紅花黃色素(紅花黃色素)

紅花是中國重要的中草藥，為菊科植物的乾燥花，內含紅花紅色素和紅花黃色素兩種色素，其性溫、味辛，具有活血通經、祛瘀止痛、降低膽固醇、降血壓等功效，主要用於月經不調、痛經、經閉、跌打損傷，對冠心病、傳染性肝炎等疾病亦有一定的療效。紅花黃色素是從紅花的花瓣中提取出的天然黃色素，為查耳酮類化合物。紅花黃色素是中國批准允許使用的食用天然色素，已列入GB2760-1996中，為國家級新藥。研究發現紅花黃色素不僅是一種很有價值的天然食用色素，具有色澤艷麗，耐高溫、耐高壓、耐低溫、耐光、耐酸、耐還原和抗微生物等優點，而且還有擴張冠狀動脈、抗氧化、保護心肌、降血壓、免疫抑制和腦保護等多種藥理功能。

基本介紹

• 中文名：紅花黃色素
• 外文名：Saffower Yellower
• 中文別名：紅花黃；C.I.天然5號
• 分子式：C27H30O15
• 主要成分：紅花黃A、紅花黃B及氧化物
• 性狀：黃色粉末
• 溶解性：易溶於水、稀乙醇
• 光穩定性：良好
• 儲存：密封，避光，低溫保存

理化性質

紅花黃色素為黃色或棕黃色粉末，熔點230℃，易溶於水、稀乙醇、稀丙二醇，幾乎不溶於無水乙醇，不溶於乙醚、石油醚、油脂、氯仿等有機溶劑，遇醋酸鉛產生沉澱，能被活性炭吸附，其顏色隨pH 的不同而改變。在pH 值2~ 7 範圍的酸性溶液中不變色，呈黃色，鹼性溶液中呈黃橙色，耐光性好，耐熱性稍差。紅花黃色素為水溶性色素，其水溶液呈鮮艷黃色，不產生沉澱；其毒性極低、著色力強、色調穩定；在紅花中含量為20% ~ 30% 。其結構式如右圖所示。

穩定性質

紅花黃色素的穩定性，主要表現在其水溶性好、熱穩定性好、金屬離子對其的影響等方面。 研究紅花黃色素在不同溫度，酸鹼環境，金屬離子，光照等條件下穩定性的變化。結果表明，紅花黃色素易溶於乙醇、乙酸等強極性溶劑，難溶於無水乙醇、丙酮等弱極性有機溶劑。實驗證明，紅花黃色素的提取溶劑應採用40% 的乙酸溶液；光照或日曬對紅花黃色素有一定的影響，但不受紫外光的影響；pH3. 4 時，100 e 加熱1 h 保存率在80% 以上，說明其耐熱性好，但熱穩定性不好；經Ca、Mg、Fe、Zn、Al、Pb等離子對其影響結果表明，Fe 離子的影響較大，使其顏色變暗，且峰值隨Fe 離子濃度增高而向紫外光移動，還會產生乳濁液；Zn 離子有明顯的增色作用，其餘離子對色素基本無影響；食鹽、蔗糖、H2O2、抗壞血酸、亞硫酸鈉等一定濃度的溶液除亞硫酸鈉有輕微的減色作用，糖、鹽等均有不同的增色作用；紅花黃色素與檸檬黃具有相似的色調，而且紅花黃色素的色調比檸檬黃更為柔和。研究22 個紅花品種在不同生態條件及不同生長期的生物學特性及遺傳穩定性。實驗以水為溶劑進行提取，採用超聲方法進行純化，紫外分光光度法用於測定紅花黃色素的含量。結果表明，紅花不同品種黃色素的含量在28. 10%~ 45. 80% 的範圍內，品種間存在非常顯著差異( P< 0. 01) ，其品質主要受遺傳因素決定，環境因素次之。就紅花黃色素的染色性能進行了探討，結果發現以配糖體存在的黃色素水溶性好，用水浸泡即可得之；熱穩定性亦好，可套用於真絲織物的染色，其最佳染色溫度應為90 e 、p H 值4~5. 5。可見，該色素適合酸性食品的著色加工，可作為清涼飲料、冷飲、色酒、蜜餞的著色。在使用時應注意酸度、溫度、儘量避免與鐵接觸，控制好鋅離子的量就能使紅花黃色素最大限度的發揮作用。

