全 文 ：收稿日期：2009-10-17
作者简介：李冬梅（1967-），女，高级实验师，从事化学分析与食品分
析工作。
文章编号：1002-1124（2009）12-0064-04
Sum 171 No.11
化 学 工 程 师
Chemical Engineer 2009年第 12期
工
程
师
园
地
山桃稠李（Prunus maackii）为蔷薇科植物，李
属，又名水桃。山桃稠李为观赏性落叶乔木，树干红
褐色至亮黄色，喜光和湿润土壤，耐寒性强，对土壤
要求不严，适应性强，主要分布在东北，华北、西北
地区等地区。其果实呈球形，紫红色、红褐色至黑
色，果期 8~9月间。山桃稠李果内花色苷含量极为
丰富，大约是越桔花色苷的 40倍。
花色苷是一类广泛存在于植物的花、果实和叶
中的水溶性天然色素，是水果和花靓丽颜色的主要
来源，属于黄酮多酚类化合物。现有研究表明天然
花色苷具有抗氧化、抗突变、抗癌、抗炎症、抗衰老
等多种生物活性。花色苷是一种黄酮类化合物，它
与其它天然黄酮类化合物一样，具有特征性很强的
C6C3C6碳骨架和相同的生化合成来源，但因其能强
烈吸收可见光而区别于其它天然黄酮类化合物。花
色苷是由其配基花色素与糖以糖苷键形式结合而
成的一类化合物，花色苷水解后生成相应的花色素
和糖，见表 1。
表 1 主要花色素结构
Tab.1 Structures of main anthocyanidin
山桃稠李花色苷水解条件的研究
李冬梅，刘程国，张晓松，魏丽娜
（东北农业大学 理学院，黑龙江 哈尔滨 150030）
摘 要:山桃稠李的花色苷是一类从山桃稠李果实中提取的天然活性成分，其水解后得到花色素和糖类，
对花色素的研究有助于了解花色苷的结构和性质。本实验采用 HCl水解山桃稠李花色苷制备花色素，通过高
效液相色谱测定花色素含量来监测花色苷的水解程度，确定了山桃稠李花色苷的最佳水解条件：水解时间为
1h、HCl浓度为 3mol·L-1、固液比为 1∶9。应用高效液相色谱法分析花色素类物质具有简便、快捷、准确、可靠
等优点。
关键词：山桃稠李；花色苷；水解；高效液相色谱；矢车菊色素
中图分类号：O657.7 文献标识码：A
Analysis of hydrolysis condition of anthocyanin from prunus maackii
LI Dong-mei，LIU Cheng-guo，ZHANG Xiao-song，WEI Li-na
(Northeast Agricultural University，College of Science，Harbin 150030)
Abstract：Prunus maackii anthocyanins were extracted from the fruits of Prunus maackii. The hydrolysate of
anthocyanins were proanthocyanidins and carbohydrates，studying proanthocyanidins was beneficial to analyse the
structure and the properties of anthocyanins. There were many kinds of functional activities of the anthocyanin，so
it was very significant to study on hydrolysis condition of Prunus maackii anthocyanins. The objectives of this study
were to get the optimum hydrolysis conditions of Prunus maackii anthocyanins. In order to determine the hydrolysis
degree of Anthocyanins，the method was simple，convenient，accurate and reliable by HPLC to measure the area
of the chromatographic peak of proanthoyanidins，According to the qualitative and quantitive study of cyanidine，
orthogonal analysis was used to get the optimum hydrolysis conditions which were that hydrolysis time was 1h，
concentration of HCl-CH3OH solution was 3mol·L-1，and ratio of material to liquid was 1∶9.
