花椒生物堿提取、含量測定及藥理作用研究概述

邊甜甜 辛二旦 張愛霞 司昕蕾 李越峰

摘要：花椒性溫味辛，藥食兩用，其生物堿成分具有廣泛藥理作用，在藥品及食品方面有較好的開發(fā)前景。我國花椒資源豐富，深入研究其有效成分將推動產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型及提升。本文對花椒生物堿的提取、含量檢測及藥理作用研究現(xiàn)狀進(jìn)行梳理，為花椒的高效利用提供參考。

關(guān)鍵詞：花椒；生物堿；提??；含量測定；藥理作用；綜述

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2018.11.033

中圖分類號：R285.5；R284.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1005-5304（2018）11-0135-03

Abstract： The property of Zanthoxyli Pericarpium is warm and the taste is spicy， which can be used as food as well as medicine. Its alkaloids have a wide range of pharmacological activity and have good prospects for development in medicine and food. The resources of Zanthoxyli Pericarpium in China are abundant， and the intensive research on its active ingredients can promote the transformation and upgrading of industrial economy. This article reviewed the research status of extraction， content determination and physiological activity of alkaloids from Zanthoxyli Pericarpium， in order to provide references for efficient use of Zanthoxyli Pericarpium.

Keywords： Zanthoxyli Pericarpium； alkaloid； extraction； content determination； physiological activity； review

花椒為蕓香科植物青椒Zanthoxylum schinifolium Sieb. et Zucc.或花椒Zanthoxylum bungeanum Maxim.的干燥成熟果皮，主要功效為溫中止痛、殺蟲止癢[1]。目前，花椒藥效物質(zhì)研究主要集中在揮發(fā)油、酰胺和生物堿方面。生物堿作為花椒主要活性物質(zhì)，其組成豐富，主要有喹啉衍生物、異喹啉衍生物、喹諾酮衍生物及苯并菲啶衍生物[2]，具體包括白屈菜紅堿、白鮮堿、茵芋堿、香草木寧堿等[3-4]，具有抗炎、鎮(zhèn)痛、抗病毒、抗腫瘤、抗血小板凝結(jié)、抗氧化等藥理作用[5]。茲就花椒生物堿的提取、含量檢測及藥理作用研究現(xiàn)狀進(jìn)行梳理，為花椒的高效利用提供參考。

1 提取

提取是中藥有效成分研究的基礎(chǔ)，選擇合理的提取方法將獲得更多的目標(biāo)產(chǎn)物，對后期研究具有重要的意義?；ń飞飰A的提取多采用乙醇作為溶劑。

關(guān)榮琴[6]設(shè)計單因素和正交試驗對乙醇提取花椒生物堿的各因素進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)提取因素對花椒生物堿提取率影響作用為乙醇濃度>pH值>提取溫度>提取時間，并得出最優(yōu)條件為70%乙醇溶劑、料液比1∶20、溫度60 ℃、pH值為3、提取3 h，得率可達(dá)0.889 8%。王雅等[7]采用超聲波輔助法，響應(yīng)面法考察花椒生物堿提取率的影響因素，得出最優(yōu)條件為79%乙醇、料液比1∶16 g/mL、超聲功率233 W、提取時間11 min，得率可達(dá)1.19%。張丙云等[8]采用響應(yīng)面法對花椒果皮中生物堿的提取條件進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)在液固比22∶1、超聲功率250 W條件下用超聲輔助雙水相體系提取花椒果皮46 min最優(yōu)，生物堿得率為18.87 mg/g，在得率和純度方面均高于回流提取法，提示超聲波輔助溶劑提取效果較好，可將二者結(jié)合用于花椒生物堿提取。

