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紫荆花红色素化学结构的初步鉴定

2022-08-25 来源:汇智旅游网
紫荆花红色素化学结构的初步鉴定 王金亭,吴广庆,鞠秀萍 (聊城大学东昌学院化学与生物系,聊城摘252000) 要:纸层析、紫外一可见光谱和红外光谱法研究了紫荆花红色素的化学结构。结果表明:用展开剂 BHW分离色素出现4个色斑,分别命名为组分1、2、3、4,其中组分1为红色,254nm紫外照射有黄色荧 光;紫外可见光谱扫描, … 。 为531nm,加入AIC13后△ … . 为0,A /A一 。 为49%,在300~335nm 存在吸收峰,440nm处未见肩峰;KBr压片,红外扫描观察谱图,主要波数为3439、2926、1632、1437、 1385、1011、800、565cm~。综上可推断紫荆花红色素为芍药色素,可能为芍药色素一3,5双葡萄糖,且分 子内带有肉桂酸式酰基结构。 关键词:紫荆花;红色素;纸层析;吸收光谱;结构鉴定 中图分类号:TS262.4 Q946.83文献标识码:A 文章编号:1006—2513(2010)04—0097—04 Prelimina identification On chemical structure of red pi‘ gment fOm fl一一 owers of‘ Gercl 一 ■S chi ‘。nenS/ 。s bge. 。  WANG Jin-ting,WU Guang-qing,JU Xiu-ping , (Liaocheng University Dongchang College,Liaocheng City,Liaocheng,252000) Abstract:Paper chromatography,ultraviolet—visible spectrum and infr ̄ed spectrum methods were used to study the chemical stucture of ranthocyanin of red pigment from flowers of Cercis chinensis bge.The paper chromatography showed that BHW can separate the pigment well into four circular spots named 1、2、3、4 respectively.Component 1 is red and yellow fluorescence throu UV irradiation is 254nm.The UV spectrum analysis showed that:In 0.1%HCl— j is 53 1 nnl and Ah… is 0 Dm after adding 5%A1C13;the absorbance ratio MeOH solution,the wavelength of of A440 /A… is 49%. An absorption peak(318nm)in the wavelength of 300~330rim was ound,andf no acro— mion near the wavelength of 44Ohm.IR spectum revealed trhat the maiu absorption wave numbers are 3439、2926、 1632、1437、1385、101 1、800 and 565cm~.The conclusion is that this red pigment is paeonidin,the structure may be paeonidin一3,5一glucose(Pn一3,5一glu)with cinnamic acid acyl stuctrure.The sugar ligand types,con- nections of glycosidic bond and acylation structure are required for further studies. Key words:Cercis chinensis bge.;red pigment;paper chromatography;absorption spectrum;structural identiica—f tmn 紫荆花(cercis chinens ̄bge.)