菠菜色素分离与提取完成版2

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1、菠菜色素的提取和分离摘要：以微型实验为手段，以菠菜叶子为原料，以体积比3:2的石油醚-乙醇为溶剂从中提取天然的β-胡萝卜素、叶黄素、叶绿素。并对其进行分析。关键词：菠菜色素、提取、分离、层析。前言：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

2、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

3、石油醚中溶解度较小。一仪器与试剂仪器：研钵、分液漏斗、显微载玻片、毛细管、层析柱(20×1.0cm)。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二实验原理柱色谱是分离、纯化与鉴定有机物的重要方法之一，柱色谱可分为吸附色谱和分配色谱两种，在吸附色谱中，硅胶作为吸附剂，化合物在硅胶吸附剂上的吸附能力大小顺序是酸、碱>醇、胺、硫醇>酯、醛、酮>芳烃化合物>卤代烃、醚>烯>饱和烃。柱色谱流动相叫洗脱剂。它的极性越大，样品的洗脱速度越快，极性大小顺序是：乙酸>吡啶>水>甲醇>乙醇>丙醇>丙酮>乙酸乙酯>乙醚>三氯甲烷>二氯甲烷>苯>甲苯>二硫化碳>环

4、己烷>石油醚、己烷。通常使用混合溶剂当洗脱剂。本实验是把硅胶填入作为吸附剂，将菠菜色素提取液倾于吸附柱上，色素即被吸附。再利用不同的溶剂进行脱洗，从而达到从菠菜中分级提取色素的目的。三实验方法1.菠菜色素的提取称取20g洗净后用滤纸吸干的新鲜的菠菜叶，用剪刀剪碎并与20ml乙醇搅匀，在研钵中研磨约5min，然后用布氏漏斗抽滤菠菜汁，收集滤液。将菠菜汁放回研钵，每次用10ml体积比为3:2的石油醚-乙醇混合液萃取两次，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饱和食盐水洗涤两次，以除去萃取液中的乙醇。洗涤时要轻轻震荡，以防止产生乳化。弃去水-乙醇层，石油醚层用无水

5、硫酸钠干燥。2.薄层层析取两块显微载玻片，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。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。3.柱层析在层析柱中加9.8~10

6、g硅胶和30ml石油醚，打开柱下活塞，让硅胶在柱子中堆积。装完后，上面再加一片圆形滤纸，打开下端活塞，放出溶剂。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。在柱顶加洗脱剂——3：1（体积比）石油醚—乙酸乙酯。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。再继续滴加3:2（体积比）石油醚—乙酸乙酯，当叶绿素即将滴出时，用另一锥形瓶收集。四结果与分析1.提取由于甲醇与乙醇的极性相近，但是乙醇无毒，甲醇有毒，所以用石油醚一乙醇通过浸泡的方法提取菠菜

7、色素，而不用石油醚—甲醇。2.分离薄层层析薄层层析又叫薄层色谱，是色谱法中的一种，是快速分离和定性分析少量物质的一种很重要的实验技术，属固—液吸附色谱，它兼备了柱色谱和纸色谱的优点，可以用于少量样品（几到几微克，甚至0.01微克）的分离。实验中涉及的菠菜色素的比移值(Rf)（薄层色谱法中原点到斑点中心的距离与原点到溶剂前沿的距离的比值）列表如下菠菜色素的比移值(Rf)展开剂体积比胡萝卜素叶绿素叶黄素石油醚一丙酮8：20.