全 文 :文章编号:1004-4353(2001)03-0191-04
蓝靛果花青素的分离与鉴定
吴信子 , 朴京一 , 张小勇 , 尹起范 , 王思宏
(延边大学分析测试中心 ,吉林 延吉 133002 )
摘要:主要报道了从蓝靛果中分离出花青素的纯组分 , 通过 PC 、UV -VIS 、IR 、H -NMR 、
HPLC 等现代手段 ,鉴定了花青素的结构 ,为该系列化合物的提取 、开发 、利用和含量的测试创
造了表征的条件.
关键词:蓝靛果;花青素;花色甙
中图分类号:O629.9 文献标识码:A
花青素类(Anthocyanidins)属于黄酮醇类化合物 ,是花色甙(Anthocyanins)水解而得的
有颜色的甙元.本文介绍的花青素(Cyanidin)为生长在长白山一带的天然野生果实蓝靛果
中提取出来的一种花青素(矢车菊素).其主要用于食品着色方面 ,也可用于染料 、医药 、化妆
品等方面.目前食品工业上所用的色素多为合成色素 ,大多数合成色素几乎都带有不同程度
的毒性 ,长期使用会危害人的健康.随着科学技术的发展和人类对健康的重视 ,人们将逐步
控制合成色素的用量 ,而对天然色素的需求量会越来越大.因此天然色素越来越引起了科研
领域的关注 ,由于至今为止国内市场上还没有花青素纯品 ,所以提取高纯度的花青素对花色
甙类色素的深入研究与开发可提供必备的表征条件和理论依据 ,并且有助于它的工业利用.
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
所用仪器为 Varian公司 Unidy-400超导核磁共振仪 、AC-80脉冲傅立叶变换核磁共
振仪 、美国 P-E公司产 FI-IR1730型傅立叶变换红外光谱仪 、721型分光光度计 、日本岛
津公司产 265型紫外-可见光分光光度计 、日本岛津公司产 LC-6A 型高效液相色谱仪.
所用的化学试剂均为分析纯或化学纯.
1.2 原料来源
实验所用的蓝靛果是 1997年 7月末从二道白河(长白山区)一带采集的.将收集的新鲜
果实阴干 ,然后粉碎贮之备用.
1.3 提取花青素的实验方法
用 0.12 mol/L的盐酸(在甲醇中)作为溶剂将蓝靛果粉末进行萃取 ,备下步分离.
花色甙的分离:纸层析法(中号)和柱层析法(聚乙酰胺).
水解实验:将分离出来的花色甙组分用 20%HCl甲醇进行水解共 30 min.
逐步水解实验:用 5%HCl甲醇进行水解 ,每隔 10 min取样分析 ,用 PC 法检验水解反
第 27卷 第 3期
2001年 9月 延边大学学报(自然科学版)Journal of Yanbian University (Natural Science) Vol.27 No.3 Sep.2001
收稿日期:2001-04-12
作者简介:吴信子(1968-), 女(朝鲜族),吉林龙井人 , 延边大学分析测试中心实验师.
应程度 ,共 120 min.
花青素的提纯:加 EtOH和 10%HCl(1∶1)放置 0 ℃冷却 5 d.
2 结果与讨论
图 1 水解实验图
2.1 花青素的分离
在分离过程中需要始终保持原有的色泽 ,避免
受光和热的影响 ,防止发生其结构变化.实验结果
表明 ,该色素在 60 ℃下 ,光照 6 d以内 ,吸光值与颜
色变化不大 ,但加热时间过长 ,提取液变为褐色 ,所
以不宜用水或沸点高于 60 ℃的作为溶剂.
水解实验图 1(b)表示了花色甙在甲醇中逐步
加酸水解过程.由图 1 可知 , 在 5% HCl 甲醇中
120 min内水解全部完成.
2.2 Rf 值的测试
每个化合物在固定条件下其比移值是固定数
值.花青素在分离中使用的 4个展开液中的 Rf 值如下:
RfAHW-1=0.51; RfFHW=0.21; RfAHW-2=0.37; RfBAW=0.70.
