菠菜色素的提取与分离菠菜色素的提取与分离 实验目的实验目的1、学习从植物中提取色素的方法。、学习从植物中提取色素的方法。2、学习薄层色谱和柱色谱的原理及其操、学习薄层色谱和柱色谱的原理及其操作方法。作方法。 实验原理实验原理 绿色植物如菠菜叶中含有叶绿素绿色植物如菠菜叶中含有叶绿素(绿色绿色) 、胡萝卜素、胡萝卜素(橙黄色橙黄色)和叶黄素和叶黄素(黄色黄色)等等多种天然色素。多种天然色素。 通过柱色谱和薄层色谱对菠菜叶中的上通过柱色谱和薄层色谱对菠菜叶中的上述几种色素进行分离。述几种色素进行分离。 实验原理实验原理 薄层色谱，常用薄层色谱，常用TLCTLC表示，属于固液表示，属于固液吸附色谱。化合物在薄层板上的吸附剂（吸附色谱。化合物在薄层板上的吸附剂（固固定相定相）和溶剂展开剂（）和溶剂展开剂（流动相流动相）之间进行分）之间进行分离，由于各种化合物的吸附能力各不相同，离，由于各种化合物的吸附能力各不相同，在展开剂上移时，它们进行不同程度的解吸，在展开剂上移时，它们进行不同程度的解吸，从而达到分离的目的。也就是在反复的吸附从而达到分离的目的。也就是在反复的吸附解析吸附过程中，吸附能力较弱的溶质，首解析吸附过程中，吸附能力较弱的溶质，首先被展开剂解析下来，随展开剂推向前去；先被展开剂解析下来，随展开剂推向前去；而吸附能力强的溶质解析较慢，被展开剂推而吸附能力强的溶质解析较慢，被展开剂推移不愿，从而达到分离的目的。移不愿，从而达到分离的目的。实验原理实验原理展开前展开前展开后展开后吸附吸附解析解析吸附吸附解析解析实验原理实验原理在色谱法中，展开剂移动的速率与溶质移动在色谱法中，展开剂移动的速率与溶质移动的速率的比值，常用比移值的速率的比值，常用比移值Rf来来表示表示: : 溶剂的洗脱能力按下列次序递增：溶剂的洗脱能力按下列次序递增：石油醚、四氯化碳、甲苯、苯、二氯甲烷、石油醚、四氯化碳、甲苯、苯、二氯甲烷、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、丙酮、丙醇、乙醇、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、丙酮、丙醇、乙醇、甲醇、水、吡啶、乙酸。甲醇、水、吡啶、乙酸。吸附剂吸附剂 常用吸附剂有氧化铝、硅胶等。吸附剂常用吸附剂有氧化铝、硅胶等。吸附剂对化合物的吸附能力与分子的极性有关，极对化合物的吸附能力与分子的极性有关，极性越强，吸附能力越大，分子中含有极性较性越强，吸附能力越大，分子中含有极性较大的基团，其吸附能力也越强。大的基团，其吸附能力也越强。实验原理实验原理实验原理实验原理前沿线色斑起始线实验原理实验原理薄层色谱的用途：薄层色谱的用途： 1 1、化合物的定性检验、化合物的定性检验2 2、快速分离少量物质、快速分离少量物质3 3、跟踪反应进程、跟踪反应进程4 4、化合物纯度的检验、化合物纯度的检验实验原理实验原理 柱色谱是通过色谱柱来实现分离的。在柱色谱是通过色谱柱来实现分离的。在色谱柱内装有固体吸附剂色谱柱内装有固体吸附剂( (固定相固定相) )如氧化铝如氧化铝或硅胶。液体样品从柱顶加入，当液体流经或硅胶。液体样品从柱顶加入，当液体流经吸附剂时，由于吸附剂表面对液体中各组分吸附剂时，由于吸附剂表面对液体中各组分吸附能力不同而按一定的顺序吸附。然后从吸附能力不同而按一定的顺序吸附。然后从柱顶加入洗脱剂柱顶加入洗脱剂( (流动相流动相) )，样品中的各组分，样品中的各组分随洗脱剂按一定的顺序从色谱柱下端流出，随洗脱剂按一定的顺序从色谱柱下端流出，根据不同颜色分段收集。根据不同颜色分段收集。实验原理实验原理实验装置实验装置实验步骤实验步骤1、菠菜色素的提取、菠菜色素的提取 2、薄层层析、薄层层析 3、柱层析、柱层析 菠菜色素的提取菠菜色素的提取1、研磨、研磨 在研钵中放入在研钵中放入10 g新鲜并剪新鲜并剪碎的菠菜叶，加入碎的菠菜叶，加入15 mL3：2(体积比体积比)石油醚一乙醇混合液，石油醚一乙醇混合液，适当研磨适当研磨(不要研成糊状，否不要研成糊状，否则会给分离造成困难则会给分离造成困难)，将提，将提取液用滴管转移到分液漏斗中。