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分光光度法助力研究碱蓬红色素的理化性质

发布日期: 2021-11-01
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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。

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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,待完全被吸附后,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10ml7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5ml8支试管中,分别加入5mlpH值为5.76.06.36.87.07.37.78.0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5ml6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5ml7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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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,201925(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.



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