实验五从番茄酱中提取番茄红素与ppt课件

1、实验五：从番茄酱中提取番茄实验五：从番茄酱中提取番茄红素和红素和胡萝卜素胡萝卜素可再生资源利用与加工实验教学中心可再生资源利用与加工实验教学中心 实实 验验 目目 的的 学习从固体中萃取有机化合物的方法学习从固体中萃取有机化合物的方法 学惯用薄层层析法检验有机化合物的基学惯用薄层层析法检验有机化合物的基 本原理，点样，展开和计算本原理，点样，展开和计算Rf值的方值的方法法天然产物中有机成分的提取方法天然产物中有机成分的提取方法 浸取法：选用适宜的溶剂，根据类似相溶原理，直接浸取法：选用适宜的溶剂，根据类似相溶原理，直接把溶剂加到固体样品上加热回流提取，本次实验就用把溶剂加到固体样品上加热回流提

2、取，本次实验就用的是此法。平常熬中药也是运用该方法。用水煮中药的是此法。平常熬中药也是运用该方法。用水煮中药就是把中药的有效成分提取出来。就是把中药的有效成分提取出来。 水蒸汽蒸馏法：天然动植物中含有一些较易挥发的成水蒸汽蒸馏法：天然动植物中含有一些较易挥发的成分。利用水蒸汽可以把这些物质蒸出提取。天然的很分。利用水蒸汽可以把这些物质蒸出提取。天然的很多香料的提取如橙油的提取就是用的此法。多香料的提取如橙油的提取就是用的此法。 延续提取法：原理同第一种方法，但是运用了一种特延续提取法：原理同第一种方法，但是运用了一种特殊的安装殊的安装索氏提取器。运用少量的溶剂能反复用来索氏提取器。运用少量的溶

3、剂能反复用来浸取到达浓缩的目的。如：茶叶种咖啡因的提取就是浸取到达浓缩的目的。如：茶叶种咖啡因的提取就是用此法。用此法。加热回流安装图加热回流安装图本实验中薄板层析的爬板本实验中薄板层析的爬板 色谱法包括薄层法、柱色谱、纸色谱、气相色谱和液色谱法包括薄层法、柱色谱、纸色谱、气相色谱和液相色谱，本学期只作薄层色谱。相色谱，本学期只作薄层色谱。 色谱法是分别和鉴定有机化合物的常用方法。色谱法是分别和鉴定有机化合物的常用方法。 原理：利用混合物个组分在固定相和流动相的溶解度原理：利用混合物个组分在固定相和流动相的溶解度不同，即在两相间中，分配系数的不同而使各组分分不同，即在两相间中，分配系数的不同而

4、使各组分分开。开。 特点：时间短，分别效果好，需求样品量少。适用于特点：时间短，分别效果好，需求样品量少。适用于在较高温度下容易发生化学变化的化合物。在较高温度下容易发生化学变化的化合物。1. 薄层色谱法薄层色谱法 事先预备：用铅笔和尺子悄然画出起始线和终事先预备：用铅笔和尺子悄然画出起始线和终止线；止线； 点样：用直径点样：用直径1mm的平头毛细管点取提取物，的平头毛细管点取提取物，先在废纸上点一下快速，然后在起始线线先在废纸上点一下快速，然后在起始线线上少量多次地点样保证一定浓度，普通需求上少量多次地点样保证一定浓度，普通需求50次以上。待溶剂挥发以后，轻放到装好展次以上。待溶剂挥发以后，

5、轻放到装好展开剂地展开缸内，不要让展开剂溅起或倾斜。开剂地展开缸内，不要让展开剂溅起或倾斜。 展开爬板：当展开剂爬到终止线时，停顿展开爬板：当展开剂爬到终止线时，停顿爬行，取出。由于爬行，取出。由于-胡萝卜素黄点易挥胡萝卜素黄点易挥发，所以要尽快画出黄点的位置；发，所以要尽快画出黄点的位置； Rf值的计算：分别效果好时值的计算：分别效果好时Rf应为应为0.15 0.75之间。之间。 意义：定性鉴定，监测化学反响等等。意义：定性鉴定，监测化学反响等等。 点样：再薄板一端点样：再薄板一端10mm下及另一端下及另一端5mm上上处用铅笔悄然画一道痕迹，用直径小于处用铅笔悄然画一道痕迹，用直径小于1mm

