菠菜色素提取实验.doc

菠菜色素的提取和色素分离生物技术 第五组 摘要：在用抽滤法提取色素的过程中，由于抽滤时不好控制，非极性溶剂难免会被抽去，且在几次转移中损失较多，程序繁杂用浸泡法操作简便易行，损失少，产率高。故在实验中采取了浸泡法提取色素，使用薄层色谱、柱色谱对叶绿素、胡萝卜素和叶黄素进行了分离。薄层层析时使用了石油醚-丙酮=9:1做洗脱剂分离胡萝卜素。关键词：菠菜色素；提取；分离;胡萝卜素；紫外光谱测定一、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)，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，也是食用的绿色色素，可用于糕点、饮料水等中，添加于胶姆糖中还可消除口臭。植物中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石油醚等一些非极性溶剂。胡萝卜素（C40H56）是具有长链结构的共轭多烯。它有三种异构体，,和胡萝卜素，其中异构体含量最多，也最重要。生长期较长的绿色植物中，异构体中的含量多达90。具有维生素A的生理活性，其结构是两分子维生素A在链端失去两分子水结合而成。生物体内，体受酶催化氧化即形成维生素A。目前，体可作为维生素A使用，也可作为食品工业的色素，一胡萝卜素还有防癌功能。叶黄素（C40H56O2）是胡萝卜素的羟基衍生物，在光合作用中能起收集光能的作用。在绿叶中通常是胡萝卜素的两倍。较易溶于醇而在石油醚中溶解度较小。由此可见，叶绿素等天然色素有广泛的用途，对于色素的提取与分离就显得很重要了本实验就提取和分离做了相关的研究。二、 仪器与试剂仪器：研钵、分液漏斗、显微载玻片、毛细管、层析柱(2010 cm)、UV-240紫外分光光度计 试剂：石油醚、乙醇(95%)、菠菜叶、丙酮(化学纯)、乙酸乙酯(化学纯)、无水硫酸钠、硅胶G、中性氧化铝(150目160目)三、实验步骤1. 提取与分离2. 浸泡法提取色素在研钵中放入10 g新鲜的菠菜叶，加入20 mL3：2(体积比)石油醚乙醇混合液，适当研磨(不要研成糊状，否则会给分离造成困难)，用倾析法将提取液转移到分液漏斗中，每次用10ml水洗涤两次,以除去萃取液中的乙醇。洗涤时要轻轻旋荡，以防乳化。弃去水乙醇层，石油醚层用无水硫酸钠干燥，干燥后滤入小圆底烧瓶，在水浴上蒸发浓缩至大约l m L。3. 薄层层析取四块显微载玻片，硅胶G经0.5羧甲基纤维素钠调制后制板，在室温下晾干后在110C活化1h。选取效果最好的一块进行点样。展开剂：（1）石油醚丙酮=8:2（体积比） （2）石油醚乙酸乙酯=6:4（体积比）取活化后的层析板，点样，放入预先选定展开剂的广口瓶。瓶的内壁贴一张高5cm，绕周长45的滤纸，下部浸入展开剂中，盖上瓶盖。待展开剂上升至规定高度时，取出层析板，晾干，做出标记。分别用两种展开剂展开，比较不同展开剂的展开效果。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。注意更换展开剂时，需干燥层析瓶，不允许前一种展开剂带入后一系统。4. 柱层析取少量脱脂棉在小烧杯中用石油醚浸润后，挤压除去气泡，放在层析柱底部。在层析柱中加15cm石油醚。加入中性氧化铝8克，打开柱下活塞，保持石油醚高度不变，氧化铝在柱子中堆积。装完后，打开下端活塞，放出溶剂，直到氧化铝表面剩下12mm高为止（不能使氧化铝表面露出液面）。将浓缩液用滴管加到柱顶部，打开下端活塞，让液面下降到柱面以下1mm,关闭活塞，加数滴石油醚，打开活塞，使液面下降，几次反复，使色素全部进入柱体。在柱顶加1.5cm洗脱剂9：1（体积比）石油醚丙酮。打开活塞，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