全 文 ：175※分析检验 食品科学 2006, Vol. 27, No. 01
收稿日期：2005-01-13
基金项目：甘肃省十五科技攻关项目(ZGS035-A43-070)
作者简介：胡浩斌(1969-)，男，副教授，硕士，研究方向为天然有机化学。
东紫苏种子中β-胡萝卜素的提取与测定
胡浩斌 1，郑旭东 1，简毓峰 2，张玉全 1，刘建新 3
(1.陇东学院化学系，甘肃 庆阳 745000；2.陇东学院农学系，甘肃 庆阳 745000；
3.陇东学院生命科学系，甘肃 庆阳 745000)
摘 要： 利用色谱和分光光度法对子午岭产的东紫苏种子中的β-胡萝卜素进行了定性和定量的研究。 实验表明：
东紫苏种子含有丰富的β-胡萝卜素，具有较高的营养价值和药用功效，其植物资源在食物和医药等领域具有潜在
的开发利用前景。
关键词：东紫苏；β-胡萝卜素；色谱；分光光度法
Extraction and Determination of β-Carote e n Elsholtzia bodinieri V. Seeds
HU Hao-bin1，ZHENG Xu-dong1，JIAN Yu-feng2，ZHANG Yu-quan1，LIU Jian-xin3
(1.Department of Chemistry, Longdong University, Qingyang 745000,China；
2.Department of Agronomy, Longdong University, Qingyang 745000,China；
3. Department of Life Science, Longdong University, Qingyang 745000,China)
Abstract ：The β-carotene in Elsholtzia bodinieri V. was studied quantitively and qualitatively with chromatograpphy and
spectrophytometry methods. The results showed that the seed was of high nutritive values and pharmaco- logical efficacy, and
of promising prospects in exploitation and utilization in food and medicine.
Key words：Elsholtzia bodinieriV. ；β-carotene；chromatography；spectrophytometry
中图分类号：O657.32 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2006)01-0175-03
东紫苏(Elsholtzia bodinieriV.)，又名小香薷，为
唇形科香薷属植物，一年生草本，生于松林下或山坡
草地上，主要分布在甘肃、青海、四川、云南和贵
州等西部地区，是一种传统的药食两用植物。全草可
入药，主治外感风寒、感冒发热、头疼身疼、咽喉
疼、虚火牙疼、消化不良、肚泻、目痛、急性结膜
炎、尿闭及肝炎等症。嫩尖亦可当茶用，具有清热解
毒之功效[ 1 ]。其种子瘦小，深褐色，味辛。
β-胡萝卜素(β-Carotene)有很高的营养价值，本
身具有很强的生理活性，它在人和动物的肝脏内受到酶
的作用，即分解转化为维生素A[2]，具有促进儿童生长
发育及保护视力、防治夜盲症、干眼病等疗效；能滋
润皮肤和增强粘膜抗感染的能力；是一种有效的脂类抗
氧化剂，可以捕获超氧离子、减弱细胞膜的过氧化作
用，抑制自由基的生成，而具有抑制膀胱癌、胃癌、
口腔癌、皮肤癌、肺癌的效用[ 3]；并有抗心血管病和
抗白内障，增强动物的免疫力等保健功能。β-胡萝卜
素作为食品添加剂和化妆品原料早有记载，但是最近研
究发现；β-胡萝卜素除用于着色剂外，它还有可能作
为生物体的功能性饮料，即β-胡萝卜素饮料[4]。以胡
萝卜素为主要成分的营养保健品的研究与开发日益受到重
视 。
β-胡萝卜素含量的测定一般多采用纸层析法和高
效液相色谱法[5～7]，但由于纸层析法分离效率低、时间
长，且β-胡萝卜极易被氧化造成较大偏差。高效液相
色谱法分离效果虽较好，但需专用设备，且价格较为
昂贵。薄层色谱分离技术具有操作简单，分离效率高，
时间短等特点。作者在对该植物植化成分系统研究的基
础上，采用色谱和分光光度法，对东紫苏种子中的β-
胡萝卜素进行了定性和定量地分析，目的是为该植物资
源的综合开发利用提供一定的科学依据。
1 材料与方法
1.1仪器、试剂和样品
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BrukerAC-400型核磁共振仪(TMS为内标，溶剂为