Key words: Prunus maackii；anthocyanins；hydrdysis；HPLC；cyanidine
天竺葵色素
Pelargoniclin
OH
OH
OH
HO O OH
OH
飞燕草色素
Dulphinidin
牵牛花色素
Petuni din
OH
HO O
OH
OH
OH
矢车菊色素
Cyni din
OH
OH
OH
HO O
OCH3
芍药色素
Peonidin
锦葵色素
Malvidin
OH
OH
OH
OCH3
OCH3
HO O
OH
OH
OH
OCH3
HO O OH
OH
HO O
OH
OH
DOI:10.16247/j.cnki.23-1171/tq.2009.12.017
对花色苷进行水解可得到相应的花色素，相同
的花色素会产生多种花色苷，对花色素研究可简化
花色苷的研究程序，为进一步了解花色苷的结构及
性质具有重要的意义。
1 材料与方法
1.1 材料
大兴安岭野生山桃稠李果由东北农业大学园
艺学院提供，整果采集后冷冻（- 18℃）保存。
1.2 仪器与试剂
Agilent_1100高效液相色谱仪（美国安捷伦公
司），紫外检测器，色谱柱 C18柱（3.9×150mm）；超纯
水蒸馏器（北京历元电子仪器公司）。
矢车菊色素（Cyanidin chloride）标准品（Sigma
公司）；甲醇（C.R.），其余所用试剂均为分析纯。
1.3 试验方法
1.3.1 样品的制备 山桃稠李果的粉碎→回馏水
解→定容→过滤→液相色谱分析。
1.3.2 矢车菊色素含量的测定
1.3.2.1 高效液相色谱条件的确定 通过调整液相
色谱仪的流速、进样量、甲醇和甲酸的比例，观察液
相色谱的出峰情况，确定适合分离花色素峰的液相
色谱条件。在该条件下，测定未水解样及水解样的
色谱峰。
1.3.2.2 矢车菊色素标准样的标准曲线及回归方程
称取标准品矢车菊色素 1mg，用 2%HCl- CH3OH
定容到 10 mL容量瓶中，制成 100μg·mL-1标准储
备液。然后从标准储备液中吸取一定量，用 2%
HCl- CH3OH分别稀释到 2、4、6、8和 10μg·mL-1待
测，进样分析，测定各浓度的峰面积。以峰面积（Y）
为纵坐标，矢车菊色素浓度（X）为横坐标，以矢车菊
色素浓度 X（μg·mL-1）对峰面积 Y进行线性回归分
析，绘制标准品的标准曲线。
1.3.3 水解条件的研究 取均质后的山桃稠李果
浆 2g，按表 2因素水平编码表，水解样品，分别回馏
水解一定时间后定容至 50mL，再稀释 50 倍，微孔
滤膜（孔径 0.45μm）过滤于液相色谱进样瓶，待测。
表 2 正交试验 L9(33)因素水平编码表
Tab.2 Level of factors of L9（33）
2 结果与讨论
2.1 高效液相色谱条件确定
液相分析结果表明，当 CH3OH含量为 20％、甲
酸水溶液（1∶10）含量为 80％时，色谱峰分离情况
良好，相邻两峰出峰时间相隔较长，完全出峰时间
约 70min；当 CH3OH含量 30％、甲酸含量 70％时，
色谱峰分离情况良好，水解样品完全出峰时间约
45min（在 20min后，两峰出峰时间间隔较长）。故本
实验采用梯度洗脱，洗脱梯度程序见表 3。
表 3 甲醇-甲酸洗脱梯度表
Tab.3 Gradient elution of methanol-formic acid
在此梯度洗脱条件下，适当调整流速与进样
量，控制出峰情况和峰面积在适当范围，从而确定
流速为 1mL·min-1，进样量为 5μL。
实验确定分离山桃稠李花色素液相色谱分离
条件为：流动相：甲醇 - 甲酸水溶液（1∶10）溶液梯
度洗脱，洗脱梯度见表 2。
进样量：5μL；流速：1 mL·min-1；柱温：30℃；
检测波长：530nm。
2.2 矢车菊色素标准曲线及回归方程（图 1、
表 4）
图 1 矢车菊色素标准吸收曲线
Fig.1 Standard curve of anthocyanidin
表 4 矢车菊花色素的标准曲线
Tab.4 Standard curve of anthocyanidin
2.3 矢车菊色素标样液相色谱图
液相色谱法测定矢车菊色素标样得到色谱图
（图 2），矢车菊色素保留时间为 15.693min。
水平
1
2
3
A水解时间 /h
1
2
3
B盐酸浓度 /mol·L-1
1
2
3
C固液比 /g·mL-1
1:3
1:6
1:9
时间 /min
0
25
CH3OH/％
30
50
甲酸水溶液（1∶10）％
70
50
70
60
50
40