是豆科紫荆属 植物,落叶小乔木或灌木,在全国各地均有栽 培,花量资源丰富,花期长,花色艳丽,色素含 收稿日期:2010—02一O2 聊城大学东昌学院立项课题(NO:DCLG2008001)。 量较高。紫荆花红色素性质稳定…,具有抗氧化 活性 ,应用价值较高。该红色素的化学结构, 目前尚未见报道。 作者简介:王金亭(1966一),硕士,副教授,主要研究方向:天然产物研究与开发。 剪取带有红色色斑滤纸,置于0.1%HC1一 l仪器和材料 紫荆(cercis chinensis bge.)花采自聊城市 区。 MgOH溶液溶解20h,充分冲洗直至无色,布氏 漏斗抽滤,真空旋蒸浓缩,毛细管点样,置于不 同展开剂中层析。当展开前沿至15cm处,取出 纸条,晾干后观察色斑,测定Rf值并与相关文献 对照,确定花色苷类型。 2.4紫外一可见光谱 仪器:TU一1810APC型紫外可见分光光度计 (北京普析)、红外光谱仪Nicolet5700(美国)、 AR1140电子天平(美国一奥豪斯)、RE一52A旋 转蒸发仪(上海亚荣)、PHS一3C酸度计(上海 雷磁)、FD一1B一50真空冷冻干燥机(北京博医 采用文献 J记载的紫外一可见光谱法,研 究花色苷的结构。取[2.3]纸层析纯化后色素, 溶于0.1%HCI—MgOH溶液,以0.1%HC1一MgOH 为参比,在600~200nm范围内扫描。测定花色 苷的最大波长入 和吸光度A枷 、A一 、 康)、金怡SHY一2A水浴恒温震荡器(江苏), 8O一2离心机(江苏金坛)。 试剂:无水乙醇、95%乙醇、甲醇、正丁 醇、36%浓盐酸、冰醋酸、甲酸、Pb(AC) 、 FeC1 、A1C1 KBr、镁粉等均为国产分析纯,双 蒸水配制溶液,新华3号滤纸层析。 A330nm,计算A44o /A 和A330n珊/A一 ,向溶 液中滴加5%A1C1 一MgOH溶液,观察入一 。的 位移现象;观察花色苷在310~335nm间有无吸 收峰,在440nm处是否有肩峰。 2.5红外光谱法 2 实验方法 2.1色素的制备 取[2.3]纸层析纯化后色素,溶于0.1% HC1.MgOH溶液,液体,50'12烘干成粉末。常压 紫荆干花一粉碎一85%乙醇超声提取一抽 滤、旋蒸一紫红色提取液一AB一8大孔树脂纯化 条件下,红外扫描次数32,分辨率2,KBr压片 观察。 一真空浓缩-+冷冻干燥至恒重一紫红色粉末 2.2化学显色 盐酸一镁粉反应、中性醋酸铅反应和三氯化 3结果与分析 3.1显色反应结果 铁显色反应。 2.3纸层析 色素溶液具有明显的颜色反应,如表1所示。 在盐酸一镁粉反应中,产生紫红色泡沫,表明该 色素属黄酮类化合物;加入饱和中性醋酸铅水溶 称取红色素粉末溶于0.1%HC1一MgOH溶液, 经真空旋转浓缩,毛细管点样于新华3号层析纸 (10cm×20cm),置于5种不同的展开剂中,预先 平衡15min,上行展开2h,取出纸条、晾干、观 液后,产生黄色沉淀,生成黄色络合物,加入冰 醋酸后沉淀消失;加入1%FeC1 新鲜溶液后立即 发生褐变,与花色苷的显色特征 一致,表明 察色斑。根据色斑分离情况,选择最佳展开剂。 选择适宜的展开剂,进行纸层析,观察色 斑,并于254nm紫外灯照射检查色斑。 该红色素属于黄酮类花色苷化合物。 表1不同展开剂的展开效果 Table 1 Unfolding effects of different developing solvents 3.2展开剂的确定 结果如表3所示,光谱如图1所示。红色素在可 见光区500~540nm附近和紫外区275nm附近有 两个特征吸收峰, … i 为531nm, … 为 色素溶液在不同展开剂中的展开结果如表1 所示,在BHW中展开效果较好,出现4个斑点, 红色素斑点圆形较为规则,无拖尾现象,后续试 验选择BHW为展开剂。 3.3纸层析结果 276nm,可判断为花色苷类色素。根据 F.J.Francis 的研究结论,向溶液中滴加3~5 滴5%A1C1 和95%EtOH溶液,未发现红移现象, 说明花色苷B一环无邻位酚羟基,醋酸铅实验也 支持这一结论。花色苷A /A 的比值较高,说 明3位上形成了糖苷;花色苷在44Ohm处未出现 纸层析实验结果如表2所示,纯化后色素在 4种不同展开剂中,均只有一个斑点,表明色素 为单一组分,在254nm处照射出现黄色荧光,说 明5位上存在取代基;向色斑喷涂5%醋酸铅溶 液,色斑不变蓝色,说明该色斑花色苷B一环没 肩峰,可以判断该色素5号位的羟基被取代,与 紫外仪254nm照射出现黄色荧光相印证。