吴梅青

(湘潭职业技术学院，湘潭 411102)

莲子心为睡莲科水生草本植物莲(Nelumbo nucifera Gaertn)成熟种子中的胚根及幼叶［1］，既可入药，也可食用。莲子心含有黄酮类化合物、生物碱等活性成分，具有降血压、抗心律失常、抑制血小板聚集、抗氧化及清除活性自由基、抗心肌缺血、松弛平滑肌、强心、抗癌、脑缺血损伤保护、改善急性肺损伤及肺纤维化、中枢抑制、降血糖等药理作用［2］。莲子心中黄酮类化合物有芸香苷、金丝桃苷、木犀草素等，是莲子心中重要的活性成分。大量研究表明，黄酮类化合物除具有抗菌、抗氧化、抗炎、抗肿瘤、清热解毒等作用外，对冠心病、心绞痛等疾病也有较好的治疗效果。黄酮类化合物安全、无毒，已在医药、食品加工等方面得到广泛应用［3］。笔者就近年来国内外对莲子心中黄酮类化合物的提取测定及抗氧化和抑菌活性等方面的研究进展进行综述，以期为后续研究提供参考。

1 莲子心总黄酮的提取分离方法比较

1.1 提取分离方法

1.1.1 水浸提法 水浸提得到的是黄酮苷类物质。肖贵平［4］以建莲莲心为原料，以水为提取溶剂，在单因素实验的基础上，通过正交实验确定水浸提莲心黄酮类物质的最佳工艺条件为浸提温度90℃、浸提时间45min、料液比3∶100，在此条件下莲心黄酮类物质提取率为0.99%。由于莲子心黄酮类物质具有酚羟基，显酸性而易溶于碱水，故可用碱水提取，碱水提取液加酸酸化，黄酮类物质游离以沉淀的形式析出。蔡定建等［5］用石灰水从莲子心中提取黄酮类物质，再用盐酸(HCl)调 pH到适宜值，黄酮类物质的提取率为0.41%。该法虽然提取率低，但经济、安全、方便，所得产品质量好，是实际生产中常用的方法。

1.1.2 醇提法 由于乙醇无毒，还能增加莲子心的渗透性，提高黄酮类物质的溶解度，所以乙醇是最常用的提取溶剂。周芳［6］以总黄酮提取量及浸膏得率为指标，在单因素实验基础上，采用正交试验设计考察乙醇浓度、提取时间、料液比对提取效果的影响，确定了最佳提取工艺为20倍量70%乙醇提取2次，第一次1.5 h，第二次1 h。在此工艺条件下总黄酮物质的提取率为2.17%。醇提法的提取效率高于水提法，但提取成本也较高。

1.1.3 超声辅助提取法 超声波辅助提取法是利用超声波的空化作用，破坏莲子心细胞，使溶剂易于渗入细胞内，同时超声波的许多次级作用也能加速细胞内有效成分的扩散、释放和溶解，促进提取的快速进行，增加了黄酮类物质在溶剂中的溶解。周燕芳［7］采用超声波辅助提取的方法，通过正交试验提取莲子心黄酮，以40%乙醇作提取剂，按料液比1∶50(m∶V)，在60℃下采用超声波提取60min，莲子心总黄酮提取率1.80%，提取效果优于热回流提取法。肖贵平［8］用超声辅助醇提法，对影响莲心黄酮类物质提取率的主要因素进行单一比较分析，并应用响应面分析法对实验进行优化设计，测得黄酮类物质提取率为2.56%，与传统微波水提取方法相比，该方法提取率较高，提取时间较短。

1.1.4 微波辅助提取法 微波可直接作用于分子，使其热运动加剧，温度升高，这种热效应使微波穿透到介质内部，加速细胞壁的破坏，使莲子心黄酮类物质更快地被分离提取出来。余其凤等［9］采用单因素实验和正交试验确定微波辅助提取莲子心总黄酮的优化工艺条件为乙醇浓度65%、固液比1∶25(g·mL－1)、微波辐射功率400 W、微波辐射时间30 s×3(间歇作用3次)，在此工艺条件下，莲子心总黄酮提取率1.00%。肖贵平［10］采用微波辅助提取方法，对影响莲心黄酮类物质提取率的主要因素进行单一比较分析，利用正交试验进行优化提取工艺，确定微波功率700 W，提取10min，料液比2∶100工艺条件下黄酮类物质提取率为1.87%，与传统水浸提法比较发现，微波法提取效率明显优于水浸提法，且能为后续工序节约时间、能源和成本。

