菠菜色素的提取和色素分离.docx

菠菜色素的提取和色素分离.docx

《菠菜色素的提取和色素分离.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《菠菜色素的提取和色素分离.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

菠菜色素的提取和色素分离

菠菜色素的提取和色素分离

LT

菠菜色素的提取和色素分离

摘要:

利用石油醚，甲醇为萃取剂萃取叶片中的叶绿素，在薄层层析中时分别在两种不同的展开剂中展开比较展开剂的极性，在柱层析中选用适当的洗脱剂进行层析，当第一个有色成分即将滴出时，取一锥形瓶收集的橙黄色溶液即胡萝卜素，用紫外分光光度计对其进行紫外光谱的测定

关键词:

菠菜色素萃取薄层层析柱层析

引言:

绿色植物如菠菜叶中含有叶绿素（绿）、胡萝卜素（橙）和叶黄素（黄）等多种天然色素。

叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素a（C55H72O5N4Mg）和叶绿素b（C55H70O6N4Mg），其差别仅是a中一个甲基被b中的甲酰基所取代。

它们都是吡咯衍生物与金属镁的络合物，是植物进行光合作用所必需的催化剂。

植物中叶绿素a的含量通常是b的3倍。

尽管叶绿素分子中含有一些极性基团，但大的烃基结构使它易溶于醚、石油醚等一些非极性的溶剂。

胡萝卜素（C40H56）是具有长链结构的共轭多烯。

它有三种异构体，即a-,β-和γ-胡萝卜素，其中β-异构体含量最多，也最重要。

在生物体内，β-体受酶催化氧化即形成维生素A。

目前β-胡萝卜素已可进行工业生产，可作为维生素A使用，也可作为食品工业中的色素。

叶黄素（C40H56O2）是胡萝卜素的羟基衍生物，它在绿叶中的含量通常是胡萝卜素的两倍。

与胡萝卜素相比，叶黄素较易溶于醇而在石油醚中溶解度较小。

叶绿素a（R=CH3）

叶绿素b（R=CHO）

β-胡萝卜素（R=H）叶黄素（R=OH）

维生素A

本实验从菠菜中提取上述几各色素，并通过薄层层析和柱层析进行分离。

1实验部分

1.1材料、仪器设备及试剂

材料：

新鲜菠菜叶片。

仪器设备：

电子天平（感量0.01g）；研钵；布氏漏斗.；圆底烧瓶；电热煲；滴管;显微载玻片;广口瓶;滤纸;少量脱脂棉;层析柱

　试剂：

95％乙醇,丙酮,硅胶G，中性氧化铝，甲醇，石油醚（60-90℃），丙酮，乙酸乙酯

1.2实验流程

1.3操作步骤

1.3.1.菠菜色素的提取

称取20g洗净后用滤纸吸干的新鲜（或冷冻）的菠菜叶，用剪刀剪碎并与20mL甲醇拌匀，在研钵中研磨约5min然后用布氏漏斗抽滤菠菜汁，弃去滤渣。

将菠菜汁放回研钵，每次用10mL3:

2（体积比）的石油醚-甲醇混合液萃取两次，每次需加以研磨并且抽滤。

合并深绿色萃取液，转入分液漏斗，每次用10mL水洗涤两次，以除去萃取液中的甲醇。

洗涤时要轻轻旋荡，以防止产生乳化。

弃去水-甲醇层，石油醚层用无水硫酸钠干燥后滤入圆底烧瓶，在水浴上蒸去大部分石油醚至体积约为1mL为止。

1.3.2.薄层层析

取四块显微载玻片，用硅胶G加0.5%羧甲基纤维素调制后制板，晾干后在110℃活化1h。

展开剂：

（a）石油醚-丙酮=8:

2（体积比）

（b）石油醚-乙酸乙酯=6:

4（体积比）

取活化后的层析板，点样后，小心放入预先加入选定展开剂的广口瓶内，盖好瓶盖。

待展开剂上升至规定高度时，取出层析板，在空气中晾干，用铅笔做出标记。

分别用展开剂a和b展开，比较不同展开剂系统的展开效果。

观察斑点在板上的位置并排列出胡萝卜素、叶绿素和叶黄素的Rf值的大小次序。

注意更换展开剂时，须干燥层析瓶。

不允许前一种展开剂进入后一系统

1．3.3.柱层析

在20x10cm层析柱中，加15cm高的石油醚。

另取少量脱脂棉，先在小烧杯用石油醚浸湿，挤压以驱除气泡，然后放在层析柱底部，轻轻压紧，塞住底部。

将20g层析用的中性氧化铝（150~160目），从玻璃漏斗中缓缓加入，小心打开柱下活塞，保持石油醚高度不变，流下的氧化铝在柱子中堆积。

必要时用橡皮锤轻轻在层析柱的周围敲击，使吸附剂装得均匀致密。

柱中溶剂面由下端活塞控制，既不能满溢，更不能干涸。

装完后，上面再加一片圆形滤纸，打开下端活塞，放出溶剂，直到氧化铝表面溶剂剩下1~2mm高时关上活塞（注意！

在任何情况下，氧化铝表面不得露出液面）。

将上述菠菜色素的浓缩液，用滴管小心地加到层析柱顶部，加完后，打开下端活塞，让液面下降到柱面以上1mm左右，关闭活塞，加数滴石油醚，打开活塞，使液面下降，经几次反复，使色素全部进入柱体。

待色素全部进入柱体后，在柱顶小心加约1.5cm高度洗脱剂—石油醚-丙酮溶液9:

1（体积比）。

打开活塞，让洗脱剂逐滴放出，层析即开始进行，用锥形瓶收集。

当第一个有色成分即将滴出时，取另一锥形瓶收集，得橙黄色溶液，它就是胡萝卜素。

用石油醚稀释后，作紫外光谱测定。

用石油醚-丙酮7:

3（体积比）作洗脱剂，分出第二个黄色带，它是叶黄素

（1）。

再用丁醇-乙醇-水3:

1:

1（体积比）洗脱叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色）。

1.3.4.胡萝卜素的紫外光谱测定

将上述柱层析分离的到的橙黄色试样，稀释后加到1cm的比色皿以石油醚作空白试剂，用UV-240紫外分光光度计测定400-600nm范围的吸收

2结果与讨论

2.1胡萝卜素的提取与层析:

制板时板上硅胶厚度要一致，否则将影响色素分离结果。

层析柱高与直径之比一般为7.5：

1。

装柱过程中始终保持液面高出固定相。

事先应烘干二个锥形瓶、一个漏斗和一个色谱柱.柱装的不要过紧（流速太慢）和过松（分离不好）。

在提取色素的过程中，因抽滤时石油醚甲醇萃取剂易挥发会损失部分色素，并且在几次转移中损失较多，操作繁杂，用浸泡法操作简便易行，损失少，产率高）

2.2胡萝卜素的紫外光谱测定结果:

参考文献：

[1]李好样,冯轶雪.菠菜色素的提取与分离[J].广州化工,2004,（9）:

64.

[2]王福来.有机化学实验[M].武汉:

武汉大学出版社,2001.132.

[3]马自超,龚业珍.天然食用色素化学及生产工艺学[M].中国林业出版社,1994.251-255.

[4]张东旭.使用天然色素的性质及开发利用[M].广西化工出版社,1990.1.参考文献兰州大学，复旦大学化学系有机化学教研室

［5］有机化学实验（第二版）【M】，北京高等教育出版社；1994

［6］王福来，有机化学实验【M】,武汉；武汉大学出版社，2001

[7]于惠芬陈彦玲.菠菜色素的提取及性能测试[J].长春师范院学报,2003,

（2）:

18-20.

[8]李好样冯轶雪.菠菜色素的提取与分离[J].太原师范学院学报：

自然科学版,2004,（9）:

64.

[9]王巍杰贾晓冬.菠菜叶中叶绿素a和其他有效成份的分离提纯[J].河北理工学院学报,2006

（2）:

122-124.

[10]李玉明林琳陈坚刚等.薄层层析法在叶绿素色素分离实验中的有效应用[J].生物学通报,2005,40（12）:

53-54.

[11]史小峰王桂妮张晓庆.食用天然植物色素的研究进展[J].粮油食品科技,2005,13（5）:

46-47.