王宇軒，石玉瓊，朱金花

(河南大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，河南 開封 475004)

《中華人民共和國藥典》2015版[1]記載，吳茱萸為蕓香科植物吳茱萸 Euodia rutaecarpa (Juss.) Benth.、石虎 Euodia rutaecarpa (Juss.) Benth.var.officinalis (Dode) Huang 或疏毛吳茱萸Euodia rutaecarpa (Juss.) Benth. var. Bodinieri (Dode) Huang的干燥近成熟果實(shí)，別名“吳萸”、“茶辣”、“辣子”、“臭辣子”、“吳椒”、“臭泡子”.其呈球形或略呈五角狀扁球形，氣芳香濃郁，味辛辣而苦，有散寒止痛，降逆止嘔，助陽止瀉的功能.近代醫(yī)學(xué)研究也表明，吳茱萸具有很高的藥理價值，可強(qiáng)心、調(diào)節(jié)血壓、舒張血管、抑制腫瘤等[2].吳茱萸中有效成分類型較多，其中以生物堿與檸檬苦素類化合物為主要有效成分；而生物堿中又以吳茱萸堿、吳茱萸次堿為主[3](兩種生物堿的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示).研究表明，吳茱萸堿具有誘導(dǎo)多種癌細(xì)胞凋亡[4-6]、舒張子宮平滑肌治療痛經(jīng)[7]、降低血脂[8]的功效；吳茱萸次堿具有保護(hù)心血管[9-10]、緩解胃黏膜損傷[11]、治療腸炎的功效[12].因此，這兩種生物堿具有很高的研究價值.為提高吳茱萸藥材的利用率，降低制藥成本，進(jìn)一步推動對于吳茱萸藥材的現(xiàn)代化利用，研究者們從提高吳茱萸堿和吳茱萸次堿的提取率入手，不斷地對吳茱萸堿和吳茱萸次堿的提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，本文對吳茱萸堿和吳茱萸次堿的提取工藝方面的研究進(jìn)行綜述，為以后吳茱萸堿和吳茱萸次堿的深入研究提供參考.

圖1 吳茱萸堿結(jié)構(gòu)式Fig.1 Structural of evodiamine

圖2 吳茱萸次堿結(jié)構(gòu)式Fig.2 Structural f of rutaecarpine

1 提取方法

目前吳茱萸堿和吳茱萸次堿的提取方式主要有五種，加熱回流、微波提取、超聲提取、超臨界流體萃取和閃式提取[13-17].

1.1 加熱回流法

目前，根據(jù)回流裝置的不同可以分為普通的加熱回流提取和索氏提取.

1.1.1 普通加熱回流提取法

普通加熱回流法根據(jù)溶劑的不同還可以細(xì)分為水提法、酸提法和醇提法.嚴(yán)淑[13]對使用這三種不同的溶劑提取吳茱萸中生物總堿的量進(jìn)行了對比探究，同取吳茱萸樣品粉150 g，分別加10倍量蒸餾水、鹽酸、乙醇為提取溶劑加熱回流2次，而后過濾、減壓濃縮得浸膏，調(diào)節(jié)其pH，經(jīng)靜置、過濾、萃取最終得到生物總堿量分別為1.5、2.2、2.6 g(具體情況如表1所示)，因此，可以看出在提取吳茱萸中的生物總堿時醇提法有明顯的優(yōu)勢.

