分光光度法助力研究堿蓬紅色素的理化性質(zhì)

堿蓬又稱為翅堿蓬，俗稱“鹽蒿"，堿蓬幼苗俗稱龍須菜，為藜科堿蓬，屬一年生草本植物^[1-3]。堿蓬綠色天然，幼嫩的堿蓬味道鮮美，富含脂肪、蛋白質(zhì)、維生素、氨基酸和微量元素^[1,4]。堿蓬還可入藥，中醫(yī)認(rèn)為堿蓬具有清熱、消食之功效，常入藥治療發(fā)熱、積食。堿蓬提取物具有抗癌、抗衰老、抗炎、降血糖、降血壓、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌等多種功能^[3,4]。

目前，從安全性、藥理性等方面考慮，天然色素越來越受到人們的青睞，但天然色素越來越受到人們的青睞，但天然色素容易受外界條件的影響而穩(wěn)定性較差。該研究探討了經(jīng)過AB-8打孔吸附樹脂純化的堿蓬紅色素的吸收光譜、理化性質(zhì)，為堿蓬的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

一、材料與分析儀器

1、實(shí)驗(yàn)材料

堿蓬：將采來的堿蓬快速用自來水沖洗干凈，然后用蒸餾水快速?zèng)_洗2遍，用干凈的干紗布吸干表面的水珠，放入30-50℃干燥箱中烘干，過篩備用。

2、分析儀器

UV-5500紫外可見分光光度計(jì)（上海元析儀器有限公司）

3、試劑

無水乙醇、95%乙醇、甲醇、鹽酸、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋅、氯化銅、氯化亞鐵、三氯化鐵、維生素Ｃ、亞硫酸鈉，均為分析純。

二、實(shí)驗(yàn)方法

1、堿蓬紅色素的制備

（1）堿蓬紅色素的提取：稱取80目堿蓬粉末30g按固液比1:20加入去離子水，在25 ℃下超聲提取10min，取出，抽濾，將濾液置于干燥潔凈的棕色瓶中，濾渣按固液比1:10反復(fù)提取3~4次，直到濾液無色，合并濾液。

（2）堿蓬紅色素提取液的濃縮：將濾液于40 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮至濾液略粘稠。

（3）堿蓬紅色素的分離純化：首先將AB-8大孔樹脂用95％乙醇浸泡24h后，用蒸餾水沖洗2遍，進(jìn)行濕法裝柱，裝柱時(shí)注意避免柱中氣泡的產(chǎn)生，而后繼續(xù)用蒸餾水沖洗至中性，即可使用。將濃縮后的濾液緩慢倒入大孔樹脂柱上，待*被吸附后，以2倍樹脂體積的蒸餾水洗脫雜質(zhì)，當(dāng)水的顏色變?yōu)闇\紅色時(shí)，以30%乙醇作為洗脫液洗脫色素，控制流速為2L/min，收集洗脫液，直到大孔樹脂中無紅色素。

（4）洗脫液的濃縮、干燥：洗脫液于40℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至濃稠。而后在冷凍干燥儀的多歧管進(jìn)行干燥，提前打開冷凍干燥儀，當(dāng)溫度降低到-40℃時(shí)，將色素溶液放入瓶中，進(jìn)行預(yù)凍，然后在-60℃溫度下進(jìn)行冷凍干燥，最終得到暗紅色粉末。于4℃冰箱中避光保存。

2、堿蓬紅色素的光譜特性

稱取0.0100g堿蓬紅色素粉末，溶于10ml去離子水中，用去離子水定容至100ml，配制成0.1mg/ml的堿蓬紅色素溶液。在350~600nm波長下，每隔2nm掃描其吸收光譜，確定最大吸收波長。

3、堿蓬紅色素的理化性質(zhì)分析

稱取0.2000g堿蓬紅色素粉末，溶于100ml去離子水中，并定容至1000ml，配制成0.2mg/ml堿蓬紅色素溶液，于暗處避光保存，以備下列實(shí)驗(yàn)所用。