取液用滴管转移到分液漏斗中。反复三次，合并提取液。反复三次，合并提取液。2、洗涤和干燥、洗涤和干燥 向提取液中加入向提取液中加入l0 mL饱和饱和NaC1溶液，弃去水层，溶液，弃去水层，再用再用l0 mL蒸馏水洗涤两次。蒸馏水洗涤两次。将有机层转入干燥的小锥将有机层转入干燥的小锥形瓶中，加无水硫酸钠干形瓶中，加无水硫酸钠干燥半小时。燥半小时。菠菜色素的提取菠菜色素的提取3、蒸馏、蒸馏 将干燥后的液体过滤将干燥后的液体过滤至圆底烧瓶中，进行蒸馏，至圆底烧瓶中，进行蒸馏，直至烧瓶中浓缩液直至烧瓶中浓缩液1mL左左右。右。菠菜色素的提取菠菜色素的提取薄层层析薄层层析1、点样、点样 先用铅笔在距薄层板一端先用铅笔在距薄层板一端1cm处轻轻划一横线作为起始处轻轻划一横线作为起始线，然后用毛细管吸取样品，线，然后用毛细管吸取样品，在起始线上小心点样，斑点直在起始线上小心点样，斑点直径一般不超过径一般不超过2mm。若在同。若在同一板上点几个样，样点间距离一板上点几个样，样点间距离应为应为1-1.5cm。2、展开、展开 在层析缸中加入配好的展开剂，在层析缸中加入配好的展开剂，使其高度不超过使其高度不超过1cm。将点好的。将点好的薄层板小心放入层析缸中，点样薄层板小心放入层析缸中，点样一端朝下，浸入展开剂中。盖好一端朝下，浸入展开剂中。盖好瓶盖，观察展开剂前沿上升到一瓶盖，观察展开剂前沿上升到一定高度时取出，尽快在板上标上定高度时取出，尽快在板上标上展开剂前沿位置。展开剂前沿位置。薄层层析薄层层析薄层层析薄层层析色素种类色素种类胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b展展开开剂剂1 1a ab bR Rf f展展开开剂剂2 2a ab bR Rf f薄层层析结果薄层层析结果展开剂：展开剂：（1 1）石油醚）石油醚- -丙酮，体积比为丙酮，体积比为4:1 （2 2）石油醚）石油醚- -乙酸乙酯，体乙酸乙酯，体积比为积比为3:2柱层析柱层析1、装柱、装柱 在层析柱中加入在层析柱中加入60mL石油石油醚，称取醚，称取30g中性氧化铝中性氧化铝缓缓缓缓加入层析柱中。打开下端活加入层析柱中。打开下端活塞，放出溶剂，直至氧化铝塞，放出溶剂，直至氧化铝表面剩下表面剩下12mm高，关闭活高，关闭活塞。塞。 柱层析柱层析2、过柱、过柱 将菠菜色素的浓缩液用滴管将菠菜色素的浓缩液用滴管小心滴加到层析柱顶部。加完小心滴加到层析柱顶部。加完后打开下端活塞，让液面下降后打开下端活塞，让液面下降到柱面以下到柱面以下1mm左右，关闭活左右，关闭活塞。加数滴石油醚，打开活塞，塞。加数滴石油醚，打开活塞，使液面下降经过几次反复，使使液面下降经过几次反复，使色素全部进入柱体。色素全部进入柱体。 柱层析柱层析3、洗脱、洗脱 从柱顶加入石油醚从柱顶加入石油醚-丙酮溶丙酮溶液（液（9:1），层析即开始进行，），层析即开始进行，用锥形瓶收集。当第一个有色用锥形瓶收集。当第一个有色成分即将滴出时，取另一锥形成分即将滴出时，取另一锥形瓶收集。接收完后用石油醚瓶收集。接收完后用石油醚-丙酮溶液（丙酮溶液（ 7:3 ）洗脱，换锥）洗脱，换锥形瓶接收。形瓶接收。 注意事项注意事项1、点样不能戳破薄层板面，各样点间距、点样不能戳破薄层板面，各样点间距1-1.5cm，样点直径应不超过，样点直径应不超过2mm。2、展开时，不要让展开剂前沿上升至底线。、展开时，不要让展开剂前沿上升至底线。否则，无法确定展开剂上升高度，即无法否则，无法确定展开剂上升高度，即无法求得求得Rf 值和准确判断粗产物中各组分在薄值和准确判断粗产物中各组分在薄层板上的相对位置。层板上的相对位置。 3、层析柱中氧化铝表面任何时候都不得露出、层析柱中氧化铝表面任何时候都不得露出液面，以防有空气进入。液面，以防有空气进入。4、待色素全部进入柱体后，方可进行洗脱，、待色素全部进入柱体后，方可进行洗脱，以防有拖尾影响分离效果。以防有拖尾影响分离效果。思考题思考题P125 2,3,4P134 2