CDCl3)；Alphacentauri FT-IR红外光谱仪(KBr压片)；
HitachiU-3400型紫外分析仪；Shimadzu QP-1000A型质
谱仪；UV-1100紫外分光光度计；索氏提取器；ZFQ-
85A旋转蒸发器；X-4型熔点测量仪。薄层色谱(TLC)
硅胶GF254-0.5%羧甲基纤维素钠涂布的0.075mm硅胶G薄
层板，硅胶为青岛海洋化工厂分厂产品。
所用试剂均为分析纯。β-胡萝卜素标样由新昌制
药厂提供。实验用水为去离子水。
东紫苏种子于02年6月采自子午岭地区，由西北师
范大学生命科学学院廉永善教授鉴定。标准贮备液：准
确称取β-胡萝卜素25.0mg，用石油醚定容至100ml，配
成250μg/ml标准溶液，于冰箱中避光保存备用。
标准液：准确量取标准贮备液20.00ml，用石油醚
定容至100ml，配成50μg/ml标准溶液。
1.2样品处理
将东紫苏种子干燥研磨，作为待测样品置于干净的
小烧杯中存放于冰箱中备用。精确称取15.0000g，放入
索氏提取器中，加入石油醚:丙酮(7:3 V/V，含BHT50～
100mg/L)提取液100ml，60℃下回流提取至无色。将提
取液倒入分液漏斗中，以去离子水反复进行洗涤6次，
每次20ml，直到彻底洗去丙酮及杂质。将上层清液倒
入磨口小烧瓶中，于50℃的水浴中减压浓缩后，在容
量瓶中准确定容至25ml。
1.3最大吸收波长的确定
取适量β-胡萝卜素标准品溶于苯中,在紫外-可见分
光度计上于400～600nm范围内扫描，结果表明在光
456nm处β-胡萝卜素有最大吸收。因此选择456nm为
检测波长。
1.4标准曲线的绘制　
准确量取标准溶液25、50、75、100、125、150μl，
分别点样于同一薄层板上，冷风吹干，以石油醚-丙酮-
苯(2:1.5:2,V/V)为展开剂进行展开，将薄层板凉干，分
别刮下相应的斑点，用石油醚洗脱后，再用石油醚定
容至25ml。取薄层上空白部位等面积的硅胶，用石油
醚洗脱作参比溶液。用分光光度法在456nm波长下，分
别测定其吸光度。以点样量C(μg)为横坐标，吸光度A
为纵坐标，绘制标准曲线，并求出回归方程为
A=0.028642C－0.002647，相关系数为r = 0.997，线性
范围为1.30～6.8μg，检出限为0.2μg。
1.5β-胡萝卜素的提取与分离
将东紫苏种子(0.5kg)干燥后，用75%的乙醇反复浸
泡2d，将滤液减压浓缩得到浸膏32g。将浸膏溶于40ml
甲苯中，加入对苯二酚0.3～0.4g搅拌均匀。另将氢氧
化钾8g溶于甲醇40ml中，冷却后在强烈搅拌条件下慢
慢加入上述浸膏的甲苯溶液中，控制温度不超过60℃，
搅拌20min后，静置过夜。倾出上层清液，将沉淀部
分用乙醚50ml萃取后，萃取液与上层清液合并。加入
乙醚60ml、水30ml，强烈搅拌后静置分层，分出水相，
油相用50ml×3的水洗后，浓缩得到粗品9.8g。再将
粗品经硅胶柱，分别用石油醚、石油醚-丙酮、氯仿-
丙酮(含BHT50～100mg/L)进行梯度洗脱，共得到A-J共
10个组分。用TLC板检查后，将F-H组分合并，重新
经硅胶柱，用石油醚-丙酮-苯(含BHT50～100mg/L)混
合溶剂进行洗脱，用TLC板跟踪检查，得到一纯组分，
用二氯甲烷反复重结晶，得到桔红色的晶体。
2 结果与讨论
2.1β-胡萝卜素的鉴定
桔红色晶体，mp.181～184℃(CHCl3)。EI-MS m/z:
536(M+)，结合13C-NMR及元素分析数据(理论值：
C 89.48%，H 10.52%；实验值：C 89.54%，H 10.48%)
可确定分子式为C40H56，难溶于水，易溶于脂肪和苯、
CHCl3等有机溶剂中。UV (nm):225，368，410，
478。IR(KBr) cm-1: 3122,2958,2915,2858,1665～1628,1459，
1395和986。1H-NMR(400MHz,CDCl3)δ:1.03(12H,s,Me-16,
17,16′,17′), 1.48(4H,m,H-2,2′) 1.6 (4H,m,H-3,3′) 1.84
(6H,s,Me-18,18′) .95(12H,s, Me-19, 20,19′,20′)，2.01
(4H,m, H-4,4′), 6.2～6.8(14H,m,H-7,7′，8,8′,10,10′,11,
11′,12,12′, 14,14′ 5,15′)。13C-NMR(125MHz, CDCl3)
δ:34.6(C-1,1′),39.4(C-2,2′), 0.3(C-3,3′),3 .1(C-4,4′),
128.8(C-5,5′), 138.4(C- 6,6′), 127.2(C-7,7′),136.8(C-8,8′),
136.7(C-9,9′),133.2(C-10,10′), 26.2(C-11,11′),134.(C- 2,
