黑胡椒中胡椒堿的提取工藝研究

阮 征，都 平，姜永濤

（1.山東綠葉制藥有限公司，山東煙臺(tái)264003；2.煙臺(tái)大學(xué)，山東煙臺(tái)264005）

黑胡椒中胡椒堿的提取工藝研究

阮 征1，都 平1，姜永濤2

（1.山東綠葉制藥有限公司，山東煙臺(tái)264003；2.煙臺(tái)大學(xué)，山東煙臺(tái)264005）

目的研究黑胡椒中胡椒堿的提取工藝。方法以胡椒堿的提取率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)黑胡椒中胡椒堿提取工藝進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果以正交試驗(yàn)為依據(jù)，并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)條件，確定最終優(yōu)選工藝參數(shù)。結(jié)論本法操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，能從黑胡椒中一次性提取出大部分的胡椒堿。

黑胡椒；胡椒堿；正交設(shè)計(jì)

胡椒（Piper nigrum L.）為胡椒科植物胡椒的果實(shí)。胡椒科植物主要分布在熱帶，胡椒是南方藥材重要資源之一，素有“香料之王的美譽(yù)”［1，2］。胡椒的果實(shí)未經(jīng)炮制稱為黑胡椒，經(jīng)炮制稱為白胡椒。黑、白胡椒二者所含主要成分均為胡椒堿（piperine），但黑胡椒中胡椒堿的含量可高達(dá)5%～9%，而白胡椒中僅含2%，且黑胡椒的價(jià)格比白胡椒便宜，故若要提取胡椒堿，應(yīng)該選用黑胡椒。

胡椒味辛性熱，歸胃、大腸經(jīng)，具有溫中散寒，下氣清痰之功能［3］。用于胃寒嘔吐、腹痛泄瀉、食欲缺乏、癲癇痰多等。同時(shí)，胡椒堿在鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜［4］、抗炎［5］、抗驚厥、殺蟲、抗癌等多方面也有一定的功效［6］。胡椒加工成胡椒堿，可提高附加值數(shù)十倍。近年來(lái)，各種資料文獻(xiàn)上也鮮有關(guān)于胡椒堿的報(bào)道。因此，我們就胡椒堿的開發(fā)做了一些制備方面的研究工作，得到一條經(jīng)濟(jì)實(shí)用，能有效提取胡椒堿的穩(wěn)定工藝路線。

1 儀器與試藥

1.1 儀器 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀Eyela N－1001；SHBⅢ型循環(huán)水式多用真空泵；Spectra System P1000高效液相色譜儀；Spectra 100紫外檢測(cè)器。

1.2 試藥 黑胡椒自安徽亳州，品種（Alisma orientalis Juzep）經(jīng)煙臺(tái)大學(xué)藥學(xué)院生藥室趙燕燕副教授鑒定。胡椒堿對(duì)照品（含量測(cè)定用，中國(guó)藥品生物制品檢定所，批號(hào)：110775－200203）。

2 提取與分離

2.1 不同濃度乙醇作為溶媒 分別選用70%、95%乙醇作為提取溶媒，用水沉淀，濃縮液加氫氧化鈉稀堿水結(jié)晶的方法制備胡椒堿，所用胡椒均經(jīng)過(guò)研缽研磨為粗粉，結(jié)果見表1。從上述試驗(yàn)結(jié)果可以看出，由于70%乙醇含水量多，而胡椒堿不溶于水，濃縮后有大量產(chǎn)物沉淀，提取的胡椒堿中含雜質(zhì)較多，所以優(yōu)選95%乙醇作為提取溶媒。

表1 不同濃度胡椒堿提取工藝比較

2.2 酸化對(duì)提取效果的影響 從文獻(xiàn)中查到，生物堿及其鹽類易溶于甲醇或乙醇，由于胡椒堿屬弱堿性生物堿，難以以穩(wěn)定鹽類存在于植物中［8］。根據(jù)上述性質(zhì)，嘗試先以酸酸化，將其變成鹽類，再用乙醇提取。濃縮后調(diào)pH值為12，使其變?yōu)橛坞x型，加水沉淀，試驗(yàn)結(jié)果見表2。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，加酸將生物堿變成鹽類并不能顯著提高收率，因此加酸可省去。

表2 加入少量乙酸從胡椒中提取胡椒堿的試驗(yàn)結(jié)果

2.3 脫脂對(duì)提取效果的影響 醇提物一般含有大量的油性成分，加水沉淀后油性物會(huì)沉淀下來(lái)，最終導(dǎo)致所得產(chǎn)品較黏，為了考察脫脂后油性物的殘留，我們進(jìn)行了下面的試驗(yàn)：100 g胡椒粉加300 mL石油醚回流2 h，將石油醚層蒸干后得黑色油狀物。殘?jiān)鼡]干溶劑后，加600mL乙醇回流提取2 h，提取液平分2份，一份直接蒸干，仍為黑色粘膏物（3.1 g），另一份加氫氧化鈉溶液調(diào)pH至13左右，沉淀得黃色結(jié)晶（0.9 g），抽濾，母液蒸干后仍為黑色膏狀物。上述試驗(yàn)說(shuō)明了石油醚不能完全除去藥材油性雜質(zhì)，并考慮后續(xù)的結(jié)晶工序能排出油性的干擾，所以醇提之前沒有必要用石油醚脫脂。

