Xây dựng quy trình chiết xuất piperin bằng dung môi ethanol từ hạt hồ tiêu (piper nigri l.)

TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 3-2014 
 7 
XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT PIPERIN BẰNG 
 DUNG MÔI ETHANOL TỪ HẠT HỒ TIÊU (PIPER NIGRI L.) 
 Phạm Thị Mai Hiên*; Nguyễn Minh Chính*; Đỗ Văn Bình* 
 Đào Văn Đôn*; Nguyễn Thị Thanh Hương 
TÓM TẮT 
Quy trình chiết xuất piperin trong hồ tiêu bằng dung môi ethanol đã đƣợc khảo sát và xây dựng. 
Điều kiện chiết xuất tối ƣu bằng dung môi ethanol: phƣơng pháp chiết siêu âm, kÝch th-íc tiểu phân 
0,35 mm, cồn ethylic 96
0
, tỷ lệ cồn ethylic - dƣợc liệu (3:1), nhiệt độ 40
0
, chiết 3 lần, mỗi lần chiết 
1 giờ. Hiệu suất chiết piperin của quy trình là 96,6%. 
* Từ khóa: Hồ tiêu; Piperin; Chiết xuất. 
PROCESS OF EXTRACTION OF PIPERINE BY ETHANOL 
FROM PIPER NIGRI L. 
Summary 
Ultrasound method for extraction of piperine from pepper was established. Conditions of 
ultrasound extraction: particle size at 0.35 mm, using ethanol 96% as the extraction solvent 
with ratio of 1:3 (herbal/solvent); 03 times of extraction, 60 min per time, temperature at 40
0
C, 
remove solvent at 40
0
C her high temperature under low pressure. Efficiency of piperine extraction 
reached 96.6%. 
* Key words: Piper nigri L.; Piperine; Extraction. 
ĐẶT VẤN ĐỀ 
Hồ tiêu (Piper nigri L.) đƣợc trồng rộng 
rãi trong những năm gần đây, sản phẩm 
hồ tiêu không những đáp ứng nhu cầu thị 
trƣờng trong nƣớc mà còn đƣợc xuất 
khẩu đi nhiều nƣớc trên thế giới [1, 4]. Từ 
2002, Việt Nam đã vƣơn lên trở thành 
nƣớc dẫn đầu, và đến nay vẫn chiếm một 
nửa khối lƣợng hồ tiêu xuất khẩu trên 
toàn thế giới [4]. Hồ tiêu hạt đƣợc sử 
dụng làm gia vị trong ngành thực phẩm. 
Hoạt chất piperin chiết xuất từ hạt hồ tiêu 
đƣợc sử dụng phổ biến trong ngành 
dƣợc phẩm với nhiều hoạt tính sinh học 
tốt [1, 5]. Đã có một số công trình nghiên 
cứu công bố về quy trình chiết xuất 
piperin từ hồ tiêu [3]. Tuy nhiên, các quy 
trình này sử dụng dung môi không an 
toàn, gây độc đối với cơ thể. Do đó, cần 
có nghiên cứu về chiết xuất hoạt chất này 
bằng dung môi an toàn, rẻ tiền để đạt 
hiệu quả cao và dung môi ethanol đƣợc 
lựa chọn cho nghiên cứu này. 
* Học viện Quân y 
Người phản hồi (Corresponding): §µo V¨n §«n (daovandon@gmail.com) 
Ngày nhận bài: 14/10/2014; Ngày phản biện đánh giá bài báo: 19/01/2014 
 Ngày bài báo được đăng: 11/02/2014 
TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 3-2014 
 8 
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 
NGHIÊN CỨU 
1. Nguyên vật liệu. 
* Nguyên liệu: 
Hạt tiêu đen (Piper nigri L.) đƣợc thu mua 
tại Hà Đông và lƣu mẫu tại Khoa Dƣợc liệu, 
Trung tâm Đào tạo - Nghiên cứu Dƣợc, 
Học viện Quân y. 
* Hoá chất: 
- Hoá chất: chuẩn piperin (98,1%) của 
Sigma-aldrich. MeOH, ACN đạt tiêu chuẩn 
HPLC. EtOH đạt tiêu chuẩn tinh khiết phân 
tích. 
* Dụng cụ - thiết bị: 
- Hệ thống HPLC WATERS 2695D, 
detector PDA, 4 kênh dung môi. 