1.1.5 酶辅助提取法 该法是利用适当的酶，通过酶反应较温和地将植物组织分解，最大限度地从植物体内提取有效成分的新技术。该法提取效率高，还可将提取液中的杂质如果胶、蛋白质、淀粉等分解除去，从而简化后续纯化工序。其中纤维素酶和果胶酶最常用于黄酮类物质的提取。肖贵平［11］为有效提高莲心中黄酮类物质的提取效果，采用果胶酶辅助提取方法，通过L9(34)正交试验设计优选其最佳工艺条件为酶解温度50℃、pH4.5、酶用量0.6 mg·mL－1、酶解时间 2.0 h，在此条件下莲心黄酮类物质提取率1.27%，与传统水提取工艺(90℃、45min)相比，莲心黄酮类物质提取率提高了28.64%。林志钦等［12］在单因素实验的基础上，根据Box-Behnken试验设计原理，设计三因素三水平的响应面分析法，确定了纤维素酶提取工艺的最佳参数为50%乙醇、液料比 19∶1、纤维素酶添加量 0.3%、pH5.5、在60℃下酶解2 h，测得总黄酮得率4.50%。

1.1.6 超临界流体萃取法 超临界流体萃取技术是近几年发展起来的一项高新技术，集萃取分离于一体。它通过使植物细胞壁高度破碎，增加黄酮类物质与溶剂的接触面积和萃取通道，同时还使黄酮与纤维素结合力降低，从而提高萃取率［13］。季爱民等［14］采用乙醇为夹带剂，萃取温度45℃，萃取压力6.5 MPa，用超临界CO2流体萃取法从莲子心中萃取亲脂性成分，萃取物得率2.50%。

1.1.7 大孔吸附树脂分离法 大孔吸附树脂主要用于水溶性化合物的分离纯化，是目前应用最多也较为实用的分离纯化方法。影响因素主要有树脂的型号和性质、被吸附物的性质、上样液的pH、上样量、洗脱剂的性质等。曾绍校等［15］采用X-5型大孔吸附树脂对莲子心总黄酮进行纯化，确定的最佳工艺条件为上样液含量为5 mg·mL－1，上样液pH6，上样量2 BV，洗脱剂为50%乙醇4 BV，洗脱剂流速2 BV·h－1，纯化后莲子心总黄酮纯度可达50%。

1.2 7种提取分离方法的比较 上述7种提取方分离法的优缺点比较见表1。杨明等［16］比较了乙醇法、微波法、超声波法等3种提取方法提取莲子心中黄酮的效果。结果表明，乙醇法得到的黄酮含量低，超声波法和微波法所得的结果比较接近，但从所用时间看，建议选用微波法。

2 莲子心黄酮的检测方法

2.1 主要检测方法

2.1.1 紫外-可见分光光度法 紫外-可见分光光度法测定黄酮的基本原理是以芦丁为对照品，硝酸铝-亚硝酸钠为显色剂，全波段扫描最大吸收峰，测定其吸光度，以此来计算含量。该方法是目前测定天然药物中黄酮含量的主要方法。张丽珍等［17］以芦丁为对照品，以聚酰胺柱色谱分离，采用硝酸铝-亚硝酸钠为显色剂，510 nm作为测定波长，用分光光度法测定6批莲子心药材中的总黄酮含量，含量0.66% ～1.52%。此方法简便、准确、快速、灵敏度高，但特异性差，只适用于总黄酮的测定。

2.1.2 高效液相色谱(HPLC)法 目前，分析和鉴定黄酮类物质最常用的方法是HPLC法，一般采用反相柱，反相体系则一般优先选择甲醇/水及乙腈/水体系为流动相，还需要加入酸调节pH，抑制解离，克服拖尾现象，为了提高分离度需要梯度洗脱，多用C18柱分离［18］。曾建伟等［19］以 Ultimate C18(250mm ×4.6mm，5 μm)为色谱柱，流动相为甲醇-0.1%磷酸溶液(40∶60)，流速为 1.0mL·min－1，检测波长 256 nm，柱温30℃，用HPLC法测定莲子心中芦丁含量，芦丁进样量在 0.122 ～ 1.094 μg 范围内线性关系良好(r=0.999 9)，RSD为1.72%，测得4个不同产地莲子心芦丁的平均含量为0.14%，未检测到金丝桃苷和木犀草素。

2.1.3 毛细管电泳-安培检测法 莲子心黄酮类物质含有较多的酚羟基，在碱性条件下带负电荷，而且酚羟基容易氧化，可以得到较好的电化学响应信号，适合于毛细管电泳-安培检测法的检测分析。在检测过程中主要考虑检测电位、运行缓冲液浓度和pH，分离电压和进样时间对分离和检测的影响。许雪琴等［20］采用毛细管电泳-柱端安培检测法测定莲子心中芦丁和金丝桃苷的含量，以微碳圆盘电极(φ=0.5mm)为工作电极，检测电位为0.95 V(vs.Ag/AgCl)，pH 为7.25 的50mmol·L－1Na2B4O7和100mmol·L－1NaH2PO4缓冲液为运行液，当分离电压为15 kV时，在15min内完全分离，荷叶碱、芦丁和金丝桃苷检出限(S/N=3)分别为 0.02，0.05 和0.04 μg·mL－1，并测得莲子心中荷叶碱、芦丁和金丝桃苷的含量分别为0.41%、0.11% 和0.0 82%，检测结果令人满意，可为莲子心的质量控制提供快速的分析方法。

