菠菜色素的提取和分离方案

菠菜色素的提取和分离

摘要：利用石油醚和乙醇的混合溶剂浸泡磨碎的菠菜叶，提取其中的色素成分，再用抽滤的方法排出色素，再通过色层分析法进行分离，该实验用了薄层层析与硅胶柱层析，分离后对得到的6种色素进行了定量研究。

关键字：菠菜色素、柱层析、定量分析

前言：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，添加于胶姆糖中还可以消除口臭，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。也可以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羧基衍生物，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。

一．实验部分

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

二．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20cm10cm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9l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。

四、实验记录

五、结果与讨论

Rf值计算

色素种类胡萝卜素叶绿素叶黄素

Rf值

参考文献

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