菠菜色素提取实验

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1、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))

2、，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α—，β—,和γ—胡萝卜素，其中β—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β—的含量多达90％。β—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，β—体受酶催化氧化即

3、形成维生素A。目前，β—体可作为维生素A使用，也可作为食品工业的色素，β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(20×10cm)、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)

4、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10g新鲜的菠菜叶，加入20mL3：2(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lmL。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110°C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（

5、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4／5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

6、铝表面剩下1—2mm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，得橙黄色溶液，即胡萝卜素。1．3β—胡萝卜素的紫外光谱鉴定将橙黄色试样稀释后加到1cm的比色皿中，以石油醚做空白试剂，用分光光度计测定400—600nm范围内的吸收，指出测定的λmax值。