山蓝与九头狮子草红色素液稳定性比较研究

苟　丽，田　洪，胡国海， 李　蕾，詹云静，金效齐

（文山学院 化学与工程学院，云南 文山 663099）

山蓝与九头狮子草红色素液稳定性比较研究

苟丽，田洪，胡国海， 李蕾，詹云静，金效齐

（文山学院 化学与工程学院，云南 文山 663099）

目的：比较山蓝色素和九头狮子草色素的稳定性。方法：用紫外分光度法扫描两种色素光谱，确定最大吸收波长。并测定色素液置于光照处、阴暗处，不同的pH、不同的温度、不同的基质中的色素残存率。结果：九头狮子草红色素液最大吸收波长为580 nm，山蓝红色素液最大吸收波长为585 nm。两种色素液对阳光稳定性差，耐热性好。Na2S2O3、H2O2、苯甲酸钠、蔗糖、葡萄糖、淀粉、Na+、K+、Ca2+、Zn2+、Mg2+、Mn2+对山蓝色素液和九头狮子草色素液的颜色无不良影响。维生素C、Al3+、Cu2+、Fe3+、Fe2+对两种色素颜色有影响。结论：此研究为进一步开发红色素资源提供理论依据。

山蓝红色素；九头狮子草红色素；稳定性

九头狮子草（Peristrophjapoica（Thunb.）Bremek），系爵床科草本植物，又名接骨草、土细辛、兰田七、万年青、四季青、三面青、绿豆青、铁焊椒及九节篱等[1]，分布于江苏、云南、浙江、福建、湖南、江西、贵州、四川等地，在民间广为栽培。当地的少数民族群众将其全草的水提物与糯米一起煮成红色糯米饭食用已有悠久的历史。九头狮子草红色素热稳定性好，光稳定性差[2]。国内学者研究证明，九头狮子草醇提物具有明显的抗菌作用及解热作用[3-4]，具有明显的镇咳、祛痰、抗炎作用[4-5]，具有一定增强机体免疫力的作用[6]，在川藏民间用于治疗肝病，临床显示其降酶退黄疸作用显著[7]。山蓝（Peristrophe roxburjhiana）又名紫蓝、红丝线、观音草，为爵床科山蓝属植物，原产印度[8]。有清热、止咳、凉血解毒、消炎止血、散淤消肿等功效[9]。通过查阅文献，九头狮子草色素稳定性研究已有报道[2]，山蓝的加工方法已有报道[10]，而九头狮子草和山蓝色素的稳定性比较研究未见报道。因此选择在民间应用历史悠久的九头狮子草和山蓝为原料，对其色素稳定性进行比较研究，为开发红色素资源提供理论依据。

1　材料与方法

1.1材料

1.2仪器及试剂

数显恒温水浴锅（HH-2，国华电器有限公司），恒温水浴锅（W201D，上海申顺生物科技有限公司），旋转蒸发仪（R201，上海申顺生物科技有限公司），精密酸度计（PHS-3C，上海精密科学仪器有限公司），真空干燥箱（DZF-6020，上海—恒科技有限公司），循环水式多用真空泵（SHB-Ⅲ，郑州长城科工贸有限公司），电子天平（XT220A，瑞士普利赛斯设备有限公司），可见分光光度计（V-1100D，上海美谱达仪器有限公司），紫外分光光度计（UV-2550，日本岛津）。无水乙醇，盐酸，丙酮、四氯化碳、乙酸乙酯、柠檬酸、石油醚等均为分析纯。

1.3方法

1.3.1色素液的制备

取新鲜的山蓝叶子和九头狮子草叶子洗净按1∶20的物料比加蒸馏水，于90 ℃水浴中浸提1 h，过滤得清亮红色浸提液，稀释后做稳定性比较试验[2]。

1.3.2色素溶解性比较

将水提物在85 ℃浓缩，真空干燥后得干物（附着烧杯），在两种色素中分别加入丙酮、四氯化碳、乙酸乙酯、甲醇、乙醇（95%），石油醚，苯溶液，观察其溶解性。

1.3.3色素的光谱学比较

将由1.3.1制得的色素溶解，在紫外分光光度计扫描两种色素的光谱图，确定最大吸收波长。

1.3.4色素在不同pH条件下呈现的颜色

配制pH=3.0～10.0的色素液，观察颜色变化。

1.3.5色素在光照条件和阴暗处下的稳定性试验

将两种色素液置于阳光下照射一定时间，并设置对照测其吸光度，平行测3次取平均值，比较色素残存率。

1.3.6温度对色素稳定性试验

分别取两种色素液置于比色管中，于70℃、90℃、水浴加热1 h、2 h、3 h，并设置对照测其吸光度，平行测3次取平均值，比较色素残存率。

1.3.7双氧水、硫代硫酸钠和苯甲酸钠对色素稳定性的影响

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苯甲酸钠的色素液放置4 h、6 h。设置对照测定吸光度平行测3次取平均值，比较色素残存率。

1.3.8维生素C对色素稳定性的影响

配制含0.1 %、0.2 %、0.3 %维生素C的色素液放置4 h、6 h。设置对照测定吸光度。平行测3次取平均值，比较色素残存率。

1.3.9不同基质（蔗糖、葡萄糖、淀粉）对两种色素稳定性的影响

配制含1 %、2 %、3 %的蔗糖、葡萄糖、淀粉色素液，放置4 h、6 h测定吸光度，比较色素残存率。

1.3.10金属离子对色素稳定性的影响

配制含不同浓度的Fe3+、Na+、K+、Ca2+、Zn2+、Al3+、Sn2+、Cu2+、Mg2+、Fe3+的色素溶液，放置12 h，设置对照，测定其吸光度。

2　结果分析

2.1山蓝和九头狮子草色素紫外光谱图

由图1可见，山蓝色素可见光区最大吸收波长为585 nm，由图2可见，九头狮子草色素的可见光谱区最大吸收波长为580 nm。以下试验如果不特别标注均选择两色素的最大吸收波长为测定波长。