6、的毛细管的毛细管平口点样，点样时样点一定要小，可反复再一点平口点样，点样时样点一定要小，可反复再一点上点几次，使样品点小而又有一定的浓度，一块板上上点几次，使样品点小而又有一定的浓度，一块板上可以点两点；可以点两点； 展开剂的选择：根据样品的极性而定，极性大的化合展开剂的选择：根据样品的极性而定，极性大的化合物可选用极性较大的展开剂。为到达较好的分别效果，物可选用极性较大的展开剂。为到达较好的分别效果，可用混合溶剂。做多次展开后可确定一适宜的配比。可用混合溶剂。做多次展开后可确定一适宜的配比。展开时，至溶剂前沿离板顶展开时，至溶剂前沿离板顶5mm停顿。停顿。 显示方法：显示方法：A)有色化合物

7、可直接察看；有色化合物可直接察看；B)无色的，用无色的，用显色剂显色，如碘熏法；紫外光显色，用硅胶显色剂显色，如碘熏法；紫外光显色，用硅胶GF254，有样品点的位置再紫外灯光照射下发暗。有样品点的位置再紫外灯光照射下发暗。 Rf值计算公式：值计算公式：Rf=溶剂的最高浓度中心溶剂的最高浓度中心 溶剂前沿溶剂前沿至原点中心的间隔。至原点中心的间隔。注注 意意 事事 项项 本次实验运用本次实验运用95乙醇和石油醚提取。两种混合后用乙醇和石油醚提取。两种混合后用NaCl水溶液洗涤。乙醇主要进入水相，建议水相不要水溶液洗涤。乙醇主要进入水相，建议水相不要弃去。点样时在一块板上点两点：一为有机相，一为弃

8、去。点样时在一块板上点两点：一为有机相，一为水相。察看比较有何不同。水相。察看比较有何不同。 展开剂的配比一定要控制为石油醚展开剂的配比一定要控制为石油醚:丙酮丙酮=9:1。否那么。否那么分别效果不太好。同时可以做一个比较，采用分别效果不太好。同时可以做一个比较，采用12:1。在混合展开剂中丙酮的极性大于石油醚，因此假设丙在混合展开剂中丙酮的极性大于石油醚，因此假设丙酮含量增大，极性增大，使得分别效果很差。假设添酮含量增大，极性增大，使得分别效果很差。假设添加石油醚的含量，使展开剂的极性变小，分别效果较加石油醚的含量，使展开剂的极性变小，分别效果较好。好。 察看：假设红点紧追黄点，且察看：假设

9、红点紧追黄点，且Rf0.75，那么要添加石，那么要添加石油醚的用量如到达油醚的用量如到达12:1。本卷须知本卷须知II 番茄红素为红色，番茄红素为红色，-胡萝卜素为黄色，展开后的薄板胡萝卜素为黄色，展开后的薄板放置一段时间后，样品颜色褪去。由于放置一段时间后，样品颜色褪去。由于-胡萝卜素极胡萝卜素极易氧化，故在提取和展开过程中，留意不要敞开口，易氧化，故在提取和展开过程中，留意不要敞开口，要用瓶盖盖住。要用瓶盖盖住。 番茄红素的双键比番茄红素的双键比-胡萝卜素的双键多，因此番茄红胡萝卜素的双键多，因此番茄红素的极性大，在爬板时爬地慢，在下面，素的极性大，在爬板时爬地慢，在下面，-胡萝卜素胡萝卜

