菠菜中提取叶绿素

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1、实验菠菜色素的提取和色素分离(extractionofpigmentsfromspinachandchromagraphicisolation)【实验目的】(1)通过绿色植物色素的提取和分离,了解天然物质分离提纯方法;(2)通过薄层色谱分离操作,加深了解微量有机物色谱分离鉴定的原理;(3)从菠菜中提取出叶绿素、胡萝卜素、叶黄素等色素并加以分离。【实验原理】色谱法利用混合物中各组分在某一物质中的吸附或溶解性能(即分配)的不同,或其它亲和作用性能的差异,使混合物的溶液流经该种物质,进行反复的吸附或分配等作用,从而将各组分分开。薄层色谱法是其中一种微量

2、快速的分析分离方法。它具有灵敏、快速准确等优点。薄层色谱属于固-液吸附层析的类型。通常是把吸附剂放在玻璃板上成为一个薄层,作为固定相,以有机溶剂作为流动相。实验时,把要分离的混合物滴在薄层板的一端,用适当的溶剂展开。当溶剂流经吸附剂时,由于各物质被吸附的强弱不同,就以不同的速率随着溶剂移动。展开一定时间后,让溶剂停止流动,混合物中各组分就停留在薄层板上显示出一个个色斑的色谱图。若各组分无色,可喷洒一定的显色剂使之显色(如图)。混合物中各物质在薄板上随溶剂移动的相对距离称为比移值(Rf值)。如下图中:              (a)原板(b)已展

3、开层析板图 薄层色谱装置图      图 薄层色谱效果图在一定条件下,各物质具有一定的Rf值。不同物质在相同条件下,具有不同的Rf值。因此,可利用Rf值对物质进行定性鉴定。但物质的Rf值常因吸附剂的种类和活性、薄层的厚度、展开剂及温度等的不同而异。所以在鉴定样品时,常用已知成分作对照试验,在同一个薄层板上进行层析,然后通过Rf值的比较,对物质作定性鉴定。根据斑点的面积大小和颜色的深浅的标准物的对照下还可进行定量。化合物的吸附性与其极性成正比,化合物分子中含有极性较大的基团时吸附性也较强。展开剂(溶剂)的极性越大,则对化合物的洗脱力越大,则Rf越大

4、(如果样品在溶剂中有一定的溶解度)。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。本实验从菠菜中提取上述几各色素,并通过薄层层析进行分离。3叶绿素存在两种结构相似的形式——叶绿素a(C55H72O5N4Mg)以及叶绿素b(C55H70O6N4Mg),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

5、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。叶绿素a(R=CH3)叶绿素b(R=CHO)β-胡萝卜素(R=H)叶黄素(R=OH)维生素A【实验试剂】20g菠菜叶,20mL甲醇,40mL石油醚(60~90℃)-甲醇(3:2)溶液,

6、硅胶G,0.5%羧甲基纤维素钠,无水硫酸钠,石油醚-丙酮(8:2),石油醚-乙酸乙酯(6:4)【实验步骤】1、薄层板的制备取四块显微载玻片,洗净晾干。在小烧杯中,放置3.0g硅胶,逐渐加入0.5%羧甲基纤维素钠水溶液6~7mL,调成均匀的糊状,其稀稠为在震动下可流动,倒在洁净的载玻片上,用食指和拇指拿住玻璃板,前后左右振摇、摆动,并不时转动方向,制成薄厚均匀、表面光洁平整、无气泡的薄层板,厚度为0.25~1.0mm。涂好后的硅胶G薄层板置于水平的玻璃板上,在室温下放置0.5h后(注意:室温放置必须使玻板干透,否则会出现断裂现象),放入烘箱中缓慢升

7、温至110℃,恒温0.5~1h后取出,稍冷备用。2菠菜色素的提取称取20g洗净用滤纸吸干的的新鲜(或冷冻)的菠菜叶,用剪刀剪碎并与20mL甲醇拌匀,在研钵中研磨约5min然后用布氏漏斗抽滤菠菜汁,弃去滤液。将菠菜汁放回研钵,每次用20mL3:2(体积比)的石油醚-甲醇混合液萃取两次,每次需加以研磨充分并且抽滤。3注意:因石油醚易挥发,抽滤时先倒少许清液浸润滤纸,抽滤时真空度不要太大!合并滤液,用吸管取上层深绿色萃取液,转入分液漏斗,每次用10mL水洗涤两次,以除去萃取液中的甲醇。洗涤时要轻轻旋荡,以防止产生乳化。弃去水—甲醇层,石油醚层用无水硫酸

8、钠干燥30min后,滤入圆底烧瓶(勿将干燥剂滤入),在水浴上蒸去大部分石油醚至体积约为1mL为止。石油醚回收。3、点样取活化后的层析板,

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