山藍(lán)與九頭獅子草紅色素液穩(wěn)定性比較研究

茍　麗，田　洪，胡國(guó)海， 李　蕾，詹云靜，金效齊

（文山學(xué)院 化學(xué)與工程學(xué)院，云南 文山 663099）

山藍(lán)與九頭獅子草紅色素液穩(wěn)定性比較研究

茍麗，田洪，胡國(guó)海， 李蕾，詹云靜，金效齊

（文山學(xué)院 化學(xué)與工程學(xué)院，云南 文山 663099）

目的：比較山藍(lán)色素和九頭獅子草色素的穩(wěn)定性。方法：用紫外分光度法掃描兩種色素光譜，確定最大吸收波長(zhǎng)。并測(cè)定色素液置于光照處、陰暗處，不同的pH、不同的溫度、不同的基質(zhì)中的色素殘存率。結(jié)果：九頭獅子草紅色素液最大吸收波長(zhǎng)為580 nm，山藍(lán)紅色素液最大吸收波長(zhǎng)為585 nm。兩種色素液對(duì)陽(yáng)光穩(wěn)定性差，耐熱性好。Na2S2O3、H2O2、苯甲酸鈉、蔗糖、葡萄糖、淀粉、Na+、K+、Ca2+、Zn2+、Mg2+、Mn2+對(duì)山藍(lán)色素液和九頭獅子草色素液的顏色無(wú)不良影響。維生素C、Al3+、Cu2+、Fe3+、Fe2+對(duì)兩種色素顏色有影響。結(jié)論：此研究為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)紅色素資源提供理論依據(jù)。

山藍(lán)紅色素；九頭獅子草紅色素；穩(wěn)定性

九頭獅子草（Peristrophjapoica（Thunb.）Bremek），系爵床科草本植物，又名接骨草、土細(xì)辛、蘭田七、萬(wàn)年青、四季青、三面青、綠豆青、鐵焊椒及九節(jié)籬等[1]，分布于江蘇、云南、浙江、福建、湖南、江西、貴州、四川等地，在民間廣為栽培。當(dāng)?shù)氐纳贁?shù)民族群眾將其全草的水提物與糯米一起煮成紅色糯米飯食用已有悠久的歷史。九頭獅子草紅色素?zé)岱€(wěn)定性好，光穩(wěn)定性差[2]。國(guó)內(nèi)學(xué)者研究證明，九頭獅子草醇提物具有明顯的抗菌作用及解熱作用[3-4]，具有明顯的鎮(zhèn)咳、祛痰、抗炎作用[4-5]，具有一定增強(qiáng)機(jī)體免疫力的作用[6]，在川藏民間用于治療肝病，臨床顯示其降酶退黃疸作用顯著[7]。山藍(lán)（Peristrophe roxburjhiana）又名紫藍(lán)、紅絲線、觀音草，為爵床科山藍(lán)屬植物，原產(chǎn)印度[8]。有清熱、止咳、涼血解毒、消炎止血、散淤消腫等功效[9]。通過(guò)查閱文獻(xiàn)，九頭獅子草色素穩(wěn)定性研究已有報(bào)道[2]，山藍(lán)的加工方法已有報(bào)道[10]，而九頭獅子草和山藍(lán)色素的穩(wěn)定性比較研究未見(jiàn)報(bào)道。因此選擇在民間應(yīng)用歷史悠久的九頭獅子草和山藍(lán)為原料，對(duì)其色素穩(wěn)定性進(jìn)行比較研究，為開(kāi)發(fā)紅色素資源提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料