10、素的极性小，爬地快，且易氧化。的极性小，爬地快，且易氧化。 展开缸用后不要用水洗！展开缸用后不要用水洗！ 薄板展开后临摹在实验报告上，板用后洗干净放回窗薄板展开后临摹在实验报告上，板用后洗干净放回窗台上地塑料筐内。台上地塑料筐内。要要 求求 在实验报告临摹一块走好的薄板最理想的，假设第一块走的很好的话，就不用再走其他的板了。薄层层析在有机化学中的运用薄层层析在有机化学中的运用 薄层层析在有机化学中有好多种用途，主要如下：薄层层析在有机化学中有好多种用途，主要如下： 1 证明两个化合物相等；证明两个化合物相等； 2 测定混合物种组分的数目；测定混合物种组分的数目； 3 决议适用于柱层析分别用的溶

11、剂；决议适用于柱层析分别用的溶剂； 4 监控柱层析分别；监控柱层析分别； 5 检查经过柱层析、结晶或萃取索到达的分别的有效检查经过柱层析、结晶或萃取索到达的分别的有效程度；程度； 6 监控一个反响的进程。监控一个反响的进程。薄层层析薄层层析TLC的优缺陷的优缺陷 优点：只需运用少量物料，物料不浪费。用许多种显优点：只需运用少量物料，物料不浪费。用许多种显示法中，可以检测出少于非常之一微克示法中，可以检测出少于非常之一微克10 -7克的克的物料；物料； 另一方面，也可运用多达另一方面，也可运用多达1mg的样品，运用尺寸大的样品，运用尺寸大边长边长9英寸，涂层相对较厚大于英寸，涂层相对较厚大于50

12、0微米的制微米的制备性大板，往往一次就能够分别备性大板，往往一次就能够分别0.20.5g物料。物料。 主要缺陷是不同用于挥发性的物料，由于它们会从板主要缺陷是不同用于挥发性的物料，由于它们会从板上挥发掉。上挥发掉。 薄层层析可以证明两个猜测等同的化合物现实上确实薄层层析可以证明两个猜测等同的化合物现实上确实等同。只需将两个化合物并排地点在一块板上，然后等同。只需将两个化合物并排地点在一块板上，然后将板展开。假设两个化合物在板上挪动同样地间隔，将板展开。假设两个化合物在板上挪动同样地间隔，即有同一即有同一Rf值，它们就有能够是等同地。假设斑点地值，它们就有能够是等同地。假设斑点地位置不一样，那么

13、这两个化合物一定是不同的。重要位置不一样，那么这两个化合物一定是不同的。重要的是将两个化合物点在一块板上。的是将两个化合物点在一块板上。 薄层层析法可以用于证明一个化合物终究是单纯物质薄层层析法可以用于证明一个化合物终究是单纯物质还是混合物。不论板在展开时用何种溶剂，单纯的物还是混合物。不论板在展开时用何种溶剂，单纯的物质总是只给出一个点。另一方面，假设用各种溶剂对质总是只给出一个点。另一方面，假设用各种溶剂对一个混合物进展实验时，该混合物中组分的数目就可一个混合物进展实验时，该混合物中组分的数目就可以被确定下来。以被确定下来。 当有一个给定的混合物拟用柱层析进展分别时，可以当有一个给定的混合

14、物拟用柱层析进展分别时，可以用用TLC来选择最正确溶剂。来选择最正确溶剂。 TLC常可用于监控一个反响的进程，可在反响过程中常可用于监控一个反响的进程，可在反响过程中的各点取出反响混合物样品并进展的各点取出反响混合物样品并进展TLC分析。分析。背背 景景 资资 料：视觉的化学料：视觉的化学 眼睛时如何发扬其功能的？这是一个有待化学家去探眼睛时如何发扬其功能的？这是一个有待化学家去探明的有趣而又有挑战性的研讨课题。光的被觉察和把明的有趣而又有挑战性的研讨课题。光的被觉察和把这个信息传送到脑部的过程中涉及到怎样的化学呢？这个信息传送到脑部的过程中涉及到怎样的化学呢？ 第一次对眼睛功能的正式研讨由第