- Máy cất quay chân không Tokyo 
Rikakikai model N-100 (Nhật). 
- Thiết bị siêu âm gia nhiệt memmert 
GmbH+ Co. KG D- 91126 Schwabach FRG 
(Đức). 
- Bình chiết và các dụng cụ thủy tinh 
khác. 
Tiến hành thí nghiệm tại Trung tâm Đào 
tạo - Nghiên cứu Dƣợc, Học viện Quân y. 
2. Phƣơng pháp nghiên cứu. 
* Xây dựng quy trình chiết xuất: 
- Khảo sát lựa chọn phƣơng pháp chiết 
xuất: chiết Shoxlet, chiết ngấm kiệt và chiết 
siêu âm gia nhiệt. 
+ Chiết siêu âm: chiết 50 g bột hồ tiêu 
với 150 ml ethanol 960 ở nhiệt độ 400C. 
Sau 1 giờ, gạn lấy dịch chiết. Chiết tiếp 
tục bã dƣợc liệu với ethanol 2 lần nữa 
(150 ml x 2 lần). 
+ Chiết Shoxlet: chiết 50 g bột hồ tiêu 
với 200 ml ethanol 960. Sau 6 giờ, gạn lấy 
dịch chiết. 
+ Chiết ngấm kiệt: cho 50 g bột hồ tiêu 
vào bình ngầm kiệt, thêm ethanol 960 cho 
đến ngập dƣợc liệu 2 - 3 cm. Sau 24 giờ, 
rút từ từ dịch chiết, đồng thời bổ sung 
dung môi vào bình ngấm kiệt. Tiến hành 
chiết tới khi thu đƣợc 300 ml dịch chiết. 
- Khảo sát các yếu tố: kích thƣớc tiểu 
phân, nồng độ ethanol, tỷ lệ dung môi/ 
dƣợc liệu; số lần chiết xuất; nhiệt độ và 
thời gian chiết xuất. 
- Dịch chiết ethanol đƣợc cô chân không 
ở nhiệt độ 400C tới cắn. 
- Chỉ tiêu đánh giá: lƣợng piperin chiết 
đƣợc (hàm lƣợng piperin trong cắn ethanol 
x khối lƣợng cắn)/lƣợng piperin có trong 
mẫu nguyên liệu. 
* Định lượng piperin bằng HPLC: 
- Theo dƣợc điển Trung Quốc (2010) [2]. 
- Xử lý mẫu hồ tiêu: cân chính xác 
0,25 g bột hồ tiêu (bột khô mịn) cho vào 
bình cầu 100 ml, thêm 80 ml EtOH, chiết 
siêu âm 30 phút, thêm EtOH vừa đủ tới 
vạch, trộn đều. Lọc qua màng lọc 0,45 
µm trƣớc khi phân tích HPLC. 
- Xử lý mẫu sản phẩm chiết xuất piperin: 
cân chính xác 50 mg mẫu cho vào bình 
định mức 50 ml, thêm MeOH vừa đủ tới 
vạch, trộn đều. Lấy chính xác 2 ml dung 
dịch này, pha loãng với MeOH thành 
25 ml. Lọc qua màng lọc 0,45 µm trƣớc 
khi phân tích HPLC. 
- Điều kiện HPLC: cột sắc ký: Gemini 
C18 (4,6 x 250 mm; 5 µm); detector UV: 
343 nm; pha động: MeOH-nƣớc (77:23, 
v/v); tốc độ dòng: 1 ml/phút; thể tích bơm 
mẫu: 10 µl. 
TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 3-2014 
 9 
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ 
BÀN LUẬN 
1. Kết quả định lƣợng piperin trong 
nguyên liệu hồ tiêu. 
Đánh giá hàm lƣợng piperin trong mẫu 
nghiên cứu (hồ tiêu) bằng HPLC theo 
phƣơng pháp của dƣợc điển Trung Quốc. 
Tiến hành phân tích 5 mẫu. Kết quả cho 
thấy: hàm lƣợng piperin trong mẫu nghiên 
cứu là 3,41 ± 0,05% (n = 5). Đây là cơ sở 
để tính hiệu suất chiết của quy trình. 
2. Kết quả lựa chọn phƣơng pháp 
chiết. 
Tiến hành khảo sát các phƣơng pháp 
chiết xuất: chiết siêu âm, chiết Shoxlet, 
chiết ngấm kiệt nhƣ đã mô tả ở phần 
phƣơng pháp. Lƣợng mẫu chiết 50 g bột 
hồ tiêu khô. 
