山藍與九頭獅子草紅色素液穩定性比較研究

茍　麗，田　洪，胡國海， 李　蕾，詹云靜，金效齊

（文山學院 化學與工程學院，云南 文山 663099）

山藍與九頭獅子草紅色素液穩定性比較研究

茍麗，田洪，胡國海， 李蕾，詹云靜，金效齊

（文山學院 化學與工程學院，云南 文山 663099）

目的：比較山藍色素和九頭獅子草色素的穩定性。方法：用紫外分光度法掃描兩種色素光譜，確定最大吸收波長。并測定色素液置于光照處、陰暗處，不同的pH、不同的溫度、不同的基質中的色素殘存率。結果：九頭獅子草紅色素液最大吸收波長為580 nm，山藍紅色素液最大吸收波長為585 nm。兩種色素液對陽光穩定性差，耐熱性好。Na2S2O3、H2O2、苯甲酸鈉、蔗糖、葡萄糖、淀粉、Na+、K+、Ca2+、Zn2+、Mg2+、Mn2+對山藍色素液和九頭獅子草色素液的顏色無不良影響。維生素C、Al3+、Cu2+、Fe3+、Fe2+對兩種色素顏色有影響。結論：此研究為進一步開發紅色素資源提供理論依據。

山藍紅色素；九頭獅子草紅色素；穩定性

九頭獅子草（Peristrophjapoica（Thunb.）Bremek），系爵床科草本植物，又名接骨草、土細辛、蘭田七、萬年青、四季青、三面青、綠豆青、鐵焊椒及九節籬等[1]，分布于江蘇、云南、浙江、福建、湖南、江西、貴州、四川等地，在民間廣為栽培。當地的少數民族群眾將其全草的水提物與糯米一起煮成紅色糯米飯食用已有悠久的歷史。九頭獅子草紅色素熱穩定性好，光穩定性差[2]。國內學者研究證明，九頭獅子草醇提物具有明顯的抗菌作用及解熱作用[3-4]，具有明顯的鎮咳、祛痰、抗炎作用[4-5]，具有一定增強機體免疫力的作用[6]，在川藏民間用于治療肝病，臨床顯示其降酶退黃疸作用顯著[7]。山藍（Peristrophe roxburjhiana）又名紫藍、紅絲線、觀音草，為爵床科山藍屬植物，原產印度[8]。有清熱、止咳、涼血解毒、消炎止血、散淤消腫等功效[9]。通過查閱文獻，九頭獅子草色素穩定性研究已有報道[2]，山藍的加工方法已有報道[10]，而九頭獅子草和山藍色素的穩定性比較研究未見報道。因此選擇在民間應用歷史悠久的九頭獅子草和山藍為原料，對其色素穩定性進行比較研究，為開發紅色素資源提供理論依據。

1　材料與方法

1.1材料

1.2儀器及試劑

數顯恒溫水浴鍋（HH-2，國華電器有限公司），恒溫水浴鍋（W201D，上海申順生物科技有限公司），旋轉蒸發儀（R201，上海申順生物科技有限公司），精密酸度計（PHS-3C，上海精密科學儀器有限公司），真空干燥箱（DZF-6020，上海—恒科技有限公司），循環水式多用真空泵（SHB-Ⅲ，鄭州長城科工貿有限公司），電子天平（XT220A，瑞士普利賽斯設備有限公司），可見分光光度計（V-1100D，上海美譜達儀器有限公司），紫外分光光度計（UV-2550，日本島津）。無水乙醇，鹽酸，丙酮、四氯化碳、乙酸乙酯、檸檬酸、石油醚等均為分析純。

