【正文】 色苷色素的主要化學(xué)組分為帶有酰基的矢車菊苷和芍藥苷兩種。而花色苷遇到醋酸鉛會(huì)發(fā)生沉淀[16]。，溫度99℃，提取時(shí)間7 min，溶劑為V(水)∶V(乙醇)∶V(甲醇)=94:5:1 提取效果？。Sun等人(2007)[35]通過響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化了微波輔助提取紅樹莓中花青素的最佳工藝參數(shù)： mol/ L的HCl和體積分?jǐn)?shù)95%的乙醇(體積比15:85)，提取液料比為5 mL:1 g表示為5:1(v/w)？ ，提取時(shí)間為53 min，提取溫度為71℃，提取次數(shù)2次，依此工藝， μg/g鮮果。 花色苷的純化方法溶劑法提取的花色苷溶液，含有較多的糖、有機(jī)酸和其它雜質(zhì)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差，純度低，溶解性差。Rentzsch等人(2007)[44]采用半制備液相色譜結(jié)合高速逆流色譜分離技術(shù)對(duì)櫻桃果汁中的2種花青素5carboxypyranocyanidin3O(2Gglucosyl rutinoside)和5carboxypyranocyanidin3Orutinoside進(jìn)行了分離。因而在食品添加劑、保健品和醫(yī)藥工業(yè)方面有廣闊的應(yīng)用前景。 抗突變活性自然界中存在大量的致突變物，人類長期接觸后可引起基因突變，從而引發(fā)腫瘤、畸形和遺傳缺陷等。比較紫、橙、白三種甘薯的水提取物和紫薯花色苷YGM3，YGM6對(duì)ACE的50%抑制率，結(jié)果表明，紫薯花色苷YGM3，YGM6有很強(qiáng)的抑制能力，而白色和橙色甘薯的抑制力很差。喂食葡萄籽花色苷的家兔主動(dòng)脈MDA含量減少，嚴(yán)重主動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生率降低。由于植物花色苷主要存在于液泡和細(xì)胞壁上，常規(guī)的溶劑浸提過程涉及液固兩相的熱質(zhì)傳遞，由于提取液的粘度大，擴(kuò)散系數(shù)小，傳質(zhì)效率低，導(dǎo)致花色苷提取的整體效率偏低。 實(shí)驗(yàn)材料 實(shí)驗(yàn)樣品處理紫甘薯花色苷粗提物：冷凍干燥后的Z103，Z109，Z110紫甘薯粉末，用體積分?jǐn)?shù)為20%（ ）（v/v）？、料液比1∶溫度50℃、常規(guī)水浴振蕩提取120 min，提取液過濾后，40℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，冷凍干燥，固形物溶于水：乙腈：甲酸（10：：）溶劑中， μm膜后用HPLCDADESI/MS分析。通過?；鶊F(tuán)特征吸收峰Eacyl與Evis之間的比值可判斷?；膫€(gè)數(shù)(Eacyl/Evis在53~69%，表明含有一個(gè)?；?8~128%表明含有二個(gè)酞錯(cuò)別字？基) ，E440/Evis值比值接近30，表明花色苷5位沒有糖苷；比值接近13，表明5位有糖苷；比值接近24，表明3位有糖苷[7475]。目前，國外已采用制備型高效液相色譜等技術(shù)分離出不同品種的紫甘薯中十種花色苷組分，除一種外，其余均為單?；螂p酰化結(jié)構(gòu)。 本課題的研究內(nèi)容及意義紫甘薯（purple sweet potato, Ipomoes batatas L.）屬旋花科一年或兩年生草本植物，其所含花色苷是一類優(yōu)質(zhì)的?；烊簧兀哂兄芰?、水溶性和穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。研究結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，花色苷可以促進(jìn)缺血再灌注后心臟收縮功能的恢復(fù)，心肌梗死范圍明顯減小。當(dāng)濃度為200 μg/ml時(shí)，花色素葡萄糖苷對(duì)腫瘤細(xì)胞無抑制作用，而花色素有抑制作用，其中錦葵素最有效，可對(duì)胃(AGS)、結(jié)腸 (HCT116)、乳腺(MCF7)、肺(NCIH460)和中樞神經(jīng)SF268腫瘤抑制，其次是天竺葵素。