全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 23(4)：367— 369 2003年 7月
山蓝色素前体的分子组成和化学变化
谢运 昌1，文永新1，蒋小华1，涂光忠2，
方 宏1，梁小燕1，陈海珊
(1． 要广西植物研究所，广西桂林54106；2·北京微量化学研究所·北京 。。。
摘 要 ：山蓝 色素前体是 很不稳定 的化合物 。用液相色谱一 核磁共振谱联用 的技术 ，结合 紫外光谱的变化 ·
研究 山蓝色素前 体的分子组 成及 化学变化 。表明 山蓝色素前体分子有 由 2个 紫蓝氨酸 残基和 1个 氨基酚残
基键合而成的片段，在室温下放置后 ，氨基酚结构转变为醌结构。研究结果为山蓝色素前体、山蓝色素及其相
关化合物的结构测定提供了重要数据，为山蓝色素的化学、山蓝色素形成机理的阐明起到了关键作用。
关键词 ：山蓝；色素前体 ；色素；液相色谱一核磁共振谱联用
中图分类号 ：Q946；R284；TS201 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—3142(2003)04—0367—03
The molecular constitution and chemical change
of the precursor of the pigment from Peri-
strophe baphica by LC_INM R technique
XIE Yun—chang1，W EN Yong—xin ，JIANG Xiao—hua ，TU Guang—
zhong ，FANG Hong ，LIANG Xiao—yan ，CH EN Hai—shan
(1．Guangxi Institute of Botany，Guangxi Zhuangzu Autonomous Region and Academia Sinica，
Guilin 541006，China；2．Beijing Institute of M crD Pmf r ，Beijing 100091，China)
Abstract：The precursor of the pigment from Peristrophe baphica is an unstable compound． The molecular
constitution and‘chemical change of the precursor of the pigment from Peristrophe baphica was elucidated by
combination of LC with NM R and UV technique．The precursor consist with 2 moieties of zilanamino acid and
1 moiety of aminopheno1．And the aminophenol moiety of the precursor turn into quinone as its acidic solution
was placed at room temperature for several hours． This technique provided significant data for the structure
determination of the precursor，the pigment and other related compounds and played an important part in the
elucidation of the chemistry and the formation mechanism of the pigment．
Key words：Peristrophe baphica；precursor of the pigment；pigment；LC-NM R
山蓝 为 爵 床 科 植 物 Peristrophe baphica
(Spreng．)Bremek．，又名红 丝线 、观音 草 ，药材有清
热止咳、凉血解毒、消炎止血 、散瘀消肿等功效(国家
中医药管理 局 中华 本 草编 委会 ，1999)，用于肺燥 热
咳、咯血 、肺结核、糖尿病、跌打损伤、毒蛇咬伤等的
治疗(罗献瑞 ，1993)。药理 研究 表 明该 植物有 显著
的降压(王宇等，1995)、降血脂、清除氧 自由基的作
用 。广东 中部和广西 民间常于端 午节用本品鲜 叶裹
收稿 日期 ：2002-12—24 修订 日期 ：2003—04一IO
基金项 目：国家 自然科学基金项 目(29862001)；广西 自然科学基金匹配项 目(9912023)资助。