30
20
10
0
151050
浓度 /μg·mL-1
峰
面
积
y=5.715x+4.53
R2=0.999
组分
矢车菊色素
线性范围 /μg·mL-1
2～100
标准方程
Y=5.715X+4.53
R2
0.9990
李冬梅等：山桃稠李花色苷水解条件的研究2009年第 12期 65
图 2 矢车菊色素标准样液相色谱图
Fig.2 Liquid chromatogram of standard curve of anthocyanidin
2.4 山桃稠李花色苷水解条件的研究
未水解样色谱图见图 3。
图 3 山桃稠李未水解样液相色谱图
Fig.3 Liquid chromatogram of unhydrolyzed prunusmaackii
从图 3 看出，花色苷的峰都出现在 12min 以
前，故水解后样品出现在 12min以前的峰应归属于
未水解的花色苷；随水解时间延长，此峰变小甚至
消失，表明花色苷水解较完全，但同时花色素（以矢
车菊色素含量表示）的花色素含量变化不明显，其
原因可能是因水解时间过长导致花色素不稳定而
降解，从而含量较低。
水解样品谱图见图 4。
图 4 山桃稠李水解样液相色谱图
Fig.4 Liquid chromatogram of hydrolyzed prunusmaackii
利用液相色谱测花色素峰面积可监测花色苷
的水解程度，经正交分析后可得到最佳水解条件。
本实验在单因素实验基础上，选择水解时间、HCl浓
度、固液比 3 个因素，按 L9(33)正交表进行正交实
验，将矢车菊色素的峰面积带入矢车菊色素标样回
归方程，得到相应山桃稠李水解后 9个水解液样中
矢车菊色素的浓度，确定山桃稠李花色苷水解的最
佳条件，正交实验方案及结果见表 5。
表 5 水解山桃稠李正交试验结果
Tab.5 Orthogonal test of hydrolyzed prunusmaackii
从表 5可以看出，本实验所选择的三个因素对
促进山桃稠李花色苷水解的贡献依次为：水解时间
>固液比 >HCl浓度。由于 3#水解后矢车菊色素含
量最高，故山桃稠李花色苷最佳水解条件为：固液
比为 l∶9，以 HCl含量 3mol·L-1 HCl- CH3OH溶液
做溶剂，回馏水解 1h。
2.5 精密度实验
取同一批山桃稠李子样品分成 5份，重复进行
最佳水解操作，测定其水解液中花色素的含量，计
算相对标准偏差(RSD)为 2.4%。
2.6 加标回收率实验
分别精密吸取一定量的矢车菊色素标准品溶
液，加入到一定量的已知浓度的样品中，按测定样
品含量的方法操作、测试，测得矢车菊色素的平均
回收率分别为 96.1%，相对标准偏差(RSD)为 0.47%
(n = 3)。
3 结论
分离山桃稠李花色素液相色谱条件：
流动相：甲醇 - 甲酸水溶液（1∶10）；溶液梯度
洗脱 0~25min，甲醇 30%~50%，甲酸水溶液（1∶10）
70%~50%。
进样量：5μL；流速：1mL·min-1；柱温：30℃；检
测波长：530nm。
矢车菊色素液相色谱（色谱条件同上）保留时
间为 15.844min。
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
均值 1
均值 2
均值 3
极差
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
8.44
5.85
2.93
5.51
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
6.81
4.94
5.48
1.87
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
3.76
6.36
7.10
3.34
矢车菊色素浓度（μg·mL-1）
6.91
6.89
11.53
9.53
5.79
2.23
3.98
2.13
2.67
（下转第 74页）
66 李冬梅等：山桃稠李花色苷水解条件的研究 2009年第 12期
山桃稠李花色苷水解单因素分析表明：山桃稠
李花色苷最佳水解条件为：固料液比为 l∶9，以 HCl
含量 3mol·L-1的 HCl- CH3OH溶液做溶剂，回馏水
解 1h。
山桃稠李水解测定矢车菊色素的精密度 RSD
为 2.4%（n=5），加标回收率 96.1%。
参 考 文 献
［1］ 冯志彪,刘春红,张晓松.可见分光光度法快速测定山桃稠李子
总花色素［J］.食品工业科技,2008, 29（7）：285- 288.
