全 文 ：植物资源与环境学报　2007, 16(1):31-34　　　　　　　
JournalofPlantResourcesandEnvironment　　　　　
　　　黄瑞木果实红色素的分离及其化学结构研究
黄芯婷 1, 2 , 刘剑秋 1, ① , 彭　奇 3
(1.福建师范大学生命科学学院 , 福建福州 350007;2.福州第三中学 , 福建福州 350003;
3.中国科学院福建物质结构研究所 , 福建 福州 350002)
摘要:采用纸层析 、紫外 -可见光谱 、红外光谱和液 -质联用等技术对福建野生黄瑞木〔Adinandramilletii(Hook.
etArn.)Benth.〕果实红色素进行了分析研究。结果表明 , 该红色素主要含有矢车菊素 -3-芸香糖苷 (cyanidin-3-
rutinoside)和矢车菊素 -3-葡萄糖苷(cyanidin-3-glucoside)2种花色苷 ,呈鲜艳的红色 , 可作为天然保健食品的色
素添加剂加以推广应用 。
关键词:黄瑞木;红色素;花色苷;结构鉴定
中图分类号:Q946.83　　文献标识码:A　　文章编号:1004-0978(2007)01-0031-04
StudiesonseparationandchemicalstructureidentificationofredpigmentofAdinandramileti
fruit　HUANGXin-ting1, 2 , LIUJian-qiu1, ① , PENGQi3(1.ColegeofLifeSciences, FujianNormalUniversity, Fuzhou350007, China;2.FuzhouNo.3 SeniorHighSchool, Fuzhou350003, China;3.
FujianInstituteofResearchontheStructureofMater, theChineseAcademyofSciences, Fuzhou
350002, China), J.PlantResour.＆ Environ.2007, 16(1):31-34Abstract:Paperchromatography(PC), ultraviolet-visualspectrum(UV), infraredspectrum(IR)andhighpressureliquidchromatography-masspectrometry(HPLC-ESI-MS)wereusedtoseparateandidentifytheredpigmentfromwildAdinandramileti(Hook.etArn.)Benth.fruitinFujianProvince.
Theresultsshowedthattheredpigmentiscomposedoftwoanthocyaninswhicharecyanidin-3-rutinosideandcyanidin-3-glucosideinbrightredcoloranditcanbeusedasanadditiveinnaturalhealthfood.Keywords:Adinandramileti(Hook.etArn.)Benth.;redpigment;anthocyanin;structureidentification
　　黄瑞木 〔Adinandramileti(Hook.etArn.)
Benth.〕为山茶科(Theaceae)黄瑞木属 (Adinandra
Jack.)植物[ 1] ,多生于海拔 1 200 m以下的山地路
旁灌丛 、次生疏林及阳坡沟谷疏林下 ,喜生于气候温
暖 、阳光充足 、土层深厚且肥沃的酸性土壤中 ,是福
建省常绿阔叶林中的主要林下灌木树种之一 ,其果
可食 ,味稍苦 ,含有多种氨基酸成分 [ 2] 。
黄瑞木浆果呈亮黑色 ,含有丰富的水溶性天然
色素 ,其色素属于黄酮类花色苷化合物 ,具有亮丽的
玫瑰红色 ,适用于一些食品的着色 ,具有十分广阔的
开发利用前景。
作者对黄瑞木果实红色素进行分离纯化 ,并利
用多种方法对该红色素中所含的花色苷成分进行结
构鉴定 ,为黄瑞木果实红色素的进一步开发和利用
提供科学基础。
1　材料和方法
1.1　材料
1.1.1　实验材料 　黄瑞木 〔Adinandramileti
(Hook.etArn.)Benth.〕成熟果实于 2005年 8月
采自福建省福州市鼓山风景区。由福建师范大学生
命科学学院刘剑秋教授鉴定 。果实采收后洗净 ,自
然晾干 ,粉碎备用。
1.1.2　仪器与设备　CARY50BIO型紫外 -可见
分光光度计;AVATAR360 FT-IR傅立叶红外光谱
收稿日期:2006-05-08
基金项目:国家自然科学基金资助项目(40476051)
作者简介:黄芯婷(1980-),女 ,福建福州人 ,硕士研究生 ,主要从事
植物资源学研究。
①通讯作者 E-mail:jqliu@fjnu.edu.cn
仪;FINNIGANLCQDECAXPMAX液质联用仪;
2695高效液相色谱仪 -2414示差检测器;旋转蒸发
器;水循环式真空泵;层析筒;新华 No.3层析滤纸;
所用试剂为分析纯和色谱纯。
1.2　方法
1.2.1　样品的制备　黄瑞木成熟果实粉末过 20目
筛 ,室温下按 1∶50(W/V)的比例用提取液 〔V(1.5
