β-胡萝卜素和番茄红素的分离提取和鉴定教学内容

β-胡萝卜素和番茄红素的提取分离与测定
一、实验目的
1.掌握从胡萝卜或番茄中提取分离β-胡萝卜素和番茄红素的原理与方法；
2.巩固用柱色谱和薄层色谱分离、检测有机化合物的实验技术；
3.学会用分光光度法测定β-胡萝卜素和番茄红素的方法。

二、胡萝卜素和番茄红素的主要理化性质
三、实验原理
β-胡萝卜素和番茄红素是脂溶性的不饱和碳氢化合物，难溶于甲醇、乙醇，可溶于乙醚、石油醚、正已烷、丙酮，易溶于氯仿、二硫化碳、苯等有机溶剂。

可利用石油醚、乙酸乙酯等弱极性溶剂将它们从植物材料中浸提出来。

然后，根据它们对吸附剂吸附能力的差异，用柱色谱进行分离，用薄层色谱检测分离效果。

四、初步设计实验方案
1.类胡萝卜素的提取
①称取20g新鲜番茄果肉，捣碎，置于50 mL三角瓶中，再加入5g食盐，用玻棒搅拌，使食盐与番茄果肉充分混合均匀，放置一定时间，便会看到果肉组织中水分大量渗出。

脱水时间持续15~30 min。

随后将脱除下来的水分滤入150 mL分液漏斗中。

②向经过食盐脱水的番茄果肉加入10 mL丙酮，用玻棒搅拌，并静置5~10 min。

然后将丙酮提取液也滤入分液漏斗中。

③向经过丙酮处理的番茄果肉加入10 mL乙酸乙酯浸提5 min。

浸提过程中应不时振摇三角瓶，使番茄果肉与溶剂充分接触；若室温过低，可将三角瓶置于温水浴中温热，但应注意不能使浸提溶剂明显挥发损失。

5 min后将提取液也滤入分液漏斗中，并用玻棒轻压残渣尽量使溶剂流尽。

再用乙酸乙酯重复提取2次，每次10 mL，合并提取液至分液漏斗中。

④充分振摇分液漏斗中的混合溶液，静置，完全分层后，分去水层，有机层（酯层）再用蒸馏水洗2次，每次8-10 mL，弃去水层。

酯层自分液漏斗上口倒入干燥的小三角瓶中，加入适量无水硫酸镁（或无水硫酸钠）干燥15 min（注意：应避光）。

⑤干燥后的酯层滤入50 mL干燥的蒸馏瓶中，水浴加热，小心蒸馏（最好减压蒸馏）浓缩至1-2 mL。

所得浓缩液即为类胡萝卜素样品。

2.类胡萝卜素的柱色谱分离
选一支1.5×20cm色谱柱，用适量层析用氧化铝（100-200目）作吸附剂干法装柱，高度约10-20cm，要求紧密匀实。

分离方式为梯度洗脱，第一步用石油醚（60-90℃）洗脱。

先沿色谱柱管壁滴加5~8 mL石油醚至柱体（各方向要均匀），待溶剂液面降至氧化铝柱面顶端时，用滴管迅速地小心滴加5-10滴样品至柱子中，待样品液面即将在柱面上消失时，沿管壁小心滴加石油醚3-5滴，冲洗粘在管壁上的有色物质。

如此重复操作3-4次，直至管壁冲冼干净为止。

随后，在管内加入尽可能多的石油醚进行洗脱，第一步收集到的洗脱液为黄色。

待洗脱液清亮无色后用石油醚：丙酮=3：2（V/V）的混合液洗脱，第二步收集到的洗脱液为红色。

最后用丙酮将前两步不能洗脱的剩余组分洗脱下来。

分别收集三步洗脱液，用作薄层色谱检测。

3.类胡萝卜素的薄层色谱检测
对前面得到的类胡萝卜素样品以及柱色谱分离得到的样品分别进行薄层分析，以检查柱色谱分离效果。

薄层层析板预先用硅胶G制备并活化（110℃，1小时），展开剂为石油醚（60~90℃）：丙酮=3：2（V/V）。

薄层分离后观察斑点位置，计算各斑点的R f值，并明确各斑点归属。

在本实验条件下，薄层检测结果为：β-胡萝卜素，黄色，R f值为0.89；番茄红素，深红色，R f值为0.84。

五、修改完善后的实验
类胡萝卜的提取做出修改后，方法如下：
①称取0.3g番茄（或胡萝卜）干粉，置于干燥的研钵中，加入2ml石油醚研磨，以利提取完全。

未研磨细之前，若石油醚挥发，应补加2ml继续研磨。

②将研钵中的番茄细粉转移到干燥的50ml烧瓶中，用5ml石油醚洗涤研钵和研钵锤，洗涤液一并加入烧瓶中，回流10min。

冷却至室温，倾出提取液至另一干燥的50ml的烧瓶中。

③水浴加热，小心蒸馏，浓缩提取液至1ml。

所得的浓缩液即为类胡萝卜素样品。

类胡萝卜素的柱色谱分离和薄层色谱检验仍按上述设设计。

六、思考题
根据本实验结果，试提出从植物材料中提取分离脂溶性色素和水溶性色素的一般流程。

脂溶性色素：材料破碎有机溶剂萃取浓缩分离检测
水溶性色素：材料破碎合适pH的酸、碱溶液或亲水性有机溶剂（如乙醇）萃取蒸馏分离纯化检测。