菠菜中色素的提取分离

菠菜中色素的提取分离 菠菜中的色素提取、分离及鉴定 一、实验目的 1、通过绿色植物色素的提取,学习天然物质的提取方法, 2.了解菠菜中主要色素的基本性质,通过菠菜色素的提取和分离,了解天然物质分离提纯方法及原理 3、通过薄层色谱分析,掌握有机物色谱分析的原理和方法。 二.实验原理 绿色植物如菠菜叶中含有叶绿素,绿,、胡萝卜素,橙,和叶黄素,黄,等多种天然色素。 叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素a(C55H72O5N4Mg)和叶绿素b(C55H70O6N4Mg),其差别仅是叶绿素a中一个甲基被甲酰基所取代从而形成了叶绿素b。它们都是吡咯衍生物与金属镁的络合物,是植物进行光合作用所必需的催化剂。植物中叶绿素a的含量通常是b的3倍。尽管叶绿素分子中含有一些极性基团,但大的烃基结构使它易溶于醚、石油醚等一些非极性的溶剂。 胡萝卜素,C40H56,是具有长链结构的共轭多烯。它有三种异构体,即-胡萝卜素、β-胡萝卜素和γ-胡萝卜素,其中β-胡萝卜素含量最多,也最重要。在生物体内,β-胡萝卜素受酶催化氧化形成维生素A。目前β-胡萝卜素已可进行工业生产,可作为维生素A使用,也可作为食品工业中的色素。 叶黄素,C40H56O2,是胡萝卜素的羟基衍生物,它在绿叶中的含量通常是胡萝卜素的两倍。与胡萝卜素相比,叶黄素较易溶于醇而在石油醚中溶解度较小。 色谱法是一种物理的分离方法,其原理是利用混合物中各成分的物理化学性质的差异,当选择某一条件使混合物中各成分流过支持剂或吸附剂时,各成分可因其物理性质不同而分离。分离效果的好坏关键在于条件的选择。 薄层色谱是在玻片上涂布固体吸附剂,利用样品对固体吸附剂的吸附能力不同,选择对样品溶解,解附,能力不同的溶剂,将混合物各成分按照极性大小 不同随溶剂前进速度不同而分开的方法。 应用,薄层色谱可以用来分离、鉴别化合物,也可以用于跟踪反应进程。 Rf值与分子结构的关系 Rf值越大,样品与固体吸附剂吸附越紧,即样品与固体吸附剂分子间作用力越大,说明样品极性越强或分子量越大。 本实验利用有机溶剂将菠菜中的色素浸提出来,利用柱层析和薄层层析法将色素分离开来,根据各色素的颜色、分子极性与Rf值的关系、吸收光谱、荧光对分离出的色素进行鉴定归属,讨论结构对Rf值、吸收光谱的影响。 三、主要试剂及主、副产物的物理常数 溶解度 名称 分子性状 相对密熔点 沸点 水 醇 醚 量 度 无色透明液0.64-0.-37 40-80 不溶 溶 溶 石油醚 体,有煤油气66 味 乙醇 46.07 无色透明液0.79 -114.78.4 溶 溶 溶 体,易挥发,3 有刺激性 58.08 无色液体,易0.8 -94.7 56.5 溶 溶 溶 丙酮 挥发,辛辣甜 味 58.44 无色透明立方2.130 801 1413 溶 饱和氯晶体,白色粉 化钠 末,味咸 无水142.0白色粉末,无 884 1700 溶 不溶 NaSO4 臭,味咸 4 四、主要试剂规格及用量 名称 规格 用量 摩尔数 5g 菠菜叶 五、实验装置 六、实验步骤 称取5克洗净晾干水分的新鲜的菠菜叶,用剪刀剪碎,放在锥形瓶中,加入30 mL 2,1,v/v,的石油醚和乙醇混合溶剂,浸没菠菜叶片,用玻棒搅动数分钟,以利于菠菜叶的细胞破裂,色素浸出。布氏漏斗抽滤,将菠菜汁转入分液漏 斗,分去水层,分别用等体积的饱和食盐水和蒸馏水洗涤两次,以除去萃取液中的乙醇,洗涤时要轻轻旋荡,以防止产生乳化,。弃去水-乙醇层,石油醚层用无水硫酸钠干燥后滤入锥型瓶,置于暗处备用。 用吸管吸取菠菜萃取液,小心慢慢滴在制铺好的薄层板上,滴入在硅胶板上的萃取液要成一条直线,直线离板下沿约1.5~2厘米,晾干。放入装有2,1.5,2的石油醚-丙酮-苯,v/v,混合展开剂的层析缸内,于暗处室温展开,得五条色带。取出,待溶液挥发后,测量各色带及溶剂前沿到原点的距离,计算Rf值。 七、实验数据 溶剂前沿至原点中心的距离/cm: 菠菜叶片色素色谱分析数据 编号 颜色 溶质的最高浓度中心至 Rf值 原点中心的距离 1 2 3 4 5 八、思考与讨论 1. 薄层的展开为什么要在密闭容器中, 答,展层剂易挥发,所以在密闭容器中防止展层剂挥发。 2. 点样时如样品斑点过大有什么坏处,若将样品斑点浸入展开剂中会有什么后果, 答,因溶液太稀或样点太小,可重复点样.但应在每次点样的溶剂挥发后,方可重点,以防样点被溶解掉.点样过大易造成拖尾,扩散等现象,影响分离效果,若将样品斑点浸入展开剂中,会无法确定展开剂上升高度,即无法求得Rf值和准确判断各组分在薄层板上的相对位置. 3. 比较叶绿素、胡萝卜素、叶黄素三种色素的极性,说明为什么胡萝卜素在氧化铝中移动最快,