红豆越橘果实中3-半乳糖-矢车菊色素的提取、分离及结构鉴定.pdf

吉林农 业大学学报2 0 0 4 ， 2 6 ( 5 ) ： 5 2 95 3 1 J o u r n a l o fJ i l i n A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y 红豆越橘 果 实 中 3 一 半乳糖一 矢车菊色素 的提 取 、 分离及结构鉴定 孟凡丽 ， 苏晓田 ， 李亚东 ( 1 吉林农业 大学园艺学院 ，长春 1 3 0 1 1 8 ；2 吉林农业 大学资源与环境 学院 ，长春 1 3 0 1 1 8 ) 摘要 ：红豆越 橘 经压 榨 处理 以后 ， 在恒 温 水 ( 6 o o c) 条件 下 用体 积 分 数 为 8 5 的 乙醇 浸提 、 浓 缩 。将 所 得 浓缩 液进 行 梯 度 洗 脱提 纯 ， 然后 从 3 0 乙醇 的 浓 缩液 中荻 单 体化 合 物 I。 经过 薄 层 层析 、 反 相 高 效液 相 色 谱 、 质谱 、 c核 磁共 振 对化合 物 I进行 结 构鉴 定 ， 确定 此物 质 为 3 半乳 糖一 矢车 菊 色素 。 关键词 ：红 豆越 橘 ；结 构鉴 定 ； 3 - 半乳糖 矢车 菊 色素 中 图分 类 号 ： $ 6 6 3 9 文 献标识 码 ： A 文 章编 号 ：1 0 0 0 5 6 8 4 ( 2 0 0 4 ) 0 5 0 5 2 9 0 3 E x t r a c t i o n。Se p a r a t i o n a n d S t r u c t u r e I d e n t i f i c a t i o n o f Cy a n i d i n e - 3 - Ga l a c t o s i d e i n Fr u i t o f V ac c i n i u m v i t i s - i d ae a MENG Fa n 1 i ，S U Xi a o t i a n 2 ，L I Ya - d o n g ( 1 C o l le g e of H o r t i c ul t u r e ，J i l i n A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y，C h a n g c h u n 1 3 0 1 1 8 ，C h i n a；2 C o l l e g e of R e s o u r c e s a n d E n v i r o n m e n t ，J i l i n A g r i c ult u r a l U n i v e r s i t y ，C h a n g c h u n 1 3 0 1 1 8 ，Ch i na ) A b s t r a c t ：V a c c i n i u m v i t i s i d a E a f r u i t w a s s q u e e z e d ，a n d t h e j u i c e W as s a l u t e d w i t h 8 5 e t h a n o l i n 6 0 c 【 = a n d t h e n c o n d e n s e dTh e c o n c e n t r a t e d s o l u t i o n wa s pr o c e s s e d wi t h g r a d i e n t e l u t i o n me t h o d an d c o mp o u n d I W as e x t r a c t e dI d e n t i fi e d b y t h i n l a y e r c h roma t o g r a p h， r e v e r s e - p h ase h i g h p e r f o r ma n c e l i q u i d c h r o ma t o g r a p h y ， ma s s s p e c t r o s c o p y a n d “ C n u c l e a r ma g n e t i c r e s o u r c e s p e c t r o s c o p y，c o mpou n d I W as i d e n t i fle d as c y an i d e n e 3 g ala c t o s i d e Ke y wo r d s： V a c c i n i u m v i t i s - i d a e a；f o r mu l a i d e n t i fi c a t i o n；C y an i d i n e 3 g ala c t o s i d e 越橘 属 于杜 鹃 花科 ( E r i c a c e a e ) 越 橘 属 ( V a c c i n i u m s P P ) ， 为多年生落叶或 常绿灌木 或小灌 木树种 。