mol· L-1 HCl)∶V(95%乙醇)=15∶85〕浸提 24 h,
过滤除去果肉残渣 ,上清液用旋转蒸发器于 50℃以
下真空浓缩 ,将浓缩液离心以除去沉淀。所得浓缩
液可用纸层析法进行进一步的分离及纯化 ,置于
4 ℃冰箱中备用 。
1.2.2　红色素的分离与纯化　采用纸层析法 [ 3]进
行红色素的分离纯化 ,层析液选用甲酸溶液 〔V(浓
盐酸)∶V(甲酸)∶V(水)=2∶5∶3〕,层析时间 10h。
1.2.3　紫外 -可见光光谱分析　对分离纯化得到
的红色素 0.1%HCl-甲醇液进行紫外光谱扫描 ,红
色素浓度的高低以扫描图中可见光区最高峰的位置
适宜为准 ,用 0.1%HCl-甲醇液作参比 ,扫描范围
190 ～ 800nm。为确定最大吸收峰无红移现象 ,在比
色皿中再加入 2 ～ 3滴 5% AlCl3甲醇液 ,搅匀静置
10 min后 ,按上述条件作紫外光谱扫描 。
1.2.4　纸层析分析 　取 4个层析筒 ,分别加入
BAW〔V(正丁醇)∶V(醋酸)∶V(水)=4∶1∶5〕、
BuHCl〔V(正丁醇)∶V(2 mol· L-1 HCl)=1∶1〕、
1% HCl和 HAc-HCl〔V(醋 酸)∶V(浓盐酸)∶
V(水)=15∶3∶8〕作展开剂 ,将 4张点有样品的层析
滤纸(30×20 cm)放入层析筒中 ,于 (30 ±1)℃下
预先平衡 15 min,再上行展开 ,当展开剂前沿达约
16 cm处时 ,终止纸层析 ,将层析纸晾干后观察色
斑 ,测量 Rf值 ,并与文献[ 4]中的 Rf值进行比较。
1.2.5　红色素的水解及糖的鉴定　将纯化的色素
浓缩至干 ,加入 5mL1mol· L-1 HCl,于 100℃处理
1 h,冷却至室温 ,用正丁醇萃取 ,每次 1 mL,将配基
与糖溶液分离。正丁醇部分为花色苷配基 ,水溶液
部分则为糖溶液 。用高效液相色谱法进行糖的分离
和鉴定 ,标准品为 10mg· mL-1葡萄糖 、半乳糖和鼠
李糖。
高效液相色谱条件:色谱柱为 Waters氨基柱
(4.6 mm×250 mm, 5 μm), 柱温 35 ℃;检测器为
示差折光检测器;流动相为 V(乙腈)∶V(水)=75∶
25;流速 1.0mL·min-1;进样量 20 μL。
1.2.6　红外光谱分析　将已分离纯化的红色素样
品干燥并用 KBr压片 , 采用美国 Nicolet公司
AVATAR360 FT-IR型红外光谱仪作傅立叶红外
光谱扫描 ,获得样品的红外光谱图 。
1.2.7　液 -质联用分析　将干燥的红色素样品溶
解于甲醇(色谱纯)中 ,配制成浓度为 0.01%的红色
素溶液 ,然后进行 HPLC-ESI-MS分析。
HPLC条件 :ODSC18色谱分析柱 (3.9mm×
250 mm, 5μm);流动相由不同比例的溶剂 A(10%
甲酸水溶液)和溶剂 B(10%甲酸 -50%甲醇的水溶
液)组成 。按下列程序进行色谱分离:0 ～ 1 min
65%溶剂 A, 1 ～ 10 min65% ～ 85%溶剂 A, 10 ～ 20
min85% ～ 65%溶剂 A;流速 0.2 mL· min-1;进样
量 20 μL;二级管阵列检测器(DAD);UV检测 ,波长
525 nm。
质谱条件:ESI-MS正离子检测 ,采用选择离子
扫描方式 , 选择离子质量是 [ M+H] +离子 ,电离电
压 32.00psi;离子源温度 350 ℃;电喷雾接口干燥
气为 N2 ,流速 10.00 L·min-1。
2　结果和讨论
2.1　黄瑞木果实红色素成分的分离
初步提取分离的黄瑞木果实红色素提取液经甲
酸溶液进行上行纸层析分离后 ,能明显分辨出 2条
色谱带 ,由上而下编号为 1号和 2号 ,经甲酸溶液第
2次层析后均可得到单一的色带 ,表明经过纸层析
后获得的色素样品较纯。观察发现 , 1号色谱带呈
桔红色 , 2号色谱带呈红色 。前人的研究结果表明 ,
食品中 6种主要红色素衍生物的颜色从桔红到紫红
按结构顺序排列为天竺葵素 、矢车菊素 、芍药色素 、
锦葵素 、牵牛花素和飞燕草素 [ 5] 。因此 ,从色带颜
色看 , 1号和 2号色素带可能是天竺葵素 、矢车菊素
或芍药色素的衍生物。
2.2　紫外 -可见光光谱数据比较
根据紫外 -可见光光谱分析结果 (见表 1)发
现 ,黄瑞木果实红色素所含的 2种花色苷的性质极
为相似 ,最大吸收峰均在加入 5% AlCl3后发生波长
红移现象 ,表明这 2种花色苷均在 B环上有相邻的
羟基存在 ,且波长位移的程度也一致 ,均为 18 nm。
根据 2种花色苷的色带颜色 、最大吸收峰的波长及
E440 /Emax值并与相关文献[ 4]对照的结果 ,可初步确
32 　　　　　　　　　　植 物 资 源 与 环 境 学 报　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 16卷　
定黄瑞木果实红色素所含的 2种花色苷均为矢车菊
素 ,并在 3位上有取代 。
表 1　黄瑞木果实红色素中 2种花色苷的紫外 -可见光光谱数据
Table1　Ultraviolet-visualspectraldataoftwokindsofantho-
cyaninsinredpigmentofAdinandramileti(Hook.etArn.)
