菠菜色素的分离与提纯.doc

菠菜色素的分离与提纯（设计实验）邝力 肇庆学院 化学化工学院 化学现代分析与测试技术 10化学摘 要 以微型实验为手段,以丢弃的菠菜叶为原料,以石油醚和乙醇为溶剂从中提取天然的B2胡萝卜素、叶黄素、叶绿素。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。关键词 菠菜叶菠菜色素 有机溶剂 提取与分离 层析前言部分 菠菜叶中含有叶绿素、胡萝卜素、和叶黄素等多种天然色素. 叶绿素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. 胡萝卜素的三种异构体中B-异构体具有维生素A 的生理活性, 可代替维生素A 使用, 也可作为食品工业中的色素使用, 最新研究报道, B-胡萝卜素还有防癌功能. 叶黄素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. 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利用不同的溶剂进行洗脱, 从而达到从菠菜中分级提取色素的目的。1 实验部分1.1 试剂与仪器仪器：研钵、布氏漏斗、圆底烧瓶、100 mL层析柱试剂 ：硅胶G 95%的乙醇 石油醚（60-90） 丙酮 乙酸乙酯 菠菜叶干燥剂 饱和食盐水 1.2实验步骤u 菠菜色素提取取20 g 洗净且用滤纸吸干的新鲜菠菜叶, 用剪刀剪碎并与20 mL乙醇拌匀, 在研钵中研磨约5 min, 然后用布氏漏斗轻微抽滤, 弃去滤液. 将菠菜汁放回研钵, 适当研磨, 用10mL 石油醚-乙醇混合液( 体积比为32) 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饱和盐水洗涤2次，以除去萃取液中的甲醇 ( 洗涤时轻轻振荡, 以防止乳化) , 弃去盐水-甲醇层. 石油醚层用无水硫酸钠干燥后倾至圆底烧瓶。u 薄层层析点 样： 将上述浓缩液用毛细管点在硅胶G的预制板上展 开： 分别下部浸入在20mL石油醚-乙酸乙酯混合液(体积比为32)和石油醚-乙酸乙酯混合液(体积比为31)展开剂中，罩上表面皿。待展开剂上什至规定高度时，取出层析板，在空气中晾干，用铅笔做出笔记。比较不同展开剂的展开效果。u 柱层析1. 装 柱： 在20cm*10cm的层析柱中，加适量石油醚。在烧杯中加入30mL石油醚和10g硅胶混合，缓缓加入层析柱中，必要时用装在玻璃棒上的橡皮塞轻轻的在层析柱的周围敲击，使吸附剂装的平整致密。柱中溶剂面高度，由下端活塞控制不是满溢，更不能低于吸附剂表面。2. 过 柱： 装完后，上面再用一层圆形滤纸覆盖，打开下端活塞，放出溶剂，直到高出硅胶表面1mm-2mm为止（注意任何情况下，硅胶表面不能露出液面）。将上述菠菜色素的浓缩液，用滴管小心滴加到层析柱顶部。加完后，打开下端活塞，让液面下降到柱面以下1mm左右，关闭活塞，加数滴石油醚，打开活塞，使液面下降，经过几次反复，使色素全部进入柱体。3. 洗 脱： 待色素全部进入柱体内，在柱顶心加入约1.5cm高度的洗脱（石油醚-乙酸乙酯溶液（3:1体积比），然后缓缓滴加石油醚-乙酸乙酯溶液（3:1体积比），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，取另一个锥形瓶收集，橙黄色溶液，它就是胡萝卜素。用石油醚-乙酸乙酯溶液（3:2体积比）洗脱叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b(黄绿色)。2.结果与讨论 分离薄层色谱是一种很好的分离、纯化、鉴定有机化合物的重要方法之一，尤其是对于微量分析，根据展开剂不同，可以确定各色素的极性强弱。 菠菜色素中各种色素的比移值Rf大小为：胡萝卜素 叶黄素叶绿素，按此顺序它们的非极性依次减弱薄层色谱分离的灵敏度不但很高，而且同时为柱层色谱法洗脱剂的选择提供了很好的参考价值.柱层色谱分离的关键是洗脱剂的选择，而洗脱剂的选择根据化合物的极性而定，胡箩b素极性最小，因此胡萝b素的洗脱剂用极性较小的9：l的石油醚一丙酮溶剂效果较好 比较两种分离方法，薄层色谱分离效率高、灵敏度高、快捷，适用于微量分析，而柱色谱分离得不是很彻底，但适用于较多量样品分离 影响层析效果的因素（1）柱高 在其它条件相同时，层析柱高度应该合适才能使分离效果更好，层析柱过高，会造成色谱分散，颜色不明显，分离效果不理想；层析柱过低，色谱不整齐，效果也不好。（2）萃取液的数量 石油醚与乙醇的混合溶液一般在15 25 mL 较好。过少萃取的色素少, 层析效果不好; 过多, 则浪费药品, 而且液体与容器接触面增大, 许多色素易粘在容器表面, 效果也不好。（3）其它因素 如洗涤时不要激烈振荡；抽滤时不要过多用力，把混合液连同菠菜汁液全部挤出，这样会导致不能分层；层析柱要竖直，紧密, 不要出现断层, 否则分离效果不好。浓缩液应该保持在1 2mL , 过多会造成色谱分散, 过少会造成色谱不整齐。 3.结论通过本实验设计，我们知道吸附剂的选择，溶剂的