菠菜色素的分离与提纯

菠菜色素的分离与提纯（设计实验）
邝力
肇庆学院化学化工学院化学现代分析与测试技术
10化学
摘要以微型实验为手段,以丢弃的菠菜叶为原料,以石油醚和乙醇为溶剂从中提取天然的B2胡萝卜素、叶黄素、叶绿素。

通过本次试验了解结构决定性质及相似相容性原理，并进一步了解叶绿素、胡萝卜素、叶黄素的极性大小。

关键词菠菜叶菠菜色素有机溶剂提取与分离层析
前言部分
菠菜叶中含有叶绿素、胡萝卜素、和叶黄素等多种天然色素. 叶绿素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. 胡萝卜素的三种异构体中B-异构体具有维生素A 的生理活性, 可代替维生素A 使用, 也可作为食品工业中的色素使用, 最新研究报道, B-胡萝卜素还有防癌功能. 叶黄素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. 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
本实验利用不同的溶剂进行洗脱, 从而达到从菠菜中分级提取色素的目的。

1 实验部分
1.1 试剂与仪器
仪器：研钵、布氏漏斗、圆底烧瓶、100 mL层析柱
试剂：硅胶G 95%的乙醇石油醚（60-90℃）丙酮乙酸乙酯菠菜叶
干燥剂饱和食盐水
1.2实验步骤
菠菜色素提取
取20 g 洗净且用滤纸吸干的新鲜菠菜叶, 用剪刀剪碎并与20 mL乙醇拌匀, 在
研钵中研磨约5 min, 然后用布氏漏斗轻微抽滤, 弃去滤液. 将菠菜汁放回研钵, 适当研磨, 用10mL 石油醚-乙醇混合液( 体积比为3∶2) 萃取2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饱和盐水洗涤2次，以除去萃取液中的甲醇 ( 洗涤时轻轻振荡, 以防止乳化) , 弃去盐水-甲醇层. 石油醚层用无水硫酸钠干燥后倾至圆底烧瓶。

◆薄层层析
点样：将上述浓缩液用毛细管点在硅胶G的预制板上
展开：分别下部浸入在20mL石油醚-乙酸乙酯混合液(体积比为3∶2)和石油醚-乙酸乙酯混合液(体积比为3∶1)展开剂中，罩上表面皿。

待展开剂上什至规定高度时，取出层析板，在空气中晾干，用铅笔做出笔记。

比较不同展开剂的展开效果。

◆柱层析
1.装柱：在20cm*10cm的层析柱中，加适量石油醚。

在烧杯中加入30mL石油
醚和10g硅胶混合，缓缓加入层析柱中，必要时用装在玻璃棒上的橡皮塞轻轻的在层析柱的周围敲击，使吸附剂装的平整致密。

柱中溶剂面高度，由下端活塞控制不是满溢，更不能低于吸附剂表面。

2.过柱：装完后，上面再用一层圆形滤纸覆盖，打开下端活塞，放出溶剂，
直到高出硅胶表面1mm-2mm为止（注意任何情况下，硅胶表面不能露出液面）。

将上述菠菜色素的浓缩液，用滴管小心滴加到层析柱顶部。

加完后，打开下端活塞，让液面下降到柱面以下1mm左右，关闭活塞，加数滴石油醚，打开活塞，使液面下降，经过几次反复，使色素全部进入柱体。

3.洗脱：待色素全部进入柱体内，在柱顶心加入约1.5cm高度的洗脱（石油
醚-乙酸乙酯溶液（3:1体积比）），然后缓缓滴加石油醚-乙酸乙酯溶液（3:1体积比），层析即开始进行，用锥形瓶收集。

当第一个有色成分即将滴出时，取另一个锥形瓶收集，橙黄色溶液，它就是胡萝卜素。

用石油醚-乙酸乙酯溶液（3:2体积比）洗脱叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b(黄绿色)。

2.结果与讨论
✧分离
薄层色谱是一种很好的分离、纯化、鉴定有机化合物的重要方法之一，尤其是对于微量分析，根据展开剂不同，可以确定各色素的极性强弱。

菠菜色素中各种色素的比移值Rf大小为：胡萝卜素> 叶黄素>叶绿素，按此顺序它们的非极性依次减弱．薄层色谱分离的灵敏度不但很高，而且同时为柱层色谱法洗脱剂的选择提供了很好的参考价值.
柱层色谱分离的关键是洗脱剂的选择，而洗脱剂的选择根据化合物的极性而定，胡箩b素极性最小，因此胡萝b素的洗脱剂用极性较小的9：l的石油醚一丙酮溶剂效果较好．
比较两种分离方法，薄层色谱分离效率高、灵敏度高、快捷，适用于微量分析，而柱色谱分离得不是很彻底，但适用于较多量样品分离．
✧影响层析效果的因素
（1）柱高在其它条件相同时，层析柱高度应该合适才能使分离效果更好，层析柱过高，会造成色谱分散，颜色不明显，分离效果不理想；层析柱过低，色谱不整齐，效果也不好。

（2）萃取液的数量石油醚与乙醇的混合溶液一般在15～ 25 mL 较好。

过少萃取的色素少, 层析效果不好; 过多, 则浪费药品, 而且液体与容器接触面增大, 许多色素易粘在容器表面, 效果也不好。

（3）其它因素如洗涤时不要激烈振荡；抽滤时不要过多用力，把混合液连同菠菜汁液全部挤出，这样会导致不能分层；层析柱要竖直，紧密, 不要出现断层, 否则分离效果不好。

浓缩液应该保持在1～ 2mL , 过多会造成色谱分散, 过少会造成色谱不整齐。

3.结论
通过本实验设计，我们知道吸附剂的选择，溶剂的选择与用量等对实验现象有直接影响。

此外，菠菜的新鲜与否，研磨时间长短，过滤程度如何，洗脱是否彻底都会产生不同的实验现象。

参考文献
李好样等太原师范学院学报菠菜色素的提取与分离
黄世英理论探新蔬菜色素的提取与分离。