表1 分別利用三種溶劑提取吳茱萸生物堿的結(jié)果

正交試驗(yàn)法是探索影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素時常用的方法之一，為提高提取率，有研究者利用此方法對水提法、酸提法和醇提法的工藝進(jìn)行了一定的優(yōu)化.王暉等[18]利用正交試驗(yàn)法并通過回流提取、趁熱濾過、水浴濃縮、減壓干燥的過程優(yōu)化吳茱萸的提取工藝，得出水提法的最佳條件為：料液比1∶10，加熱回流2 h，重復(fù)提取3次；醇提法的最佳條件為：加6倍量濃度分?jǐn)?shù)為60%的乙醇，加熱回流2 h，重復(fù)提取3次.在上述最優(yōu)條件下按照相同的操作流程對吳茱萸進(jìn)行提取，所得吳茱萸堿和吳茱萸次堿的平均質(zhì)量分別為11.98 mg(0.059 9%)、156.63 mg(0.783 15%).魏寧等[19]利用此方法得到水提法最優(yōu)條件為：煎煮3次、每次加16倍量水、每次煎煮0.5 h，在此條件下通過加水煎煮、合并煎液、過濾、水浴加熱蒸至浸膏狀、干燥等過程進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，最終測得吳茱萸次堿提取率為0.010 2%.逯振宇等[20]利用此方法探索出利用水煎法進(jìn)行提取的最優(yōu)條件：醋酸濃度1%，吳茱萸浸泡時間1.5 h，煎煮時間30 min.崔敏等[21]利用此方法，通過甲醇浸泡、回流提取、轉(zhuǎn)移濾液至燒杯、水浴加熱等過程進(jìn)行探究，得出醇提法的最優(yōu)條件為：取1.0 g樣品，用100 mL甲醇浸泡30 min，而后加熱回流75 min，并按上述過程進(jìn)行驗(yàn)證，最終吳茱萸次堿的提取率為0.279%.許鋒等[22]按此方法通過加熱回流的方式進(jìn)行試驗(yàn)，而后進(jìn)行回收溶劑、定容、干燥等過程，得到醇提法的最優(yōu)條件為：加12倍量70%乙醇回流提取3 h，回流2次.王群等[23]采用此方法得醇提法的最佳提取工藝為加入16倍量70%乙醇回流提取3次，每次3 h.此外，繆昌文[3]對醇提法提取吳茱萸和吳茱萸次堿的最優(yōu)條件進(jìn)行探索時，通過調(diào)整兩次加熱回流時加入溶劑和回流溫度、時間等參數(shù)的方式進(jìn)行試驗(yàn)，得出在水浴溫度80 ℃的條件下，加入10倍量100%的甲醇，分兩次回流提取3 h，提取效果最佳，吳茱萸堿和吳茱萸次堿的提取率分別為0.194%和0.224%.

1.1.2 索氏提取法

甄攀等[24]通過索氏加熱回流、回收提取液中的乙醇、酸溶殘余物而后溶于水中、過濾、調(diào)節(jié)pH、萃取、水浴加熱等過程進(jìn)行正交試驗(yàn)，對吳茱萸生物堿的提取進(jìn)行探索，得出最優(yōu)條件為將未粉碎的樣品在70%的乙醇中浸泡3 h，而后提取4 h,測得最終提取出的總生物堿含量為0.508%.王世永等[25]在對比不同提取方式對吳茱萸生物堿的提取率的影響時，也遵循基本相同的過程，通過索氏加熱回流、濃縮提取液、酸溶、過濾、調(diào)節(jié)pH、萃取、水浴加熱等過程進(jìn)行提取，而后所測得吳茱萸堿和吳茱萸次堿的提取率分別為0.103 7%和0.090 6%.

通過對比以上普通加熱回流和索氏提取的方式可知，水提取法提取率最低，酸提法、醇提法、索氏提取法三者的提取率差別不大，索氏提取法稍好一些.