1.2儀器及試劑

數(shù)顯恒溫水浴鍋（HH-2，國(guó)華電器有限公司），恒溫水浴鍋（W201D，上海申順生物科技有限公司），旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（R201，上海申順生物科技有限公司），精密酸度計(jì)（PHS-3C，上海精密科學(xué)儀器有限公司），真空干燥箱（DZF-6020，上?！憧萍加邢薰荆?，循環(huán)水式多用真空泵（SHB-Ⅲ，鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司），電子天平（XT220A，瑞士普利賽斯設(shè)備有限公司），可見(jiàn)分光光度計(jì)（V-1100D，上海美譜達(dá)儀器有限公司），紫外分光光度計(jì)（UV-2550，日本島津）。無(wú)水乙醇，鹽酸，丙酮、四氯化碳、乙酸乙酯、檸檬酸、石油醚等均為分析純。

1.3方法

1.3.1色素液的制備

取新鮮的山藍(lán)葉子和九頭獅子草葉子洗凈按1∶20的物料比加蒸餾水，于90 ℃水浴中浸提1 h，過(guò)濾得清亮紅色浸提液，稀釋后做穩(wěn)定性比較試驗(yàn)[2]。

1.3.2色素溶解性比較

將水提物在85 ℃濃縮，真空干燥后得干物（附著燒杯），在兩種色素中分別加入丙酮、四氯化碳、乙酸乙酯、甲醇、乙醇（95%），石油醚，苯溶液，觀察其溶解性。

1.3.3色素的光譜學(xué)比較

將由1.3.1制得的色素溶解，在紫外分光光度計(jì)掃描兩種色素的光譜圖，確定最大吸收波長(zhǎng)。

1.3.4色素在不同pH條件下呈現(xiàn)的顏色

配制pH=3.0～10.0的色素液，觀察顏色變化。

1.3.5色素在光照條件和陰暗處下的穩(wěn)定性試驗(yàn)

將兩種色素液置于陽(yáng)光下照射一定時(shí)間，并設(shè)置對(duì)照測(cè)其吸光度，平行測(cè)3次取平均值，比較色素殘存率。

1.3.6溫度對(duì)色素穩(wěn)定性試驗(yàn)

分別取兩種色素液置于比色管中，于70℃、90℃、水浴加熱1 h、2 h、3 h，并設(shè)置對(duì)照測(cè)其吸光度，平行測(cè)3次取平均值，比較色素殘存率。

1.3.7雙氧水、硫代硫酸鈉和苯甲酸鈉對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

配制含0.1 %、0.2 %、0.3 % H2O2的色素液。配制含0.06 、0.12 、0.18mol/L Na2S2O2的色素液。配制含1.5×10-3、2.0×10-3、2.5×10-3mol/L苯甲酸鈉的色素液放置4 h、6 h。設(shè)置對(duì)照測(cè)定吸光度平行測(cè)3次取平均值，比較色素殘存率。

1.3.8維生素C對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

配制含0.1 %、0.2 %、0.3 %維生素C的色素液放置4 h、6 h。設(shè)置對(duì)照測(cè)定吸光度。平行測(cè)3次取平均值，比較色素殘存率。

1.3.9不同基質(zhì)（蔗糖、葡萄糖、淀粉）對(duì)兩種色素穩(wěn)定性的影響

配制含1 %、2 %、3 %的蔗糖、葡萄糖、淀粉色素液，放置4 h、6 h測(cè)定吸光度，比較色素殘存率。

1.3.10金屬離子對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

配制含不同濃度的Fe3+、Na+、K+、Ca2+、Zn2+、Al3+、Sn2+、Cu2+、Mg2+、Fe3+的色素溶液，放置12 h，設(shè)置對(duì)照，測(cè)定其吸光度。

2　結(jié)果分析

2.1山藍(lán)和九頭獅子草色素紫外光譜圖

由圖1可見(jiàn)，山藍(lán)色素可見(jiàn)光區(qū)最大吸收波長(zhǎng)為585 nm，由圖2可見(jiàn)，九頭獅子草色素的可見(jiàn)光譜區(qū)最大吸收波長(zhǎng)為580 nm。以下試驗(yàn)如果不特別標(biāo)注均選擇兩色素的最大吸收波長(zhǎng)為測(cè)定波長(zhǎng)。