的能力，且均具有量效關(guān)系， mg/mL時(shí)，紫甘薯花色苷對(duì)(7) 重結(jié)晶法采用醋酸鉛沉淀，乙醇重結(jié)晶，該法不適用于食用天然色素的生產(chǎn)。(3) 高效液相( high performance liquid chromatography, HPLC)目前液相色譜(HPLC)分離技術(shù)已在花青素純化方面得到越來越廣泛的開發(fā)和應(yīng)用，已成為分離和純化花青素的一種的重要方法。采用黑曲霉、木酶、固氮菌等組合菌對(duì)大花葵纖維素進(jìn)行降解，使植物細(xì)胞壁中纖維素解鏈，花青素得到充分釋放，%、溫度30℃、初始含水量50%、該方法的優(yōu)點(diǎn)是花青素可以直接與微生物的代謝產(chǎn)物乙酸形成穩(wěn)定性較強(qiáng)的?；幕ㄇ嗨亍Ｔ谖⒉ㄌ崛∵^程中，微波加熱導(dǎo)致植物細(xì)胞內(nèi)的極性物質(zhì)，尤其是水分子吸收微波能，產(chǎn)生大量熱量，使細(xì)胞內(nèi)溫度迅速上升，液態(tài)水汽化產(chǎn)生的壓力將細(xì)胞膜和細(xì)胞壁沖破，形成微小的孔洞。(2) 加壓溶劑萃取( pressurized solvent extraction, PSE)加壓溶劑萃取，又稱加壓液體萃取(pressurized liquid extraction, PLE)、快速溶劑萃取(accelerated solvent extraction, ASE)，它是通過外來壓力提高溶劑的沸點(diǎn)，進(jìn)而增加物質(zhì)在溶劑中的溶解度以及萃取效率的。②溫度與花色苷的穩(wěn)定性當(dāng)花色苷溶液加熱時(shí)，花色苷的結(jié)構(gòu)由黃烊鹽陽離子向查爾酮式轉(zhuǎn)變；當(dāng)冷卻或酸化時(shí)，醌型堿和假堿結(jié)構(gòu)迅速變成黃烊鹽陽離子形式，而查爾酮式結(jié)構(gòu)變化相當(dāng)慢[20]。Goda等(1997)[11]鑒定了此類紫甘薯色素中另兩種花色苷的化學(xué)結(jié)構(gòu)，分別為：3O(6O反式咖啡酰2OβD吡喃葡糖基β吡喃葡糖苷)5Oβ葡糖苷矢車菊素和芍藥素（圖13，結(jié)構(gòu)3和4）。此部分放到圖前面。]自由基殘留率的測定方法 94（3）半抑制量的計(jì)算和清除能力的評(píng)價(jià) 943. 紫甘薯花色苷對(duì)超氧陰離子自由基（O2ˉ）的能力（清除率）大小順序?yàn)樽细适砘ㄉ眨?）＞茶多酚（%）＞紫甘藍(lán)紅色素（%)＞VE（%）， mg/mL、 mg/mL、 mg/ mg/mL；紫甘薯花色苷對(duì)羥自由基（HO為得到含量較高、品質(zhì)更好的花色苷產(chǎn)品，本文通過大孔吸附樹脂的篩選和吸附性能研究，對(duì)提取液進(jìn)行純化精制。在所研究的濃度范圍內(nèi)，該樹脂對(duì)紫甘薯花色苷的吸附為單分子層吸附， mg were PSP RC TP) VE, with IC50 being μg/mL, mg/mL, mg/mL, mg/mL respectively.KEYWORDS: Purple sweet potato anthocyanins。花色苷作為一種天然食用色素，相對(duì)于目前食品工業(yè)上所用的合成色素，安全、無毒、資源豐富，而且具有一定營養(yǎng)和藥理作用，在食品、化妝、醫(yī)藥等方面有著巨大的應(yīng)用潛力。常見的花色苷?；鶈挝蝗鐖D12所示?；ㄉ盏姆€(wěn)定性受多種因素的影響：①pH值與花色苷的穩(wěn)定性[19]花色苷一般在酸性介質(zhì)中比堿性介質(zhì)中穩(wěn)定。為防止非?；幕ㄉ战到猓岣呋ㄉ丈氐娜艹雎剩Ｔ谌軇┲屑尤肷倭康臒o機(jī)酸或有機(jī)酸降低提取液的pH值。它能產(chǎn)生并傳遞強(qiáng)大的能量，大能量的超聲波作用在液體里，在振動(dòng)處于稀疏狀態(tài)時(shí)，聲波在植物組織細(xì)胞里比電磁波穿透更深，停留時(shí)間也更長，使液體被擊成很多的小空穴。King等人(2003)[38]進(jìn)行了亞臨界水(水溫為110～160℃)提取漿果(接骨木果、樹莓、越橘、阿龍尼亞苦味果)果肉、果皮、果渣、莖組織中花青素的研究，與機(jī)械壓榨、超臨界CO2等提取方法相比，亞臨界水提取方法更有效，且提取物的成分、營養(yǎng)價(jià)值、抗氧化活性均優(yōu)于乙醇提取物，并且高于沸點(diǎn)溫度的亞臨界水對(duì)提取物可以起到一種輔助殺菌作用。