鸡血藤红色素的提取与基本性质分析

许 润，刘建华，杨广成，李计龙，杨迺嘉,*

(1.贵州大学生命科学学院，贵州 贵阳 550025；2.贵州省生物技术研究开发基地，贵州 贵阳 550002)

鸡血藤红色素的提取与基本性质分析

许 润1，刘建华2，杨广成1，李计龙1，杨迺嘉2,*

(1.贵州大学生命科学学院，贵州 贵阳 550025；2.贵州省生物技术研究开发基地，贵州 贵阳 550002)

探讨鸡血藤红色素的最佳提取溶液，定性定量光、温度、pH值、氧化还原介质对红色素稳定性的影响。结果表明，鸡血藤红色素最佳提取溶剂为65%酸性乙醇(pH1.8)，且色素为非花色苷类色素。室内自然光对色素影响不大，该红色素在20～60℃具有较好的稳定性，对氧化剂、还原剂反应敏感。

鸡血藤；红色素；理化性质；稳定性

近年来，研究发现合成色素大多具有慢性毒性和致癌作用，严重危害人类健康[1]，而绝大多数天然色素不但无害无毒，还具有食品本身的色泽、促进食欲、增加消化液的分泌，对人体有医疗和保健作用[2]。因此，寻找和开发更多的天然色素已 成为食用色素发展的必然趋势[3]。植物色素大多为花青素类、番茄红素类、胡萝卜素类、黄酮类化合物，是一类生物活性物质，是植物药和保健食品中的功能性有效成分[4]。这些色素可发挥增强人体免疫机能、抗氧化、降低血脂等辅助作用；日常食用可发挥营养强化的辅助作用及抗氧化作用[5]。

鸡血藤红色素是一种安全、无毒副作用以及兼有营养和药用保健功能的天然食用色素。鸡血藤为豆科植物密花豆的干燥藤茎，苦、甘、温，归肝、肾经。具有活血、通络功效，可治疗月经不调、血虚萎黄、麻木瘫痪、风湿痹痛等症。鸡血藤或鸡血藤组方常被现代中医临床上用于治疗由放化疗、血液系统疾病等原因引起的白细胞、血小板及红细胞减少性疾病[6]。目前，对其的深入研究尚未见报道。本实验对鸡血藤红色素的提取工艺，稳定性及其基本性质进行了较详细的考察分析，为后续鸡血藤食用色素的开发应用奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

鸡血藤采购自广西，经贵阳中医学院张荣川教授鉴定为豆科植物密花豆(Spatholobus suberectusDunn)的干燥藤茎。

无水乙醇、95%乙醇 天津化学试剂公司；硫酸、柠檬酸、碳酸钠、氯化钠、硫酸钡 国药试剂公司。

JJ2000B型电子天平 常熟双杰测试仪器厂； KW-2A型电热恒温水浴锅 北京长源实验设备厂；R-210型旋转蒸发仪 瑞士Bchi公司；TU-1810PC型紫外分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司。

1.2 色素提取工艺

1.2.1 色素提取溶剂选择

分别采用不同溶剂，以紫外吸光度为指标，对鸡血藤红色素提取工艺进行优化。称取1.0g鸡血藤粗粉加25mL不同溶剂(0.2%柠檬酸、蒸馏水、自来水、95%乙醇、无水乙醇、pH1.8的65%乙醇)浸提24h过滤定容至原体积，离心分离，观察记录各色素液颜色、紫外吸光度。

1.2.2 色素的提取与纯化

称取鸡血藤细粉(200目)4.0g，加入100mL 65%酸性乙醇(pH1.8)，浸提24h。过滤浸提液，加多倍量乙醇使醇浓度为70%，除去多糖，蛋白质等杂质，离心分离，浓缩[7]。制得原液进行以下理化实验。

1.3 色素的定性分析

1.3.1 光谱分析

以65%酸性乙醇50mL，稀释原液。设定扫描波长范围为200～700nm测定并记录最大吸收波长λmax。

1. 3.2 色素液颜色反应

将浓缩色素液与浓硫酸、三氧化铁反应，考察此色素的理化性质。

1.3.3 色素的溶解性

常温下取少量色素浓缩液分别加入不同溶剂，观察色素在不同液相中的溶解情况。

1.3.4 色素的稳定性

1.3.4.1 光稳定性

配制相同浓度色素液于室温避光、室温24h光照、室温、自然光条件下放置21d，每3d测1次最大吸收波长处的吸光度，并目测色素液颜色变化。

1.3.4.2 热稳定性

配制相同浓度色素液各置于室温、40、60、 80、100℃水溶液中加热100min每20min分别取样，冷却后测定最大吸收波长处的吸光度并观察溶液颜色变化。

1.3.4.3 抗氧化还原性

以3% H2O2溶液为氧化剂，3% Na2SO3溶液为还原剂配制等量色素液，于室温条件下放置100min，每隔20min测定一次吸光度(A)，并目测溶液颜色变化。