作者简介：谢运昌(1966一)，男 ，广西岑溪人 ，生物化学工程专业，副研究员，主要从事天然产物化学 、新药研究。山蓝色素化合
物 、其制备方法及用途已申请专利(申请号 ：03117188．5)。
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368 广 西 植 物 23卷
粽吃。广西、云南少数民族以之制作民族食品“五色
米饭 ”，其紫 、蓝 、红色者采用 山蓝 为原 料 以不 同温度
提取 液染制并 调节 不 同 pH 而成 。广 西宜 山用 山蓝
作 为酿酒原料 制作 红兰酒 已有六 百 多年历 史 ，1958
年建成德胜红 兰酒 厂工业化生产 红兰酒 作为广西宜
山特产投放 市场 (中 国商 业 出版 社 ，1992)。以山蓝
提取食用色素 ，具 有原 料易 得 ，得 率高 ，色素稳 定性
较好 ，安全无毒 等优 点 ，有 较好 的市场前 景 (谢 运 昌
等 ，1997)。
鲜山蓝嫩枝、叶含山蓝色素前体 ，属于一种聚合
物，无色 ，它在一定条件下转变为山蓝色素。山蓝色
素是山蓝的主要药效成分。山蓝色素前体不稳定，
在弱碱性下它转变 为 山蓝色 素 ，在弱 酸 性下加 热生
成紫蓝氨酸，在常温及弱酸下放置，它会失去转变为
紫蓝素的能力，表明化学结构发生了变化。我们对
山蓝色素作 了深入 的研究 ，阐明了山蓝色素的化 学 。
本文报道利用液相色谱一核磁共振谱 、紫外光谱联
用技术 阐明山蓝色素前体分 子有 由 2个 紫蓝氨 酸残
基和 1个氨基酚残基键合而成的片段，以及在室温
下放置后，氨基酚结构 1转变为醌结构 2的化学变
化 。
1 实验部分
1．1材料 、试剂及仪器
植物材料 ：鲜山蓝嫩枝 叶于 2002年 4月采 自广
西植物研究所栽培试验地，凭证标本现存广西植物
研究所标本馆 。经广西植 物研 究所分类 室韦发南研
究员 确定 为 Peristrophe baphica(Spreng．)Bre—
mek。
重水 (D2O)：纯度 99．9 ，美 国 Cambridge Iso—
tope Laboratorics，Inc．公 司 产 品 ；甲酸 88 ，分 析
纯；柱色谱填料：Amberlite XAD-16，购 自Sigma公
司 。
核磁共振波谱 仪 ：Bruker DRX500 MHZ。紫外
光谱仪：uV一210A 型。高效液相 色谱 仪：Warters
486。
1．2山蓝色素前体柱色谱制备及分离
1．2．1柱预 处理 XAD-16树脂 5O mL，加 甲醇浸
泡 15 min，以水 洗涤 ，湿法装柱 。色谱 柱 ： 16 mm
×700 mm。以 8O 甲醇 500 mL洗涤 ，再 以蒸馏水
l 000 mL洗净 。
1．2．2提取 鲜 山蓝嫩枝 叶 10 g，加 0．1 甲酸水溶
液 40 mL，用研钵研磨提取，提取液用脱脂棉粗滤，
置离心管 中用 台式离 心机离心分离，收集上清液
(F )。
1．2．3柱 色谱分 离纯化 取提取 离心上清液 (F )10
mL，加到预处理 好 的 XAD-16吸附树 脂 色谱柱 上 ，
流速 2 mL／min。试样全上 柱后 ，用 0．1 甲酸 的重
水 (D：O)2 mL洗 涤 ，重 复 5次 除去 柱上 残存 的水 ，
然后 以含 0．1 甲酸 的重 水 (D：O)溶 液作 流 动相 ，
流速 1 mL／min，分部 收集 洗脱 液 ，每份 5 mL，共 收
集 15份 ，第 8～12份呈无色透明，加 K：CO 变紫红
色 。
1．2．4供试样 第 8～12份为 HPLC及 uV—Vis分
析供试样。考虑后面 D：O流分溶液中 H：O浓度更
低，有 利 于 核 磁 共 振 谱 测 试 ，取 第 12份 测
定 HNMR谱 。
1．2．5供 试 样 纯度 分 析 用 HPLC法，色 谱柱
Spherisorb C18，10 ，4．6 mm×250 mm，流动相 为
0．1 甲酸水一乙腈 (5：95)，流速 1 mL／min，紫外检
测 ，检测波长 250 nm。
1．2．6供 试 样 UV—Vis分 析 1 mL 比 色 皿 ，以
0．1 甲酸水溶液为参 比，扫描波长范围 650～200
n m o
1．2．7供试样的 NMR分析 将供试样直接装入 5
mm 样 品 管 ，测 定 HNMR谱 ，预饱 和法 抑制 溶 剂
峰 。
2 结果与讨论
山蓝嫩枝叶 用 以 0．1％ 甲酸水 溶 液 为流 动相 ，
用吸附柱色谱可分离得山蓝色素前体。
山蓝色素前体在 0．1 甲酸水溶液中室温放置
72 h后的 uV—Vis光谱见表 1。新鲜山蓝色素前体
0．1 甲酸水溶 液吸收峰 ：213 nm，250 nm(sh)，293
nm。在室温放 置 72 h后 ，其 吸 收峰 变 为 215 nm，
288 nm，425 nm，紫外 吸收增加 ，250 nm 肩峰消失 ，
