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时间:2019-02-24
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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。
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