［2］ 王辉忠.野生山桃稠李生长特性的研究与应用［J］.林业实用技
术，2009,（6）: 67- 68.
［3］ 孙建霞，张燕，孙志健，等.花色苷的资源分布以及定性定量分
析方法研究进展［J］.食品科学，2009，（5）: 263- 268.
［4］ Ichiyanagi T., Hatano Y., Matsugo S. et al. Structural Dependence of
HPLC Separation Pattern of Anthocyanins from Bilberry (Vaccinium
myrtillus L.)［J］.Chem. and Pharm. Bull.，2004，（2）: 628- 630.
［5］ Malien- Aubert C., Dangles O., Amiot M. J. Color Stability of Com-
mercial Anthocyanin- Based Extracts in Relation to the Phenolic
Composition. Protective Effects by Intra- and Intermolecular Copig-
mentation［J］. J.. Agric. Food Chem., 2001, 49（1）:170- 176.
［6］ Ordaz- Galindo A., Wesche- Ebeling P., Wrolstad R.E. et al. Purifi-
cation and identification of Capulin (Prunus serotina Ehrh) antho-
cyanins［J］. Food Chemistry，1999，65:201- 206
［7］ Mazza G., Cacace J. E., Kay C. D. Methods of Analysis for Antho-
cyanins in Plants and Biological Fluids［J］. Journal of Aoac Inter-
national, 2004, 87（1）: 129- 145.
（上接第 66页）
一段催化剂的活性和选择性在连续运转 200h
后催化剂的活性略有降低，但环戊二烯的转化率可
达到 95%，选择性在 93%以上。
2.4 二段加氢实验
由于一次加氢很难兼顾转化率和选择性两项
指标，它们对工艺要求是相互矛盾的。为此，需要进
行第二段加氢，实验选择用于少量双烯烃选择加氢
催化剂 Pd含量为 0.3%的大颗粒 Pd/γ- Al2O3来作
为二段加氢的催化剂。反应条件是氢烃摩尔比为 4，
反应压力为 1.2MPa，空速 3h-1左右，温度 75～80℃。
其运行结果见图 3。
图 3 二段加氢的活性变化
Fig.3 Activity variation of second stage
二段催化剂具有较好的稳定性，由于二段反应
原料中 CPD含量低以及其它杂质较少，其活性和选
择性比第一段催化剂的变化小，但在连续运转 200h
后也略有降低。
3 结论
采用环戊烷作溶剂，Pd/γ- Al2O3作催化剂进行
环戊二烯的两段加氢来制备环戊烯是可行的。
第一段反应要求获得较高的选择性，可采用氢
烃摩尔比为 2，反应压力为 1.2MPa，空速 3h-1，温度
55～60℃，选择性为 93%左右，转化率大于 95%；第
二段反应要求获得较高 CPD的转化率，温度 80～
85℃，氢烃摩尔比为 4，此时环戊二烯的总转化率可
达到 99.5%，环戊烯的选择性大于 90%，环戊烯的收
率在 88%以上。
参 考 文 献
［1］ WangW J,Qiao MH,Yang J,et al. Selective Hydrogenatopm of Cy-
clopentadiene to Cyclopentene on Nanamor Phous NiB/SiO2 Catalyst
［J］.App Catal, 1997,163:101- 109.
［2］ Haas T,Arntz D,Brand R.Process for the production of 3- hydrox-
yalkanals［P］. US：5276201, 1994- 01- 04.
［3］ Kanne,Ulrich,Heners,et al.Production of Cyclopentane and/or Cy-
clopentene from partially Hydrogenated Pyrolysis Gasoline［P］. US：
6153804, 2000- 11- 28.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0CP
D
转
化
率
和
选
择
性
/%
转化率 选择性
运行时间 /h
220200180160140120100806040200
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
74 周秀凤：环戊二烯选择加氢制环戊烯 2009年第 12期