全 文 ：广 东 化 工 2014年 第 7期
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炮仗花花青素的纯化及应用前景
林泽森，杨巧玲，许宏磊，罗凤婵，何秋星*
(广东药学院 医药化工学院，广东 中山，528458)

[摘 要]文章通过对比分析国内外花青素的分离纯化方法及其应用领域，为炮仗花色素的纯化提供了理论依据，并对其应用前景予以展望。
[关键词]炮仗花；花青素；纯化；前景
[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2014)07-0100-02

Pyrostegia Ignea Anthocyanins Purification and Application Prospects

Lin Zesen, Yang Qiaoling, Xu Honglei, Luo Fengchan, He Qiuxing*
(College of Chemistry and Chemical Engineering, Guangdong Pharmaceutical University, Zhongshan 528458, China)

Abstract: The paper through the contrast analysis the separation and purification of anthocyanins method and its application fields at home and abroad,
provided a theoretical basis for Pyrostegia ignea pigment purification, and prospects of its application prospect.
Keywords: pyrostegia ignea；anthocyanins；purification；prospects

近年来，关于合成色素安全问题的报道越来越多。大多数合
成色素具有不同程度的毒性、致畸性以及潜在的致癌性。人们的
目光再次回到天然色素的研究开发上。高纯度，性能稳定、安全
的产品是未来天然色素发展的主要方向。
炮仗花(Pyrostegia ignea)又名火焰藤，黄金珊瑚，属常绿藤本。
炮仗花的花朵橙红鲜艳，连串着生，垂挂枝头，极似鞭炮。无毒，
花：甘，平，能润肺止咳，可用于治疗肺结核，咽喉肿痛，肝炎，
支气管炎。叶，茎：苦，微涩，平[1]。炮仗花作为广东地区常见
的植物，来源丰富，颜色鲜艳，花期较长(每年 1-6月)，适合用于
炮仗花色素提取。
研究表明炮仗花色素属于花青素类。目前国内外有关炮仗花
色素的研究主要集中在提取工艺的优化以及理化性质两个方面，
关于该色素的纯化及应用方面的内容鲜见报道。本文重点就近年
来国内外学者对花青素纯化方法及应用范围的最新研究进行了分
析总结，为炮仗花色素的纯化及进一步开发利用提供依据。
1 炮仗花色素纯化工艺现状
炮仗花色素属于花青素，而目前花青素的纯化多采用液相萃
取、固相萃取、薄板层析、柱层析、酶法、离子交换法、大孔树
脂法、超滤法和膜分离等，其中大孔树脂吸附是近年来花青素提
纯最常用的方法之一。新的纯化方法例如高速逆流色谱应用、电
泳法、超滤法和酶法还处于起步发展阶段，但其方法的创新性与
优越性不容置疑。初步分离得到的炮仗花色素产品，通常品质低，
稳定性和着色性不好。提高提取物的使用价值，与产品的纯度密
切相关，但纯化方法又关系到产品的成本，因此有必要对其纯化
方法进行必要的分析研究。
1.1 纸层析
花青素传统纯化方法是纸层析法，该方法具有快速、设备简
单等优点。纸层析法纯化是利用相似相容的原理，由于样品中各
物质的分配系数不同，因而扩散速度不同，从而达到分离的目的。
通常可用于一些对精度要求不高的色素成分的检验，但应用不如
气相色谱法和高效液相色谱法普遍。而且产量低，不适合工业化
生产。
1.2 薄层层析
薄层色谱是分离花青素一种传统而重要的手段, 它利用各成
分对同一吸附剂吸附能力不同，使之连续的吸附、解吸，从而达
到分离目的。固定相一般选用硅胶、氧化铝、聚酰胺或纤维素等，
其最大优点是操作方便、设备简单、显色容易，同时，展开速率
