辣椒红素的提取、分离及鉴定

红辣椒中辣椒红素的提取、分离及鉴定

一、实验目的

1、学习从红辣椒中提取辣椒红素的原理和方法。

2、掌握萃取、干燥、浓缩、薄层层析、柱层析等基本操作。

3、学习色谱分离方法的原理与操作，学习红外光谱鉴定有机化合物的方法。

二、实验原理

红辣椒中含有辣椒红素、辣椒玉红素和β-胡萝卜素等几种色泽鲜艳的色素，其中以辣椒红素为主。这几种物质都是由8个异戊二烯单元组成的四萜类化合物，难溶于水和乙醇，易溶于石油醚、氯仿和二氯甲烷。最大吸收波长λmax=470nm。在实验室中，常用二氯甲烷作溶剂从红辣椒中提取辣椒红素。二氯甲烷沸点为39.8℃。

用二氯甲烷提取的物质除上述几种物质外还有辣椒素等，可利用辣椒红色素易于溶于正己烷而辣椒素较难溶于正己烷的性质将两者进行分离。得到辣椒红素、辣椒玉红素和β-胡萝卜素等的混合物，可通过薄层层析和柱层析将它们分离。在薄层层析中，有三个斑点，R f值约为0.6的较大红色斑点为辣椒素，R f值稍大的较小红色斑点为辣椒玉红素，R f值最大的黄色斑点是β-胡萝卜素。

柱层析时，以硅胶为吸附剂，以二氯甲烷为洗脱剂可比较容易得将3种物质分开。

最后，用红外光谱仪做辣椒红素的红外光谱图，并将它与标准谱图比较，便可证明所得到的主要物质是否为辣椒红素。下图为辣椒红素的标准红外光谱图。

三、仪器、试剂及实验材料

1、仪器：50m圆底烧瓶1个、25ml锥形瓶3个、50ml量筒、50ml烧杯2个、研钵、载玻片、球形冷凝管、层析板、层析缸、层析柱、抽滤瓶、布氏漏斗、蒸馏装置一套。

2、实验材料及试剂：干红辣椒、二氯甲烷、正己烷、硅胶G、硅胶（60~200目）。

四、实验步骤

1、预处理：称5g干红椒，将干红辣椒去蒂、去籽，研磨成粉末。

2、色素提取：装好回流装置。在50ml 圆底烧瓶中，加入3g磨细的红辣椒粉和25ml 二氯甲烷，再放2粒沸石，回流30min。冷却至室温后抽滤，除去固体物，得鲜红色滤液。将滤液用蒸馏法蒸去溶剂，即得粗产品。

3、制备层析板：取4块载玻片（7.5cm×2.5cm）,洗净后用蒸馏水淋洗，再用少量乙醇淋洗，晾干；在50ml烧杯中加6ml水和3g硅胶G,用玻璃棒搅匀（切勿剧烈搅拌，以防带入气泡，影响薄板质量）。迅速将调好的匀浆倒在两块玻璃板上，拿住玻片的两端，前后左右轻轻摇晃，使匀浆均匀铺在玻片上。将铺好的薄层板水平放置晾干，然后放入烘箱，缓慢升温至110℃，恒温半小时后取出放在干燥器中备用。

4、薄层层析分离：取少量粗产品放入小试管中，加入10滴二氯甲烷溶解，用毛细管取此溶液在硅胶G板上点样，斑点直径不超过0.2cm，再将此板放入盛有二氯甲烷展开剂的层析缸中进行层析。当展开剂达到该板的指定前沿时，取出层析板，用吹风机吹干或晾干，将该板与红辣椒色素的薄层色谱图比较，并计算辣椒红素的R f值。

5、柱层析分离：取12g硅胶（60~200目）放入小烧杯中，加入适量的二氯甲烷搅拌均匀后，装填到层析柱中，在装入0.5~1cm厚的无水硫酸钠，并使柱中二氯甲烷液面高于硫酸钠的上表面。打开层析柱活塞，慢慢放出二氯甲烷，当液面降至硫酸钠上表面时关闭活塞，用长滴管加入已用二氯甲烷溶解好的粗色素，上样时色带要窄，并避免样品溶液粘附在层析柱的内壁，上样后用二氯甲烷洗脱。随着洗脱的进行清晰地看到3个谱带，由下至上依次为β-胡萝卜素、辣椒玉红素和辣椒红素。分别用3个25ml锥形瓶收集流出液，其中第三个锥形瓶内为辣椒红素。

6、辣椒红素的鉴定：

（1）最大吸收波长λmax:取上述辣椒红素溶液5滴于一试管中，加入5ml正已烷，并以正已烷为空白在紫外分光光度计上测其不同波长下的吸光度，找出其λmax。

（2）红外光谱：取上述辣椒红素溶液少量，在红外光谱仪上做红外光谱图，并将谱图与标准辣椒红素红外光谱图作比较。