菠菜中色素的提取分離

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1、菠菜中的色素提取、分離及鑒定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過(guò)綠色植物色素的提取，學(xué)習(xí)天然物質(zhì)的提取方法；2.了解菠菜中主要色素的基本性質(zhì)，通過(guò)菠菜色素的提取和分離，了解天然物質(zhì)分離提純方法及原理3、通過(guò)薄層色譜分析，掌握有機(jī)物色譜分析的原理和方法。二.實(shí)驗(yàn)原理綠色植物如菠菜葉中含有葉綠素（綠）、胡蘿卜素（橙）和葉黃素（黃）等多種天然色素。葉綠素存在兩種結(jié)構(gòu)相似的形式即葉綠素a(C55H72O5N4Mg)和葉綠素b(C55H70O6N4Mg)，其差別僅是葉綠素a中一個(gè)甲基被甲?；〈鷱亩纬闪巳~綠素b。它們都是吡咯衍生物與金屬鎂的絡(luò)合物，是植物進(jìn)行光合作用所必需的催化劑。植物中葉綠素a的含量通常

2、是b的3倍。盡管葉綠素分子中含有一些極性基團(tuán)，但大的烴基結(jié)構(gòu)使它易溶于醚、石油醚等一些非極性的溶劑。胡蘿卜素（C40H56）是具有長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)的共軛多烯。它有三種異構(gòu)體，即a-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素和γ-胡蘿卜素，其中β-胡蘿卜素含量最多，也最重要。在生物體內(nèi)，β-胡蘿卜素受酶催化氧化形成維生素A。目前β-胡蘿卜素已可進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，可作為維生素A使用，也可作為食品工業(yè)中的色素。葉黃素（C40H56O2）是胡蘿卜素的羥基衍生物，它在綠葉中的含量通常是胡蘿卜素的兩倍。與胡蘿卜素相比，葉黃素較易溶于醇而在石油醚中溶解度較小。色譜法是一種物理的分離方法，其原理是利用混合物中各成分的物理化學(xué)性質(zhì)的

3、差異，當(dāng)選擇某一條件使混合物中各成分流過(guò)支持劑或吸附劑時(shí)，各成分可因其物理性質(zhì)不同而分離。分離效果的好壞關(guān)鍵在于條件的選擇。薄層色譜是在玻片上涂布固體吸附劑，利用樣品對(duì)固體吸附劑的吸附能力不同，選擇對(duì)樣品溶解（解附）能力不同的溶劑，將混合物各成分按照極性大小不同隨溶劑前進(jìn)速度不同而分開(kāi)的方法。應(yīng)用：薄層色譜可以用來(lái)分離、鑒別化合物，也可以用于跟蹤反應(yīng)進(jìn)程。Rf值與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系Rf值越大，樣品與固體吸附劑吸附越緊，即樣品與固體吸附劑分子間作用力越大，說(shuō)明樣品極性越強(qiáng)或分子量越大。本實(shí)驗(yàn)利用有機(jī)溶劑將菠菜中的色素浸提出來(lái)，利用柱層析和薄層層析法將色素分離開(kāi)來(lái)，根據(jù)各色素的顏色、分子極性

4、與Rf值的關(guān)系、吸收光譜、熒光對(duì)分離出的色素進(jìn)行鑒定歸屬，討論結(jié)構(gòu)對(duì)Rf值、吸收光譜的影響。三、主要試劑及主、副產(chǎn)物的物理常數(shù)名稱(chēng)分子量性狀相對(duì)密度熔點(diǎn)沸點(diǎn)溶解度水醇醚石油醚無(wú)色透明液體，有煤油氣味0.64-0.66-3740-80不溶溶溶乙醇46.07無(wú)色透明液體，易揮發(fā)，有刺激性0.79-114.378.4溶溶溶丙酮58.08無(wú)色液體，易揮發(fā)，辛辣甜味0.8-94.756.5溶溶溶飽和氯化鈉58.44無(wú)色透明立方晶體，白色粉末，味咸2.1308011413溶無(wú)水NaSO4142.04白色粉末，無(wú)臭，味咸8841700溶不溶四、主要試劑規(guī)格及用量名稱(chēng)規(guī)格用量摩爾數(shù)菠菜葉5g五、實(shí)驗(yàn)

5、裝置六、實(shí)驗(yàn)步驟稱(chēng)取5克洗凈晾干水分的新鮮的菠菜葉，用剪刀剪碎，放在錐形瓶中，加入30mL2﹕1（v/v）的石油醚和乙醇混合溶劑，浸沒(méi)菠菜葉片，用玻棒攪動(dòng)數(shù)分鐘，以利于菠菜葉的細(xì)胞破裂，色素浸出。布氏漏斗抽濾，將菠菜汁轉(zhuǎn)入分液漏斗，分去水層，分別用等體積的飽和食鹽水和蒸餾水洗滌兩次，以除去萃取液中的乙醇（洗滌時(shí)要輕輕旋蕩，以防止產(chǎn)生乳化）。棄去水-乙醇層，石油醚層用無(wú)水硫酸鈉干燥后濾入錐型瓶，置于暗處備用。用吸管吸取菠菜萃取液，小心慢慢滴在制鋪好的薄層板上，滴入在硅膠板上的萃取液要成一條直線(xiàn)，直線(xiàn)離板下沿約1.5~2厘米，晾干。放入裝有2﹕1.5﹕2的石油醚-丙酮-苯（v/v）混合展

6、開(kāi)劑的層析缸內(nèi)，于暗處室溫展開(kāi)，得五條色帶。取出，待溶液揮發(fā)后，測(cè)量各色帶及溶劑前沿到原點(diǎn)的距離，計(jì)算Rf值。七、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄溶劑前沿至原點(diǎn)中心的距離/cm:菠菜葉片色素色譜分析數(shù)據(jù)編號(hào)顏色溶質(zhì)的最高濃度中心至原點(diǎn)中心的距離Rf值12345八、思考與討論1.薄層的展開(kāi)為什么要在密閉容器中？答：展層劑易揮發(fā)，所以在密閉容器中防止展層劑揮發(fā)。2.點(diǎn)樣時(shí)如樣品斑點(diǎn)過(guò)大有什么壞處？若將樣品斑點(diǎn)浸入展開(kāi)劑中會(huì)有什么后果？答：因溶液太稀或樣點(diǎn)太小,可重復(fù)點(diǎn)樣.但應(yīng)在每次點(diǎn)樣的溶劑揮發(fā)后,方可重點(diǎn),以防樣點(diǎn)被溶解掉.點(diǎn)樣過(guò)大易造成拖尾,擴(kuò)散等現(xiàn)象,影響分離效果；若將樣品斑點(diǎn)浸入展開(kāi)劑中，會(huì)無(wú)法確定

7、展開(kāi)劑上升高度,即無(wú)法求得Rf值和準(zhǔn)確判斷各組分在薄層板上的相對(duì)位置.3.比較葉綠素、胡蘿卜素、葉黃素三種色素的極性，說(shuō)明為什么胡蘿卜素在氧化鋁中移動(dòng)最快？答：葉綠素、葉黃素、胡蘿卜素極性依次減少，因?yàn)樗鼈兎肿咏Y(jié)構(gòu)中的極性含氧基團(tuán)依次減少，因?yàn)榛衔锏奈侥芰εc他們的極性成正比，胡蘿卜素極性最小，與氧化鋁的作用力最小，從而隨著溶劑下移的速度最快。