提取方法

傳統方法

紅花黃色素的傳統製備工藝是用水提取、有機溶劑沉澱法精製，傳統方法所得產品純度差，其中含有蛋白質、糖類、鹽類等雜質，易吸潮，不易保存。採用分光光度法研究了不同溶劑及提取方法對紅花中紅花黃素含量的影響。結果發現水和70% 甲醇對紅花黃色素的提取效果很好，80% 丙酮對紅花黃色素的含量影響較大，使其提取率較小，表明對紅花黃色素的提取採用水提方法效果較好、快速、便捷。 對傳統溶劑提取法進行了最佳化，利用Box-Benhnken 中心組合實驗和回響面分析法，確定了紅花黃色素提取的最佳工藝條件，即pH8. 9 的水溶液為溶劑，液料比25 mL/ g，提取溫度73 e ，提取3 次，每次浸提時間98 min。在此條件下，紅花黃色素提取率達98%。

吸附樹脂

大孔吸附樹脂是一類新型的非離子型有機高聚物吸附劑，具有吸附容量大、選擇性好、吸附速度快、解析容易、可反覆使用等優點，已成為提取、精製紅花黃色素的一種有效方法。研究用樹脂吸附和分離紅花黃色素，比較了5 種樹脂對紅花黃色素的吸附效果。結果表明，選用AB-8 樹脂作吸附劑，洗脫劑用80% 乙醇，產品質量較傳統法好，產品雜質少，色價高，成本較低，工藝簡單，收率高達乾花重的23. 3%。同時表明，AB-8 樹脂穩定性好，使用17次後其吸附率僅降低2. 32% 。因此，該方法適合紅花黃色素的分離純化。探討大孔吸附樹脂對紅花提取物的純化條件及純化效果，同時與乙醇沉澱法進行純化效果的比較。結果大孔吸附樹脂最佳化後的純化條件為：採用HPD400A 作為吸附樹脂，50% 乙醇作為洗脫液時，紅花黃色素的轉移率為88. 8%，與乙醇沉澱法相當，固形物中紅花黃色素的質量分數約為乙醇沉澱法的2. 6 倍，固形物的質量( 固形物得率) 僅為乙醇沉澱法的38. 5%。因此，大孔吸附樹脂法對紅花提取物的純化效果優於乙醇沉澱法。分析篩選了14 種大孔吸附樹脂對精製紅花黃色素的效果。結果發現X-5、D3020和AB-8 這3 種樹脂適合於紅花黃色素的分離精製。研究了X-5 樹脂對紅花黃色素的吸附性能，得到提純紅花黃色素的適宜工藝條件為：上柱液pH 值3，吸附流速4. 8 BV/ h，解吸劑採用50%乙醇水溶液，解吸流速2. 4 BV/ h。經過X-5 大孔吸附樹脂分離精製後，產品中紅花黃色素含量提高近5 倍，其回收率為93. 2% 。

酶法提取

採用纖維素酶法對紅花中黃色素進行了提取研究，同時與傳統水浸提取工藝相比較，結果發現酶法的提取率提高了9. 40%~ 13. 35%，其最佳提取工藝為：提取溫度50 e ，提取介質pH 4. 4，纖維素酶與紅花的配料比為1 B 80。該方法具有提取率高、提取條件溫和及有效成分理化性質穩定的特點。

其他方法

紅花黃色素的其他提取方法還有很多，主要是採用不同溶劑等條件對傳統的水浸提取進行最佳化。以提取率、紅花黃色素在固形物中的質量分數、出膏率為指標，比較了超聲法、滲漉法、溫浸法對提取紅花黃色素效果的影響。結果表明，超聲法與滲漉法的提取率低，但出膏率與溫浸法相同。相比較而言，溫浸法的提取率高於其餘兩種方法。其最佳提取工藝為：以12 倍量水浸泡30 min，70 e 下動態提取2 次，每次20 min。在此工藝條件下，紅花黃色素的提取率為96. 46%，固形物中質量分數為10. 94% ，出膏率為37. 03%。探討並比較回流法與溫浸法對提取紅花黃色素的影響，實驗發現兩者均能獲得較好的效果，但由於回流法提取耗時短，中間不需攪拌，從節約能源和省時、方便出發，該方法可能優於溫浸法。對紅花黃色素提取條件進行了系統研究。結果表明，乙醇是提取紅花黃色素最合適溶劑；其提取最佳條件是：pH 值為2. 0 的95% 乙醇，料液比1 B 10，提取溫度60 e 下浸提2 h。採取水提丙酮沉澱，減壓濃縮真空乾燥的提取工藝來提取紅花中的天然紅花黃色素。結果通過正交實驗確定出最佳提取工藝條件為70 e 下，用水攪拌提取3 次，每次90 min，料液比為1 :40。總之，從以上研究來看，大孔吸附樹脂法較其他方法優越，它具有吸附容量大、選擇性好、吸附速度快等優點。因此，它適合於高效、高通量的製備紅花黃色素。