Benth.fruit
花色苷编号
No.ofanthocyanin λmax/nm E440 /Emax ■λmax/nm
1 530 26 18
2 529 25 18
2.3　纸层析鉴定结果
对黄瑞木果实红色素所含的 2种花色苷进行紫
外 -可见光光谱分析后 ,再用纸层析法进行进一步
分析 ,其 Rf值见表 2。由表 2可以看出 , 2种花色苷
的 Rf值十分接近 ,差别很小 。前人的研究结果表
明 [ 4] ,矢车菊 -3 -芸香糖苷在 BAW、BuHCl、1%
HCl和 HAc-HCl展开剂中的 Rf值分别为 0.37、
0.25、0.19和 0.43;矢车菊素 -3-葡萄糖苷和矢车
菊素 -3-半乳糖苷在上述 4种展开剂中的 Rf值分
别为 0.38、 0.25、 0.17、 0.26和 0.37、0.24、0.07、
0.26,相比较后可以发现 ,黄瑞木果实红色素所含的
1号花色苷在各种展开剂中的Rf值与矢车菊素 -
3-芸香糖苷相似 , 2号花色苷在不同展开剂中的 Rf
值与矢车菊素 -3-半乳糖苷或矢车菊素 -3-葡萄
糖苷相似 ,由此推测 1号花色苷可能为矢车菊素 -
3-芸香糖苷;2号花色苷可能为矢车菊素 -3-半
乳糖苷或矢车菊素 -3-葡萄糖苷。
表 2　黄瑞木果实红色素中 2种花色苷成分纸层析的 Rf值比较
Table2　ThecomparisonofRfvalueswithpaperchromatography
oftwokindsofanthocyanininredpigmentofAdinandramilletii
(Hook.etArn.)Benth.fruit
花色苷编号
No.of
anthocyanin
在不同展开剂中的 Rf值
Rfvalueindiferentdevelopingsolvent
BAW BuHCl 1%HCl HAc-HCl
1 0.38 0.27 0.15 0.44
2 0.36 0.26 0.11 0.24
2.4　糖基鉴定结果
将黄瑞木果实红色素所含的 2种花色苷用 HCl
进行水解 ,所得糖基采用高效液相色谱法进行鉴定 。
结果表明 , 1号花色苷水解后含 2种糖基 ,出峰时间
分别为 4.80和 6.82min;2号花色苷水解后含 1种
糖基 , 出峰时间为 6.83 min。根据标准糖的出峰时
间(鼠李 糖 4.70 min、半乳糖 7.12 min、葡萄糖
6.78min)可以判断 , 1号花色苷水解后所得到的糖
基为鼠李糖和葡萄糖 , 2号花色苷水解后所得到的
糖基为葡萄糖 。
2.5　红外光谱分析结果
黄瑞木果实红色素所含的 2种花色苷的红外光
谱图见图 1和图 2。由图 1和图 2可知 , 2种花色苷
的结构极为相似 ,其中 3 500 ～ 3 200 cm-1间均有宽
的强吸收峰 ,对应于矢车菊素结构中的糖基及芳香
环上酚型结构中大量的— OH的伸缩振动 ,由于羟
基间形成氢键使吸收峰波数下降且波形变宽 ;在
1 085 ～ 1 050cm-1间的伸缩振动吸收峰与醇羟基的
C—OH相对应;1 870 ～ 1 650 cm-1范围的吸收峰说
明存在羰基的伸缩振动 ,对应于直接连接在环上的
α-羰基或醌式结构;在谱图中存在的 1 650 ～
1 500、2 920和 2 850cm-1峰对应为苯环 —CH的伸
缩振动 ,在 900 ～ 650 cm-1之间也存在几个与苯环
取代有关的 C—H振动吸收。由于芳香环上的取代
度较大或为芳香杂环时 ,芳香性一般有所下降 ,因
此 , 1 640 cm-1峰对应为芳香环上共轭的 C C伸
缩振动峰 [ 6] ,说明矢车菊素结构中存在不同类型取
代的芳香环 。由此推断 ,黄瑞木果实红色素所含
图 1　黄瑞木果实红色素 1号花色苷的红外光谱图
