花椒药用价值研究进展

周孟焦 史芳芳 陈凯

摘要：花椒是一种药食两用的植物，含有挥发油、酰胺、生物碱、黄酮、木脂素、香豆素等具有药用价值的生物活性物质，具有抗氧化、抗肿瘤、镇痛、抑菌、抗炎等多种药理作用。随着花椒产量增加，迫切需要开发花椒的药用价值。综述了花椒药用活性成分的药理作用及提取方法，为进一步开发利用花椒资源提供一定的参考依据。

关键词：花椒;活性成分;药理作用;提取方法;研究进展

中图分类号：R282.71     文献标志码：A    doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2020.01.018

Abstract：Zanthoxylum bungeanum Maxim is a plant having medicine and food function，which contains bioactive components with medicinal value such as the essential oil，amide，alkaloids，flavonoids，lignans and coumarins. It possesses many pharmacological effects such as antioxidant，anti-tumor，analgesia，bacteriostasis and anti-inflammatory. With the increment of the yield，the medicinal value of the Zanthoxylum bungeanum Maxim need to be urgently increased. This article reviewed pharmacological effects of the active ingredients and the extraction methods to provide some reference for further development and utilization of Zanthoxylum bungeanum Maxim resources.

Key words：Zanthoxylum bungeanum Maxim;bioactive component;pharmacological action;extraction method;research progress

花椒（Zanthoxylum bungeanum Maxim）属芸香科（Rutaceae）植物，原产于中国，是我国传统的中药、香料和调味剂，被誉为“八大味之一”[1]，其果实、根、茎、叶都可做药用。花椒中提取分离的部分化合物对心血管和消化系统疾病的治疗及抗氧化、抗肿瘤、抑菌、抗炎、镇痛、镇静、抑制血小板凝集等均有较强的药理活性[2]，开发前景广阔。我国很早就将花椒作为一种中药材用于治疗疾病。我国最早的药学著作《神农本草经》记载，花椒“味平、温，主治风邪气，温中，除寒痹，坚齿明目，逐下气”。《本草纲目》中记载花椒有以下功效：“散寒除湿，解郁结，消宿食，通三焦，温脾胃，补右肾命门，杀蛔虫，止泄泻”;《中国药典》中记载，花椒有“温中止痛，杀虫止痒”的功效[3]。从化学成分和药理作用方面综述了近年来花椒的研究成果。

1   花椒的主要成分及药用价值

花椒通常指花椒成熟果皮，其主要化学成分有挥发油、酰胺、生物碱、黄酮、香豆素、木质素等，其药理作用的研究主要集中在挥发油、生物碱、酰胺这3类物质上。

1.1   挥发油

花椒挥发油是花椒香气的主要活性成分，是反映花椒香气强度的主要指标，也是生产花椒精油时必须检测的重要经济价值指标。花椒挥发油具有抗氧化、抗炎镇痛、抗菌杀虫、局部麻醉等多种药理作用，其化学组分主要有烯烃类、酮类、醇类、脂类和环氧化合物类。花椒油具有抗氧化性，是具有酮类、酚类、醛类等主要物质综合作用的结果，可使体系中具有氧化性的自由基还原，进而阻止自由基的连续反应，并在一定范围内，随着花椒挥发油加入量的逐渐增大，对羟基自由基的清除率增强，抗氧化活性增大[4]。花椒挥发油具有显著的抗炎镇痛活性，其作用与剂量相關，经炮制后挥发油的抗炎、镇痛作用呈增强趋势[5]。此外，花椒挥发油对大肠杆菌具有较强的抑制作用，体内外均有效[6]，表明花椒挥发油具有改善肠功能和维持健康的作用。花椒挥发油成分在杀虫方面，如烟甲虫成虫[7]在局部麻醉[8]方面具有较好的活性。鉴于花椒挥发油上述药理作用，可考虑其在抗氧化剂、抗菌剂、杀虫剂、局部麻醉药物等方面的开发。