1.3方法

1.3.1色素液的制備

取新鮮的山藍葉子和九頭獅子草葉子洗凈按1∶20的物料比加蒸餾水，于90 ℃水浴中浸提1 h，過濾得清亮紅色浸提液，稀釋后做穩定性比較試驗[2]。

1.3.2色素溶解性比較

將水提物在85 ℃濃縮，真空干燥后得干物（附著燒杯），在兩種色素中分別加入丙酮、四氯化碳、乙酸乙酯、甲醇、乙醇（95%），石油醚，苯溶液，觀察其溶解性。

1.3.3色素的光譜學比較

將由1.3.1制得的色素溶解，在紫外分光光度計掃描兩種色素的光譜圖，確定最大吸收波長。

1.3.4色素在不同pH條件下呈現的顏色

配制pH=3.0～10.0的色素液，觀察顏色變化。

1.3.5色素在光照條件和陰暗處下的穩定性試驗

將兩種色素液置于陽光下照射一定時間，并設置對照測其吸光度，平行測3次取平均值，比較色素殘存率。

1.3.6溫度對色素穩定性試驗

分別取兩種色素液置于比色管中，于70℃、90℃、水浴加熱1 h、2 h、3 h，并設置對照測其吸光度，平行測3次取平均值，比較色素殘存率。

1.3.7雙氧水、硫代硫酸鈉和苯甲酸鈉對色素穩定性的影響

配制含0.1 %、0.2 %、0.3 % H2O2的色素液。配制含0.06 、0.12 、0.18mol/L Na2S2O2的色素液。配制含1.5×10-3、2.0×10-3、2.5×10-3mol/L苯甲酸鈉的色素液放置4 h、6 h。設置對照測定吸光度平行測3次取平均值，比較色素殘存率。

1.3.8維生素C對色素穩定性的影響

配制含0.1 %、0.2 %、0.3 %維生素C的色素液放置4 h、6 h。設置對照測定吸光度。平行測3次取平均值，比較色素殘存率。

1.3.9不同基質（蔗糖、葡萄糖、淀粉）對兩種色素穩定性的影響

配制含1 %、2 %、3 %的蔗糖、葡萄糖、淀粉色素液，放置4 h、6 h測定吸光度，比較色素殘存率。

1.3.10金屬離子對色素穩定性的影響

配制含不同濃度的Fe3+、Na+、K+、Ca2+、Zn2+、Al3+、Sn2+、Cu2+、Mg2+、Fe3+的色素溶液，放置12 h，設置對照，測定其吸光度。

2　結果分析

2.1山藍和九頭獅子草色素紫外光譜圖

由圖1可見，山藍色素可見光區最大吸收波長為585 nm，由圖2可見，九頭獅子草色素的可見光譜區最大吸收波長為580 nm。以下試驗如果不特別標注均選擇兩色素的最大吸收波長為測定波長。

圖1　山藍色素紫外光譜圖

圖2　九頭獅子草紫外光譜圖

2.2色素溶解性比較

表1表明兩種色素易溶于極性溶劑中，不溶于非極性溶劑中。因此提取色素時應選擇無毒的極性溶劑，分離時應選擇極性小的溶劑。

2.3色素在不同pH呈現的顏色

表2表明兩種色素在pH<6時呈微紅和橙黃色，PH>6時呈紫紅色，顏色隨pH變化。在兩種色素液中滴加0.1 mol/L的NaOH溶液，顏色由紫紅變為藍紫色在變為淺綠色。民間因此通過調節酸度染制五色米飯。

2.4光照對色素穩定性的影響

色素穩定性用色素殘存率表示，公式[2]如下：

式中A：表示試液的吸光度值，Aa：表示起始時試液的吸光度。

表3數據表明在陽光照射下，吸光度保留值急劇下降，說明兩種色素在陽光照射下極不穩定，可能是陽光中的紫外線對色素有破壞作用。在陰暗處色素殘存率都比較高，因此應避光保存。

表1　溶劑對色素溶解性的影響

表2　pH對色素顏色的影響

表3　光照對山藍色素九頭獅子草色素穩定性的影響

2.5溫度對色素穩定性的影響

表4表明兩種色素液的殘存率在60 ℃，加熱一定時間后色素殘存率都下降，但在90 %以上。在90 ℃加熱一定時間后，色素殘存率也下降，下降幅度比60 ℃快。說明溫度對色素液的穩定性有影響，但下降幅度小，說明兩種色素液耐熱性好。