1.3.4.4 pH值对其稳定性的影响

分别取10mL鸡血藤红色素原液，用5mol/L HCl溶液和2mol/L NaOH溶液，调pH值分别为1、3、5、7、9、11、13，测定吸光度(A)，并目测溶液颜色变化。

在处理省级政府规章与部门规章的关系时，省级政府规章的主要任务是与同级地方性法规、自治条例和单行条例的衔接与细化，避免对相关事项与部门规章作出重复性、冲突性规定，但是为了执行省级地方性法规(经济法规)和自治条例或者单行条例，可以作出与部门规章不同规定。如果行政机关依据省级政府规章作出的行政行为不利于相对人权利保护，引发部门规章与省级政府规章之间对同一事项的不同规定适用问题时，根据《立法法》第95条第1款第3项规定提请国务院裁决。

1.3.4.5 金属离子对其稳定性的影响

取等量色素液，分别加入等体积的金属离子溶液，空白加入等体积蒸馏水，振荡，静置过夜，观察颜色变化，并测定吸光度。

1.3.5 不同批次鸡血藤红色素吸光度的比较

称取3批不同鸡血藤原药材1.0g；加65%酸性乙醇定容至25mL，浸提24h；浸提液过滤，各取1mL鸡血藤红色素原液，分别稀释至10mL，测定λmax为452nm处的吸光度。

2 结果与分析

2.1 色素提取溶剂优选

表1 色素提取溶剂的优选Table 1 Optimization of pigment extraction

从表1可看出，6号提取液经稀释100倍后其吸光度(A)仍可达0.136，色素含量明显高出其他提取液；从表2可知，不同提取剂中红色素的颜色变化。如果运用于产业化，可以考虑使用自来水[8]。但出于实验室条件下提取效果的考虑，选择6号提取剂即酸性65%乙醇(pH1.8)。

表2 不同提取溶剂中鸡血藤红色素的颜色变化Table 2 Color changes of Millettia reticulata red pigment in different extraction solvents

2.2 色素定性分析

2.2.1 光谱分析

图1 鸡血藤红色素光谱扫描图Fig.1 Ultraviolet scanning diagram of Millettia reticulata red pigment

由图1可知，鸡血藤红色素在pH1.8、65%乙醇条件下的紫外区有两个强烈的吸收峰，即在280nm左右和245nm左右，在可见光区454nm处也有一个吸收峰。本实验选择454nm为吸收波长进行后续实验。查阅相关文献以及图谱，发现这与常见的花色苷类色素的吸收峰不同，初步判断是一种未知的色素类型。

2.2.2 色素液颜色反应

表3 色素的颜色反应Table 3 Color reactions of pigment

植物色素颜色反应比较结果见表3，其与浓H2SO4反应显红色，与FeCl3反应有棕褐色絮状沉淀，在酸性介质中反应显红色，在碱性介质中显深红色，故可初步推断鸡血藤红色素不属于黄酮类花色苷化合物。

2.3 色素的溶解性

溶解试验结果表明鸡血藤色素可溶于水、酸性乙醇、无水乙醇、甲醇、乙酸等溶剂，不溶于乙酸乙酯、丙三醇、石油醚、苯、氯仿、乙醚等溶剂，属于水溶性色素类。

2.4 色素的稳定性分析

2.4.1 色素液的光稳定性

图2 光照对红色素稳定性的影响Fig.2 Effect of light on stability of red pigment

由图2可知，光照对鸡血藤红色素有一定影响，随着光照时间的延长，颜色变深，吸光度增大。其中，持续太阳光照的影响最大，而在室内自然光下色素降解的幅度不大，15d之后呈现一定的稳定趋势，较好的保存条件是室内避光保存，色素液在实验时间内色泽基本保持不变。

2.4.2 色素液的热稳定性

图3 温度对红色素稳定性的影响Fig. 3 Effect of temperature on stability of red pigment

由图3可知，在实验时间内，随着温度的升高，吸光度随之变大，鸡血藤红色素原液的颜色也逐渐变深。但在20～60℃，其吸光度变化不明显，即此色素在20～60℃时对热具有较好的稳定性。在80～100℃条件下吸光度大幅变化，颜色明显加深，这与天然色素在低温时性质一般较稳定，加热或高温可加快变色反应的特点相符合。故此色素液应放置于低温或室温环境中贮放。

2.4.3 氧化还原剂对色素液稳定性的影响

图4 氧化剂和还原剂对色素稳定性的影响Fig.4 Effect of oxide-reducing agent on stability of red pigment