1.2   酰胺

花椒属植物中酰胺大多为链状不饱和脂肪酰胺，其中以山椒素类为代表，是花椒麻味的主要来源。酰胺物质具有杀虫、祛风除湿、镇痛、麻醉、抑菌、兴奋等作用。花椒酰胺是花椒活血通脉作用的主要有效成分，能显著降低大鼠血清中的炎症因子TNF-α，IL-1β，COX-2的表达水平，降低大鼠疼痛行为，提高痛阈，表明花椒酰胺对神经根型腰椎病大鼠有一定的抗炎作用[9]。叶敏[10]研究发现，花椒酰胺能促进肠道有益菌的生长，抑制肠道有害菌的生长，短期摄入花椒酰胺能促进由脂肪引起的肠道环境破损的修复。Tsunozaki M等人[11]通过研究发现，花椒中的活性物质α -山椒素对细胞和分子存在潜在的镇痛作用，用花椒酰胺对炎症大鼠进行治疗可降低其机械灵敏度。酰胺物质还可显著上调糖尿病大鼠胰腺中与胰岛素分泌相关的PDX-1，GLUT2，GK及TRPV1的表达，下调大鼠肝脏及胰腺中CB1的表达[12]。

1.3   生物碱

生物碱是花椒属植物中普遍存在的一类物质，其组成丰富，主要包括喹啉衍生物、异喹啉衍生物、喹诺酮衍生物和苯并菲啶衍生物，具体有白屈菜红碱、白鲜碱、茵芋碱、香草木宁碱等，具有抗炎、镇痛、抗病毒、抗肿瘤、抗血小板凝结、抗氧化等药理作用[13]。吴蓉蓉等人[14]从青花椒中提取分离了生物碱，发现花椒生物碱能够抑制人支气管上皮细胞的生长，对部分肿瘤细胞的细胞株具有潜在的细胞毒活性。Louis P S等人[15]从花椒中分离得到的苯并菲类化合物和呋喃喹啉类生物碱具有选择性细胞毒性，对阿霉素耐药的CEM/ADR5000细胞有较好的抑制作用;苯并菲啶类生物碱对9种癌细胞均表现出细胞毒活性，对敏感和耐药癌细胞均有活性，同时，所有化合物对于正常肝细胞AML12毒性较小。Abdul S等人[16]从花椒中分离得到的生物碱具有抗氧化活性，通过DPPH自由基消除活性测定试验，生物碱显示出比抗坏血酸更高的抗氧化活性。Matthias B等人[17]从花椒中分离得到的8个酰胺类生物碱具有刺痛、感觉异常、麻醉和麻木、促进唾液分泌的作用。

1.4   黄酮

黄酮类化合物是植物中常见的一类生物活性成分。有研究表明，花椒中总黄酮含量约为20%，花椒种植的地区、花椒的品种、采收的时间等对花椒黄酮的成分与含量影响较大。花椒中黄酮类化合物主要有槲皮素、金丝桃苷、芦丁和阿福豆苷，具有抗氧化、抗癌、降血糖、降血脂、抗衰老等药理功效。花椒黄酮提取物对超氧阴离子自由基（O2-·），羟基自由基（·OH）和亚硝酸盐均有一定的清除效果，且与提取物浓度有关[18-19]，能抑制黄嘌呤氧化酶，可用于痛风的临床治疗[20]。经大孔树脂纯化浓缩后的花椒黄酮提取物的抗氧化活性明显增高[21]。花椒黄酮类化合物红色素在体外试验中表现出明显的抗氧化活性[22]。黄酮类化合物是植物的次级代谢产物，成分复杂、种类繁多，在食品中可作为甜味剂、食用色素、抗氧化剂及功能性食品添加剂。

1.5   香豆素

花椒属植物中所含有的香豆素主要是一些简单的香豆素类物质和吡喃香豆素类物质，具有芳香甜味。香豆素在动物体内有毒性、抗菌、抗凝血和光敏、松弛平滑肌等作用;在植物体内高浓度时，可抑制发芽和生长，低浓度时则刺激发芽和生长[23]。花椒香豆素提取物具有纤溶酶原激活物抑制剂（PAI-1）抑制活性，可以在治疗血栓和肝纤维化方面发挥作用[24]。

1.6   木脂素

花椒属植物中所含的木脂素类物质主要是由双分子苯丙素衍生物聚合而成，在物质的分子中含有多个不对称的碳原子，在遇到酸碱情况下容易发生异构化，木脂素的生物活性会因为构型的不同而表现不同，花椒属木脂素通常情况下是以游离态存在，极少数是以苷结构形式存在[25]。花椒中的木脂素具有抗癌、杀虫、致泻及肌肉松弛等作用。

