吉林大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)-番茄色素的提取分離ppt課件

1、番茄色素的提取分離番茄色素的提取分離實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.通過植物色素的提取和分離，了解天然產(chǎn)物提純方法； 2.學(xué)習(xí)色譜分離技術(shù)(柱層析和薄層層析）； 實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：番茄色素番茄色素 Tomato Color成分：主要成分為番茄紅素成分：主要成分為番茄紅素lycopene和少量的和少量的-胡蘿卜素（胡蘿卜素（ - carotene)。 性質(zhì)與指標(biāo)：暗紅色粉末或油狀液體。溶性質(zhì)與指標(biāo)：暗紅色粉末或油狀液體。溶于乙醇和油脂，不溶于水。油溶液呈橙色。于乙醇和油脂，不溶于水。油溶液呈橙色。耐熱和耐光性優(yōu)良。對(duì)熱、光穩(wěn)定，并有耐熱和耐光性優(yōu)良。對(duì)熱、光穩(wěn)定，并有抗氧化能力。抗氧化能力。K、Na、Mg2和和

2、Zn2對(duì)色素影響不大，對(duì)色素影響不大，F(xiàn)e3和和Cu2引起引起色素的損失較大，色素的損失較大，F(xiàn)e2、Al3引起的引起的損失較少。損失較少。 來源：以番茄的果實(shí)為原料，用油脂提取，來源：以番茄的果實(shí)為原料，用油脂提取，或先脫水，再用己烷、醋酸乙酯、或先脫水，再用己烷、醋酸乙酯、95乙乙醇、氯仿或丙酮等有機(jī)溶劑提取，然后真醇、氯仿或丙酮等有機(jī)溶劑提取，然后真空濃縮，脫去溶劑，得到粉末狀的番茄紅空濃縮，脫去溶劑，得到粉末狀的番茄紅素。素。 用途：用于番茄制品、肉類、湯料、醬類、用途：用于番茄制品、肉類、湯料、醬類、糖果、小吃食品和面點(diǎn)等的著色，為紅色糖果、小吃食品和面點(diǎn)等的著色，為紅色著色劑。著色

3、劑。 番茄紅素和-胡蘿卜素都是具有長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)的共軛多烯，大的烴基結(jié)構(gòu)使他們易溶于醚、石油醚等非極性溶劑，所以都是脂溶性物質(zhì)。天然產(chǎn)物提取法：采用有機(jī)溶劑如石油天然產(chǎn)物提取法：采用有機(jī)溶劑如石油醚、氯仿、丙酮、乙醚、乙醇等萃取番醚、氯仿、丙酮、乙醚、乙醇等萃取番茄紅素和茄紅素和-胡蘿卜素。胡蘿卜素。色譜法：進(jìn)一步分離和純化番茄紅素和色譜法：進(jìn)一步分離和純化番茄紅素和-胡胡蘿卜素。蘿卜素。色譜法色譜法 色譜法：根據(jù)不同溶質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間的作用力色譜法：根據(jù)不同溶質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間的作用力分配、吸附、離子交換等的差別，在隨著流動(dòng)相經(jīng)過固分配、吸附、離子交換等的差別，在隨著流動(dòng)相經(jīng)過固定相時(shí)，

4、在兩相之間形成多次平衡，被流動(dòng)相帶動(dòng)移動(dòng)的速定相時(shí)，在兩相之間形成多次平衡，被流動(dòng)相帶動(dòng)移動(dòng)的速度不同，達(dá)到分離效果的方法。度不同，達(dá)到分離效果的方法。固定相：固定不動(dòng)，對(duì)樣品產(chǎn)生保留作用的物質(zhì)。固定相：固定不動(dòng)，對(duì)樣品產(chǎn)生保留作用的物質(zhì)。流動(dòng)相：帶動(dòng)樣品，經(jīng)過固定相的物質(zhì)。流動(dòng)相：帶動(dòng)樣品，經(jīng)過固定相的物質(zhì)。色譜過程的實(shí)質(zhì)：是樣品在固定相中吸附與解析的過程。色譜過程的實(shí)質(zhì)：是樣品在固定相中吸附與解析的過程。按分離機(jī)制，可分為：按分離機(jī)制，可分為：吸附色譜：分子在兩相中吸附性能不同，進(jìn)行分離吸附色譜：分子在兩相中吸附性能不同，進(jìn)行分離分配色譜：分子在兩相中分配系數(shù)不同，進(jìn)行分離分配色譜：分子在