2.4 胡椒堿結(jié)晶鑒別 分別取胡椒堿結(jié)晶與胡椒堿對(duì)照品，配成10 mg·mL－1的溶液，參考文獻(xiàn)［9，10］

色譜條件，進(jìn)樣分析，試驗(yàn)結(jié)果見圖1、2。樣品與對(duì)照品高效液相色譜（HPLC）保留時(shí)間基本一致，可以鑒定黃色結(jié)晶主要成分為胡椒堿。

圖1 胡椒堿對(duì)照品HPLC圖譜

圖2 胡椒堿結(jié)晶HPLC圖譜

2.5 正交試驗(yàn)優(yōu)化提取工藝

2.5.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案 選擇提取時(shí)間、溫度、藥材粉碎度、溶媒倍數(shù)作為參考因素，以胡椒堿的提取率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，用以L9（34）正交設(shè)計(jì)表安排試驗(yàn)。所選因素水平及正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，結(jié)果見表3。

表3 因素水平及正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案

2.5.2 正交試驗(yàn)樣品制備 取黑胡椒粉末100 g，精密稱定，按表3安排的正交試驗(yàn)條件加熱提取，過(guò)濾，取續(xù)濾液，按藥材質(zhì)量與濃縮液體積比為1∶1的比例濃縮提取液，濃縮液pH調(diào)至12左右，加1倍量的水，結(jié)晶。

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

由表4可見，以綜合評(píng)分為標(biāo)準(zhǔn)，所選因素水平范圍內(nèi)，A2、B3、C3、D3這4個(gè)因素的水平較好，但各因素影響程度相近，可從降低成本、能源消耗及方便操作來(lái)考慮優(yōu)選最適水平：過(guò)30目篩的藥材中加入5倍量的乙醇，70℃提取2 h。為進(jìn)一步考察優(yōu)選工藝的可靠性和穩(wěn)定性，取3份藥材按上述優(yōu)選工藝進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，平均提取率為3.05%。驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表明，該優(yōu)選工藝穩(wěn)定可靠。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)以胡椒堿得率為指標(biāo)，并針對(duì)指標(biāo)間的差異分析進(jìn)行綜合評(píng)分及統(tǒng)計(jì)分析，在此基礎(chǔ)上優(yōu)選胡椒堿的提取工藝，可以更有效地控制生產(chǎn)過(guò)程，從根本上保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

［1］ 呼日樂(lè)巴根.胡椒堿的藥理作用研究概況［J］.中國(guó)民族醫(yī)藥雜志，2009，2：68－69.

［2］黃循精，黃艷.世界胡椒產(chǎn)銷情況分析［J］.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)，2010，4（4）：47－48.

［3］劉屏，索婧俠，于騰飛.胡椒堿藥理作用的研究進(jìn)展［J］.中國(guó)藥物應(yīng)用與監(jiān)測(cè)，2007，4（3）：7－9.

［4］宋娜麗，包·照日格圖，萬(wàn)春平.胡椒堿的生物活性研究進(jìn)展［J］.云南中醫(yī)中藥雜志，2010，31（9）：76－77.

［5］Lee EB，Shin KH，WooWS.Pharmacological study on piperine［J］.Arch Pharm Res，1984，7（2）：127－132.

［6］韋琨，竇德強(qiáng)，裴玉萍，等.胡椒的化學(xué)成分、藥理作用及與卡瓦胡椒的對(duì)比［J］.中國(guó)中藥雜志，2002，27（5）：328－333.

［7］仝其根，黃少婷，周敏.提取分離胡椒油及胡椒堿的研究［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工，2008，7：219－221.

［8］姚新生.天然藥物化學(xué)［M］.第3版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2002.

［9］國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典2010版（一部）［S］.北京：中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2010.

［10］范秀玉，尹愛群，蘇維國(guó)，等.胡椒中胡椒堿含量測(cè)定方法的研究［J］.中國(guó)藥品標(biāo)準(zhǔn)，2004，5（5）：28－30.

Studies on extraction for piperine in Piper nigrum L.

RUAN Zheng1，DU Ping1，JIANG Yong-tao2
（1．Shandong Luye Pharmaceutical Co．，Ltd．，Yantai264003，China；2．Yantai University，Yantai264005，China）

ObjectiveTo establish an extraction technology of piperine from Piper nigrum L.MethodsBased on evaluation of piperine extraction yield，the extraction process was optimized.ResultsBased on the orthogonal experiment and actual production condition，the final selection process parameterswere confirmed.ConclusionThemethod was simple and economic，which can extractmost piperine at one time.

Piper nigrum L.；Piperine；Orthogonal test

R284.2

A

2095－5375（2015）08－0442－003

阮征，男，工程師，研究方向：新藥研究（化學(xué)合成），E－mail：ruanzheng＠luye.cn

姜永濤，男，副教授，研究方向：天然藥物新藥研究，Tel：0535－6706025，E－mail：yongtao＠luye.cn