主要套用

醫療功效

心血管系統

(1)擴張冠狀動脈、改善心肌供血實驗表明紅花黃色素有輕度興奮心臟、降低冠脈阻力、增加冠脈流量和心肌營養性血流量的作用。測定小鼠心肌對呱b 的攝取能力表明，紅花黃色素有輕度增加小鼠心肌營養血流量的作用。

(2)降低血壓、擴張血管、改善器官供血。對大鼠實驗研究表明紅花黃色素有明顯的降壓作用。紅花黃色素及紅花黃色素II、紅花黃色素III有改善外周血循環障礙的作用，能使高分子右旋糖昔所致兔眼球結膜循環障礙的血流加速、毛細血管網開放數目增加和血細胞聚集程度減輕。通過紅花黃色素對兔主動脈平滑肌增殖細胞的抑制作用實驗，研究紅花黃色素降壓作用與血管平滑肌細胞增殖的關係，結果顯示: 紅花黃色素降壓作用與其抑制平滑肌細胞增殖有關。

血液系統

（1） 對血小板聚集的抑制作用；

（2） 對凝血酶原時間的延長作用；

（3） 對部分凝血活酶時間的延長作用。

通過動物實驗研究表明，紅花黃色素具有非常顯著地抑制A D P誘導的家兔血小板聚集作用，當其濃度為1. 69 9/ L 時，對血小板的抑制率為79.4 % 。紅花黃色素通過抑制血小板激活因子(PAF) 所致的血小板Ca2+內流，而使血小板活化受到抑制，抑制其聚集、釋放反應及細胞內游離鈣含量的增加，起到保護心血管的作用，其作用與PAF受體拮抗劑銀杏總內酷的作用相似。據研究表明，食品紅花黃色素同樣具有抑制A D P誘導的血小板聚集及大鼠體外血栓形成作用。食品紅花黃色素可抑制PA F 所致的血小板聚集及血小板內游離鈣濃度增加，其機制是紅花黃色素可能通過抑制PA F所致血小板鈣內流而使血小板活化受到抑制，起到保護心腦血管的作用。

耐受能力

紅花黃色素具有顯著的耐受缺氧能力和疲勞作用。通過對紅花水溶液成分抗氧化作用的研究發現，紅花水溶液可清除經自由基，抑制小鼠肝勻漿脂質過氧化，其有效成份可能為紅花黃色素。報告紅花黃色素肥能顯著延長小鼠持續游泳時間，在常壓和減壓條件明顯延長小鼠存活時間，提高小鼠耐缺氧能力。

鎮痛作用

紅花黃色素具有較強且持久的鎮痛作用。類風濕性關節炎屬中醫“痹證” 範疇，因人體勞倦過度，正氣耗傷，機體防禦機能低下或病後氣血不足，滕理空疏風寒濕三氣乘虛侵人人體，病久邪留傷正致虛實夾雜，紅花具有活血化癖的功效，具有良好的治療作用。椎動脈型頸椎病屬中醫“痹症” 範疇，其病因之一為血漿粘稠度增高，血流緩慢致使大腦長期處於慢性缺血狀態所致，故治療宜活血化瘓，舒經通絡。紅花具有活血、潤燥、止痛、散腫、通經作用，能明顯改善椎動脈供血，從而達到治療目的。

抗炎作用

紅花黃色素對大鼠甲醛性足腫有明顯的抑制作用，並顯著抑制組胺引起的大鼠皮膚毛細血管通透性增加，對大鼠棉球性肉牙形成也有明顯抑制作用，證明SY有良好的抗炎作用。

食品著色

中國紅花資源分布廣，產量較大，其提取物紅花黃色素又是一種天然、安全的食用色素，在外銷食品色素或添加劑、紡織及醫藥等方面發展潛力巨大。紅花黃色素已成功套用於各種飲料、酒類及保健食品的著色。由於人工合成的檸檬黃為有毒色素，現已被許多國家禁止使用，紅花黃色素可作為嬰幼兒和老年保健食品首選色素。

紡織染色

紅花黃色素具有的熱穩定性好和低毒等優點，在紡織業的染色中亦有套用。但存在的主要問題是提取、精製方法多，繁瑣，生理功能機理不完善等，因此未來的研究重點是簡化製備工藝，提高產量和效率，深入其功能機理研究。