菠菜的提取与分离.docVIP

题 目：菠菜色素的提取与分离 姓 名: 王祖喜 学 号：20101105977 学 院：生命科学与技术学院 专 业：生物技术 年 级：2010级 班 级：1班 指导老师：张永明 时 间：2013年5月20日 菠菜色素的提取与分离 内蒙古师范大学生命科学与技术学院2010级生物技术1班 王祖喜 指导教师 张永明 摘 要:本实验用研钵和体积比为 7:3 石油醚-乙醇提取色素, 使用硅胶柱层析法对叶绿素、胡萝卜素和叶黄素进行分离。实验结果表明，所提取的结果与实际结果极为接近。 关键字:色素；石油醚-乙醇；硅胶柱层析法 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, 必威体育精装版研究报道, 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[1]. 本文采用硅胶柱层析的方法分离色素。 1 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(C55 H72O5N4Mg) 和叶绿素 b(C 55H7０O6N4Mg) ，其差别仅是 a 中一个甲基被 b 中的甲酰基所取代。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 a-, β - 和γ - 胡萝卜素，其中β - 异构体含量最多，也最重要。在生物体内，β - 体受酶催化氧化即形成维生素 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。 本实验从菠菜中提取上述几各色素，并通过柱层析进行分离。整个实验的工艺流程为：菠菜→研磨离心→菠菜汁→石油醚乙醇萃取→萃取液→纯水洗涤、无水硫酸钠干燥→石油醚浸膏→柱层析→色带→洗脱→色素回收[2]。 硅胶柱层析的流程为: 层析柱准备→装柱→柱平衡→上样→色素洗脱[2]。 2 实验仪器、试剂与材料 2.1 实验材料 购买于东瓦窑菜市场的新鲜菠菜。 2.2 试剂与仪器 试剂：硅胶，乙醇，丁醇, 石油醚（60~90℃），丙酮，蒸馏水。 仪器：研钵，离心机，三角瓶，试管，层析柱，移液管，洗耳球，洗瓶，烧杯，电子天平，剪刀，铁架台。 3 实验方法 3.1 菠菜色素的提取 称取2g 洗净后的新鲜的菠菜叶，用剪刀剪碎后放入研钵，充分研磨后加入约15mL 7:3（体积比）的石油醚/乙醇混合液，搅拌继续研磨约2min，然后用离心机离心分离（3500rpm，5min）菠菜汁，弃去滤渣。将滤液转入分液漏斗，加入30mL水萃取洗涤（分两次，每次15mL），以彻底除去萃取液中的乙醇。洗涤时要轻轻旋荡，防止产生乳化。处于上层的石油醚层用无水硫酸钠干燥后滤入试管。 3.2 装住 取一支洁净干燥的层析柱，从柱口小心装入活性硅胶（160-200目，于100-110℃ 活化2小时），边装边轻轻敲打层析柱，使填装紧密均匀，直至硅胶粉柱高达8厘米时为止。然后在柱顶再加上一层0.5cm高的海沙。将此层析柱固定在铁架台上。 3.3 上样 预先准备好的提取液0.5ml，小心加入层析柱上端（用胶头滴管加入），打开下阀，待提取液完全进入层析柱之后关闭下阀。 3.4 洗脱 待色素全部进入柱体后，在柱顶小心加洗脱剂石油醚/丙酮溶液 8:2 （体积比）。打开活塞，让洗脱剂逐滴流出，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，取一锥形瓶收集，得橙黄色溶液，它就是胡萝卜素。再用石油醚-丙酮 5:5 （体积比）作洗脱剂，分出第二个黄色带，并欧诺个另一锥形瓶收集，它是叶黄素。最后用用丁醇/乙醇/水 3:1:1 （体积比）洗脱叶绿素 a （蓝绿色