圖1　山藍(lán)色素紫外光譜圖

圖2　九頭獅子草紫外光譜圖

2.2色素溶解性比較

表1表明兩種色素易溶于極性溶劑中，不溶于非極性溶劑中。因此提取色素時(shí)應(yīng)選擇無(wú)毒的極性溶劑，分離時(shí)應(yīng)選擇極性小的溶劑。

2.3色素在不同pH呈現(xiàn)的顏色

表2表明兩種色素在pH<6時(shí)呈微紅和橙黃色，PH>6時(shí)呈紫紅色，顏色隨pH變化。在兩種色素液中滴加0.1 mol/L的NaOH溶液，顏色由紫紅變?yōu)樗{(lán)紫色在變?yōu)闇\綠色。民間因此通過(guò)調(diào)節(jié)酸度染制五色米飯。

2.4光照對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

色素穩(wěn)定性用色素殘存率表示，公式[2]如下：

式中A：表示試液的吸光度值，Aa：表示起始時(shí)試液的吸光度。

表3數(shù)據(jù)表明在陽(yáng)光照射下，吸光度保留值急劇下降，說(shuō)明兩種色素在陽(yáng)光照射下極不穩(wěn)定，可能是陽(yáng)光中的紫外線對(duì)色素有破壞作用。在陰暗處色素殘存率都比較高，因此應(yīng)避光保存。

表1　溶劑對(duì)色素溶解性的影響

表2　pH對(duì)色素顏色的影響

表3　光照對(duì)山藍(lán)色素九頭獅子草色素穩(wěn)定性的影響

2.5溫度對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

表4表明兩種色素液的殘存率在60 ℃，加熱一定時(shí)間后色素殘存率都下降，但在90 %以上。在90 ℃加熱一定時(shí)間后，色素殘存率也下降，下降幅度比60 ℃快。說(shuō)明溫度對(duì)色素液的穩(wěn)定性有影響，但下降幅度小，說(shuō)明兩種色素液耐熱性好。

表4　溫度對(duì)山藍(lán)和九頭獅子草色素穩(wěn)定性的影響

2.6Na2S2O3、H2O2和苯甲酸鈉對(duì)色素穩(wěn)定性的影響表5表明Na2S2O3、H2O2和苯甲酸鈉對(duì)兩種色素的穩(wěn)定性無(wú)不良影響。

2.7維生素C對(duì)色素液穩(wěn)定性的影響

表6表明兩種色素顏色都變成了橙黃色，因維生素C顯酸性，可能是在酸性環(huán)境中色素結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。維生素C作為食品添加劑，安全無(wú)毒，所以可用維生素C來(lái)調(diào)節(jié)色素的顏色。

2.8葡萄糖、蔗糖和淀粉對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

表7表明在兩種色素液中分別加入不同濃度的葡萄糖、蔗糖和淀粉溶液，色素殘存率在90%～100.5 %之間，對(duì)色素穩(wěn)定性有增色作用，對(duì)色素穩(wěn)定性無(wú)不良影響。

2.9金屬離子對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

表8和表9表明在K+、Na+、Ca2+、Zn2+、Mg2+、Mn2+對(duì)色素液顏色無(wú)影響，Al3+、Cu2+、Fe3+、Fe2+對(duì)色素液顏色有影響。

表5　Na2S2O3、H2O2和苯甲酸鈉對(duì)色素穩(wěn)定性的影

表6　維生素C對(duì)色素液穩(wěn)定性的影響

表7　葡萄糖、蔗糖和淀粉對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

表8　金屬離子對(duì)九頭獅子草色素穩(wěn)定性的影響（×10-3mol/L）

續(xù)表8：

表9　金屬離子對(duì)山藍(lán)色素穩(wěn)定性的影響（×10-3mol/L）

3　結(jié)論

兩種色素陽(yáng)光穩(wěn)定性差，但耐熱性好。Na2S2O3、H2O2、苯甲酸鈉、蔗糖、葡萄糖、淀粉、Na+、K+、Ca2+、Zn2+、Mg2+、Mn2+對(duì)山藍(lán)色素和九頭獅子草色素液顏色的無(wú)不良影響。維生素C、Al3+、Cu2+、Fe3+、Fe2+對(duì)兩種色素顏色有影響。山藍(lán)和九頭獅子草易栽種，可作為開(kāi)發(fā)紅色色素的原料。