Bảng 1: Kết quả chiết xuất piperin theo 
các phƣơng pháp chiết khác nhau (n = 5). 
PHƢƠNG 
PHÁP CHIẾT 
SẢN 
PHẨM 
THÔ (g) 
HÀM 
LƢỢNG 
PIPERIN 
(%) 
HIỆU 
SUẤT 
(%) 
THỐNG 
KÊ 
Siêu âm (1) 
3,28 ± 
0,25 
50,5 ± 
3,8 
96,6 
± 1,4 
p1-2 > 0,1 
p1-3 < 0,05 
Shoxlet (2) 
3,09 ± 
0,18 
53,6 ± 
3,6 
96,8 
± 1,4 
Ngấm kiệt (3) 
2,81 ± 
0,30 
48,9 ± 
4,9 
79,8 
± 1,0 
Phƣơng pháp ngấm kiệt cho hiệu suất 
chiết 79,8%, thấp hơn nhiều so với phƣơng 
pháp chiết siêu âm và chiết Shoxlet 
(p < 0,05). Trong khi đó, tạp chất tƣơng 
tự nhƣ phƣơng pháp chiết siêu âm. 
Do đó, phƣơng pháp này không đƣợc lựa 
chọn cho nghiên cứu tiếp theo. 
Phƣơng pháp chiết siêu âm và phƣơng 
pháp chiết Shoxlet có hiệu suất chiết rất 
cao (> 96%), gần nhƣ chiết đƣợc hết hoạt 
chất piperin ra khỏi mẫu hồ tiêu. Hiệu 
suất chiết của 2 phƣơng pháp không 
khác biệt (p > 0,1). Phƣơng pháp chiết 
Shoxlet cần tạp chất ít hơn so với chiết 
siêu âm. Tuy nhiên, phƣơng pháp chiết 
Shoxlet cần thời gian dài, chỉ có thể triển 
khai ở quy mô phòng thí nghiệm, khó có 
khả năng triển khai ở quy mô công nghiệp. 
Trong khi phƣơng pháp chiết siêu âm có 
thời gian chiết ngắn, dễ dàng triển khai ở 
quy mô công nghiệp. Do vậy, phƣơng pháp 
này đƣợc lựa chọn để tiếp tục nghiên cứu. 
3. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh 
hƣởng tới hiệu suất chiết. 
- Kích thước tiểu phân: 
Nghiền hồ tiêu khô thành bột ở kích cỡ 
khác nhau và chiết siêu âm theo quy trình 
đã khảo sát ở trên. Xác định khối lƣợng 
cắn và hàm lƣợng piperin trong sản phẩm 
thô chiết đƣợc. 
Bảng 2: Ảnh hƣởng của kích thƣớc 
tiểu phân tới hiệu suất chiết (n = 5). 
KÍCH 
THƢỚC 
TIỂU 
PHÂN 
SẢN 
PHẨM 
THÔ (g) 
HÀM 
LƢỢNG 
PIPERIN 
(%) 
HIỆU 
SUẤT 
(%) 
THỐNG 
KÊ 
0,8 mm 
(1) 
2,58 ± 
0,14 
53,4 ± 
2,5 
80,6 ± 
1,2 
p1-2 < 0,05 
p2-3 > 0,1 
0,35 mm 
(2) 
3,28 ± 
0,25 
50,5 ± 
3,8 
96,6 ± 
1,4 
0,18 mm 
(3) 
3,88 ± 
0,09 
42,8 ± 
1,5 
97,3 ± 
1,6 
Khi sử dụng phƣơng pháp chiết siêu 
âm để chiết xuất piperin từ hồ tiêu, nếu 
kích thƣớc tiểu phân 0,8 mm, chỉ chiết 
đƣợc 80,6% piperin có trong hồ tiêu, 
không chiết hết đƣợc hoạt chất. Khi giảm 
kích thƣớc xuống 0,35 mm, có thể chiết 
xuất đƣợc gần nhƣ hoàn toàn piperin có 
trong mẫu với hiệu suất chiết 96,6%. Khi 
giảm kích thƣớc tiểu phân xuống 0,18 
mm, hiệu suất chiết không tăng lên so với 
TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 3-2014 
 10 
kích thƣớc tiểu phân 0,35 mm (p > 0,1). 
