對照組相比較低,在8~10℃下,用水楊酸處理的桃果實呼吸作用被抑制,尤其在成熟后期,抑制效果更為明顯。
魏寶東[15]以錦繡黃桃為原材料,分別在室溫和低溫條件下,將其浸泡在水楊酸中20min后,得出結論:在任何條件下儲藏錦繡黃桃,水楊酸都可以抑制錦繡黃桃的腐爛,維持其更長的新鮮時間。
水楊酸是醫藥工業的主要原料,用于制備阿司匹林、水楊酸鈉、止痛靈、血防-67等藥物。同時也用作化學品防腐劑、配合指示劑、配合掩蔽劑、環氧樹脂固化的催進劑,少量也用于配制動物香型香精等日用香精。水楊酸(阿司匹林以及很多止痛藥里的成分)在臨床實驗上用來降低糖尿病患者長期并發心臟病的風險。最新的研究是要求所有已經有心臟疾病的I型糖尿病患者都要服用,同時水楊酸的治療也被建議當成預防并發癥的方法。因此,水楊酸的提取方法將朝著高收率、更環保、更綠色、更安全和生產成本低的方向發展,應用更加廣泛。