番茄酱中提取番茄红素和 β—胡萝卜素一、实验目的一、实验目的1、学习从天然产物中提取有机化合物的方法2、学习用薄层层析法检验有机化合物的基本原理，点样，展开和计算 Rf 值的方法 二．仪器和试剂 仪器三角瓶（50ml）、分液漏斗（150ml）、蒸馏瓶（50ml）、普通蒸馏装置 （或减压蒸馏装置） 、漏斗、色谱柱、硅胶薄层板、量筒、烧杯、层析缸试剂 胡萝卜、丙酮、石油醚（bp30~60℃） 、硅胶（层析用，200~300 目） 、无水硫酸 钠、石油醚（bp60~90℃） 、丙酮：石油醚（1：9） （V/V） 三．实验方案 1、含类胡萝卜素石油醚溶液的制备 将新鲜胡萝卜洗净、擦干,切去尾部，切碎称取碎鲜胡萝卜【1】10g 于小研 钵中,研碎碎胡萝卜移至 50mL 三角烧瓶中，每次用丙酮 10mL 萃取 2 次， 再用石油醚（bp30~60℃）萃取固体两次，每次 10mL把石油醚溶液加到丙酮 液中在分液漏斗中将混合液与 50mL 饱和氯化钠溶液【2】振荡，分去下层， 用蒸馏水洗涤上层液两次，每次 50mL，分去水，用无水硫酸钠干燥石油醚液 （约 1h）,把混合液倒入 50mL 圆底烧瓶中，热水浴加热蒸馏，除去溶剂，得 固体。
在制得的固体物加入 3mL 石油醚（bp60~90℃）拌硅胶 1g，在通风橱内 抽干，得黄色硅胶颗粒，待上柱 2、装柱和分离 取20cm*1cm 色谱柱一根，垂直装置，以50ml 三角烧瓶作洗脱液的接受器用 镊子取少许脱脂棉【3】放于干净的色谱柱底部，轻轻塞紧，再在脱脂绵上盖一 层厚0.5cm 的海石砂（或用一张比柱内径略小的滤纸代替） ，关闭活塞，向柱内 倒入石油醚（bp60－90℃）至约为柱高的3／4 处，打开活塞，控制流出速度为 1 滴/s通过一干燥的玻璃漏斗慢慢加入层析硅胶用洗耳球轻轻敲打柱身， 使填装紧密当装填到3/4 时，再在上面加一层0.5cm 厚的海石砂，操作时一 直保持上述流速，注意不能使液面低于砂子的上层当液面流至离海石砂面 1cm 时，立即从玻璃漏斗加入已制备好的含胡萝卜素的黄色硅胶，随后用 0.5ml 石油醚洗下管壁的硅胶，如此连续2—3 次，直至洗净为止，然后在色谱 柱上装上滴液漏斗，用石油醚（bp60－90℃）作洗脱剂进行洗脱，洗1 滴/s 当有一黄色的谱带分出，待黄色组分绝大部分洗出时，把洗脱剂换成1：9 丙酮 一石油醚（bp60－90℃）混液作洗脱剂进行洗脱，控制流出速度如前（这混液 洗脱剂有助于混合物中极性较大的组分移动），又可分出两个黄色组分。
在 45—90min 内，柱中物料将全部洗脱出来观察这些物料通过柱子的移动情况 在三角烧瓶中收集3 份洗出液用纸色谱、薄层色谱对各段洗出液进行色谱分析 3.薄层色谱法 样品：柱色谱法中洗脱出的份样品液 展开剂：1：9 丙酮一石油醚溶液 薄层板的制备：取 3 片载波体，洗净，晾干 在 50ml 烧杯中放置 3g 硅胶 G，逐渐加入 0.5%cmC 水溶液 8ml，调成均匀的 糊状，将此糊状物倾于上述洁净的载玻片圣桑，用手将带浆的载玻片在水平的 桌面上做上下轻微的颤动，并不时转动方向，制成厚薄均匀，表面光洁的平整 的薄层板，然后放在水平桌面上，在室温放置晾干后放入烘箱中，缓慢升温至110℃，恒温 0.5h，取出，稍冷后置干燥器中备用点样：取出上述制好的薄层板，分别在距一端点1cm 处用铅笔轻轻划一横线作 为起始线用毛细管吸取少量样品液，在一块板的起点线上点第一个色带的样 品液，根据柱色谱分离的色带，依次点样，如果样点颜色较浅，可重复点样， 重复点样前必须待前次样点挥干后进行样点直径不超过2mm 展开：待样点干燥后，小心地放入已加入展开剂的 250ml 广口瓶中进行展开 在瓶的内壁贴一张高 5cm，环绕周长 4/5 的滤纸，下面浸入展开剂中，以使容 器内被展开剂蒸气饱和。