12′), 136.4(C-13,13′), 3.6(C-14,14′),130.2(C-15,15′),
28.6(C-16,16′, 7 7′),21.5(C-18,18′), 6.6(C-19,19′,20,20
′)。上述1H和13C-NMR数据与文献[8]一致。该化合
物与β-胡萝卜素对照品共薄层层析，其Rf值和显色行
为完全一致，混合熔点不下降。由此可以确定此化合
物为β-胡萝卜素。

MeOH
max
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16 17
18
19 20
1
34
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1617
18
1920

2.2展开剂的选择
分别采用石油醚、石油醚-丙酮、石油醚-丙酮-
苯、氯仿-丙酮作为展开剂，将点样后的薄板置于层析
缸内，浸入展开剂中0.5cm，于暗处室温下展开，结
果能使样品液和标准液同步分离出β-胡萝卜素，且层
析展开后斑点较圆的是石油醚-丙酮-苯(2:1.5:2,V/V)溶剂
系统，而其它几种展开剂层析效果不明显，且容易拖
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尾(薄层色谱图见图1)。故选用石油醚-丙酮-苯石油醚
(2:1.5:2,V/V)作为展开剂，展开后标出斑点位置，计算
各斑点Rf = 0.84。
图2 β-胡萝卜素的薄层色谱图
Fig.2 TLC of β-carotene
按样品的测定方法，在样品中加入一定量的β-胡
萝卜素标准溶液，测定β-胡萝卜素的回收率。β-胡
萝卜素的回收率见表1。
2.6β-胡萝卜素含量的测定
在本实验条件下，测定东紫苏种子中β-胡萝卜素
为26.6μg/g，RSD=2.48%。
3 结 论
3.1薄层层析-分光光度法测定β-胡萝卜素含量方法
准确，设备简单，条件容易控制，灵敏度高，分离
能力强，比现行的国家标准分析方法纸层析-分光光度
法更具有可操作性。
3.2因β-胡萝卜素含有共轭双键结构，易被氧化，紫
外线破坏分解，故全部提取过程中须避免日光直射，所
用溶剂须加抗氧化剂BHT，产品的保存也须注意这一
点 。
3.3β-胡萝卜素的含量为26.6μg/g，仅次于β-胡萝
卜素含量最高的紫苏,与五加科的土当归相近。
3.4用柱色谱分析方法从东紫苏种子提取β-胡萝卜素
纯品，操作过程简单，收率高，设备投资少，不失
为生产天然β-胡萝卜素的有效方法之一，具有较好的
应用前景。
综上所述，东紫苏种子有较高的营养价值和药用价
值，其植物资源在食品和医药等领域具有潜在的开发利
用前景。
参考文献：
[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会编. 中国植物志[M].北京：科学
出版社,1977. 336-338.
[2] 赵法,王本茂,王德恺.今日营养与健康[M]. 北京:金盾出版社,1984.
210-213.
[3] 刘会臣, 等. β-胡萝卜素对肿瘤的防治作用[J]. 中国药学杂志, 1992,
27(11): 643-745.
[4] 张其骏. 胡萝卜类, 胡萝卜素及其品质的研究[D]. 杭州. 浙江大学,
2002.
[5] 中国国家标准, GB12389-90.食品中胡萝卜素测定方法[S]. 北京: 标
准出版社, 1990. 289-293.
[6] 郑永章. 卫生检验方法手册[M]. 北京: 北京大学出版社, 1990. 252-
254.
[7] 叶世柏. 食品理化检验方法指南[M]. 北京: 北京大学出版社, 1991.
141-143.
[8] 夏薇, 陈新志. 烟叶中β-胡萝卜素的分离纯化和测定[J]. 色谱，
2004, (1): 54-56.
实验 加入量 测定量 回收率 相对标准偏差
次数 (μg) (μg) (%) (%)
1 2.00 1.93 96.50 2.89
2 5.00 4.89 97.80 3.05
3 8.00 7.78 97.25 2.96
4 10.00 9.54 95.40 2.31
5 15.00 14.21 94.73 2.98
表1 β-胡萝卜素的回收率(n=5)
Table 1 Recoveries of β -carotene (n=5)
2.3精密度试验
吸取β-胡萝卜素标准溶液10μl共6份，在同一
层析板上点样、展开、刮下斑点、洗脱、测定吸光
度，进行同一薄层精密度测定，RSD=2.46%；在另外
6不同薄层板上各点上10μl，进行不同薄层板见的精密
度测定，RSD=2.89%。
2.4稳定性试验
试验样品斑点的洗脱液，在不同时间间隔测其吸光
度，45min内结果的RSD=2.48%，而60min后吸光度迅
速下降，至15h后吸光度接近于0。其原因是β-胡萝
卜素易被氧化所致。
2.5回收率试验