1.2 超聲提取法

1.2.1 普通超聲提取法

超聲提取目前在探究吳茱萸中吳茱萸堿和吳茱萸次堿含量時應(yīng)用廣泛，黎丹等[26]在探究不同采收期對吳茱萸的品質(zhì)的影響以及李秦晉等[27]在探究品種、產(chǎn)地和采收年份對吳茱萸主要活性成分含量的影響時，均采用超聲提取法通過醇浸、超聲、冷卻后補(bǔ)重、過濾的方式來提取吳茱萸堿和吳茱萸次堿，而后測得其含量來評價吳茱萸在不同情況下的品質(zhì).在對超聲提取法進(jìn)行優(yōu)化時，有采用正交試驗(yàn)法對其進(jìn)行優(yōu)化的，張紅梅等[28]利用此方法得到最優(yōu)條件為：將果實(shí)直徑小于5 mm的吳茱萸原藥材以10倍量80%乙醇提取3次,每次1 h.有采用單因素試驗(yàn)法的，史艷財?shù)萚29]利用此方法得出最佳提取組合為：加10倍量甲醇作溶劑,超聲波頻率61 kHz，超聲波功300 W，提取溫度60 ℃，提取時間60 min.但目前運(yùn)用較多的還是在單因素試驗(yàn)法的基礎(chǔ)上，再利用響應(yīng)面分析法進(jìn)行優(yōu)化，曾金祥等[30]利用此種方法確定最佳提取工藝，得到最佳提取工藝為醇體積分?jǐn)?shù)76.82%，超聲功率100 Hz，提取時間90 min；謝妍龍等[14]利用此方法得出最佳條件為：用20目篩篩吳茱萸粉，加入51倍量的甲醇，在420 W的超聲功率、51 ℃的提取溫度下提取52 min，最終測定出吳茱萸堿和吳茱萸次堿的總提取率為2.456 mg/g(0.245 6%).楊文婷等[31]采用此方法得出最優(yōu)條件為：加入35倍量60%乙醇，超聲時間53 min，最終測出吳茱萸堿和吳茱萸次堿的實(shí)際提取率分別為0.398 9%、0.761 1%.雖然以上五組研究人員在優(yōu)化時使用了兩種方案，但其在進(jìn)行提取實(shí)驗(yàn)的過程中基本遵循了相同的流程，醇浸、精密稱重后進(jìn)行超聲、靜置冷卻后稱重并用醇補(bǔ)足重量、而后進(jìn)行過濾.除此之外，為進(jìn)一步推進(jìn)超聲提取法的實(shí)踐應(yīng)用，周錦珂等[32]運(yùn)用中試型超聲提取設(shè)備探索超聲提取法的影響因素時，先進(jìn)行超聲提取，過濾后用醇洗滌濾渣合并濾液與洗滌液，取適量至容量瓶定容，而后過濾，通過對比不同參數(shù)時的提取率，得到最佳的提取工藝為加入15倍量的濃度為70%的乙醇，在提取溫度60 ℃的條件下，超聲提取80 min.

1.2.2 超聲聯(lián)合減壓內(nèi)部沸騰法

龔乃超等[33]在普通的超聲提取的基礎(chǔ)上，再聯(lián)合減壓內(nèi)部沸騰法進(jìn)一步提高提取率，即先在乙醇潤濕的情況下超聲一段時間進(jìn)行解吸，而后將其置于恒溫水浴槽中迅速減壓，在低壓下再提取一段時間.利用正交實(shí)驗(yàn)法對實(shí)驗(yàn)過程中的參數(shù)進(jìn)一步優(yōu)化，得出最優(yōu)條件為：在6 mL解析劑中解吸20 min，而后迅速減壓至0.03 MPa、維持6 min，最終測得吳茱萸堿的得率為2.54%，吳茱萸次堿的得率為0.87%.

將兩種超聲提取法進(jìn)行對比，明顯可知，在超聲過后減壓內(nèi)部沸騰的操作顯著提高了吳茱萸堿和吳茱萸次堿的提取率.