2.2 检测方法比较 以上3种检测方法都有其优点和不足。紫外-可见分光光度法具有设备简单、适用性广、准确度和精密度较好的特点，但特异性差，目前只用来测定天然药物中总黄酮含量;毛细管电泳-安培检测法具有高分辨率和低检测限的优势，在检测天然药物黄酮中的应用越来越多，但要求被检测物质具有良好的电化学活性，检测范围受到限制;HPLC法既有分离又有检测功能，结果准确，还可以检测到单体化合物;近年发展的色谱-质谱联用法在对黄酮定性定量测定的同时，还可以对单体成分的结构进行鉴定，是检测莲子心中未知黄酮组分的有效手段。

3 莲子心中黄酮类化合物抗氧化和抑菌活性

黄酮类化合物具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎、抗菌、调节免疫、抗病毒、解毒护肝和细胞保护作用，并对心血管、机体内分泌和代谢、细胞均有影响［21］。它能通过血脑屏障，吸收活性自由基，具有很强的抗氧化活性，并能将起催化氧化作用的金属离子络合，具有抗氧化、抗衰老的作用［22］。黄酮类化合物是莲子心的活性成分之一，在抗氧化和抑菌活性方面研究较少，现综述如下。

3.1 抗氧化、清除自由基作用 传统合成抗氧化剂存在一定毒性，甚至可致畸、致癌，许多国家开始限制甚至禁止使用某些合成抗氧化剂，而多酚类物质中黄酮类化合物因在自然界分布广泛、抗氧化活性强、毒副作用低而备受关注［23］。张敏等［24］通过研究发现，莲子心水提液可较好地清除Fenton体系产生的羟自由基和邻苯三酚自氧化产生的超氧阴离子，能明显降低小鼠肝、肾匀浆自氧化产生的丙二醛(malondialdehyde，MDA)，同时对过氧化氢(H2O2)诱导的小鼠红细胞溶血有较明显的抑制作用，说明莲子心水提液具有很强自由基清除能力，对组织细胞以及亚细胞膜性结构有保护作用。张俊生等［25］参照Fenton反应建立羟基自由基生成模型，测得当莲子心总黄酮的浓度为21.78 μg·mL－1时，对羟基自由基的清除能力达到12.16%;采用国际通用的烘箱强化贮存法，65℃下测得对植物油的抗氧化能力强于对动物油的抗氧化能力，说明莲子心黄酮提取物可作为天然抗氧化剂使用。

3.2 抑菌作用 细菌耐药性是全球公共卫生面临的最严重的威胁之一，也迫切需要寻找新的有效治疗药物。黄酮是广泛存在于植物中的一类化合物，具有直接抑菌、协同抑菌及抑制细菌毒性等作用［26］，作用机制主要通过抑制细菌DNA旋转酶、抑制细菌细胞质膜的功能、抑制细菌能量代谢等方面发挥抑菌功效［27］。曾绍校等［15］研究发现，莲子心总黄酮对沙门菌、金黄色葡萄球菌、假单胞杆菌、大肠埃希菌、枯草芽孢杆菌等 细 菌 的 最 低 抑 菌 浓 度 分 别 为 0.5，1，2，4，4 mg·mL－1，莲子心总黄酮的抑菌活性与芦丁相近，结果为莲子心黄酮作为天然防腐剂的开发和利用提供了一定的理论依据。

4 展望

黄酮类化合物只存在于植物中，对其提取、分离、检测技术的研究很重要。随着现代提取、分离、鉴定技术的发展，超临界流体技术、半仿生提取技术、连续逆流提取技术、膜分离技术等在莲子心黄酮类化合物的提取分离中将会得到广泛应用，液相色谱与质谱联用法等一些现代分析工具的应用也会日趋增多。

我国莲子心资源十分丰富，从莲子心中提取的黄酮安全、无毒，具有清除自由基和抗氧化活性功能，也具有明显的抑菌作用，因此莲子心黄酮具有较高的开发价值。随着对莲子心黄酮抗氧化、抑菌活性的进一步研究，特别是体内抗氧化、抑菌活性的研究，使其在预防和治疗自由基诱发的疾病以及抗衰老等方面有着广泛的前景，并将有助于其在药品、化妆品、保健品、食品等领域的应用。

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