Mặt khác, tạp chất lại nhiều hơn. Do đó, 
kích thƣớc tiểu phân 0,35 là thích hợp để 
chiết xuất piperin trong hồ tiêu. 
- Tỷ lệ dược liệu/dung môi: 
Cân 50 g dƣợc liệu đƣợc chiết xuất 
siêu âm bằng dung môi EtOH với tỷ lệ 
khác nhau. Chiết 3 lần, gộp dịch chiết, 
bốc hơi tạo cắn và định lƣợng piperin. 
Bảng 3: Ảnh hƣởng của tỷ lệ dƣợc liệu 
- dung môi tới hiệu suất chiết (n = 5). 
TỶ LỆ DƢỢC 
LIỆU/DUNG 
MÔI 
SẢN 
PHẨM 
THÔ (g) 
HÀM 
LƢỢNG 
PIPERIN 
(%) 
HIỆU 
SUẤT 
(%) 
THỐNG 
KÊ 
1:2 (1) 
3,07 ± 
0,26 
50,9 ± 
3,8 
91,3 ± 
1,9 
p2-1 < 0,05 
p2-3 > 0,1 
1:3 (2) 
3,28 ± 
0,25 
50,5 ± 
3,8 
96,6 ± 
1,4 
1:4 (2) 
3,32 ± 
0,23 
50,3 ± 
3,2 
97,6 ± 
1,1 
Tỷ lệ dƣợc liệu/dung môi (1:2) cho hiệu 
suất chiết thấp nhất (91,3%). Khi tỷ lệ dung 
môi tăng, hiệu suất chiết cũng tăng lên. Ở 
tỷ lệ dƣợc liệu/dung môi (1:3), hiệu suất 
chiết 96,6%, tƣơng tự nhƣ hiệu suất chiết 
ở tỷ lệ dƣợc liệu/dung môi (1:4) (p > 0,1). 
Độ tinh khiết của sản phẩm chiết xuất 
đƣợc ở cả 3 tỷ lệ dung môi/ dƣợc liệu 
không khác biệt (p > 0,1). Nhƣ vậy, tỷ lệ 
dƣợc liệu/dung môi (1:3) là thích hợp nhất 
cho chiết xuất piperin. 
- Nhiệt độ chiết xuất: 
Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ tới 
hiệu suất chiết ở nhiệt độ khác nhau. 
Bảng 4: Ảnh hƣởng của nhiệt độ tới 
hiệu suất chiết (n = 5). 
NHIỆT 
ĐỘ 
SẢN 
PHẨM 
THÔ (g) 
HÀM 
LƢỢNG 
PIPERIN 
(%) 
HIỆU 
SUẤT (%) 
THỐNG 
KÊ 
30
0
C (1) 
2,71 ± 
0,15 
53,6 ± 
2,3 
85,1 ± 1,7 
p2-1 < 0,05 
p2-3 < 0,05 
p2-4 < 0,05 
40
0
C (2) 
3,28 ± 
0,25 
50,5 ± 
3,8 
96,6 ± 1,4 
50
0
C (3) 
3,40 ± 
0,17 
47,4 ± 
3,6 
94,1 ± 1,0 
60
0
C (4) 
3,50 ± 
0,17 
44,3 ± 
1,7 
91,0 ± 1,8 
Khi tăng nhiệt độ chiết lên 30 - 600C, 
hiệu suất chiết thay đổi trong khoảng từ 
85,1 - > 96,6%. Ở 400C, hiệu suất chiết 
cao nhất (96,6%). Khi tăng tới nhiệt độ 
600C, hiệu suất chiết giảm còn 91,0%; 
do ở nhiệt độ này, một phần piperin bị 
phân hủy. Do vậy, nhiệt độ chiết thích 
hợp là 400C. 
- Số lần chiết xuất: 
Tiến hành chiết xuất dƣợc liệu với số 
lần chiết khác nhau: 1 lần, 2 lần, 3 lần và 
4 lần. 
Bảng 5: Ảnh hƣởng của số lần chiết 
tới hiệu suất chiết (n = 5). 