[1] 江蘇新醫(yī)學(xué)院. 中藥大辭典[M]. 上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1999：48.

[2] 王超英，壽慶華，等.九頭獅子草紅色素理化性質(zhì)的研究[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，1996（4）：45.

[3] 覃容貴，李淑芳.九頭獅子草的抗菌作用研究[J].貴陽(yáng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2000（2）：130-131.

[4] 覃容貴，羅忠圣.九頭獅子草醇提物藥效學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究[J].中藥材，2006（9）：961-963.

[5] 梁冰，粒淑芳. 九頭獅子草醇提物的鎮(zhèn)咳、祛痰、抗炎作用研究[J]. 貴陽(yáng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2003（4）：311-312.

[6] 覃容貴 ，李淑芳.九頭獅子草對(duì)小鼠免疫功能的影響[J].貴陽(yáng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2003（4）：405-406.

[7] 皮慧芳，楊希雄，等. 九頭獅子草化學(xué)成分的研究[J].天然產(chǎn)物開(kāi)發(fā)與研究，2008（20）：269 -270.

[8] 謝運(yùn)昌，程菊英.紫藍(lán)紅色素研究進(jìn)展[J].中國(guó)野生植物資源，1997（4）：9.

[9] 謝運(yùn)昌，文永新，蔣小華，等.山藍(lán)色素前體的分子組成和化學(xué)變化[J].廣西植物，2003（4）：367.

[10]文永新，謝運(yùn)唱，蔣小華，等.四種山藍(lán)加工方法的比較[J] .廣西植物，2005（5）：453.

A Comparison Study of Stability Between Red Pigment Solution from Peristrophe Baphica and That from Peristroph Japoica

GOU Li, TIAN Hong, HU Guohai, LI Lei, ZHAN Yunjing, JIN Xiaoqi
(School of Chemistry and Engineering, WenShan University, WenShan Yunnan 663099, China)

Objective: to compare the stability of Peristrophe Baphica pigment with that of Peristroph Japoica pigment. Methods: to determine the maximum absorption wavelength by scanning two pigment solution spectrum by ultraviolet spectrophotometry and determine pigment survival rate by placing it in the light, the shadows, different pH, different temperature and different matrix. Results: the maximum absorption wavelength of red pigment from Peristroph Japoica is 580nm and the maximum absorption wavelength of red pigment from Peristrophe Baphica is 585nm. Two kinds of pigment solution display light stability and good heat resistance. Na2S2O3, H2O2, sodium benzoate, sucrose, glucose, starch, Na+, K+, Ca2+, Zn2+, Mg2+and Mn2+exert no adverse effect on the color of pigment solution. Vitamin C, Al3+, Cu2+,Fe3+and Fe2+have infl uence on the color of pigment solution. Conclusion: the study provides theoretical basis for further development of red pigment resources.

red pigment from Peristrophe Baphica; red pigment from Peristroph Japoica; stability

TS264.4

A

1674 - 9200（2016）03 - 0018 - 06

（責(zé)任編輯張鐵）

2015 - 07 - 16

云南省教育廳基金項(xiàng)目“爵床科九頭獅子草和山藍(lán)色素的提取及緩釋微膠囊的制備及性能研究”（2010Y094）。

茍麗，女，云南文山人，文山學(xué)院化學(xué)與工程學(xué)院高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，主要從事分析化學(xué)研究。