一些研究將花椒生物堿和揮發(fā)油作為指標(biāo)，探索同時提取2種有效物質(zhì)。石雪萍等[9]采用水蒸氣蒸餾法同時提取花椒精油和水溶性生物堿，得出料液比1∶15、浸泡時間3 h、pH值為2、提取3 h條件下花椒精油和生物堿得率最高，分別為3.25 mL/g、4.36%。吳素玲等[10]將漂燙殺青處理后的新鮮青花椒和干花椒作為原料，對其生物堿和精油采用3種方法同步提取，酸性染料比色法測定提取液的總生物堿含量，發(fā)現(xiàn)3種方法花椒精油得率無明顯差異，而采用不同的方法提取生物堿得率存在差異，其中微波干法提取精油后用75%乙醇滲漉法提取生物堿較為理想。

此外，花椒生物堿的提取方法還有索氏提取法[11]、超臨界CO2萃取法、大孔樹脂法[12]等。上述研究提示，若目標(biāo)產(chǎn)物僅為花椒生物堿，可采用超聲提取法，該方法簡單方便且提取率高；若目標(biāo)產(chǎn)物包括花椒揮發(fā)油等多種有效成分，可將揮發(fā)油和生物堿的提取方法相結(jié)合。此類研究提高了花椒有效成分的綜合提取率，使資源得到高效利用。

2 含量測定

關(guān)榮琴等[13]采用酸堿滴定法測定不同品種花椒中的生物堿含量，并建立花椒生物堿提取液的紫外掃描圖譜，比較花椒和青椒生物堿差異，推測出2種花椒中的生物堿成分部分相同，為不同來源花椒指紋圖譜的建立研究奠定了基礎(chǔ)。李洋等[14]將完整花椒顆粒作為研究對象，采用近紅外光譜分析技術(shù)對其所含生物堿及揮發(fā)油進(jìn)行定量分析，對花椒品質(zhì)評價及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立具有一定意義。

酸性染料比色法常用來檢測花椒中生物堿的總量，較酸堿滴定法操作簡單，且能在一定程度上控制人為因素所導(dǎo)致的誤差。任振華[15]采用該方法對不同種質(zhì)的花椒生物堿含量進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)韓城的大紅袍花椒總生物堿含量最高，達(dá)2.951 mg/g，得出花椒生物堿在果實發(fā)育初期含量處于較高水平，而在果實成熟后期會有所降低，并采用高效液相色譜法對花椒中的生物堿單體吳茱萸次堿、小檗紅堿和乙氧基白屈菜紅堿進(jìn)行測定。吳素玲等[16]對酸性染料比色法測定花椒中生物堿含量方法進(jìn)行改進(jìn)，通過測定本底的吸收值校正測定結(jié)果，排除生物堿外的化合物在紫外區(qū)產(chǎn)生強吸收的干擾，使結(jié)果更準(zhǔn)確。

此外，還可采用薄層熒光掃描法、高效毛細(xì)管電泳法等進(jìn)一步測定花椒中生物堿含量。目前，花椒生物堿含量測定研究多立足于生物堿總量的測定，而對于其具體藥效單體指標(biāo)的含量測定研究報道較少，可作為今后研究的重點。

3 藥理作用

3.1 抗炎鎮(zhèn)痛

花椒生物堿具有抗炎鎮(zhèn)痛作用。Tsunozaki M等[17]發(fā)現(xiàn)花椒可用于治療牙疼和類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎，通過抑制Aδ機(jī)械痛覺感受器來達(dá)到止痛的作用而被稱為“牙疼樹”。石雪萍等[18]研究花椒生物堿的鎮(zhèn)痛和抗炎作用，發(fā)現(xiàn)中濃度花椒生物堿對小鼠因熱刺激而引起的疼痛具有較強抑制作用，高濃度花椒生物堿對熱刺激引起的疼痛和二甲苯所致小鼠耳腫脹均有較強的治療效果。劉宏超[19]研究花椒水煮液對炎癥大鼠的鎮(zhèn)痛作用，發(fā)現(xiàn)花椒水煮液可明顯延長炎癥大鼠后爪縮爪反應(yīng)潛伏期，從而達(dá)到鎮(zhèn)痛效果，其中茵芋堿等生物堿成分可促進(jìn)其鎮(zhèn)痛作用。提示花椒生物堿抗炎鎮(zhèn)痛作用較明顯，可考慮用于抗炎鎮(zhèn)痛類新藥開發(fā)。