根据文献[ 1]蓝靛果中花青素的 Rf 值最接近于 Cyanidin的 Rf 值.
2.3 紫外-可见光吸收光谱的研究
图 2 花色甙和花青素的 UV-VIS图
图 3 花青素的 IR图
由图 2可知 ,紫外区和可见区均有吸
收峰 ,实验结果表明 ,在同样甲醇溶剂中
Cyanidin-3 -glucoside 和 Cyanidin 的吸
收波长为 528 , 538 nm 左右 ,其最大吸收
波长差为 10 nm左右.
2.4 红外光谱的研究
由图 3所示 ,在 3 404 cm-1处的强烈吸
收峰是缔合的 OH 引起的 , 在1 733 cm-1
处的吸收峰是C O 引起的 , 在 1 641 ,
1 613 cm-1处的吸收峰是苯环上 C C 引
起的 ,在 1 191.2 cm-1处的吸收峰是 C O 引起的 ,均表现了花青素结构中存在官能团特征.
192 延边大学学报(自然科学版) 第 27卷
2.5 核磁共振谱的研究
图 4 花青素的1H -NMR图(DMSO-d6)
由图 4所示 ,δ8=8.77(1H , d , J=1.6Hz),δ6′=8.26(1H , 2d , J=8.8Hz),δ2′=8.19(1H ,
d ,J=2.0 Hz),δ5′=7.17(1H , 2d , J=1.6 Hz),δ4 =7.02(1H , S),δ6 =6.86(1H , d , J=1.6
Hz),δ5 =12.25(1OH ,S),δ7 =12.17(1OH , S), δ3′,δ4′=9.97(1OH , S).
以上结果均符合花青素(矢车菊素)结构的要求.
2.6 高效液相色谱的研究[ 2]
由图 5可知 ,在原果中有几个不同的花色甙 ,其中 Cyanidin-3-glucoside 的含量较高 ,
可作为提取Cyanidin的理想原料.同时图 6是用 HPLC 表示花色甙在甲醇中逐步加酸水解
的过程.花色甙(1)的峰高逐步变小 ,花青素(2)的峰高逐步变高 ,顺便提供了以花青素为标
准就计算总花色甙含量的依据.
图 5 蓝靛果中含有的花色甙与Cyanidin的HPLC图 图 6 花色甙逐步加酸水解的 HPLC 图
193 第 3期 吴信子 ,等:蓝靛果花青素的分离与鉴定
基于上述的图谱和数据 ,可确认蓝靛果中提取出来的花青素的结构式为
O+
OH
HO
OH
OH
OH
本文填补了目前国内未有的花青素中矢车菊素对照品的空白 ,同时为该系列化合物的
研究和应用提供了理论和测试依据.
参考文献:
[ 1] 林孝三.植物色素[ M] .东京:东京株式会社养贤堂发行.
[ 2] BIOLLEY J P , JAY M .Anthocyanins in modern roses chemical and colorimetric f ratures in relation to
the colour range[ J] .Journal of Experimental Botany ,1993 ,268(44):1725-1734.
Isolation and identification of anthocyanidin from the berries
of Lonicera caerulea
WU Xin-zi , PIAO Jing-yi , ZHANG Xiao-yong , YIN Qi-fan , WANG Si-hong
(Analysis and Inspection Center of Yanbian University , Yanj i 133002 , China )
Abstract:A red pigment was isolated from the berries of Lonicera caerulea which was deter-
mined by PC 、UV-V IS 、IR 、H-NMR 、HPLC all analysis showed that the red pigment was pure
anthocyanidin , thus , it lay solid foundation for isolation , exploitation , production and measure-
ment of content for others containing anthocyanidin pigment plants.
Key words:Lonicera caerulea;Anthocyanin;Anthocyanidin
194 延边大学学报(自然科学版) 第 27卷