1.7   其他物质

花椒属植物除含有以上物质外，还含有甾醇、三萜、烷烃、脂肪酸和黄酮等物质。此外，花椒属植物中还存在很多对人体有利的营养成分[26]和矿物质元素。

2   花椒药用活性成分提取分离技术

2.1   花椒药用成分提取方法

花椒药用成分的提取方法有多种，如水蒸气蒸馏法、有机溶剂萃取法、超高压萃取法、超声辅助萃取法、微波辅助提取法、超临界萃取法、加酶辅助提取等，这些方法提取的花椒有效成分大致相同，但因提取方法的差异，使提取物质的提取率、化学成分和含量具有一定的差异。杜兵兵[27]利用纤维素酶辅助提取花椒挥发油，并在单因素试验基础上设计正交试验，分析各因素的显著性，得到了纤维素酶辅助提取花椒挥发油的最佳工艺条件。张丙云等人[28]利用响应面法优化花椒果皮中生物碱的提取条件，发现料液比1∶22，超声功率250 W条件下用超声辅助双水相體系提取花椒果皮46 min最优，生物碱得率为18.87 mg/g，得率和纯度都高于回流提取法，表明超声波辅助溶剂提取效果较好。

2.2   花椒药用成分分离方法

花椒药用成分的分离方法主要有溶剂分离法、沉淀法、柱层析法和高速逆流色谱分析技术。石雪萍等人[29]利用高速逆流色谱法分离制备花椒溶剂提取物中的黄酮单体。罗凯等人[30]采用索氏抽提法结合逆流干柱层析法对花椒油树脂中的花椒麻味物质进行提取和分离，发现逆流干柱层析能进一步分离花椒麻味物质，提高花椒麻味物质的相对含量。

2.3   花椒药用成分检测技术

花椒成分检测技术有高效液相色谱法、紫外分光光度法、气相色谱-质谱联用检测法、近红外光谱检测法、薄层层析检测法等。吴习宇等人[31]将花椒复杂的化学组分作为整体研究对象，利用近红外光谱分析技术建立花椒的图谱库，并结合模式识别方法对不同产地的花椒样品进行模式识别研究，建立了一种快速、简单、准确的花椒产地鉴别方法。王洪伟等人[32]采用高效液相色谱法、分光光度计法、气相色谱法对花椒麻味物质进行定量检测分析，比较了3种检测方法的技术指标及在实际检测中的效果，结果表明高效液相色谱检测法在精确度、准确度、检测限等方面优于其他2种方法。

3   结语

近年来，花椒产业蓬勃发展，种植面积大幅度增加，产量不断提高。花椒作为一种具有较高价值的植物资源，除了调味品领域，应深入研究其药用活性成分，拓展其在医药领域的应用。除花椒果实以外，花椒废弃物如花椒叶子、花椒籽和花椒枝的利用很少，应积极开展对花椒废弃物资源的综合利用研究，增大花椒利用价值。花椒成分复杂，含有多种活性物质，但其药用成分的作用机理还不完全清楚，需进行深入研究，以促进花椒药用成分开发，便于新药研制和综合利用。

参考文献：

宋丽雅，倪正，樊琳娜，等. 花椒抑菌成分提取方法及抑菌机理研究[J]. 中国食品学报，2016，16（3）：125-130.

熊汝琴，陈必雄，王锐，等. 昭通青花椒挥发油成分提取分析[J]. 湖北农业科学， 2018，57（24）：139-142.

吴亮亮. 花椒黄酮成分提取分离及抗氧化活性研究[D].南京：南京农业大学，2010.

严敏，吕昱，陈小彪. 花椒挥发油成分的提取及抗氧化活性研究[J]. 药物与人，2014，27（10）：60.

边甜甜，司昕蕾，牛江涛，等. 花椒挥发油部位经清炒法炮制前后在小鼠内的抗炎与镇痛作用[J]. 中国临床药理学杂志，2019，35（4）：369-371.

Hong L，Jing W，Qing W，et al. Inhibitory effect of Zanthoxylum bungeanum essential oil（ZBEO）on Escherichia coli and intestinal dysfunction[J]. Food & Function，2017（4）：1 569-1 576.

Zhang W J，Guo S S，You C X，et al. Chemical composition of essential oils from Zanthoxylum bungeanum Maxim and their bioactivities against Lasioderma serricorne[J]. Journal of Oleo Science，2016，65（10）：871-879.

宋丽. 两基源中药花椒的质量等同性研究[D]. 成都：成都中医药大学，2011.

张华义，黄纯聪，杨德兵，等. 花椒酰胺对神经根型颈椎病大鼠抗炎作用及其机制研究[J]. 中国中医急症，2016，25（8）：1 552-1 554.