15、一次对眼睛功能的正式研讨由Franz Boll在在1877年开年开场进展的。场进展的。Boll证明蛙眼睛的视网膜的红颜色可被强证明蛙眼睛的视网膜的红颜色可被强光褪成黄色。假设随后把蛙坚持在暗处，视网膜的红光褪成黄色。假设随后把蛙坚持在暗处，视网膜的红颜色重新又渐渐恢复。颜色重新又渐渐恢复。Boll以为蛙觉察光的才干必定以为蛙觉察光的才干必定与一种能褪色的物质有联络。与一种能褪色的物质有联络。 目前大家所知的关于视觉的大部分知识是哈佛大学目前大家所知的关于视觉的大部分知识是哈佛大学George Wald的出色任务的结果。这一任务开场于的出色任务的结果。这一任务开场于1933年。他最终获得了年。他

16、最终获得了Nobel生物医学奖。生物医学奖。Wald验证了把验证了把光转变成某种方式的，能被传送到脑部的化学信息的光转变成某种方式的，能被传送到脑部的化学信息的方法以下证明这一过程的概要。方法以下证明这一过程的概要。 眼睛的视网膜由两种光受体细胞组成，即视网膜杆细眼睛的视网膜由两种光受体细胞组成，即视网膜杆细胞和视网膜锥细胞。视网膜杆细胞担任暗淡光线时的胞和视网膜锥细胞。视网膜杆细胞担任暗淡光线时的色视觉，而视网膜锥细胞那么担任亮堂光线时的色视色视觉，而视网膜锥细胞那么担任亮堂光线时的色视觉。施加于视网膜杆细胞和视网膜锥细胞的化学原理觉。施加于视网膜杆细胞和视网膜锥细胞的化学原理时一样的，但对

17、视网膜锥细胞的化学作用原理的了解时一样的，但对视网膜锥细胞的化学作用原理的了解不及视网膜杆细胞的了解详细。不及视网膜杆细胞的了解详细。 每个视网膜杆细胞中含几百万盖视紫红质分子。视紫每个视网膜杆细胞中含几百万盖视紫红质分子。视紫红质视一种叫做视蛋白的蛋白质和一个由维生素红质视一种叫做视蛋白的蛋白质和一个由维生素A衍衍生的生的11顺视网膜醛有时称为视黄醛分子组成顺视网膜醛有时称为视黄醛分子组成的络合物。关于视蛋白的构造几乎毫无所知。的络合物。关于视蛋白的构造几乎毫无所知。11-顺顺-视视网膜醛的构造那么如下所示网膜醛的构造那么如下所示 光的觉察涉及光的觉察涉及11-顺顺-视网膜醛的最初转变成它的

18、全反式视网膜醛的最初转变成它的全反式异构体。这是光在这一过程中所扮演的独一角色。可异构体。这是光在这一过程中所扮演的独一角色。可见光的光子的能量引起见光的光子的能量引起C11和和C12间的间的键的开裂，键的开裂， 键开裂后，就由能够使由此呵斥的自在基绕键自在旋键开裂后，就由能够使由此呵斥的自在基绕键自在旋转。当经过这种旋转后再重新构成转。当经过这种旋转后再重新构成键时，便生成全键时，便生成全反式视网膜醛。全反式视网膜醛比反式视网膜醛。全反式视网膜醛比11-顺顺-视网膜醛稳定，视网膜醛稳定，这就是异构化作用为何按以下所示方向自动地进展地这就是异构化作用为何按以下所示方向自动地进展地缘由缘由 这两