由图4可知，氧化剂、还原剂对鸡血藤红色素均有一定的降解作用，随着时间的增长，降解程度越深，颜色逐渐变浅。总的看来，鸡血藤红色素有一定的抗氧化还原性。

2.4.4 pH值对色素液稳定性的影响

图5 pH值对色素稳定性的影响Fig.5 Effect of pH value on stability of red pigment

由图5可以看出，随pH值增大吸光度先降低而后升高；由表4可以看出，颜色也由深至浅再变深。鸡血藤红色素在不同pH值条件下的显色性质与花色苷类色素截然不同。

表4 pH值对色素颜色的影响Table 4 Effect of pH value on color of pigment

2.4.5 金属离子对色素液稳定性的影响

表5 金属离子对红色素稳定性的影响Table 5 Effects of metal ions on stability of red pigment

由表5可知，从溶液颜色变化来看，加Fe3+使其颜色变深并产生絮状沉淀，对色素影响最大。因此，不宜用铁器盛装色素溶液；而K+、Mg2+、Zn2+、Na+、Mn2+、Ba2+等离子对色素的影响不明显。总的看来，大多数金属离子对鸡血藤红色素的稳定性无明显影响。

2.5 不同批次鸡血藤红色素吸光度的比较

表6 不同批次鸡血藤红色素吸光度的比较Table 6 Comparison on absorbance of different batches of red pigment

由表6可以看出，不同批次的原药材红色素的含量有一定差异，这种差异是无序的。因此，尽量选用同一批次的药材，可以保证红色素提取测定的稳定、准确。

3 结 论

由实验结果可知，鸡血藤红色素含量丰富，最佳提取试剂为pH1.8的65%乙醇溶液，该色素不属于常见的花色苷类化合物；光热对其有一定影响，但只要不是强光持续照射，则该色素仍具有良好的稳定性；在高温80℃及以上温度加热，该色素颜色加深，故应避免阳光直射以及高温；pH值对其有明显的影响，在酸性条件下呈红色，碱性条件下红色加深；该色素对氧化剂和还原剂较为敏感，在实际应用中应尽量减少与这类物质接触；金属离子除Fe3+等个别离子外，都对此色素的稳定性影响不大，应避免使用铁器。鸡血藤红色素作为一种天然色素，有较好的稳定性，可广泛用于各类饮料酒类冷食的着色，有较好的应用前景。

[1] 赵桂红, 姚凤莲. 蓝靛果天然色素提取研究[J]. 食品研究与开发,2005, 26(3): 106-107.

[2] 库尔班江·巴拉提. 玫瑰花红色素的提取及稳定性研究[J]. 新疆师范大学学报: 自然科学版, 2006, 25(1): 52-55.

[3] 曹志荣. 食用色素与人体健康[J]. 化学世界, 1999(8): 446-447.

[4] 杨西岳. 天然植物色素的开发[J]. 天然产物分离, 2007, 5(1): 11-14.

[5] 陈栓虎, 王翠玲, 董发昕, 等. 柿子红色素的提取及稳定性研究[J].西北大学学报: 自然科学版, 2004, 34(6): 677-679.

[6] 韩丽平. 鸡血藤化学成分研究[J]. 中国药房, 2006, 17(20): 1596-1598.

[7] 马自超, 庞业珍. 天然食用色素化学及生产工艺学[M]. 北京: 中国林业出版社, 1994: 32.

[8] 刘海花, 蒋丽芳, 裴正铃, 等. 鸡血藤红色素稳定性研究[J]. 检验医学教育, 2007, 14(2): 46-47.

Red Pigment Extraction fromMillettia reticulataBenth and Physical and Chemical Properties of Pigment

XU Run1，LIU Jian-hua2，YANG Guang-cheng1，LI Ji-long1，YANG Nai-jia2,*
(1. College of Life Sciences, Guizhou University, Guiyang 550025, China；2. Guizhou Provincial Base of Biotechnology Research and Development, Guiyang 550002, China)

The red pigment was extracted fromMillettia reticulataBenth and the physical and chemical properties of red pigment fromMillettia reticulataBenth were investigated, the effects of light, temperature, pH value, oxide-reducing medium on pigment stability were studied. The results showed that the procedure of acid-alcohol extraction gave rather satisfactory results. The pigment does not belong to anthocyanins, and is stable below 20 － 60 ℃, but its resistance to oxide and reductant is not good.

Millettia reticulataBenth；red pigment；physical and chemical properties；stability

Q949.751.9；TS202.3

A

1002-6630(2012)10-0107-04

2011-04-17

贵州省科技成果转化项目(黔科合成字[2008]5025)

许润(1987—)，男，硕士，研究方向为中草药制剂及其药理。E-mail：runes617@yahoo.cn

*通信作者：杨迺嘉(1965—)，女，研究员，学士，研究方向为中草药开发。 E-mail：khyangbiyu@163.com