分光光度法助力研究碱蓬红色素的理化性质

碱蓬又称为翅碱蓬，俗称“盐蒿”，碱蓬幼苗俗称龙须菜，为藜科碱蓬，属一年生草本植物^[1-3]。碱蓬绿色天然，幼嫩的碱蓬味道鲜美，富含脂肪、蛋白质、维生素、氨基酸和微量元素^[1,4]。碱蓬还可入药，中医认为碱蓬具有清热、消食之功效，常入药治疗发热、积食。碱蓬提取物具有抗癌、抗衰老、抗炎、降血糖、降血压、调节内分泌等多种功能^[3,4]。

目前，从安全性、药理性等方面考虑，天然色素越来越受到人们的青睐，但天然色素越来越受到人们的青睐，但天然色素容易受外界条件的影响而稳定性较差。该研究探讨了经过AB-8打孔吸附树脂纯化的碱蓬红色素的吸收光谱、理化性质，为碱蓬的开发利用提供理论依据。

一、材料与分析仪器

1、实验材料

碱蓬：将采来的碱蓬快速用自来水冲洗干净，然后用蒸馏水快速冲洗2遍，用干净的干纱布吸干表面的水珠，放入30-50℃干燥箱中烘干，过筛备用。

2、分析仪器

UV-5500紫外可见分光光度计（上海元析仪器有限公司）

3、试剂

无水乙醇、95%乙醇、甲醇、盐酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化锌、氯化铜、氯化亚铁、三氯化铁、维生素Ｃ、亚硫酸钠，均为分析纯。

二、实验方法

1、碱蓬红色素的制备

（1）碱蓬红色素的提取：称取80目碱蓬粉末30g按固液比1:20加入去离子水，在25 ℃下超声提取10min，取出，抽滤，将滤液置于干燥洁净的棕色瓶中，滤渣按固液比1:10反复提取3~4次，直到滤液无色，合并滤液。

（2）碱蓬红色素提取液的浓缩：将滤液于40 ℃旋转蒸发仪中浓缩至滤液略粘稠。

（3）碱蓬红色素的分离纯化：首先将AB-8大孔树脂用95％乙醇浸泡24h后，用蒸馏水冲洗2遍，进行湿法装柱，装柱时注意避免柱中气泡的产生，而后继续用蒸馏水冲洗至中性，即可使用。将浓缩后的滤液缓慢倒入大孔树脂柱上，待*被吸附后，以2倍树脂体积的蒸馏水洗脱杂质，当水的颜色变为浅红色时，以30%乙醇作为洗脱液洗脱色素，控制流速为2L/min，收集洗脱液，直到大孔树脂中无红色素。

（4）洗脱液的浓缩、干燥：洗脱液于40℃旋转蒸发仪浓缩至浓稠。而后在冷冻干燥仪的多歧管进行干燥，提前打开冷冻干燥仪，当温度降低到-40℃时，将色素溶液放入瓶中，进行预冻，然后在-60℃温度下进行冷冻干燥，最终得到暗红色粉末。于4℃冰箱中避光保存。

2、碱蓬红色素的光谱特性

称取0.0100g碱蓬红色素粉末，溶于10ml去离子水中，用去离子水定容至100ml，配制成0.1mg/ml的碱蓬红色素溶液。在350~600nm波长下，每隔2nm扫描其吸收光谱，确定最大吸收波长。

3、碱蓬红色素的理化性质分析

称取0.2000g碱蓬红色素粉末，溶于100ml去离子水中，并定容至1000ml，配制成0.2mg/ml碱蓬红色素溶液，于暗处避光保存，以备下列实验所用。

（1）温度对碱蓬红色素稳定性的影响

取上述色素溶液7份各10ml于7支试管中，分别置于40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃下保温1h，取出，观察记录颜色变化。冷却至室温后，在最大波长下测定其吸光值。

（2）酸碱性对碱蓬红色素稳定性的影响

取上述色素溶液8份各5ml于8支试管中，分别加入5ml，pH值为5.7、6.0、6.3、6.8、7.0、7.3、7.7、8.0的磷酸盐缓冲溶液，充分混合均匀，室温避光放置1h，观察记录颜色变化。在最大波长下测定其吸光值。

（3）金属离子对碱蓬红色素稳定性的影响

配制浓度为0.02%的氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化锌、氯化铜、氯化亚铁、三氯化铁溶液。取色素溶液8份各5ml于8支试管中，分别加入5ml上述不同金属离子溶液，充分混合均匀，室温避光放置1h，观察记录颜色变化。在最大波长下测定其吸光值。

（4）氧化剂对碱蓬红色素的影响

将亚硫酸钠配制成浓度为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支试管中，分别加入5ml上述不同浓度的亚硫酸钠溶液，室温避光放置1h，观察记录颜色变化。在最大波长下测定吸光值。

（5）还原剂对碱蓬红色素稳定性的影响

将维生素C配制成浓度为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支试管中，分别加入5ml上述不同浓度的维生素C溶液，室温避光放置1h，观察记录颜色变化。在最大波长下测定其吸光值。

三、结果与分析

1、碱蓬红色素的光谱特性分析

图1  碱蓬红色素的吸收光谱

由图1可以看出，碱蓬红色素在波长540nm处具有最高吸收峰。因此，确定碱蓬红色素的最大吸收波长为540nm^[5]。

2、碱蓬红色素的理化性质

（1）温度对碱蓬红色素稳定性的影响

图2  温度对碱蓬红色素稳定性的影响

（2）光照对碱蓬红色素稳定性的影响

图3  光照对碱蓬红色素稳定性的影响

（3）pH对碱蓬红色素稳定性的影响

图4  pH对碱蓬红色素稳定性的影响

（4）金属离子对碱蓬红色素稳定性的影响

图5  金属离子对碱蓬红色素稳定性的影响

（5）氧化剂对碱蓬红色素稳定性的影响

图6  氧化剂对碱蓬红色素稳定性的影响

（6）还原剂对碱蓬红色素稳定性的影响

图7  还原剂对碱蓬红色素稳定性的影响

四、结论

（1）碱蓬红色素在波长540nm处有最大吸收峰，通过红外光谱分析确定碱蓬红色素为酚类化合物。碱蓬红色素易溶于水，为水溶性色素。

（2）高温能破坏碱蓬红色素的稳定性，氧化剂、还原剂对碱蓬红色素的稳定性有一定影响，但在一定浓度范围内，浓度大小对其影响不明显。金属离子Na+ 、K⁺ 、Ca²⁺ 、Mg²⁺ 对碱蓬红色素的影响较小，而Zn²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺ 对碱蓬红色素的影响较大。

参考文献：

[1] 丁海荣,洪立洲,杨智青,等．盐生植物碱蓬及其研究进展[J]．江西农业学报,2008,20(8):35-37+40.

[2] 孙宇梅,赵进,周威,等．我国盐生植物碱蓬开发的现状与前景[J]．北京工商大学学报(自然科学版),2005,23(1)：1-4.

[3] 任伟重,姜华,郑音,等．碱蓬资源的开发价值[J]．辽宁农业科学,2011，(5)：51-53.

[4] 付建鑫,张桂香,张炳文,等．碱蓬的营养价值及开发利用[J]．中国食物与营养,2019，25(4)：53-69.

[5] 石红旗,郝林华,赵贝贝. 盐生植物翅碱蓬花青素类物质研究[J]. 中国海洋药物, 2005,24(6):32-36.

本文章内容来源于：常丽新,贾长虹,冯月.碱蓬红色素的理化性质及抗氧化作用研究[J].华北理工大学学报（自然科学版）,2021,43,3:143-152.