快，混合物易分离，而分辨力一般比以往的纸层析高10～100倍。
2004年Heidari[2]采用制备薄层色谱对葡萄中的花青素进行了分
离，真空浓缩后即得花青素单体。但是，薄层层析对于生物高分
子的分离效果并不是很理想。
1.3 柱层析
由于柱层析的处理量大，成本低廉，常用于工业化生产。早
期分离花青素的填料多采用氧化铝、甲醛酚醛树脂、聚酰胺、聚
乙烯吡咯烷酮等,如今应用比较多的有大孔树脂；离子交换层析；
凝胶层析以及硅胶层析等。
1.3.1 大孔树脂法
大孔树脂吸附分离工艺得到的提取物不吸潮，工艺简单，成
本相对较低，树脂可反复使用，适合工业化生产。周玮婧等[3]采
用AB-8大孔树脂吸附进行荔枝皮原花青素纯化，原花青素的得率
为1.3 %，纯度为87.45 %。王璐等[4]用AB-8大孔吸附树脂吸附纯
化葡萄籽原花青素得到纯度大于95 %、低聚体含量为67.82 %的原
花青素样品，可见大孔树脂纯化出来的产品纯度非常高。
1.3.2 离子交换树脂层析
离子交换柱层析是以离子交换树脂为固定相的层析分离方
法，技术设备简单、生产连续化程度高，而且得到的产品纯度高，
成本低，因此常用于纯化虎杖黄色素、葡萄皮色素等花青素类色
素。钟瑞敏[5]等人以弱酸性阳离子树脂D152纯化葡萄花色苷，其
附率超过95 %，而且95 %乙醇洗脱速度较快、洗脱率高。
1.3.3 凝胶层析
凝胶层析也称排阻层析，利用具有网状结构的凝胶分子筛作
用，根据被分离物质的分子大小不同进行分离。其突出的优点是
层析所用的凝胶属于惰性载体，不带电荷，吸附力弱，操作条件
比较温和，可在相当广的温度范围下进行，不需要有机溶剂，并
且所要分离成分的理化性质能得到较好的保持。
1.4 高效液相色谱
目前液相色谱分离技术已在花青素纯化方面得到越来越多广
泛的开发及应用。2005年 Byamukama等人[6]采用分析高效液相色
谱和制备高效液相色谱从两种水果中分离鉴定得到两种相同的花
青素，但此方法主要用于分离鉴别，不太适合用于大量纯化。
1.5 膜分离
膜分离是1960年代后迅速崛起的一门分离新技术。Woo等人
[7]对酸果蔓加工副产品中的花青素进行粗提后，采用超滤技术纯
化、反渗透和真空浓缩后，得到0.11 %(干重)的花青素。Patil人等
[8]利用超滤、反渗透和渗透膜蒸等技术对天然植物提取物中花青
素进行了分离和浓缩，大大提高浓缩效率，但膜分离技术操作负
载，成本较高。
1.6 高速逆流色谱
高速逆流色谱技术是一种不用固体载体或支撑体的液液分配
色谱，主要根据化合物在不相溶两相间的分配能力进行分离，具
有分离效率高，产品纯度高，载体对样品无吸附和污染，制备量
大，溶剂消耗少且操作条件简单的特点。2004年，Du等人[9]采用
高速逆流色谱分离得到越橘中的两种不同的花青素。此技术可以
用来大批量分离制备花青素，可以解决当前社会发展对花青素需
求量大的难题，但对仪器要求较大，成本高。
1.7 基质固相萃取
基质固相萃取是一种新的提取净化技术，基本操作是将试样
直接与适量的固体基质研磨，混匀成半固态后装柱，再溶剂淋洗。
基质固相萃取将样品的提取和净化一步完成，避免了样品均化、
转溶、乳化、浓缩造成待测组分的损失。2006年，Manhita等人[10]
将此技术应用到了黑醋栗粉以及葡萄、草莓中花青素的提取、纯
化研究，发现此项技术与传统花青素提取方法相比具有提取时间
[收稿日期] 2014-03-05
[基金项目] 2013年国家级大学生创新创业训练计划项目，编号 201310573013
[作者简介] 林泽森(1992-)，男，揭阳人，本科生，应用化学(化妆品方向)。*为通讯作者。
2014年 第 7期 广 东 化 工
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短、溶剂用量少，产量高等诸多优点。
炮仗花花青色素纯化的方法有很多，但每种方法都有自己的
优缺点，所以我们要根据自己的需求选择合适自己的方法，虽然
高效逆流色谱、电泳法等新纯化技术有着很好的纯化效果，但是
这些技术都处于起步阶段，并不是很成熟，所以工业生产上依旧
采取柱层析法。
2 花青素的应用范围
2.1 花青素在食品行业上的应用
花青素不但可作为营养强化剂，还可作为防腐剂和着色剂应
用在食品中，符合现在人们对食品添加剂天然、安全、健康的总