叶敏. 辣椒碱和花椒酰胺对肠道健康的影响[D]. 重庆：西南大学，2015.

Tsunozaki M，Lennertz R C，Vilceanu D，et al. A 'toothache tree' alkylamide inhibits A delta mechanonociceptors to alleviate mechanical pain[J]. The Journal of Physiology，2013（13）：3 325-3 340.

You Y，Ren，Zhang S，et al. Hypoglycemic effects of Zanthoxylum alkylamides by enhancing glucose metabolism and ameliorating pancreatic dysfunction in streptozotocin-induced diabetic rats[J]. Food & Function，2015（9）：   3 144-3 154.

边甜甜，辛二旦，张爱霞，等. 花椒生物碱提取、含量测定及药理作用研究概述[J]. 中国中医药信息杂志，2018，25（11）：135-137.

吴蓉蓉，田书璎，陈勇，等. 青花椒生物碱类化学成分及生物活性研究[J]. 中草药，2019，50（6）：1 305-1 309.

Louis P S，Victor K，Rodrigue S T，et al. Cytotoxic Benzophenanthridine and furoquinoline alkaloids from Zanthoxylum buesgenii（Rutaceae）[J]. Chemistary Central Journal，2014，61（8）：1-5.

Abdul S，Syed B，Dilfaraz K，et al. New prenylated carbazole alkaloids from Zanthoxylum armatum[J]. Journal of Asian Natural Products Research，2014，16（12）：    1 126-1 131.

Matthias B，Timo D S，Corinna D，et al. All-trans-configuration in Zanthoxylum alkylamides swaps the tingling with a numbing sensation and diminishes salivation [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2014，62（12）：2 479-2 488.

劉军海. 微波辅助提取花椒叶黄酮及其抗氧化活性研究[J]. 中国调味品，2015，40（7）：16-20.

李品艾，雎超霞，张玲. 花椒黄酮类化合物提取液清除自由基作用研究[J]. 中国调味品，2012（37）：23-25.

Ranjana， Zulfa Nooreen， Umme Bushra， et al. Standardization and xanthine oxidase inhibitory potential of Zanthoxylum armatum fruits[J]. Journal of Ethnopharmacology，2019（2）：1-8.

Zhaochen Wu， Wei Wang， Fengyuan He，et al. Simultaneous enrichment and separation of four flavonoids from Zanthoxylum bungeanum leaves by ultrasound-assisted extraction and macroporous resins with evaluation of antioxidant activities[J]. Journal of Food Science，2018（8）：2109-2118.

Xi Chen，Zhiqiang Wei，Lei Zhu，et al. Efficient approach for the extraction and identification of red pigment from Zanthoxylum bungeanum Maxim and its antioxidant Activity[J]. Molecules，2018，23（5）：1-16.

梁辉，赵镭，杨静，等. 花椒化学成分及药理作用的研究进展[J]. 华西药学杂志，2014，29（1）：91-94.

Bo Yu，Guangping Zhang，Lingling Jin，et al. Inhibition of PAI-1 activity by toddalolactone as a mechanism for promoting blood circulation and removing stasis by Chinese Herb Zanthoxylum nitidum var. tomentosum[J]. Frontiers in Pharmacology，2017（8）：1-11.

寇芸芸. 花椒提取工艺和杀虫研究活性[D]. 武汉：武汉轻工业大学，2015.

谢士娟. 青花椒挥发油的成分分析及品质亲缘关系的鉴定[D]. 成都：西华大学，2014.

杜兵兵. 纤维素酶辅助提取花椒挥发油工艺及其抗氧化作用的研究[J]. 中国调味品，2017，42（9）：55-57.

张丙云，魏俊青，郭涛，等. 超声辅助双水相体系提取花椒果皮总生物碱研究[J]. 食品工业科技，2015，36（1）：202-206.

石雪萍，吴亮亮，张卫明. 高速逆流色谱法分离花椒中的黄酮化合物[J]. 食品科学，2013（34）：6-10.

罗凯，胡江，黄秀芳，等. 花椒麻味物质的提取分离及其组分分析[J]. 食品科学，2013，34（24）：88-91.

吴习宇，祝诗平，黄华，等. 近红外光谱技术鉴别花椒产地[J]. 光谱学与光谱分析，2018，38（1）：68-72.

王洪伟，罗凯，黄秀芳，等. 不同方法定量检测花椒油中花椒麻味物质的效果比较研究[J]. 食品工业科技，2014，35（7）：272-275. ◇