红豆越 橘 ( V a c c i n i u m v i t i s i d a E a L ) 原 产 于我 国东 北 、 前 苏 联 、 朝 鲜 、 北 美 、 北欧 的 高 山地 带 ， 常与笃斯越橘混生 ， 为常绿小灌木 。树 高 1 5 3 0 c m， 叶片 常绿 ， 草质 。抗 寒力极强 ， 抗旱 。红 豆 越橘 果实 为亮 红色 ， 风 味酸涩 ， 营养 丰富 ， 含水 分 8 9 9 2 ， 出汁率 8 0 8 5 ， 可加工成 多种 食 品饮 料 。我 国大兴安岭牙 克石地区野生 红豆 越橘 分布较为集 中且 蕴藏 量大 ， 具 有很 高 的利 用 价值 。花色苷种 类很 多 ， 但在 食 品中应 用 的主要 有 天竺葵 色素 、 矢车 菊色素 、 飞燕 草色 素 、 芍药色 素 、 牵 牛花色素 和锦 葵色 素 与 葡萄糖 、 半乳糖 、 阿拉伯糖 各 自结 合形成 的花色苷 。花色苷现 多为 单糖 和双糖苷。人们对不 同植物所含花色苷 的种 类 、 结构 的研究报道较 多 ， 其分离鉴定 的方法也有 许多种 ， 早 期如 B a t e S m i t h曾用纸 层 析法 分 离 花 色苷元 ； P a r t r i d g e和 We s t all 用此 方法 来 鉴别 糖 的 种类 ； H a r b o me在 1 9 5 8年提 出 了花色 苷 的光谱 鉴 定法 。美 国和 日本 学者均有报道获得 了几种越橘 基 金项 目 ：科技 部农业 科技 成果转 化项 目( 0 3 E F N 2 1 2 200 0 7 7 ) 作 者筒 介 ：孟凡 丽( 1 9 7 8 一 ) ， 女 ， 硕 士研究 生 ， 从事 越 橘果 实中花 色苷 的提取 、 分离 等研究 。 收 稿 日期 ：2 0 0 3 1 2 2 0 通 讯作 者 维普资讯 吉林农业大学学报 2 0 0 4拄 花色苷的单体 。有关红豆越橘花色苷 的化学结 构 研究国 内 尚未 见 报道 。为 了进 一 步 开 发红 豆 越 橘 ， 本试 验对 红豆越橘 的花色苷进行 了研究 ， 并提 取 出了越橘果实 中的 3 半乳糖 矢 车菊 色素 ， 这在 国内尚属首次 ， 现将研究结果报道如下 。 1 材 料 与 方 法 1 1 材 料 、 仪 器 与 试 剂 红豆 越 橘 (V a c c i n i u m v i t i s - i d o c t L ) 2 0 0 1年 9月采 自吉林 省长 白山 ( 抚 松县 松 江河 林业 局 ) 。 N K A一1 2大孑 L 吸附树脂 ( 天津 南开 大学 化工 厂 ) ； 1 2 5 m聚酰胺 ( 浙 江省 台州市 路 桥 四 甲生化 塑料 厂 ) ； 聚酰胺薄层 层析板 ( 浙江 省 台州市 路桥 四甲 生化 塑料厂 ) 。x一4显微 熔点 测 定仪 ( 北京 泰克 仪器有 限 公 司 ) ； A l i g e n t 一1 1 0 0高 效 液 相色 谱 仪 ( 美 国安捷 伦公 司) ； R1 0 0旋转 蒸 发器 ( 上海 申生 科 技有限公 司 ) ；A L P H A型冻 干机 ( 德 国 C HR I S T 公司 ) ；W5 0 1 B恒 温水浴锅( 上海 申生科技有 限公 司) ； E S I MS质 谱 仪 ( 美 国 F i n n g a n MA T公 司 ) ； A V 4 0 0型核磁共振仪 ( 瑞士 B r u k e r 公 司) 。所用试 剂均 为分析纯 和色谱 纯。 