在可见光 区域增加 发一 个 吸 收峰 ，表 明有生色基 团
生成，与醌的特征相符 。
山蓝 色 素 前 体 在 0．1 甲酸 重 水 溶 液 中
的 HNMR谱及其在室温 放置 72 h后 的 HNMR
谱见表 2。新鲜山蓝色素前体在 0．1 甲酸重水溶
液中的 HNMR谱 中，除紫蓝 氨酸残基 的 HNMR
信号外 ，还有两个对 氨基 苯上芳 氢 的 HNMR信号 ，
从峰的面积积分值可知紫蓝氨酸残基与对氨基苯酚
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4期 谢运昌等：山蓝色素前体的分子组成和化学变化 369
残基 的 比例为 2：1，表 明 山蓝色 素前 体分 子 有 由 2
个紫蓝氨酸 残基 和 1个 氨基 酚 残 基 键 合 而成 的片
段 。在 室 温 放 置 72 h后 ，该 样 品 再 测 定 HNMR
谱 ，原 对 氨 基 苯 酚 残 基 (芳 环 B)上 的 两 个 芳 氢
的 HNMR化学 位移 变 为相 等 ，表 明该 残基 变为 对
称结构 。根据有机 化学 原理 ，可知 对 氨基苯 酚 的结
构 1变为对苯醌 的结构 2。上 述性状 与 紫外光谱 相
符 。
用色谱联用技术成功地获得了不稳定化合物的
UV—Vis及 HNMR谱 ，表明山蓝色素前体分子有由
2个紫蓝氨酸残基和 1个氨基酚残基键合而成的片
段 ，在室温下放置后 ，氨基酚结构 转变为醌结构 。研
究结果为山蓝色素前体、山蓝色素及其相关化合物
的结构测定 、山蓝色素 的化学 、山蓝色素形成机理的
阐明提供 了有价值 的信息 。
A
A A
A=zilanamino acid紫监氨酸
1 2
山监色素前体 变化后的山监色素前体
The precursor of The changed precursor
the pigment of the pigment
图 1 山蓝色素前体 的分子组成及化学变化
Fig．1 The molecular constitution and chemical
change of the precursor of the pigment
from Peristrophe baphica
表 1 山蓝色素前体变化前后的 uV—Vis光谱的 比较
Table 1 Comparion of the precursor of the pigment
from Peristrophe baphica before and after
change by UV—Vis Spectra
化合物 kmax 备 注
Com pounds (A) Note
山蓝色素前体为聚合物，由于分子内有 3种不
同化学位移的甲氧基，又由于该化合物用苯 甲酰化
纤维素透析袋 (可透过分子量低于 1 200的物质而
截留分子量高于 2 000的物质，Sigma公司产品)透
析，15 h透过率约为 3 ，推测其分子量在 2 00O～
3 000之间，为聚合物，聚合度为 2～4。转变为醌
后 ，分子 内有 2种不 同化 学 位移 的 甲氧 基 。电喷雾
质谱 ，快原子轰击质谱未能给出山蓝色素前体、醌的
分子量。其精确分子量、聚合度有待进一步研究。
表 2 山蓝色素前体转化 为醌前后的 HNMR
(500 MHz，D20-0．1％ HCOOH)谱 比较
Table 2 Comparion of the precursor of the pigment
from Peristrophe baphica before and after
change by 1 HNM R Spectrum
C／H 81
H 8
2
H
紫蓝氨酸残基 (Moiety of zilanamino acid)
Ar_H 6．554(S．2× 1H) 6．555(S．2×1H)
Ar_H 7．O37(S。2× 1H) 7．038(S．2×1H)
Ar_0CH3 3．770(S，2× 3H) 3．771(S，2×3H)
Ar_0CH3 3．799(S．3H)
Ar一0CH3 3．823(S．3H) 3．827(S．2×3H)
CH 4．O66(m ，2× 1H) 4．066(m 。2×1H)
CHz 2．373(m ，2× 2H) 2．367(m ，2× 2H)
CH 4．482(m ，2× 1H) 4．483(m ．2× 1H)
芳环 B(Aromatic ring B)
2 6．749(S．1H)
5．992(S，2H)
5 6．997(S，1H)
致谢 中国科学院化学研 究所 国家质谱 中心熊少祥
博士为柱色谱实验提供帮助并对样品进行液相色谱
一 质谱联用分析及 电喷雾质谱分析。
参考文献 ：
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