| 标题 | 花椒麻味物质提取、分离、纯化及生理活性研究进展 |
| 范文 | 边甜甜+司昕蕾+曹瑞+牛江涛+李越峰 摘要：花椒药食两用，市场需求广泛，近年来其麻味物质逐渐受到关注，但由于含量较低，且目前尚未建立麻味等级评价方法、缺乏標准品，对其进行物质基础及生理活性研究十分必要。本文对近年来花椒麻味物质提取、分离纯化及生理活性相关研究进行综述，为花椒开发与利用提供参考。 关键词：花椒；麻味物质；提取；分离；纯化；生理活性；综述 DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2017.12.036 中图分类号：R284.2；R285.5 文献标识码：A 文章编号：1005-5304（2017）12-0133-04 Research Progress in Extraction， Separation， Purification and Biological Activities of Sanshoolin Zamthoxyli Pericarpium BIAN Tian-tian， SI Xin-lei， CAO Rui， NIU Jiang-tao， LI Yue-feng （Key Laboratory of Standard and Quality of Chinese Medicine Research of Gansu， Gansu University of Chinese Medicine， Lanzhou 730000， China） Abstract： As medicine and food plants， the market demand of Zamthoxyli Pericarpium is extensive， and the sanshool in Zamthoxyli Pericarpium is getting attention gradually. However， because of the low content and not establishing rating evaluation method for sanshool and lack of standards， the research on substance basis and physiological activity is necessary. This article reviewed the extraction， separation， purification and biological activities of sanshoolin Zamthoxyli Pericarpium in recent years to provide development and utilization of Zamthoxyli Pericarpium. Key words： Zamthoxyli Pericarpium； sanshool； extraction； separation； purification； biological activities； review 花椒属于芸香科植物，为青椒Zanthoxylum schinifolium Sieb. et Zucc.或花椒Zanthoxylum bungeanum Maxim.的干燥成熟果皮，其主要功效为温中止痛、杀虫止痒[1]。花椒是一种传统药物，但在日常生活中主要作为调味品，其药用研究开发较少。 花椒中的麻味物质具有杀虫、祛风除湿、镇痛、麻醉、抑菌、兴奋等作用[2]。以山椒素为代表的酰胺类物质是花椒麻味的主要来源，也是花椒的重要评价指标，其在花椒果皮及花椒叶中含量较高。目前，花椒麻味物质基础相关研究尚未深入，近年来逐渐受到重视。但2015年版《中华人民共和国药典》对于花椒的质量控制仅提及挥发油的含量，该指标无法全面反映花椒活性成分。花椒麻味物质与花椒的药理作用 基金项目：国家自然科学基金（81460611）；国家教育部科学技术研究重点基金（212186）；甘肃省自然科学基金（1010RJZA212、145RJZA076）；甘肃省财政厅高校基本科研业务费专项基金（2013-2）；兰州市科技局项目（2014-1-188）；甘肃省中医药管理局科研课题（GZK-2015-57） 通讯作者：李越峰，E-mail：lyfyxk@126.com 相似，故对其物质基础及生理活性的研究对花椒的进一步开发利用有十分重要的意义，兹就近年该领域研究作一综述。 