1 2方 法 1 2 1 化合物 I提取 分 离工 艺过程 称取 红豆 越橘 果实 5 k g ， 在 6 0 条件下用 1 5 L体 积分数 为 8 5 乙醇浸提 3 h ， 得 乙醇提取物 ， 减 压 回收 乙醇 ， 得 5 0 0 m L乙醇 浓缩 液 ； 将 浓 缩 液 装 入 1 0 c m 1 0 0 c m 大孑 L 吸 附树脂层析 柱 ， 先用 水洗 ， 丢弃 水洗 物 ， 再用 3 0 乙醇洗脱 ， 得 3 0 乙醇洗脱液 ， 减压 回收得 5 0 m L浓 缩 液 ； 再 将 浓 缩 液 流 过 6 c m 1 0 0 c m 聚酰胺层 析柱 ， 然 后用 3 0 乙醇 洗脱 层析 柱 ， 得 洗 脱 液 ， 减 压 回收 得 2 5 m L浓 缩 液 ； 再 过 4 c m5 0 c m聚 酰胺 层析 柱 ， 用 3 0 乙醇洗 层析 柱 ， 在洗脱液 中得单体 化合物 I共 3 0 5 n 1 g 。 1 2 2薄层 层析 ( T L C) 鉴 定 将 单 体 化合 物 I 及标准品对照物 3 半乳糖 矢 车菊 色素 ( D I C H) 点于 同一聚酰胺 薄层板 上 ， 以 3种展 开剂 系统 。 。 A ( 正丁醇) ： V ( 乙醇 ) ： V ( HC 1 )=1 ： 4： 5 、 B ( 甲醇) ： V ( HC 1 ) =4 ： 1 、 c ( 正丁醇 ) ： V ( 乙酸) ： ( 水 ) =4： 1 ： 5 展开 。显 色剂可用 盐酸 、 乙酸等 。 1 2 3 R PH P L C分析精确称量 2 0 0 0 0 mg 化 合 物 I， 置 于 5 m L的容量瓶 中 ， 加 V ( 0 1 H C 1 一 甲醇) ： ( 水 ) =1 ： 4溶液稀释 至刻度。用 0 4 5 k t m 微孔滤膜过 滤 ， 吸取 2 0 进 样 ， 色 谱条 件 t 色谱 柱 S BC 1 8( 4 61 5 0 ) m m； 波 长5 1 7 n m； 流动 相 A： 甲醇 ， B： 1 0 甲酸 ； 梯度 洗脱 ： 02 0 m i n ， 5 6 0 B溶 液 ； 2 02 5 mi n ， 6 0 1 0 0 B溶 液 ； 2 5 3 0 m i n ， 1 0 0 B溶液 ； 流速 1 m I d m i n； 柱温 2 5 ； 纸速 2 m r dmi n 。所得色谱 峰用 归一 法计 算 ， 确定 其纯度 。 2结 果与 分 析 2 1 化合物 I的理化性质 化合物 I熔点 为 1 8 1 1 8 2 ， 溶 于水 ， 易溶于 甲醇 ， 难溶 于丙 酮。外 观为黑 红色 粉末 ， 易 吸潮 。 遇低浓度 的酸 类溶液 或蒸 气显 红色 ， 因此用其 做 显色剂 。提示该化 合物是花色苷类物质 。 2 2 T L C分 析 结 果 化合 物 I在 3种 不 同展 开剂 条 件下 ， 均 显示 为单一斑 点 ， R ， 值分 别 为 0 5 2 ， 0 6 2 ， 0 8 4， 与标 准品 3 半乳 糖 矢 车菊 色素 的 R f 值一 致 ， 说 明 此 化合物很可能是 3 半乳糖 矢车菊色素。 1 ， 3 3 - 半 乳 糖 - 矢 军 菊 色 素 C y a n i d i n e - 3 - g a l a c t o s i d e 2 化 合物 I C o m p o u n d I 图 1 化 合物 I在 不 同展开 剂下 的 T L C谱 图 F i g 1 T h i n la y o r c h r o ma t o g r a m o f c o mp o u n d I 2 3 R PH P L C 鉴 定 分 析 结 果 化合 物 I的保 留时 间 为 7 2 0 5 m i n 。 以归一 法计算峰面积百分含量为 9 6 0 6 8 7 ， 高度百分含 量为 9 6 0 9 9 0 。可 以看 出此物 质 已经达 到所需 的纯度要求 。 2 4 MS分 析 结 果 通过 对 化 合 物 工进 行 质谱 分 析 ， 该 化 合 物 M Z 4 4 9 3为分 子离 子 峰 M H 一， 相对 丰度 为 1 0 0 。M Z 2 8 7为 主要 碎 片离子 峰 ， ( MH)一 1 6 2 一， 相对丰度 为 7 4 ， 是分子 离子 峰失去 1 分 子的半乳 糖( 1 6 2 ) 所得 的碎 片。因此 ， 其分子量 为 449 ， 还 有 1 个 单糖 即半乳 糖 。该化 合物 与标 准品 3 半乳 糖 矢 车菊色素分子量相 同。 