1.3 微波提取

在探索微波提取的影響因素時常采用正交試驗(yàn)法，婁方明等[15]利用此方法對影響因素進(jìn)行探索，得到加入20倍量的濃度為65%的乙醇，在60 ℃的條件下提取8 min為最佳工藝.而后對最優(yōu)條件進(jìn)行驗(yàn)證，經(jīng)乙醇浸潤、稱重后萃取、再次稱重并用乙醇補(bǔ)足質(zhì)量、過濾步驟，最終測定得出三次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)吳茱萸堿的提取含量和吳茱萸次堿的提取含量平均值分別為6.20 mg/g(0.62%)、4.52 mg/g(0.452%)，具體結(jié)果如表2所示.吳方評等[34]通過此方法得出最優(yōu)條件為樣品顆粒粒徑0.150 mm、加入100倍量溶劑、微波功率為400 W，提取時間為6 min，此條件下對不同產(chǎn)地的吳茱萸進(jìn)行提取含量的對比，經(jīng)索氏提取脫脂、聚四氟乙烯罐中浸潤、微波萃取、而后轉(zhuǎn)至容量瓶定容并過濾，最終測定結(jié)果廣西產(chǎn)吳茱萸提取含量較高，吳茱萸堿的提取含量平均為2.79 mg/g(0.279 2%)，吳茱萸次堿的提取含量平均為0.50 mg/g(0.050%).

表2 三次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)所得吳茱萸堿和吳茱萸次堿的含量

1.4 超臨界流體提取

劉本等[16]采用Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計的響應(yīng)面法，對超臨界流體萃取方法中的部分參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后在62 ℃、280 bar、二氧化碳?xì)怏w流量2 L/min、共溶劑甲醇流量0.4 mL/min的條件下，先對萃取容器進(jìn)行預(yù)熱，后靜態(tài)提取5 min、動態(tài)提取78 min，提取過后收集提取物至裝有少量甲醇的玻璃瓶中，而后再將提取物定量轉(zhuǎn)移至容量瓶，最終測定出吳茱萸堿的提取率為1.217 mg/g(0.121 7%)和吳茱萸次堿的提取率為0.969 mg/g(0.096 9%).劉文等[35]對超臨界流體萃取法提取吳茱萸堿和吳茱萸次堿進(jìn)行研究，選用五號篩篩過的材料，在28 mPa、40 ℃的條件下，先在二氧化碳條件下萃取2 h，后用95%乙醇夾帶劑萃取2 h；萃取過后減壓至6 mPa、并調(diào)節(jié)溫度至45 ℃進(jìn)行分離，最終得到吳茱萸堿2.513 mg/g(0.251 3%)、吳茱萸次堿1.493 mg/g(0.149 3%).

1.5 閃式提取

郭殷銳等[17]采用正交試驗(yàn)法探索閃式提取工藝中乙醇濃度、提取電壓和提取時間三因素的最優(yōu)條件，得到加20倍量75%的乙醇，在提取電壓40 V的條件下，閃提3 min，提取效果最優(yōu)，而后在最優(yōu)條件下，通過閃式提取、過濾、轉(zhuǎn)至容量瓶、乙醇定容過程進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，最終測試得吳茱萸堿的得率如表3所示，平均值為16.1 mg/g(1.61%)，吳茱萸次堿的得率為7.5 mg/g(0.75%).

表3 閃式提取法最優(yōu)條件三次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)提取結(jié)果

2 結(jié)論

綜合比較以上五種提取方法可知，加熱回流提取、微波提取、超臨界流體萃取三類方法對吳茱萸堿和吳茱萸次堿的提取率相對較低，這與其在較高溫度下提取時間較長有一定的關(guān)系，吳茱萸生物堿遇熱不穩(wěn)定[36]，在加熱情況下會導(dǎo)吳茱萸堿和吳茱萸次堿結(jié)構(gòu)的破壞.超聲提取法尤其是超聲聯(lián)合減壓內(nèi)部沸騰法和閃式提取法在吳茱萸堿和吳茱萸次堿的提取中展現(xiàn)了較高的提取能力，超聲聯(lián)合減壓內(nèi)部沸騰法和閃式提取法兩種方法又各有優(yōu)勢，前者需要先超聲再減壓所需時間較長，而后者僅需要原材料溶解后短時間閃提即可，但前者的提取率要高于后者，且吳茱萸堿和吳茱萸次堿的總提取率高于后者.綜上所述，超聲提取法和閃式提取法在吳茱萸的提取方面均具有較好的應(yīng)用前景.