在300 ~有邻位酚羟基,可能是天竺葵色素(cy)、芍药 色素(Pn)或锦葵色素(Mv)其中一类 。对 比文献数据 ,样品Rf值与芍药色素一3,5双 葡萄糖苷(Pn~3,5—2glu)比较符合。 表2纸层析结果 Table 2 The result of paper chromatography 335nm间有吸收峰,说明分子内可能存在肉桂 酸式(肉桂酸、阿魏酸、咖啡酸、香豆酸等)的 酰基化结构 。综上推断并对照相关文献 。 ,该 花色苷应为3,5一双取代的芍药色素,这一点与 纸层析结果比较一致。 0 5 0 4 ∞ 目电。墨∞ 米 O 3 0 2 0 l O O AHW(乙酸:浓盐酸:水:15:3:82)(v/v/v)。 350 400 450 500 550 600 波长wavelength(nm) 3.4紫外可见光谱分析 以0.1%HC1-MgOH为参比,在600~200nm 范围内对0.1%HCI—MgOH色素溶液进行扫描, 图1色素的紫外一可见吸收光谱 Fig.1 The UV absorptionspeetrum of pigment 表3色素的光谱性质 Table 3 The spectral properties of red pigment 3.5红外光谱特征 其中,在3500~3200cm 间有较宽的强吸收峰, 红外光谱如图1所示,主要波数为3439、 2926、1632、1437、1385、1011、800、565cm~。 是酚羟基O—H的伸缩振动,对应花色苷中糖基 及苯环上的酚型结构;2926cm 对应C—H和一 试验研究 ^ v 8写皇曼昌∞占哥 {霍} :2 ¨ 他 ¨ 9 8 7 OCH 的伸缩振动,说明分子中存在一OCH 取代; 1632cm 是杂环中羰基的吸收峰,说明分子中存 在含氧杂环;谱图中1632、1437、1385cm 是苯 环和杂环碳骨架的振动吸收,是苯环的特征吸收 参考文献: [1]王金亭,吴广庆,鞠秀萍,等.紫荆花红色素稳定性的研究 [J].西北农业学报,2009,18(5):280—283. WANG Jin—ring,WU Guang—qing,JU Xiu—ping,et a1. Studies on stability of red pigment from lowem of fCedis chinensis 峰,只是峰形较窄,可能是由于苯环上取代较多 芳香性下降的缘故;1011cm 则可能是C一0一C 不对称伸缩振动的吸收峰。综上,该组分主要吸 收为羟基、苯环和含氧杂环,可推断为花色苷类 Bge.[J].Acta A culturae Boreali—occidentalis Sinica, 2009,18(5):280—283. [2]吴广庆,王金亭,鞠秀萍.紫荆花红色素体外抗氧化活性的 研究[J].江苏农业科学,2009,(4):317—318,340. WU Guang—qing,WANG Jin—ting,JU Xiu—ping.Study on antioxidant activity of red pimentg from lowersf of Cercis chinensis 物质,红外谱图的指纹区则与文献 中Pn一3,5 —2glu很相似。 Bunge.in vitro[J].Jiangsu A cultural Sciences,2009 (4):317—318. [3]姜平平,吕晓玲,朱惠丽.花色苷类物质分离鉴定方法 [J].中国食品添加剂,2003,(4):108一n1. JIANG Ping—ping,LV Xiao—ling,ZHU Hui—li.Review of i・ s0lation and identiifcation methods of anthocyanins[J].China Food Additives,2003,(4):108一ll1. [4]Harborne J B.The Chromatographic Identiifcation of Anthooyanin Pimentgs[J].J.Chromatory,1958,1:473~488. 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