从红辣椒中分离红色素剖析

从红辣椒中分离红色素

一、实验目的

1、了解分离天然化合物的技术与方法；

2、了解红辣椒所含色素的种类，掌握红色素的分离方法；

3、了解薄层色谱板和色谱柱的制作方法，掌握薄层色谱和柱色谱分离的一般步骤。

二、实验原理

色素作为一种着色剂，广泛应用于食品、化妆品等与日常生活密切相关的行业。天然植物色素与人工合成色素相比，因其原料来源充足，对人体无毒副作用，日益受到人们的重视，有着广阔的发展前景。红辣椒是辣椒Capsicum annum的成熟果实,含有几种色泽鲜艳的色素，主要为红色素。红辣椒色素以其色泽鲜艳、稳定性好而广泛作为食品着色剂，因此，研究红辣椒色素中红、黄色素的提取、分离和分析方法，将具有重要的现实意义和社会意义。

物质提纯方法主要包括萃取法，色谱分离法和蒸馏法。

萃取法的原理：利用物质在两种互不相溶（或微溶）溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提取或纯化目的的一种操作。自固体中萃取化合物，通常是用长期浸出法，靠溶剂长期的浸润溶解而将固体物质中的需要成分浸出来。萃取溶剂的选择，应根据被萃取化合物的溶解度而定，同时要易于和溶质分开，所以最好用低沸点溶剂。每次使用萃取溶剂的体积一般是被萃取液体的1/5～1/3，两者的总体积不应超过分液漏斗总体积的2/3。

色谱分离法的原理：根据样品混合物各组分在不同的两相（固定相和流动相）中溶解、解析、吸附、脱附，或其它亲和作用性能的差异，当两相作相对运动时，使各组分在两相中反复多次受到上述各作用力的不同而以不同的速度在固定相上移动，从而得到互相分离。柱色谱（柱上层析）常用的有吸附色谱和分配色谱两类。吸附色谱常用氧化铝和硅胶作固定相；而分配色谱中以硅胶、硅藻土和纤维素作为支持剂，以吸收较大量的液体作固定相，而支持剂本身不起分离作用。吸附柱色谱通常在玻璃管中填入表面积很大经过活化的多孔性或粉状固体吸附剂。当待分离的混合物溶液流过吸附柱时，各种成分同时被吸附在柱的上端。当洗脱剂流下时，由于不同化合物吸附能力不同，往下洗脱的速度也不同，于是溶质在柱中自上而下按对吸附剂的亲和力大小分别形成若干色带，再用溶剂洗脱时，已经分开的溶质可

以从柱上分别洗出并收集。

薄层色谱法简称TLC，是一种微量、快速、简单的分析分离方法。将吸附剂均匀地涂在玻璃板上作为固定相，经干燥活化后点上样品，以具有适当极性的有机溶剂作为展开剂（即流动相）。当展开剂沿薄层展开时，混合样品中易被固定相吸附的组分（即极性较强的成分）移动较慢，而较难被固定相吸附的组分（即极性较弱的成分）移动较快。经过一定时间的展开后，不同组分彼此分开，形成互相分离的斑点。它不仅适用于少量样品（几到几十微克甚至0.01微克）的分离，而且也适用于较大量样品（可达500毫克）的纯化。此法对于挥发性较小，或在较高温时易变化而不能用气相色谱法分析的物质特别适用。薄层色谱也可用于鉴别某些有机物。

三、仪器及试剂

仪器：100 ml圆底烧瓶、薄层色谱板、色谱柱、广口瓶

试剂：二氯甲烷、乙醇等

四、实验步骤

1、粗红色素的制取

称取3g红辣椒研碎放入100ml的圆底烧瓶中，加入20ml二氯甲烷和沸石，加热回流30分钟。然后冷却抽滤，滤液用水浴蒸至干，即是粗红色素。

2、粗红色素的薄层层析分析

（1）薄层板的制备：铺板方法有平铺法和倾注法两种，通常使用倾注法。将调好的匀浆等量倾注在两块洗净、晾干的玻璃片上。用食指和拇指拿住玻片两端，前后左右轻轻摇晃，使流动的匀浆均匀地铺在玻璃片上，且表面光洁平整。把铺好的薄板水平放置晾干，再移入烘箱内加热活化，调节烘箱缓缓升温至110℃恒温半小时，取出放在干燥器中冷却备用。（2）点样：取薄层板，在其一端离边沿1.0厘米处用软铅笔轻轻划一点样线。点样时应选择管口平齐的玻璃毛细管，吸取少量所制得的粗红色素置小锥形瓶中，再加5~10滴二氯甲烷配成溶液（也可取上述滤液），以毛细管取溶液点样，轻轻接触薄层板点样处，如一次点样不够，可待样品溶剂挥发后，再点数次，但应控制样品的扩散直径不超过2毫米。

（3）展开：薄层色谱需要在密闭的容器中展开（层析缸或广口瓶），将配好的展开剂（石油醚/乙酸乙酯1：2）倒入层析缸（液层厚度约为0.5厘米）。将点好样品的薄层板放入缸内，点样一端在下（注意样品点必须在展开剂液面之上）。盖好缸盖，此时展开剂即沿薄层上升。当展开剂前沿上升到距薄层板顶端1厘米左右时，取出薄层板，尽快用铅笔标出前沿位置，然后置通风处晾干，或用吹风筒吹干。

（4）Rf值的计算：Rf值也是有机化合物的物理常数。当实验条件严格控制时，每种化合物在选定的固定相和流动相体系中有特定的Rf值。因此可利用薄层色谱进行化合物的鉴定。一个化合物在薄层板上升的高度与展开剂上升的高度的比值称为该化合物的Rf值：化合物移动的距离/展开剂移动的距离。

3、粗红色素的柱层析分离

（1）装柱。可以湿柱，也可以干柱。用干法装柱，将8克硅胶（100~200

目）装填到以装有10ml二氯甲烷的带旋塞的滴管或层析柱中就，排出

气泡，添匀添平，再加少许干净的砂粒（约3min）。然后旋开旋塞放出

部分二氯甲烷使其液面降至砂层的上层面。用湿法装柱，将8克硅胶用

二氯甲烷调成糊状后，徐徐倒入柱中，用橡皮塞轻轻敲打色谱柱下部，

使填装紧密，当装柱至3/4时，再在上面加一层厚0.5cm的石英砂，操

作时一直保持上述流速注意不能使液面低于砂子的上层。

（2）加样品。当溶剂液面刚好流至石英砂面时，立即沿柱壁加入1ml

粗提的辣椒红溶液，当此溶液流至接近石英砂面时，立即用二氯甲烷洗

下管壁的有色物质，如此连续2～3次，直至洗净为止。上柱子就是样

品层比较薄，这样相对的减小了分离的难度。

（3）洗脱。用二氯甲烷淋洗（脱）色素（层析柱中会出现色环）。以二氯甲烷为溶剂洗脱，控制流出速度如前。整个过程都应有洗脱剂覆盖吸附剂。β胡萝卜素因极性小首先向下移动，极性较大的叶绿素、叶黄素和辣椒红色素则留在柱的上端，形成不同的色带。当最先下行的色带快流出时，更换另一接受瓶，继续洗脱，至滴出液近无色为止，再换一接受瓶。收集洗脱液每份2ml，当红色素洗脱后，可停止淋洗（也可继续淋洗出第二组分黄色素再停）。将含有相同组分的溶液合并蒸至干纯红色素（或黄色素）。

（4）回收洗脱液。