体要求。
2.2 花青素在化妆品行业上的应用
在欧美等国家，花青素享有“皮肤维生素”、“口服化妆品”的
美誉，其主要功效为：维护皮肤胶原合成，抑制弹性蛋白酶，从
而减少皱纹产生；抑制络氨酸酶活性，具有防晒美白的作用；在
空气中易吸湿，且能与多糖(透明质酸)、蛋白质、脂类磷脂、多
肽等复合，从而达到保湿收敛皮肤的效果[11]。
2.3 花青素在医药行业上的应用
2.3.1抗氧化作用
陈伟平等[12]给患高脂症的 SD 雄性大鼠饲喂甘薯，结果显示
饲喂甘薯能够显著降低高脂大鼠中脂肪含量，同时还能减弱肝脏
的氧化应激。Yoshinaga 等[13]给大鼠灌以紫薯中酰基化的花色苷
后，发现其抗氧化能力明显得到提高。
2.3.2改善肝功能损伤
2011 年 Hwang 等[14]进行了关于紫甘薯中花青素抵抗叔丁基
氧化产物诱导肝毒性的保护机制的大鼠体外实验，证明了花青素
能够降低大鼠肝损伤发生的概率。闫倩倚等[15]从紫薯中提取花青
素进行了小鼠急性乙醇性肝损伤实验，发现花青素对肝脏具有较
好的保护作用。
2.3.3对心血管疾病的影响
Ju 等人[16]通过体外实验研究了紫甘薯花青素对 3T3-L1 脂肪
细胞的作用，结果表明它可抑制脂肪的形成并能帮助机体分解多
余的脂肪，达到降脂效果。Hwang等人[17]发现花青素是通过激活
磷酸腺苷活化蛋白酶来减少脂质在肥胖小鼠体内的蓄积。
2.3.4抗炎抗感染作用
Rossi 等人[18]利用黑莓中花青素来治疗卡拉胶诱导大鼠的急
性肺炎，结果表明它能帮助机体下调炎症因子的表达，减少炎症
物质渗出及中性粒细胞剧增，实现抗炎效果。Tall 等[19]从酸樱桃
分离出花青素，探索了其对大鼠炎症引起的疼痛行为的影响，实
验显示，酸樱桃中花青素可以减轻实验大鼠的炎症性疼痛。
3 炮仗花花青素的应用前景
虽然不同溶剂提取的花色素的特征吸收峰不相同，但是炮仗
花色素的特征吸收峰都在花青素的特征吸收峰的范围之内，所以
可以确定炮仗花色素属于花青素类。前文已述花青素因具有众多
营养及药理作用而受到重视，所以炮仗花花青素在未来药品、化
妆品、食品方向的发展中应具有广阔的应用前景。
3.1 炮仗花花青素在食品中的应用前景
郑洁虹[20]等人的研究表明炮仗花花青素具有良好的热稳定
性，较强的抗氧化和抗还原能力，在弱碱和弱酸条件下保持稳定，
碳酸氢钠、维生素 C、山梨酸钾、葡萄糖、蔗糖、苯甲酸钠和柠
檬酸等食品添加剂对色素无不良影响，多数离子如钠离子、钾离
子、钙离子、锌离子、镁离子、锰离子等对色素无不良影响；罗
琴[21]等人的研究结果显示氯化钠对炮仗花花青素的影响不大，蔗
糖、酒石酸钾钠对炮仗花花青素有微弱的增色作用，柠檬酸和抗
坏血酸对其有弱的减色作用。但是碳酸氢钠对炮仗花花青素有明
显的增色作用，并且这几种食品添加剂与炮仗花色素共存无不良
反应。所以，炮仗花花青素适合应用于食品行业中作为食品染色
剂。
3.2 炮仗花花青素在化妆品中的应用前景
罗琴[21]等人的研究结果显示用蒸馏水提取的炮仗花花青素在
可见光区 521nm 处有吸收，在紫外光区 200—350 处有强吸收，
表明提取的花青素有吸收紫外线，防紫线的特性。也就是表明了
炮仗花色素能够阻止紫外线侵害皮肤，太阳可以杀死人类 50%的
皮肤细胞，但是如果用花青素加以保护，则大约有 85%的皮肤细
胞可以幸免于死。所以我们可以利用炮仗花花青素的这些特性把
炮仗花色素应用于口红、粉底、防晒霜等中。
3.3 炮仗花花青素在药品的应用前景
炮仗花的花、茎、叶均可供药用，有治疗结核，咳嗽，咽喉
肿痛，肺炎，支气管炎等功效。Camila等人[22]的研究结果显示：
在浓度非常低的情况下，炮仗花的叶子和花提取物能刺激B16F10
黑素原生成，这些发现有力地支撑了炮仗花在色素沉着疾病民间
药用治疗上，如白斑病、白癜风。Purabi Roy等人[23]研究结果显
示：炮仗花花青素有增加伤口收缩和拉伸强度，增强羟脯氨酸、
氨基己醣含量以及抗氧化活性和温和的抗菌活性，辅助早期伤口
愈合等作用。

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(本文文献格式：林泽森，杨巧玲，许宏磊，等．炮仗花花青素的
纯化及应用前景[J]．广东化工，2014，41(7)：100-101)