文档介绍：菠菜色素的提取和色素分离
10化学蔡钦辉邝力
一、实验目的
通过本次试验了解结构决定性质及相似相容性原理,并进一步了解叶绿素、胡萝卜素、叶黄素的极性大小。
实验原理
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***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。
本实验从菠菜中提取上述几种色素,并通过薄层层析和柱层析进行分离。
三、仪器试剂
仪器:研钵、布氏漏斗、圆底烧瓶、直形冷凝管、100 mL烧杯层析柱
试剂:硅胶G 中性Al2O3 95%的乙醇石油醚(60-90℃) ***乙酸乙酯菠菜叶
四、实验步骤
(1)菠菜色素的提取
称取5g洗净后用滤纸吸干的新鲜的菠菜叶,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,弃去滤液。
将菠菜汁放回研钵,每次用20mL3:2 (体积比)的石油醚-甲醇混合液萃取2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2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Na2SO4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。
(2)薄层层析
取4块显微载玻片,%羧***纤维素钠调制后制板,晾干后在110 ºC活化1h。
展开剂:(a)石油醚-***=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,小心放入预先加好选定展开剂的广口瓶内。瓶的内壁贴一张高5cm,绕周长约4/5的滤纸,下部浸入展开剂中,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,用铅笔做出笔记。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求出胡萝卜素的Rf值。注意更换展开剂时,须干燥层析瓶,不允许前一种展开剂带入后一系统。
(3)柱层析
在20×10cm的层析柱中,加15cm高的石油醚,另取少量脱脂棉,先在小烧杯内用石油醚浸湿,挤压以驱除气泡,然后放在层析柱底部,在它上面加一片直径比柱略小的圆形滤纸。将20g层析用的中性Al2O3(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,留下的Al2O3在柱子中堆积。必须时,用装在玻棒上的橡皮塞轻轻在层析柱的周围敲击,使吸附剂装得平整致密。柱中溶剂面,由下端活塞控制,不使满溢,更不能让干。装