1 提取、分离与纯化研究 目前，从花椒果皮中已分离鉴定出25种酰胺类物质[3-11]，此类物质为水溶性但无挥发性的白色晶体，易溶于有机溶剂氯仿、乙酸乙酯，不易溶解于石油醚。此类结晶体不稳定，置于室温可在短时间内变为黄绿色的胶粘状物质。鉴于花椒麻味物质的稳定性较差，故其高纯品极难制备。 目前，花椒麻味物质的主要提取方法包括有机溶剂萃取法、超临界CO2萃取法、超声提取法、溶剂浸提法、微波萃取法等，其中超临界CO2萃取法相关研究较多。 刘雄等[12]研究认为，无水乙醚是提取花椒中的风味成分的最佳有机溶剂，且超临界CO2提取法显著优于有机溶剂提取法。邵杰等[13]用响应面法对花椒油树脂的提取方法进行优化，结果表明，提取温度80 ℃、超声时间5 min、液固比12∶1、乙醇浓度56%、超声输出功率210 W为最佳的提取条件，此时花椒油树脂的平均提取率为33.60%。薛小辉[14]分别用响应面法优化超临界CO2提取法和超声辅助溶剂萃取法提取的工艺条件，得出在最佳工艺条件下前者花椒麻味物质的萃取率为原料的2.2%，而后者的萃取率仅为原料的0.015 6%，可见响应面法优化超临界CO2提取法提取效果较好。孙国峰等[15]通过正交试验对花椒麻味物质CO2超临界萃取的工艺进行考察，结果表明，对花椒麻味物质提取率的影响因素按重要性排序依次为：压力>时间>温度>CO2流量>乙醇夹带剂用量。超临界CO2萃取技术对花椒麻味物质的提取效果较好，与其他提取法比较，其提取物质含量高、杂质少、无溶剂残留，但由于设备成本高，实现工业化生产存在困难。 从花椒果皮中提取出的花椒麻味物质成分较复杂，含有较多杂质如挥发油、色素类，被称为花椒油树脂，因此必须经过一定的處理以除去杂质才能得到纯度较高的花椒麻味物质。目前常采用硅胶柱层析、色谱法、重结晶等多种分离手段而使花椒麻味物质得到有效的分离纯化。付苗苗[4]采取溶剂萃取法，利用酰胺类物质不溶于冷石油醚、在热石油醚中可溶，而挥发油和色素等物质则可溶于冷石油醚中的特性，以加热作为分离手段而得到纯度较高的花椒麻味物质。薛小辉[14]采用超临界CO2提取花椒中的麻味物质，而后将得到的粗提物经过D152树脂脱色、硅胶柱层析、聚酰胺层析和LH-20凝胶层析进行分离，然后对其结构进行分析，确定得到的物质为羟基-α-山椒素或者羟基-β-山椒素，并筛选出了硅胶柱层析和聚酰胺层析的最佳洗脱剂。朱羽尧等[16]根据不饱和酰胺类成分在弱极性溶剂中的溶解度随温度变化而呈现较大差异的特性，采用温差结晶法对超临界CO2萃取得到的花椒油树脂进行纯化，此方法是首次使用简单可行的二次提取和结晶等手段得到高纯度的不饱和酰胺。此外，近年发展起来的高速逆流色谱法也应用于分离纯化花椒的麻味成分[10，17]。 2 检测及麻味强度研究 花椒中的麻味物质性质不稳定，且结构相似、种类多样，这导致花椒麻味物质在样品保存和鉴定检测方面存在诸多困难。近年来，越来越多的现代分析测试技术应用到花椒麻味物质的检测中，目前主要方法有高效液相色谱法、紫外分光光度法、气相色谱法、薄层层析检测、近红外光谱检测法、气质联用检测法以及近期被发现的基于甲醛滴定快速检测方法[18]，以高效液相色谱法最为常用。 花椒麻味物质的麻味强度研究通常以酰胺类物质的总量作为评价指标。Sugai E等[8，19]指出，花椒的麻味强度不仅与酰胺类物质的含量有关，还与其在人体内的感觉阈值存在联系，得出不同种类的酰胺类物质的麻味强度有一定的差异，故不能只用酰胺类物质的总量来反映花椒的麻味强度。张璐璐等[20]研究也表明，花椒麻味强度除了与酰胺总含量相关，与其构成及结构也有密切联系。赵志峰等[21]分析汉源花椒中麻味物质的化学成分，发现鲜、干花椒油中的麻味物质不仅各种化学成分在含量上有所差异，且在种类上也出现变化，导致2种花椒油的麻味强度不同。上述研究表明，对花椒麻味强度的评价不仅在于用定量的方法检测其花椒酰胺的总量，更应深入研究其成分的构成，以得出更为精确的结果。 