余正波 菠菜色素分離論文

1、內(nèi)蒙古師范大學(xué)20135201菠菜色素的提取與分離Extrctionssisolationofpigmentsfromspinach余正波內(nèi)蒙古師范大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院呼和浩特010020摘要：本實(shí)驗(yàn)用研缽和體積比為7:3石油醚乙醇提取色素，使用硅膠柱層析法對(duì)葉綠素、胡蘿卜素和葉黃素進(jìn)行分離，以此了解天然物質(zhì)分離提純方法，了解柱層析的基本原理，掌握柱層析的操作技術(shù)。關(guān)鍵詞：菠菜色素石油醚乙醇分離硅膠柱層析菠菜中含有胡蘿卜素、葉黃素和葉

2、綠素等色素。葉綠素是植物進(jìn)行光合作用所必需的催化劑，主要以葉綠a和葉綠素b兩種形式存在。胡蘿卜素具有三種異構(gòu)體，其中β胡蘿卜素除具有維生素A的生理活性，作為維生素A使用外，還能清除體內(nèi)自由基，提高人體免疫力，延緩細(xì)胞和機(jī)體衰老。葉黃素是一種類胡蘿卜素，是天然的食品色素和食品營(yíng)養(yǎng)劑，具有明顯的抗氧化、抗衰老和抗突變等生物活性此次實(shí)驗(yàn)采用硅膠柱層析對(duì)色素進(jìn)行分離純化。1實(shí)驗(yàn)部分1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)綠色植物色素的提取和分離，了解天然物質(zhì)分離提純

3、方法；了解柱層析的基本原理，掌握柱層析的操作技術(shù)。1.2實(shí)驗(yàn)原理通過(guò)柱色譜分離操作，加深了解微量有機(jī)物色譜分離鑒定的原理。綠色植物如菠菜葉中含有葉綠素（綠）、胡蘿卜素（橙）和葉黃素（黃）等多種天然色素。葉綠素存在兩種結(jié)構(gòu)相似的形式即葉綠素a(C55H72O5N4Mg)和葉綠素b(C55H7O6N4Mg)，其差別僅是a中一個(gè)甲基被b中的甲酰基所取代。它們都是吡咯衍生物與金屬鎂的絡(luò)合物，是植物進(jìn)行光合作用所必需的催化劑。植物中葉綠素a的含量

4、通常是b的3倍。盡管葉綠素分子中含有一些極性基團(tuán)，但大的烴基結(jié)構(gòu)使它易溶于醚、石油醚等一些非極性的溶劑。胡蘿卜素（C40H56）是具有長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)的共軛多烯。它有三種異構(gòu)體，即aβ和γ胡蘿卜素，其中β異構(gòu)體含量最多，也最重要。在生物體內(nèi)，β體受酶催化氧化即形成維生素A。目前β胡蘿卜素已可進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，可作為維生素A使用，也可作為食品工業(yè)中的色素。葉黃素（C40H56O2）是胡蘿卜素的羥基衍生物，它在綠葉中的含量通常是胡蘿卜素的兩倍。與胡蘿卜

5、素相比，葉黃素較易溶于醇而在石油醚中溶解度較小。內(nèi)蒙古師范大學(xué)20135203為了保持吸附柱的均一性，應(yīng)該使整個(gè)吸附劑浸泡在溶劑或溶液中，即從第一次注入石油醚起直至實(shí)驗(yàn)完畢，絕不能讓柱內(nèi)液體的液面降至沙層之下。否則當(dāng)柱中溶劑或溶液流干時(shí)，會(huì)使柱身干裂。若再重新加入溶劑，會(huì)使吸附柱的各部分不均勻而影響分離效果。2.結(jié)果與分析2.1實(shí)驗(yàn)結(jié)果胡蘿卜素在層析柱中首先分離得到，葉黃素次之，葉綠素最后得到。并且提取的胡蘿卜素為橙黃色，葉黃素為黃色，

6、葉綠素a為藍(lán)綠色，葉綠素b為黃綠色。2.2實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表明，采用果膠柱層析法分離植物色素與真實(shí)結(jié)果極為接近，并且操作簡(jiǎn)單。因此，其有利于學(xué)生掌握該柱層析的操作技術(shù)，也有助于加深了解微量有機(jī)物色譜分離鑒定的原理和更深刻了解天然生物色素的提純方法。吸附色譜法是混合物隨流動(dòng)相通過(guò)吸附劑時(shí)，由于吸附劑對(duì)不同物質(zhì)有不同的吸附力而使混合物分離的方法。溶劑流經(jīng)吸附劑時(shí)發(fā)生無(wú)數(shù)次吸附和脫附的過(guò)程，吸附強(qiáng)的組分移動(dòng)得慢留在柱的上端，吸附弱的組分移動(dòng)得快在

7、柱的下端，從而達(dá)到分離的目的。柱色譜流動(dòng)相叫洗脫劑，其極性的大小直接影響實(shí)驗(yàn)的效果。極性大的洗脫劑洗脫能力大，因此可先用極性小的洗脫液，將吸附能力弱的組分洗脫下來(lái)，然后換用極性大的洗脫劑，將吸附能力強(qiáng)的組分從吸附柱中洗出。由于化合物的吸附性與它們的極性成正比，化合物分子中含有極性較大的基團(tuán)時(shí)，吸附性也較強(qiáng)。因此，在洗脫過(guò)程中極性小的組分先被洗出.所以菠菜中色素的極性為胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b，即胡蘿卜素首先被洗脫下來(lái)。圖1色素在層