19、种分子由于构造不同，因此外形各异。这两种分子由于构造不同，因此外形各异。11-顺顺-视网视网膜醛具有明显弯曲地外形，且该分子顺式双键两侧地膜醛具有明显弯曲地外形，且该分子顺式双键两侧地两个部分倾向于处在不同地两个平面内。由于蛋白质两个部分倾向于处在不同地两个平面内。由于蛋白质有非常复杂和专注地三维构造三级构造，因此有非常复杂和专注地三维构造三级构造，因此11-顺顺-视网膜醛能和称为视蛋白地蛋白质以特殊地方式相视网膜醛能和称为视蛋白地蛋白质以特殊地方式相互缔合。全反式视网膜醛具有一种伸直的外形，整个互缔合。全反式视网膜醛具有一种伸直的外形，整个分子倾向于处在单一平面内。这种和分子倾向于处在单一平

20、面内。这种和11-顺顺-异构体相当异构体相当不同的外形意味着全反式视网膜醛与视蛋白之间会有不同的外形意味着全反式视网膜醛与视蛋白之间会有一种很不同的缔协作用。一种很不同的缔协作用。 现实上，全反式视网膜醛由于其外形与这个蛋白质的现实上，全反式视网膜醛由于其外形与这个蛋白质的外形不符合，因此缔合得非常之弱。因此，紧接于视外形不符合，因此缔合得非常之弱。因此，紧接于视网膜醛异构化之后的一步是全反式视网膜醛与视蛋白网膜醛异构化之后的一步是全反式视网膜醛与视蛋白解离。视蛋白在这一解离过程中发生构型改动，而这解离。视蛋白在这一解离过程中发生构型改动，而这异构型改动触发某种信息，后者由视神经传送至脑部，异

21、构型改动触发某种信息，后者由视神经传送至脑部，脑部就把对一个光子的觉察登录下来，至于构型改动脑部就把对一个光子的觉察登录下来，至于构型改动怎样被转译成神经脉冲，目前仍不清楚。图中笼统地怎样被转译成神经脉冲，目前仍不清楚。图中笼统地阐明了这一过程。阐明了这一过程。 全反式视网膜醛受酶的作用又被变回到全反式视网膜醛受酶的作用又被变回到11-顺顺-视网膜醛。视网膜醛。11-顺顺-视网膜醛的再生包含着全反式维生素视网膜醛的再生包含着全反式维生素A的构成，的构成，后者异构成它的异构体后者异构成它的异构体11-顺顺-异构体。维生素异构体。维生素A被氧化被氧化成成11-顺顺-视网膜醛，后者与视蛋白结合构成视

22、紫红质。视网膜醛，后者与视蛋白结合构成视紫红质。这个过程可以阐明如下：这个过程可以阐明如下： 利用这一过程，可以觉察出从一种典型闪光灯射出的利用这一过程，可以觉察出从一种典型闪光灯射出的光子数少到光子数少到10-14的弱光。光转换成异构化的视网膜醛的弱光。光转换成异构化的视网膜醛阐明了一种非常高的量子效率。被一个视紫红质分子阐明了一种非常高的量子效率。被一个视紫红质分子所吸收的每个光量子实践上都能使所吸收的每个光量子实践上都能使11-顺顺-视网膜醛异构视网膜醛异构成全反式视网膜醛。成全反式视网膜醛。 可从上面那个反响图解中看出，视网膜醛从维生素可从上面那个反响图解中看出，视网膜醛从维生素A衍生，而维生素衍生，而维生素A只需将其一个只需将其一个CH2OH基团氧化为醛基团氧化为醛基便转化为视网膜醛了。存在于食物中的维生素基便转化为视网膜醛了。存在于食物中的维生素A的的前体为前体为-胡萝卜素，它可以转化为维生素胡萝卜素，它可以转化为维生素A。 -胡萝胡萝卜素是胡萝卜的黄色色素，它是一族称为类胡萝卜素卜素是胡萝卜的黄色色素，它是一族称为类胡萝卜素的长链多烯化合物的一个实例。的长链多烯化合物的一个实例。 Willstatter在在1907年确定了胡萝卜素的构造，但直到