Fig.1　FT-IRspectroscopyofNo.1anthocyanininredpigmentof
Adinandramileti(Hook.etArn.)Benth.fruit
图 2　黄瑞木果实红色素 2号花色苷的红外光谱图
Fig.2　FT-IRspectroscopyofNo.2anthocyanininredpigmentof
Adinandramileti(Hook.etArn.)Benth.fruit
33　第 1期　　　　　　　　　　黄芯婷等:黄瑞木果实红色素的分离及其化学结构研究
的 2种花色苷均具有矢车菊素的基本结构 。
2.6　液 -质联用分析结果
利用 HPLC方法对黄瑞木果实红色素所含的
2种花色苷进行分离 ,发现相同条件下两者在出峰
时间上有所区别。 1号花色苷的保留时间为 6.52
min, 2号花色苷的保留时间为 9.46 min。
用 ESI-MS正离子检测对 1号花色苷峰进行
质谱扫描 ,结果显示 , 1号花色苷出现 [ M+H] +为
596.2 m· z-1的分子离子峰和 278.5m·z-1的碎片
峰 。采用二级质谱进行确认 ,即以 596.2 m· z-1的
离子峰作母离子扫描 , 出现 449和 287 m· z-1
的碎片峰 ,其中 287 m· z-1的碎片峰是矢车菊素的
母核形成的离子峰 。对照相关文献中的数据资
料 [ 7]及上述的实验结果 ,可以推断 , 1号花色苷是矢
车菊素 -3 -芸香糖苷(cyanidin-3-rutinoside),其分
子式为 C27H33O16。
用 ESI-MS正离子检测对 2号花色苷进行质
谱扫描 ,结果显示 ,出现 [ M+H] +为 450 m· z-1的
分 子 离 子 峰 和 288 m·z-1的 碎 片 峰。以 450
m·z-1的离子峰作母离子扫描 ,出现与 1号花色苷
相同的 287m· z-1碎片峰 ,进一步验证了 2种花色
苷的相似性 ,即 2种花色苷具有相同的花色苷母核
结构 ,仅在连接的糖基上有所区别 。对照相关文
献 [ 7]及上述各实验结果 ,推断 2号花色苷为矢车菊
素 -3-葡萄糖苷(cyanidin-3-glucoside), 分子式为
C21H21O11。
3　结　　论
应用纸层析 、紫外 -可见光谱分析 、红外光谱分
析及液 -质联用技术等方法 ,对黄瑞木果实红色素
进行分离 、纯化及结构分析 ,基本可以确定黄瑞木果
实红色素由 2种花色苷成分组成 ,即矢车菊素 -3-
芸香糖苷和矢车菊素 -3-葡萄糖苷 。黄瑞木果实
红色素主要成分的鉴定对黄瑞木的化学分类及其果
实红色素在食品工业中的综合开发利用具有重要的
意义 。
参考文献:
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Chromatography, 1976, 129:464-465.
2006年审稿专家名单
《植物资源与环境学报》 2006年审稿专家名单如下(按姓氏的汉语拼音排序):
安树青　包维楷　陈国祥　陈树元　陈重明　崔　红　邓懋彬　邓小江　丁家宜　丁小余　丁志遵　方升佐　方炎明
冯　煦　高山林　高绪评　郭巧生　郭维明　杭悦宇　郝日明　何冬兰　何开跃　胡美英　黄苏珍　黄在康　李建宏
李维林　李先琨　李晓储　李新华　李　亚　林思祖　刘建秀　刘启新　龙春林　陆长梅　罗　达　罗万春　马翠兰
潘泽惠　彭方仁　彭　峰　强　胜　秦慧贞　秦民坚　任冰如　阮宏华　上官铁梁　　沈晋良　　施国新　　苏鸿雁
孙醉君　唐世蓉　王广印　王家福　王　强　王献溥　吴承祯　吴竞仑　邢福武　徐　进　杨永华　姚　淦　殷云龙
袁　晓　张光富　张小平　张修国　张益民　周永红　诸葛强　朱月林
本刊对各位审稿专家的支持表示诚挚的感谢。
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