5、兩相中分配系數(shù)不同，進(jìn)行分離離子交換色譜：分子在兩相中離子交換性能不同，進(jìn)行分離離子交換色譜：分子在兩相中離子交換性能不同，進(jìn)行分離體積排阻色譜：體積大的留在固定相的小孔內(nèi)，體積小的先體積排阻色譜：體積大的留在固定相的小孔內(nèi)，體積小的先 流出。流出。親和色譜：分子在兩相中親和力不同，進(jìn)行分離。親和色譜：分子在兩相中親和力不同，進(jìn)行分離。電泳色譜、電色譜：離子在電場(chǎng)中移動(dòng)的速度不同進(jìn)行分離電泳色譜、電色譜：離子在電場(chǎng)中移動(dòng)的速度不同進(jìn)行分離色譜法分類色譜法分類按操作方式不同，又可分為：按操作方式不同，又可分為：柱色譜柱色譜氣相色譜氣相色譜高效液相色譜高效液相色譜薄層色譜薄層色譜紙色譜紙色譜等等固

6、定相固定相組分組分柱色譜柱色譜固定相固定相組分組分柱色譜柱上層析常用的有吸附柱色譜和分配柱色譜兩類。吸附柱色譜常用氧化鋁和硅膠做固定相。在分配柱色譜中以硅膠、硅藻土和纖維素作為支持劑，以吸附較大量的液體作為固定相，而支持劑本身不起分離作用。吸附劑常用的吸附劑有氧化鋁、硅膠、氧化鎂、碳酸鈣和活性炭等 柱色譜 色層的展開首先選用極性較小的溶劑，使最容易脫附的組分分離。然后加入不同比例的極性溶劑配成的洗脫劑，將極性較大的化合物自色譜柱中洗脫下來。常用洗脫劑的極性： 己烷和石油醚環(huán)己烷四氯化碳三氯乙烯二硫化碳甲苯苯二氯甲烷氯仿乙醚乙酸乙酯丙酮丙醇乙醇甲醇水吡啶乙酸。薄層色譜薄層色譜薄層色譜Thin L

7、ayer Chromatography)常用TLC表示，是近年來發(fā)展起來的一種微量、快速而簡(jiǎn)單的色譜法。紙色譜、薄層色譜的一般操作步驟紙色譜、薄層色譜的一般操作步驟1.制板紙）制板紙）2.點(diǎn)樣點(diǎn)樣毛細(xì)管點(diǎn)樣：毛細(xì)管與板紙垂直，毛細(xì)管點(diǎn)樣：毛細(xì)管與板紙垂直，點(diǎn)樣位置、點(diǎn)樣距離：不被展開劑浸泡、以顯色后點(diǎn)之間易分開為準(zhǔn)。點(diǎn)樣位置、點(diǎn)樣距離：不被展開劑浸泡、以顯色后點(diǎn)之間易分開為準(zhǔn)。點(diǎn)樣量、樣品濃度：輕輕點(diǎn)一次即可。點(diǎn)樣量、樣品濃度：輕輕點(diǎn)一次即可。本次實(shí)驗(yàn)：點(diǎn)三個(gè)樣品本次實(shí)驗(yàn)：點(diǎn)三個(gè)樣品提取液，番茄紅素，胡蘿卜素提取液，番茄紅素，胡蘿卜素3.展開展開將薄層板斜放入層析缸中或?qū)V紙掛在層析缸中），層

8、析缸中流將薄層板斜放入層析缸中或?qū)V紙掛在層析缸中），層析缸中流動(dòng)相展開劑的量以不浸泡樣點(diǎn)為宜。有些層析缸如下圖，易進(jìn)動(dòng)相展開劑的量以不浸泡樣點(diǎn)為宜。有些層析缸如下圖，易進(jìn)行先飽和后展開操作，提高重現(xiàn)性和避免邊緣現(xiàn)象。行先飽和后展開操作，提高重現(xiàn)性和避免邊緣現(xiàn)象。邊緣現(xiàn)象：兩邊高邊緣現(xiàn)象：兩邊高4.顯色顯色可見光下觀察可見光下觀察紫外燈下觀察紫外燈下觀察顯色劑顯色：顯色劑顯色：通用：通用：10% 硫酸乙醇溶液；碘蒸氣；硫酸乙醇溶液；碘蒸氣； 大部分有機(jī)樣品：磷鉬酸大部分有機(jī)樣品：磷鉬酸/乙醇乙醇溶液溶液公用：公用： 碘化鉍鉀碘化鉍鉀 生物堿；生物堿； 三氯化鐵三氯化鐵 黃酮；黃酮； 茚三酮茚三