表4　溫度對山藍和九頭獅子草色素穩定性的影響

2.6Na2S2O3、H2O2和苯甲酸鈉對色素穩定性的影響表5表明Na2S2O3、H2O2和苯甲酸鈉對兩種色素的穩定性無不良影響。

2.7維生素C對色素液穩定性的影響

表6表明兩種色素顏色都變成了橙黃色，因維生素C顯酸性，可能是在酸性環境中色素結構發生了改變。維生素C作為食品添加劑，安全無毒，所以可用維生素C來調節色素的顏色。

2.8葡萄糖、蔗糖和淀粉對色素穩定性的影響

表7表明在兩種色素液中分別加入不同濃度的葡萄糖、蔗糖和淀粉溶液，色素殘存率在90%～100.5 %之間，對色素穩定性有增色作用，對色素穩定性無不良影響。

2.9金屬離子對色素穩定性的影響

表8和表9表明在K+、Na+、Ca2+、Zn2+、Mg2+、Mn2+對色素液顏色無影響，Al3+、Cu2+、Fe3+、Fe2+對色素液顏色有影響。

表5　Na2S2O3、H2O2和苯甲酸鈉對色素穩定性的影

表6　維生素C對色素液穩定性的影響

表7　葡萄糖、蔗糖和淀粉對色素穩定性的影響

表8　金屬離子對九頭獅子草色素穩定性的影響（×10-3mol/L）

續表8：

表9　金屬離子對山藍色素穩定性的影響（×10-3mol/L）

3　結論

兩種色素陽光穩定性差，但耐熱性好。Na2S2O3、H2O2、苯甲酸鈉、蔗糖、葡萄糖、淀粉、Na+、K+、Ca2+、Zn2+、Mg2+、Mn2+對山藍色素和九頭獅子草色素液顏色的無不良影響。維生素C、Al3+、Cu2+、Fe3+、Fe2+對兩種色素顏色有影響。山藍和九頭獅子草易栽種，可作為開發紅色色素的原料。

[1] 江蘇新醫學院. 中藥大辭典[M]. 上海:上海科學技術出版社，1999：48.

[2] 王超英，壽慶華，等.九頭獅子草紅色素理化性質的研究[J].貴州農業科學，1996（4）：45.

[3] 覃容貴，李淑芳.九頭獅子草的抗菌作用研究[J].貴陽醫學院學報，2000（2）：130-131.

[4] 覃容貴，羅忠圣.九頭獅子草醇提物藥效學的實驗研究[J].中藥材，2006（9）：961-963.

[5] 梁冰，粒淑芳. 九頭獅子草醇提物的鎮咳、祛痰、抗炎作用研究[J]. 貴陽醫學院學報，2003（4）：311-312.

[6] 覃容貴 ，李淑芳.九頭獅子草對小鼠免疫功能的影響[J].貴陽醫學院學報，2003（4）：405-406.

[7] 皮慧芳，楊希雄，等. 九頭獅子草化學成分的研究[J].天然產物開發與研究，2008（20）：269 -270.

[8] 謝運昌，程菊英.紫藍紅色素研究進展[J].中國野生植物資源，1997（4）：9.

[9] 謝運昌，文永新，蔣小華，等.山藍色素前體的分子組成和化學變化[J].廣西植物，2003（4）：367.

[10]文永新，謝運唱，蔣小華，等.四種山藍加工方法的比較[J] .廣西植物，2005（5）：453.

A Comparison Study of Stability Between Red Pigment Solution from Peristrophe Baphica and That from Peristroph Japoica

GOU Li, TIAN Hong, HU Guohai, LI Lei, ZHAN Yunjing, JIN Xiaoqi
(School of Chemistry and Engineering, WenShan University, WenShan Yunnan 663099, China)

Objective: to compare the stability of Peristrophe Baphica pigment with that of Peristroph Japoica pigment. Methods: to determine the maximum absorption wavelength by scanning two pigment solution spectrum by ultraviolet spectrophotometry and determine pigment survival rate by placing it in the light, the shadows, different pH, different temperature and different matrix. Results: the maximum absorption wavelength of red pigment from Peristroph Japoica is 580nm and the maximum absorption wavelength of red pigment from Peristrophe Baphica is 585nm. Two kinds of pigment solution display light stability and good heat resistance. Na2S2O3, H2O2, sodium benzoate, sucrose, glucose, starch, Na+, K+, Ca2+, Zn2+, Mg2+and Mn2+exert no adverse effect on the color of pigment solution. Vitamin C, Al3+, Cu2+,Fe3+and Fe2+have infl uence on the color of pigment solution. Conclusion: the study provides theoretical basis for further development of red pigment resources.

red pigment from Peristrophe Baphica; red pigment from Peristroph Japoica; stability

TS264.4

A

1674 - 9200（2016）03 - 0018 - 06

（責任編輯張鐵）

2015 - 07 - 16

云南省教育廳基金項目“爵床科九頭獅子草和山藍色素的提取及緩釋微膠囊的制備及性能研究”（2010Y094）。

茍麗，女，云南文山人，文山學院化學與工程學院高級實驗師，主要從事分析化學研究。