图1　山蓝色素紫外光谱图

图2　九头狮子草紫外光谱图

2.2色素溶解性比较

表1表明两种色素易溶于极性溶剂中，不溶于非极性溶剂中。因此提取色素时应选择无毒的极性溶剂，分离时应选择极性小的溶剂。

2.3色素在不同pH呈现的颜色

表2表明两种色素在pH<6时呈微红和橙黄色，PH>6时呈紫红色，颜色随pH变化。在两种色素液中滴加0.1 mol/L的NaOH溶液，颜色由紫红变为蓝紫色在变为浅绿色。民间因此通过调节酸度染制五色米饭。

2.4光照对色素稳定性的影响

色素稳定性用色素残存率表示，公式[2]如下：

式中A：表示试液的吸光度值，Aa：表示起始时试液的吸光度。

表3数据表明在阳光照射下，吸光度保留值急剧下降，说明两种色素在阳光照射下极不稳定，可能是阳光中的紫外线对色素有破坏作用。在阴暗处色素残存率都比较高，因此应避光保存。

表1　溶剂对色素溶解性的影响

表2　pH对色素颜色的影响

表3　光照对山蓝色素九头狮子草色素稳定性的影响

2.5温度对色素稳定性的影响

表4表明两种色素液的残存率在60 ℃，加热一定时间后色素残存率都下降，但在90 %以上。在90 ℃加热一定时间后，色素残存率也下降，下降幅度比60 ℃快。说明温度对色素液的稳定性有影响，但下降幅度小，说明两种色素液耐热性好。

表4　温度对山蓝和九头狮子草色素稳定性的影响

2.6Na2S2O3、H2O2和苯甲酸钠对色素稳定性的影响表5表明Na2S2O3、H2O2和苯甲酸钠对两种色素的稳定性无不良影响。

2.7维生素C对色素液稳定性的影响

表6表明两种色素颜色都变成了橙黄色，因维生素C显酸性，可能是在酸性环境中色素结构发生了改变。维生素C作为食品添加剂，安全无毒，所以可用维生素C来调节色素的颜色。

2.8葡萄糖、蔗糖和淀粉对色素稳定性的影响

表7表明在两种色素液中分别加入不同浓度的葡萄糖、蔗糖和淀粉溶液，色素残存率在90%～100.5 %之间，对色素稳定性有增色作用，对色素稳定性无不良影响。

2.9金属离子对色素稳定性的影响

表8和表9表明在K+、Na+、Ca2+、Zn2+、Mg2+、Mn2+对色素液颜色无影响，Al3+、Cu2+、Fe3+、Fe2+对色素液颜色有影响。

表5　Na2S2O3、H2O2和苯甲酸钠对色素稳定性的影

表6　维生素C对色素液稳定性的影响

表7　葡萄糖、蔗糖和淀粉对色素稳定性的影响

表8　金属离子对九头狮子草色素稳定性的影响（×10-3mol/L）

续表8：

表9　金属离子对山蓝色素稳定性的影响（×10-3mol/L）

3　结论

两种色素阳光稳定性差，但耐热性好。Na2S2O3、H2O2、苯甲酸钠、蔗糖、葡萄糖、淀粉、Na+、K+、Ca2+、Zn2+、Mg2+、Mn2+对山蓝色素和九头狮子草色素液颜色的无不良影响。维生素C、Al3+、Cu2+、Fe3+、Fe2+对两种色素颜色有影响。山蓝和九头狮子草易栽种，可作为开发红色色素的原料。

[1] 江苏新医学院. 中药大辞典[M]. 上海:上海科学技术出版社，1999：48.

[2] 王超英，寿庆华，等.九头狮子草红色素理化性质的研究[J].贵州农业科学，1996（4）：45.

[3] 覃容贵，李淑芳.九头狮子草的抗菌作用研究[J].贵阳医学院学报，2000（2）：130-131.

[4] 覃容贵，罗忠圣.九头狮子草醇提物药效学的实验研究[J].中药材，2006（9）：961-963.

[5] 梁冰，粒淑芳. 九头狮子草醇提物的镇咳、祛痰、抗炎作用研究[J]. 贵阳医学院学报，2003（4）：311-312.

[6] 覃容贵 ，李淑芳.九头狮子草对小鼠免疫功能的影响[J].贵阳医学院学报，2003（4）：405-406.

[7] 皮慧芳，杨希雄，等. 九头狮子草化学成分的研究[J].天然产物开发与研究，2008（20）：269 -270.

[8] 谢运昌，程菊英.紫蓝红色素研究进展[J].中国野生植物资源，1997（4）：9.

[9] 谢运昌，文永新，蒋小华，等.山蓝色素前体的分子组成和化学变化[J].广西植物，2003（4）：367.

[10]文永新，谢运唱，蒋小华，等.四种山蓝加工方法的比较[J] .广西植物，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

（责任编辑张铁）

2015 - 07 - 16

云南省教育厅基金项目“爵床科九头狮子草和山蓝色素的提取及缓释微胶囊的制备及性能研究”（2010Y094）。

苟丽，女，云南文山人，文山学院化学与工程学院高级实验师，主要从事分析化学研究。