SỐ LẦN 
CHIẾT 
SẢN 
PHẨM 
THÔ (g) 
HÀM 
LƢỢNG 
PIPERIN 
(%) 
HIỆU 
SUẤT 
(%) 
THỐNG 
KÊ 
1 lần (1) 
2,24 ± 
0,12 
50,7 ± 
2,1 
66,5 ± 
1,4 
p3-1 < 0,05 
p3-2 < 0,05 
p3-4 > 0,1 
2 lần (2) 
3,10 ± 
0,27 
 50,7 ± 
4,3 
91,6 ± 
1,7 
3 lần (3) 
3,28 ± 
0,25 
50,5 ± 
3,8 
96,6 ± 
1,4 
4 lần (4) 
3,30 ± 
0,08 
50,0 ± 
0,9 
96,8 ± 
1,4 
Khi tăng số lần chiết xuất piperin từ 
1 lần lên 4 lần, hiệu suất chiết tăng theo 
tƣơng ứng 72 - 96%. Hiệu suất chiết 4 lần 
là 96,8% so với chiết 3 lần là 96,6%; khác 
biệt không có ý nghĩa thống kê (p > 0,1). 
TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 3-2014 
 11 
Do đó, chiết xuất 3 lần là phù hợp, vì tăng 
lần chiết cũng không tăng đƣợc hoạt chất. 
- Thời gian chiết: 
Tiến hành khảo sát thời gian mỗi lần 
chiết siêu âm: 0,5 giờ, 1 giờ và 1,5 giờ. 
Đánh giá hiệu suất chiết với thời gian 
khác nhau. 
Bảng 6: Ảnh hƣởng của thời gian chiết 
tới hiệu suất chiết (n = 5). 
THỜI 
GIAN 
CHIẾT 
SẢN 
PHẨM 
THÔ (g) 
HÀM 
LƢỢNG 
PIPERIN 
(%) 
HIỆU 
SUẤT 
(%) 
THỐNG 
KÊ 
0,5 giờ 
(1) 
2,47 ± 
0,21 
50,0 ± 
3,8 
72,1 ± 
1,2 
p2-1 < 0,05 
p2-3 > 0,1 
1 giờ (2) 
3,28 ± 
0,25 
50,5 ± 
3,8 
96,6 ± 
1,4 
2 giờ (3) 
3,29 ± 
0,22 
50,9 ± 
3,3 
97,8 ± 
0,9 
Chiết siêu âm 0,5 giờ có hiệu suất 
chiết thấp nhất. Khi tăng thời gian lên 
1 giờ, hiệu suất chiết cao hơn hẳn so với 
0,5 giờ (p < 0,05). Thời gian chiết 1,5 giờ 
cho hiệu suất tƣơng tự 1 giờ (p > 0,1). 
KẾT LUẬN 
Đã xây dựng đƣợc quy trình chiết xuất 
piperin từ hồ tiêu tối ƣu bằng dung môi 
ethanol gồm: phƣơng pháp chiết siêu âm, 
tiểu phân 0,35 mm, cồn ethylic 960, tỷ lệ 
cồn/dƣợc liệu (3:1), nhiệt độ 400, chiết 3 
lần, mỗi lần chiết 1 giờ. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Viện Dược liệu. Cây thuốc và động vật làm 
thuốc Việt Nam. NXB Khoa học và Kỹ thuật. 2006. 
2. Dược điển Trung quốc. 2010. 
3. Nguyễn Thị Chiên Ly. Nghiên cứu chiết 
tách và xác định thành phần hóa học trong 
hạt tiêu đen (Piper nigrum L.) ở huyện Đ¾k 
Đoa, tỉnh Gia Lai. Khóa luận Tốt nghiệp 
Đại học, Đại học Đà Nẵng. 2012. 
4. Lê Thị Thùy Linh. Thực trạng xuất khẩu 
hồ tiêu và giải pháp tăng kim ngạch xuất khẩu 
hồ tiêu Việt Nam. Khóa luận Tốt nghiệp Đại học. 
Đại học Ngoại thƣơng. 2010. 
5. Bhradwaj R.K, Glaeser H, Becquemont 
L, Klotz U, Gupta S.K, Fromm M.F. Piperine, 
a mayjor constituent of black pepper, inhibits 
human P-glycoprotein and CYP3A4. J Pharmacol. 
Exp Ther. 2002, 302 (2), pp.645-665. 
6. Reimmel Kwame Adosraku, James Oppong 
Kyekyeku, Isaac Yaw Attah. Characterization and 
HPLC quantification of piperine isolated from 
pipper guineense (Fam. Piperaceae). International 
Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 
2013, 5 (1), pp.252-256. 
TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 3-2014 
 12