3 生理活性研究 花椒麻味物质具有抗氧化、杀虫、麻醉、抗炎镇痛、降血脂、除皱、抗癌、祛风除湿等多种作用，引起了广大学者的关注，对其进行生理活性研究对花椒在药用方面的开发利用能起到一定的推动作用。 3.1 抗氧化 Cho E J等[22]指出，可从花椒叶中提取出具有抗氧化作用的物质。游玉明等[23]研究表明，适量的花椒麻素具备一定的抗氧化能力，能有效降低HepG2细胞内的丙二醇含量，增加超氧化物歧化酶活力，但对于DPPH自由基、羟基自由基的清除作用较弱。 3.2 杀虫 聂霄艳等[24]研究了一级、二级麻味素及青椒精油和红椒精油在恒温条件下对赤拟谷盗成虫的触杀、驱避和种群抑制作用，得出2种花椒麻味素对赤拟谷盗成虫均有良好的驱避作用，且呈剂量效应，提示一级麻素在对种群抑制方面能够起到较优的效果。 3.3 麻醉 花椒麻素具有一定的麻醉作用，而其作用也根据酰胺类物质的种类不同体现出不同的特性。如α-山椒素以其较强的麻刺感和灼烧感体现出其辛麻特色，此外它的优点还体现在保持的时间相对较长，γ-山椒素以灼烧感和清鲜感为主，而羟基-α-山椒素则因为会产生刺痛感和麻痹感而与以上2种有所区别。临床上，花椒挥发油和乙醚提取物因其消炎镇痛作用常被作为口腔治疗的安抚剂，如拔牙时用此类物质来麻醉黏膜[25]。Bryant B P等[26]在舌面涂抹上从花椒果皮中提取得到的羟基-α-山椒素，30 s后产生麻刺感，持续10～20 min，表明其确实可产生局部麻醉的作用。更有研究指出，如果以局部麻醉作用作为评价指标，则20%花椒挥发油产生的作用与5%普鲁卡因产生的作用相当。又有学者研究了花椒对嘴唇及舌头的麻醉作用，得出其麻醉的具体原因是由于其起到了激活神经纤维的作用，此种神经纤维主要用于触觉传入，但具体作用神经尚未明确[27]。花椒麻味物质的局部麻醉作用有较大价值，可以将其作为外科小手术的麻醉剂使用，安全可靠。 3.4 抗炎镇痛 研究表明，花椒麻素具有抗炎镇痛的作用[28-29]，可用于治疗炎症疼痛如牙疼和类风湿关节炎。Tsunozaki M等[30]通过研究发现，花椒中的活性物质α-山椒素对细胞和分子有潜在的镇痛作用，用花椒麻味素对炎症大鼠进行治疗可降低其机械灵敏度。通过实验阐明其分子机制，结果表明，花椒麻味素可有效抑制Aδ机械痛觉感受器，此感受器用来调节急性疼痛和炎症疼痛，除此之外，花椒麻味物质还可以通过封锁感觉神经元上的电压门钠离子通道而抑制动作电位的激发，从而达到镇痛目的。 3.5 调节血脂 任文瑾[31]研究花椒精调节体内脂质代谢的机理，通过高脂高胆固醇饲料增加大鼠体重、饲料效率及采食量，引起血脂和肝脂升高，造高脂血症大鼠模型，结果表明，花椒中的挥发油、麻味素及花椒精均可用来调节血脂，其中花椒麻素调节血脂的效果优于其他2种，但是它会对肠道产生损害而使其应用受到了一定的限制。吕娇[32]研究发现，花椒麻味素可通过调节大鼠体内胆固醇的代谢循环从而达到调节血脂的作用，进一步对花椒麻素降低血脂的量-效关系进行考察，得出了最佳的灌胃剂量。 3.6 其他 此外，研究表明花椒麻味物质还有止痒、除皱[33]、抗癌[34]、祛风除湿[35]等生理功能，但相关研究较少，具体作用机制有待进一步研究。 4 小结 花椒中酰胺类物质具有溶于水且不易挥发的物理特性，因此其提取存在一定难度，且在提取工艺的选择方面也存在诸多问题，常规方法不适用。一般经过粗提得到的花椒精油或花椒油树脂中花椒麻味物质的含量较少，大多麻味成分因未提取出而留在残余物中造成浪费。因此，探索可行、有效且麻味物质含量高的提取方法尤为重要。 花椒麻味物质具有多种生理活性，在医药领域有广阔的应用前景，但目前对花椒价值的开发还多限于食用方面，在新药的开发和利用方面仍不足，未充分发挥其优势。鉴于花椒资源丰富，应对其进行更深入、全面的研究，结合其在食用、药用方面的优势开发出适合市场需求的花椒产品。花椒麻味物质因其在医药化工、农药方面的潜在价值，具有较好的开发前景。 参考文献： [1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典：一部[M].北京：中国医药科技出版社，2015：159-160. 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