3.2 抗腫瘤

葉白寬等[20]發(fā)現(xiàn)，青花椒中的青花椒堿具有抗腫瘤作用。白錦雯等[21]采用藥物誘導(dǎo)肝癌造模，流式細(xì)胞術(shù)觀察青椒堿對肝細(xì)胞DNA合成的影響，得出青椒堿可通過抑制癌前病變肝細(xì)胞的DNA合成，阻止細(xì)胞分裂，對實驗性肝癌具有治療作用。另有研究報道，花椒對白血病有一定的治療效果，抗癌效果較強，尤其對病毒所引起的癌癥效果顯著[22]。

3.3 選擇性抑菌

楊純瑜[23]發(fā)現(xiàn)，花椒果皮中含有茵芋堿、青椒堿和白鮮堿，藥理實驗結(jié)果表明，花椒水提物可抑制星形奴卡氏菌的生長。關(guān)榮琴[6]選用濾紙片法對花椒生物堿的抑菌作用進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，當(dāng)濃度低于5.9 mg/mL時花椒生物堿的抑菌活性相對較弱，當(dāng)其濃度達(dá)到23.6 mg/mL時抑菌效果較好，抑菌圈直徑可達(dá)到20.2 mm，提示花椒生物堿對金黃色葡萄球菌具一定敏感度。上述研究提示，花椒生物堿具選擇性抑菌作用，對防腐劑等產(chǎn)品開發(fā)具有一定意義。

3.4 抗氧化

王雅等[7]研究花椒生物堿抗氧化和抑制酪氨酸酶的活性，發(fā)現(xiàn)花椒生物堿對DPPH自由基清除和抑制酪氨酸酶活性的半抑制濃度分別為0.059 9、1.212 mg/mL，提示花椒生物堿可在一定程度上對DPPH自由基清除和抑制酪氨酸酶活性產(chǎn)生作用。

3.5 其他

花椒生物堿具有止癢[18]、抗血小板凝集作用[24]。此外，Yang G H等[25]發(fā)現(xiàn)，花椒屬植物所含白屈菜生物堿和喹啉類生物堿可對乙肝病毒產(chǎn)生抑制作用。提示花椒生物堿所含的相同成分可能具有類似作用，尚待進(jìn)一步研究。

4 展望

我國花椒資源豐富，種類繁多。近年來國內(nèi)外對于花椒的研究越來越多，其作為傳統(tǒng)中藥的地位逐漸受到重視，花椒從藥用資源和使用安全的角度均具有較大優(yōu)勢。鑒于花椒廣泛的藥理作用，其醫(yī)藥方面的開發(fā)前景良好。生物堿為花椒的主要活性成分之一，對其深入研究有利于充分發(fā)揮花椒價值，開發(fā)高附加值產(chǎn)品。

花椒主要活性成分揮發(fā)油、酰胺和生物堿均具有較好鎮(zhèn)痛抗炎、抗菌作用，因此，探索能同時高效提取揮發(fā)油、酰胺和生物堿的方法，將成為花椒資源高效利用的新切入點。此外，后續(xù)研究可考慮提取、分離、鑒定發(fā)揮主要作用的有效物質(zhì)，從而富集花椒的有效成分，開發(fā)出具有相關(guān)藥效的產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)：

[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典：一部[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2015：159-160.

[2] 吳素蕊，闞建全，劉春芬.花椒的活性成分與應(yīng)用研究[J].中國食品添加劑，2004（2）：75-78.

[3] 石雪萍，李小華，楊愛萍.花椒有效成分以及開發(fā)利用研究進(jìn)展[J].中國調(diào)味品，2012，37（7）：6-9.