吸附精制法工藝雖比溶劑法復(fù)雜些，但產(chǎn)品的質(zhì)量高，回收率高。(5) 高速逆流色譜(highspeed counter current chromatography, HSCCC/ HPCPC)高速逆流色譜是一種較新型的液液分配色譜?？梢詣h花色苷具有很強(qiáng)的抗氧化活性，是一種較好的氧自由基清除劑。 抗癌癥“抗腫瘤作用”的說法多一點(diǎn)作用花色苷在不同的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，具有抗癌活性，能夠阻斷致癌作用的啟動(dòng)和抑制腫瘤的發(fā)展與增值，花色苷將細(xì)胞從增值狀態(tài)恢復(fù)到分化狀態(tài)，花色素誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[56]。(2)舒張內(nèi)皮依賴性血管 Fitzpatrick等(1998)[64]在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，花色苷(l~10g/L)可以濃度依賴性舒張由腎上腺素、去甲腎上腺素、脫羥腎上腺素等引起收縮的大鼠主動(dòng)脈環(huán)，該作用具有一種內(nèi)皮依賴性的血管舒張作用(EDR)。 減輕肝功能障礙Suda等(19971998)[7172]進(jìn)行了“Ayamurasaki”紫甘薯飲料的生理功效實(shí)驗(yàn)。采用反相液相色譜質(zhì)譜技術(shù)，對(duì)Z103，Z109，Z110三個(gè)品種的耐鹽紫甘薯花色苷粗提液進(jìn)行組分分析。表21 紫甘薯花色苷洗脫梯度Table 21Gradient elution for anthocyanin from purple sweet potato時(shí)間/ min,Time流動(dòng)相A/%,solvent A流動(dòng)相B/%,solvent B50 質(zhì)譜條件噴射電壓：3500 V，霧化器壓力：50 psi，干燥氣流速：10 L/min，干燥氣溫度：350℃，離子源溫度120℃，掃描方式：正離子掃描（ESI+，m/z 2001200）DAD二極管檢測器190600 nm掃描。 結(jié)果與討論 加一段，把目前紫甘薯花色苷的大致結(jié)構(gòu)共性描述一下，這樣別人在看后面圖譜解析過程的時(shí)候會(huì)有比較容易接受。以耐鹽紫甘薯品種Z103為原料，在優(yōu)化醇水溶劑提取條件的基礎(chǔ)上，研究了超聲場強(qiáng)化對(duì)提取率的影響，確立最適的提取工藝。并對(duì)血清中的乳酸脫氫酶(LDH)、硫化巴比妥酸反應(yīng)物(TBARs)、肝臟中的TBARs及氧化脂蛋白的增加具有一定的抑制作用，從而減輕由CCl4引起的肝損傷。Karim等(2000)[65]]實(shí)驗(yàn)證實(shí)了從可可中提取的花色苷可引起EDR，而且是通過激活內(nèi)皮Ca2+依賴性NO合成酶介導(dǎo)的EDR。研究發(fā)現(xiàn)花色苷對(duì)腸胃道腫瘤、乳腺癌等有一定的抑制作用。酚羥基除能和蛋白質(zhì)結(jié)合防止過氧化外，還能提供質(zhì)子，有效清除脂類自由基，切斷脂類氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，起到防止脂質(zhì)過氧化的作用[5152]。證明此技術(shù)可以用來大批量分離制備花青素，以解決當(dāng)前臨床以及分析中對(duì)花青素需求量大的難題。國內(nèi)多采用D125弱酸性陽離子樹脂、二乙基胺基乙基纖維素(DEAE)、AB8大孔吸附樹脂、HP20吸附樹脂、聚酰胺柱等精制。在超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與待分離的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地把極性大小、沸點(diǎn)高低和分子量大小的成分依次萃取出來。同時(shí)超聲具有熱效應(yīng)和機(jī)械作用，高強(qiáng)度超聲波技術(shù)(101000 wcm2)在破解細(xì)胞壁、殺菌、助濾、加速擴(kuò)散、超聲嫩化、改善起晶和超聲提取等方面已得到成功應(yīng)用[31] 。