维普资讯 第 2 6 卷第 5 期 孟凡丽等： 红豆越橘果实中3 - 半乳糖一 矢车菊色素的提取、 分离及结构鉴定 5 3 1 2 5 N MR分 析结果 由化合物 工的” CN M R( 4 0 0 M H ： ， M e O D) 谱 图可获以下信息 ： 此化合 物含有 2 1个碳 原子 ， ” c N MR( Me o D) 6 ： 1 7 0 9 4( C一7 ) ， 1 6 3 8 8 ( C一2 ) ， 1 5 9 4 2 ( C一5 ) ， 1 5 7 7 6( C一9 ) ， 1 5 5 9 3 ( C一4 ) ， 1 4 7 4 9 ( C一3 ) ， 1 4 5 7 1 ( C 一3 ) ， 1 3 6 7 7 ( C一4) ， 1 2 8 4 6 ( C一6 ) ， 1 2 1 4 0( C一1 ) ， 1 1 8 6 0( C一2 ) ， l l 7 7 1 ( C一5 ) ， l l 3 6 2 ( C一1 0 ) ， 1 0 4 5 6 ( C一6 ) ， 1 0 3 1 2( C一8 ) ， 9 5 5 4( C一 1 ” ) ， 7 7 9 8 ( C 一2 ) ， 7 5 1 6 ( C一5 ” ) ， 7 4 7 0( C 一3 ) ， 7 0 4 0( C 一4 ” ) ， 6 3 1 4 ( C一6 ” ) 。根 据 苷 类 化 学 位 移 6 9 01 0 0 的底场 区有几个 峰 ， 就有几个糖分 子 ， 而糖类其他 碳 的化学位 移值 大都在 b 9 0以下 。因为谱 图 中在 此 区间仅含 1 个b 9 5 5 4， 所 以确定该化合物 只含有 1 个糖分子 ， 经分析化学 位移得 知该糖 为半乳糖 。 再分 析”cN M R谱 图其他组分 化学位移 ， 最后 确定 此苷为矢车菊色素 。 综 上所 述 ， 经 几种 方法分 析最 后确 定该 化 合 物 为 3 半 乳 糖 矢 车 菊 色 素 ( C y a n i d i n e 3 g a l a c t o s i d e ) ， 系统 命 名 为 ： 2 3 ， 4 二 羟基 苯 基 5 ， 7 二 羟 基并 吡 哺 3 O B D 半 乳 糖 苷 。化 合 物 工的分 子 量 ： 4 4 9 ； 分子式为 ： C ： 。 H ： 。 O 化学结构式见 图 2 。 0 H 图 2化 合物 I的 结构 图 F ig 2Mo le c u l a r s t r u c t u r e o f c o mp o u n d I ( 上接 第 5 2 8页) 参考 文献 ： 2 陈柏君 ， 高山林 黄芪组织培养同源 四倍体的诱导 J 植 物 资源 与环境学 报 ， 1 9 9 6， 1 0 ( 2 ) ： 4 8 5 0 高文 远 ， 李 志亮 ， 肖培根 桔梗 现代 研 究进 展 J 基层 中药 杂志 ， 2 0 0 0， 1 3 ( 9 ) ： 9 1 1 舒 娈 ， 高 山林 桔梗 研 究 进 展 J 中 国野 生 植 物 资 源 ， 2 0 0 1 ， 2 0 ( 2 ) ： 6 许得 ， 蔡 朝 会 丹参 组 织 培 养 J 中 国药 科 大 学 学 报 ， 参考文献 ： 1 李亚 东 越橘 栽培 与 加工 利 用 M 长 春 ： 吉林 科 学 技 术 出 版社 ， 2 0 0 1 ：4 6 2 曲路 平 ， 赵书春 ， 李亚 东 ， 等 红豆越 橘 的调 查研 究 J 吉林 农业 大学 学报 ， 1 9 9 0， 1 2 ( 3 ) ： 2 6 3 0 3 高原 君 中国野 生植 物 开发 与加 工 利 用 M 北 京 ： 中 国轻 工业 出版 社 ， 1 9 9 5 ： 3 3 1 4 张华 ， 李 景 琳 ， 李 传 新 ， 等 越 橘 红 色 素 提取 工 艺 的研 究 J 沈 阳 ： 辽 宁农业 科学 ， 1 9 9 8( 2 ) ： 8 - 1 2 5 任 玉林 ， 李华 ， 邴贵德 ， 等 天然食 用 色素 花色 苷 J 食 品科学 ， 1 9 9 5 ， 1 6 ( 7 ) ： 2 2 2 7 6 周 国立 食 用天 然色 素 及其 提 取应 用 M 济南 ： 山东 科学 技 术 出版社 ， 1 9 9 1 ： 2 0 6 7 I s h i i H T o il K， T o z y o T， e t a 1 S a p o n i n s f r o m R o o t s o f