[4] 趙秀玲.花椒的化學(xué)成分、藥理作用及其資源開發(fā)的研究進(jìn)展[J].中國調(diào)味品，2012，37（3）：1-5.

[5] 袁海梅，邱露，謝貞建，等.花椒屬植物生物堿類成分及其藥理活性研究進(jìn)展[J].中國中藥雜志，2015，40（23）：4573-4584.

[6] 關(guān)榮琴.花椒生物堿成分分離、感官評定及藥理作用研究[D].長春：吉林大學(xué)，2011.

[7] 王雅，趙春萌，謝婕，等.花椒生物堿提取工藝及抗氧化、抑制酪氨酸酶活性研究[J].食品工業(yè)科技，2014，35（20）：303-307.

[8] 張丙云，魏俊青，郭濤，等.超聲輔助雙水相體系提取花椒果皮總生物堿研究[J].食品工業(yè)科技，2015，36（1）：202-206.

[9] 石雪萍，張宇思，張衛(wèi)明.水溶性花椒生物堿及精油同時提取工藝研究[J].食品科學(xué)，2009，30（10）：74-76.

[10] 吳素玲，孫曉明，陳文華，等.花椒生物堿與精油的同步提取方法比較[J].中國野生植物資源，2016，35（2）：10-13.

[11] 茍建霞，解勝利，王廣慢.花椒中總生物堿的提取[J].光譜實驗室， 2013，30（2）：972-975.

[12] 馬英姿，王平，楊波華.蜆殼花椒總生物堿的提取工藝[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2009，29（2）：68-72.

[13] 關(guān)榮琴，石雪萍，張鳴鏑，等.不同品種花椒生物堿含量測定及光譜學(xué)特性分析[J].中國野生植物資源，2010，29（3）：34-36.

[14] 李洋，魏安智，楊途熙，等.花椒生物堿和揮發(fā)油含量的近紅外光譜無損檢測[J].食品工業(yè)，2012，33（5）：122-125.

[15] 任振華.不同種質(zhì)花椒生物堿的含量分析[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2013.

[16] 吳素玲，孫曉明，金敬紅，等.乙醇滲漉法提取青花椒生物堿的工藝參數(shù)[J].中國野生植物資源，2015，34（5）：1-3.

[17] TSUNOZAKI M， LENNERTZ R C， VILCEANU D， et al. A ‘toothache tree' alkylamide inhibits Aδ mechanonociceptors to alleviate mechanical pain[J]. J Physiol，2013，591（13）：3325-3340.

[18] 石雪萍，張衛(wèi)明，張鳴鏑，等.花椒總生物堿鎮(zhèn)痛、抗炎、止癢作用研究[J].中國野生植物資源，2011，30（1）：46-49.

[19] 劉宏超.花椒水煮液對炎癥痛大鼠模型疼痛的影響[J].中國老年學(xué)雜志，2016，36（23）：5829-5831.

[20] 葉百寬，張穎，何基淵，等.青椒堿對大鼠肝癌細(xì)胞逆轉(zhuǎn)影響的實驗研究[J].北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報，1996，19（增刊）：32-35.

[21] 白錦雯，張穎，吳菁.青椒堿對DEN誘發(fā)大鼠肝癌抑制作用的流式細(xì)胞光度術(shù)分析[J].北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報，1999，22（6）：34-35.

[22] 梁輝，趙鐳，楊靜，等.花椒化學(xué)成分及藥理作用的研究進(jìn)展[J].華西藥學(xué)雜志，2014，29（1）：91-94.

[23] 楊純瑜.中國花椒屬的藥用植物[J].中草藥，1992，23（1）：45.

[24] TSAI L， LIN W Y， TENG C M， et al. Coumarins and antiplatelet constituents from tne root bark of Zanthoxylum[J]. Planta Med， 2000，66（7）：618-623.

[25] YANG G H， CHEN D F. Alkaloids from the roots of Zanthoxylum nitidum and their antiviral and antifungal effects[J]. Chem Biodiwers，2008，5（9）：1718.