Revilla等(1998)[26]比較研究了不同酸醇組合對(duì)紅葡萄花色苷色素提取，結(jié)果表明：1%的鹽酸甲醇溶液提取率最高，并發(fā)現(xiàn)，用甲酸或鹽酸甲醇提取的花色苷色素溶液在40℃下真空濃縮時(shí)，花青素葡萄糖苷會(huì)降解， mol/L時(shí)會(huì)引起葡萄?；氐牟糠炙?。圖 14 花色苷在不同pH值范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)和顏色的變化 structures and color of anthocyanin in different pH value當(dāng)溶液的pH3時(shí)，花色苷主要以烊鹽形式存在，當(dāng)pH值提高，花色苷烊鹽受到水分子的親核攻擊，在2位水合化和花色苷上的酸性O(shè)H的質(zhì)子轉(zhuǎn)移發(fā)生，這兩種反應(yīng)之間存在著動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)競爭。紫甘薯是甘薯的特殊品種，其肉質(zhì)紫紅，外觀誘人，它的莖葉和塊根中除含有各種營養(yǎng)成份外，還含有胡蘿卜素和花青素兩大類色素，具有著色和保健多重作用。在20世紀(jì)末，國際糧農(nóng)組織和國際衛(wèi)生組織聯(lián)合禁止合成染料作食用色素后，花色苷的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，成為國內(nèi)外公認(rèn)的替代人工合成食用色素的理想資源。 Extraction。花色苷組分在大孔吸附樹脂HPD300上的吸附行為為放熱過程，低溫有利于吸附容量的提高。耐鹽紫甘薯原料易得、價(jià)格低廉，能夠適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)的需要，紫甘薯花色苷在食品、醫(yī)藥及化妝品等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。（7） 在四個(gè)體外抗氧化性體系研究中，脂質(zhì)體體系， mg/mL的紫甘薯花色苷（%）與同等什么意思？紫甘藍(lán)紅色素（%）的抗氧化能力相近，且高于茶多酚（%）與維生素E（%）；各抗氧化劑對(duì)DPPH自由基的清除實(shí)驗(yàn) 93（1）[DPPH 花色苷的一般結(jié)構(gòu)圖 11 花青素的結(jié)構(gòu) The structure of anthocyanidin花色苷是以黃酮核為基礎(chǔ)的一類糖苷，是花青素(配體)與糖相結(jié)合形成的配糖體。圖 13 紫甘薯花色苷的結(jié)構(gòu) The structure of anthocyanin in purple sweet potatoHaborne(1955)[13]曾鑒定紫甘薯塊根部分花色苷為帶咖啡酸的矢車菊素3槐糖苷5葡糖苷；Shi等(1966)[14]鑒定出紫甘薯中兩種主要的花色苷為帶三個(gè)分子阿魏酸和一分子咖啡酸的芍藥素3二槐糖苷5葡糖苷和含二分子阿魏酸及一分子咖啡酸的芍藥素3槐糖苷5葡糖苷。每一種平衡形式的花色苷含量取決于溶液的pH值和花色苷的結(jié)構(gòu)。酸化甲醇不適宜工業(yè)化生產(chǎn)花色苷色素，主要用于花色苷的組成分析和結(jié)構(gòu)鑒定。(5) 微波輔助提取( microwave assisted extraction,MAE)微波是頻率介于300 MHz30 GHz(波長在1 cml m，介于紅外和無線電波之間)的電磁波。④微生物發(fā)酵或酶解法此法是利用微生物或酶的作用將細(xì)胞壁成分降解，讓胞內(nèi)的花色苷成分迅速滲透擴(kuò)散出來，以利于提取。Manhita等人(2006)[47]將此技術(shù)應(yīng)用到了黑醋栗粉以及葡萄、草莓中花青素的提取、純化研究中。O2應(yīng)該是O2－Tsuda等(1994)[59]用富含花色苷的葡萄、越桔提取物， mg/ml，處理人類結(jié)腸癌細(xì)胞HT29 24 h后，可抑制增殖，并認(rèn)為花色苷組分影響花色苷生物活性。Facino等(1996)[68]證明了用葡萄籽花色苷100~200g/L灌注心臟，可劑量依賴性地降低局部缺血期心室攣縮，降低冠狀動(dòng)脈灌注壓改善再灌注時(shí)心肌機(jī)械功能，增加灌注前及再灌注期間心肌向灌注液釋放6酮PGF1A1，而嚴(yán)重缺血時(shí)則可抑制心律失常的發(fā)生。