9、酮 氨基酸氨基酸 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟（2濾渣重新裝回圓底燒瓶?jī)?nèi)，加入10mL 二氯甲烷，加熱回流5min,冷卻后用折疊濾紙過濾，將濾液直接過濾至分液漏斗內(nèi)。 (3) 反復(fù)2）（4加入10mL飽和氯化鈉溶液萃取，靜置分層后，分出有機(jī)層于一干燥的錐形瓶中，加適量無水硫酸鈉并塞緊瓶塞干燥。 .柱層析分離 （1裝柱：取干燥層析柱垂直固定在鐵架臺(tái)上，柱下端塞一小團(tuán)脫脂棉并壓緊。經(jīng)干燥漏斗慢慢加入氧化鋁，氧化鋁層高約5cm左右，并不斷敲打柱體使氧化鋁填充得均勻密實(shí)，層面平整。（2加樣：提取液無水硫酸鈉干燥后，將加樣：提取液無水硫酸鈉干燥后，將絕大部分僅留作絕大部分僅留作1mL左右夠薄層點(diǎn)樣用左右夠薄層點(diǎn)樣用

10、即可加入到即可加入到50mL小燒杯中，加小燒杯中，加1.0g柱柱層析氧化鋁，攪拌均勻后于通風(fēng)櫥內(nèi)層析氧化鋁，攪拌均勻后于通風(fēng)櫥內(nèi) 40-45水浴揮發(fā)掉溶劑。（留意：溫度不能水浴揮發(fā)掉溶劑。（留意：溫度不能高，否則迸濺；用玻璃棒不斷攪拌，注意高，否則迸濺；用玻璃棒不斷攪拌，注意保護(hù)眼睛）保護(hù)眼睛） 將溶劑徹底蒸干后，將吸附有提取色素的將溶劑徹底蒸干后，將吸附有提取色素的氧化鋁樣品小心加到柱上，氧化鋁樣品小心加到柱上， 并在樣品層上并在樣品層上面加一略小于柱內(nèi)徑的濾紙片。面加一略小于柱內(nèi)徑的濾紙片。洗脫與接收：先用石油醚洗脫胡蘿卜素，約洗脫與接收：先用石油醚洗脫胡蘿卜素，約50mL，約，約20-3

11、0min，黃色可見；再換，黃色可見；再換9:1石石油醚：丙酮洗脫番茄紅素，油醚：丙酮洗脫番茄紅素，30mL左右，約左右，約10-15min。 3 薄層層析：柱層析接收液體通風(fēng)櫥內(nèi)加熱薄層層析：柱層析接收液體通風(fēng)櫥內(nèi)加熱濃縮至濃縮至1mL左右，尤其是胡蘿卜素更要更左右，尤其是胡蘿卜素更要更濃一些，點(diǎn)樣量也要多一些。點(diǎn)樣點(diǎn)：提濃一些，點(diǎn)樣量也要多一些。點(diǎn)樣點(diǎn)：提取液、胡蘿卜素、番茄紅素；取液、胡蘿卜素、番茄紅素； 展開劑：展開劑：9:1石油醚：丙酮，展開室為燒杯石油醚：丙酮，展開室為燒杯加封口膜。加封口膜。 點(diǎn)樣點(diǎn)樣 先用鉛筆在距薄層先用鉛筆在距薄層板一端板一端1cm1cm處輕輕劃一橫線處輕輕劃一橫線作為起始線，然后用毛細(xì)作為起始線，然后用毛細(xì)管吸取樣品，毛細(xì)管與板管吸取樣品，毛細(xì)管與板紙垂直，在起始線上紙垂直，在起始線上小心點(diǎn)樣，吹干。斑點(diǎn)直小心點(diǎn)樣，吹干。斑點(diǎn)直徑一般不超過徑一般不超過2mm2mm。若因樣。若因樣品溶液太稀，可重復(fù)點(diǎn)樣，品溶液太稀，可重復(fù)點(diǎn)樣，但應(yīng)待前次點(diǎn)樣的溶劑揮但應(yīng)待前次點(diǎn)樣的溶劑揮發(fā)后方可重新點(diǎn)樣，以防發(fā)后方可重新點(diǎn)樣，以防樣點(diǎn)過大，造成拖尾、擴(kuò)樣點(diǎn)過大，造成拖尾、擴(kuò)散等現(xiàn)象，而影響分離效散等現(xiàn)象，而影響分離效果。果。 若在同一板上點(diǎn)幾個(gè)樣，若