[科普中国]-姜黄色素铜铁络合物

姜黄色素是国内外允许使用的重要天然食用色素之一，食用姜黄色素可用于糖果、饮料、糕点、冷饮等食品的着色，特别适用于对蛋白质的着色。近年来，大量研究发现它还具有抗氧化、抗炎及免疫调节、抗肿瘤、抗动脉粥样硬化等生理和药理作用，随着对其生理及药理活性的不断深入了解，必将使姜黄素在功能食品等领域占有一席之地。姜黄色素与重金属离子，尤其是铁离子、铜离子形成螯合物，导致变色。

姜黄色素姜黄色素（Curcuminoid）是以姜黄素为主的一种黄色略带酸性的二苯基庚烃物质的统称，是自然界中极为稀少的二酮类有色物质，主要包括姜黄素（Curcumin）、脱甲氧基姜黄素（demethoxycurcumin）和双脱甲氧基姜黄素（bisdemethoxycurcumin）及四氢姜黄素、脱甲氧基四氢姜黄素、双脱甲氧基四氢姜黄素。

姜黄色素是一种天然黄色素，具有着色力强、色泽鲜艳、热稳定性强、安全无毒等特性，可作为着色剂广泛用于糕点、糖果、饮料、冰淇淋、有色酒等食品，被认为是最有开发价值的食用天然色素之一，同时也是联合国粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）所规定的使用安全性很高的天然色素之一。此外，姜黄色素还具有防腐和保健功能，被广泛用于医药、纺染、饲料等工业1。

姜黄色素为橙黄色或棕黄色结晶性粉末。有特殊臭味。溶于冰乙酸、乙醇、丙二：酥，不溶于水。熔点179～182℃。在碱性溶液中呈红褐色，酸性时呈浅黄色。与氢氧化镁形成色淀，呈黄红色。与重金属离子，尤其是铁离子，形成螯合物，导致变色。约5mg/kg铁离子就开始影响色素，10mg/kg以上时变为红褐色，染色能力降低，因此除需选择适当容器外，最好与螯合剂六偏磷酸钠、酸式焦磷酸钠共同使用。耐光性、耐铁离子性较差，耐热性较好。着色力较好，特别对蛋白质的着色力较强。无毒，无副作用。

络合-解离提纯色素原理研究显示黄酮类物质能与金属形成络合物后即形成沉淀，收集沉淀则可得到其与金属的络合物。姜黄色素浸膏中含有很多与金属不能形成络合物的杂质，因此可以利用黄酮类色素姜黄色素与金属离子络合的性质使其与杂质进行分离。设想如果能找到一种更强的金属络合剂与色素金属络合物反应，则色素分子从络合态又转变为游离态，将游离出来的姜黄色素与金属分离，则实现了姜黄色素的纯化；如果不进行解离，则合成的色素-金属络合物本身可作为具备强生理活性的物质而应用。在纯化过程中可能会导致金属的残留，这些残留的金属将会以络合态存在，不会影响色素的生理活性。因此，用姜黄色素与金属的络合-解离法纯化姜黄浸膏是完全可行的。

EDTA和柠檬酸是一种络合能力远超过姜黄色素的常见的金属络合剂，而EDTA和柠檬酸的常见金属盐（Na 盐除外）溶解度在醇溶液中非常低，姜黄色素是醇溶性物质，因此可以设想在姜黄色素金属络合物的乙醇液中，EDTA和柠檬酸能够与金属络合，而使姜黄色素从络合态变为游离态。根据解络合剂（EDTA和柠檬酸）与金属的络合物不溶于乙醇溶液，而姜黄色素在乙醇中具有良好的溶解性从而将游离态的色素分子与解络合剂-金属络合物分开，这样即得到高纯度的姜黄色素提取物。

虽然目前对姜黄色素络合金属的性质以及其络合物的化学性质已有了研究，但还没有利用金属络合-解离法纯化姜黄色素的详细报导。有研究金属络合-解离法纯化姜黄浸膏的工艺条件，并在此纯化工艺基础上对姜黄色素纳米乳液做了进一步研究。金属络合—解离法纯化浸膏工艺简单，操作周期短，原料廉价易得，溶剂回收简单，耗能低，容易实现工业化。这种方法将改善现存的纯化方法中存在的大量使用溶剂，操作时间长，纯化成本高的问题2。

本词条内容贡献者为:

梁志宏 - 副教授 - 中国农业大学