（1）溫度對(duì)堿蓬紅色素穩(wěn)定性的影響

取上述色素溶液7份各10ml于7支試管中，分別置于40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃下保溫1h，取出，觀察記錄顏色變化。冷卻至室溫后，在最大波長下測(cè)定其吸光值。

（2）酸堿性對(duì)堿蓬紅色素穩(wěn)定性的影響

取上述色素溶液8份各5ml于8支試管中，分別加入5ml，pH值為5.7、6.0、6.3、6.8、7.0、7.3、7.7、8.0的磷酸鹽緩沖溶液，充分混合均勻，室溫避光放置1h，觀察記錄顏色變化。在最大波長下測(cè)定其吸光值。

（3）金屬離子對(duì)堿蓬紅色素穩(wěn)定性的影響

配制濃度為0.02%的氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋅、氯化銅、氯化亞鐵、三氯化鐵溶液。取色素溶液8份各5ml于8支試管中，分別加入5ml上述不同金屬離子溶液，充分混合均勻，室溫避光放置1h，觀察記錄顏色變化。在最大波長下測(cè)定其吸光值。

（4）氧化劑對(duì)堿蓬紅色素的影響

將亞硫酸鈉配制成濃度為0%、0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%的溶液。取色素溶液6份各5ml于6支試管中，分別加入5ml上述不同濃度的亞硫酸鈉溶液，室溫避光放置1h，觀察記錄顏色變化。在最大波長下測(cè)定吸光值。

（5）還原劑對(duì)堿蓬紅色素穩(wěn)定性的影響

將維生素C配制成濃度為0%、0.02%、0.04%、0.08%、0.16%、0.32%、0.64%的溶液。取色素溶液7份各5ml于7支試管中，分別加入5ml上述不同濃度的維生素C溶液，室溫避光放置1h，觀察記錄顏色變化。在最大波長下測(cè)定其吸光值。

三、結(jié)果與分析

1、堿蓬紅色素的光譜特性分析

圖1  堿蓬紅色素的吸收光譜

由圖1可以看出，堿蓬紅色素在波長540nm處具有最高吸收峰。因此，確定堿蓬紅色素的最大吸收波長為540nm^[5]。

2、堿蓬紅色素的理化性質(zhì)

（1）溫度對(duì)堿蓬紅色素穩(wěn)定性的影響

圖2  溫度對(duì)堿蓬紅色素穩(wěn)定性的影響

（2）光照對(duì)堿蓬紅色素穩(wěn)定性的影響

圖3  光照對(duì)堿蓬紅色素穩(wěn)定性的影響

（3）pH對(duì)堿蓬紅色素穩(wěn)定性的影響

圖4  pH對(duì)堿蓬紅色素穩(wěn)定性的影響

（4）金屬離子對(duì)堿蓬紅色素穩(wěn)定性的影響

圖5  金屬離子對(duì)堿蓬紅色素穩(wěn)定性的影響

（5）氧化劑對(duì)堿蓬紅色素穩(wěn)定性的影響

圖6  氧化劑對(duì)堿蓬紅色素穩(wěn)定性的影響

（6）還原劑對(duì)堿蓬紅色素穩(wěn)定性的影響

圖7  還原劑對(duì)堿蓬紅色素穩(wěn)定性的影響

四、結(jié)論

（1）堿蓬紅色素在波長540nm處有最大吸收峰，通過紅外光譜分析確定堿蓬紅色素為酚類化合物。堿蓬紅色素易溶于水，為水溶性色素。

（2）高溫能破壞堿蓬紅色素的穩(wěn)定性，氧化劑、還原劑對(duì)堿蓬紅色素的穩(wěn)定性有一定影響，但在一定濃度范圍內(nèi)，濃度大小對(duì)其影響不明顯。金屬離子Na+ 、K⁺ 、Ca²⁺ 、Mg²⁺ 對(duì)堿蓬紅色素的影響較小，而Zn²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺ 對(duì)堿蓬紅色素的影響較大。

參考文獻(xiàn)：

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本文章內(nèi)容來源于：常麗新,賈長虹,馮月.堿蓬紅色素的理化性質(zhì)及抗氧化作用研究[J].華北理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2021,43,3:143-152.