点样一端浸入展开剂 0.5cm（样点不浸泡在展开剂中） 盖好瓶塞，观察展开剂前沿上升离板的上端 1cm 处取出，尽快用铅笔在展开剂 上升的前沿处划一记号，晾干后，量出展开剂和样点移动的距离，计算 Rf 值四、注意事项 1，本实验采取的工艺不同于其他工艺，体现在原料粉碎时加入了稳定剂（5ml 氨水和 35ml 乙醇）来防止 β－胡萝卜素被氧化，由此可提高提取率 2、色谱柱填装紧密与否，对分离效果很有影响若柱中留有气泡或各部分松紧 不匀（更不能有断层或暗沟）时，会影响渗滤速度和显色的均匀但如果填装 时过分敲击，又会因太紧密而流速太慢 3、加入砂子的目的是在加料是不致把吸附剂冲起，影响分离效果 4、为了保持色谱柱的均一性，使整个吸附剂浸泡在溶液或溶液中是必要的否 则当柱中溶液流干时柱身干裂，影响渗滤和显色的均一性 5、若不用滴液漏斗，也可用每次倒入 10ml 洗脱剂的方法进行洗脱 6、载玻片上涂层要均匀，既不应有纹路、带团粒，也不应有能看到玻璃的薄涂 料点 7、点样用的毛细管必须专用，不得弄混 8、点样时，使毛细管液面刚好接触到薄层（滤纸）既可，均匀点样过重而使薄 层破坏番茄酱中提取番茄红素和 β—胡萝卜素1 1．目的要求．目的要求掌握色素提取方法、柱层析分离方法及薄层色谱初步定性方法。
了解 β－胡萝卜素与番茄红素性质的差别2 2．方法原理．方法原理番茄中含有番茄红素和少量的 β－胡萝卜素，二者均属于类胡萝卜素类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于脂溶性有机溶剂本实验先用乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃取类胡萝卜素因为二氯甲烷与水不混溶，故只有除去水分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素根据番茄红素与 β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离分离效果可以用薄层层析进行检验3 3．主要实验仪器及材料．主要实验仪器及材料新鲜番茄（或番茄酱）95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60℃～90℃），氯仿，中性或酸性氧化铝（柱层析用），环己烷，硅胶 G，饱和氯化钠溶液，无水硫酸钠4 4．掌握要点．掌握要点层析柱装填与操作方法，薄层点样与展开方法5 5．实验内容．实验内容1）原料处理与色素提取称取新鲜番茄浆 20 g 于 100 mL 圆底烧瓶中，加 95％乙醇 40 mL，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流 5min，趁热稠滤，只将溶液倾出，残渣留在瓶内，加入 30 mL 二氯甲烷，水浴上加热回流 5 min，冷却，将上层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加 10 mL 二氯甲烷重复萃取一次。
合并乙醇和 2 次二氯甲烷提取液，倒入分液漏斗中，加 5 mL 饱和氯化钠溶液（有利分层），振摇，静止分层分出橙黄色有机相，使其流经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层 1 cm 厚的无水硫酸钠的三角漏斗，以除去微量水分将此溶液贮存于干燥的有塞子的锥形瓶中层析之前，将此溶液在通风橱中用热水浴蒸发至干2）柱层析分离取一只长 15 cm 左右内径为 1～1.2 cm 的层析柱，柱内装有用石油醚调制的氧化铝将粗制的类胡萝卜素溶解在 4 mL 苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中（留 1～滴供以后的薄层层析用），打开活塞，至有色物料在柱顶刚流干时即关闭活塞用滴管取几毫升石油醚，沿柱壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶流干，从而使色素吸附在柱上然后加大量的石油醚洗脱，黄色的 β－胡萝卜素在柱中移动较快，红色的番茄红素移动较慢收集洗脱液至黄色的 β－胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱剂洗脱番茄红素（注意更换接受瓶）将收集到的两个部分在通风橱内用热水蒸发至干将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行薄层层析3） 薄层层析在用硅胶 G 铺成的薄板上距离底边约 1 cm 处，分别用毛细管点上 3 个样品，中间点为未分离的混合物，两边分别点上分离得到的 β－胡萝卜素和番茄红素。
可以多次点样，即点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置点样但要注意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小点样时毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶板样品之间的距离为 1～1.5 cm将此板放入样装有环己烷作展开剂的层析缸中，盖上盖子切勿让展开剂浸没样品斑点待溶剂展开至 10 cm 左右时，取出层析板因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即圈出计算不同样品的 Rf 值，比较不同样品 Rf 值大小的原因以及分离效果6 6．实验思考题．实验思考题1）在本法中，柱层析和薄层层析的操作要点是什么？2）从其它原料提取的类乎萝卜色素，能应用此方法分类类乎萝卜素物质吗？3）能用此法分离类胡萝卜素之外的哪些物质？番茄酱中提取番茄红素和 β—胡萝卜素［摘要］β—胡萝卜素是一种抗氧化剂，具有解毒作用，是维护人体健康不可缺 少的营养素番茄红素（Lycopene）是类胡萝卜素的一种，对防治癌症、提高 免疫力、延缓衰老有特效，有植物黄金之称，被誉为“21 世纪保健品的新宠” 因此，提取、分离、鉴定这些活性成分成为研究和开发这些天然生物资源的重 要环节本实验用常规天然有机化合物的提取方法获得 β-胡萝卜素和番茄红素 样品，再用柱色谱法将其分离，用薄层色谱检测分离效果，最后用分光光度法 分别对其鉴定。
［关键词］β-胡萝卜素、番茄红素、提取实验基本原理 β-胡萝卜素和番茄红素分子中的碳骨架是由 8 个异戊二烯单位连接而成的，它 们是四萜类化合物它们的分子中都有一个较长的 π-π 共轭体系，能吸收不同 波长的可见光，因而，它们都呈现一定的绿色，β-胡萝卜素是黄色物质，番茄 红素是红色物质，所以，又把它们叫做多烯色素β-胡萝卜素和番茄红素的结 构式分别如下:（番茄红素） （β-胡萝卜素） 胡萝卜素是最早发现的一种多烯色素后来，又发现了许多在结构上与胡萝卜 素类似的色素，于是就把这类物质叫做胡萝卜素类化合物，或者叫做类胡萝卜 素这类化合物大都难溶于水，易溶于弱极性或非极性的有机溶剂，因此又把 这类化合物叫做脂溶性色素 胡萝卜素广泛存在于植物的叶、花、果实中，尤以胡萝卜中含量最高胡萝卜 素有 α、β、γ 三种异构体，在生物体中以 β-异构体含量最多，生理活性最强 在动物体中，胡萝卜素在酶的作用下可转化为维生素 A，因此，胡萝卜素又被 叫做维生素 A 原胡萝卜素在人和高等动物体内就有重要的生理功能，是人和 高等动物生存不可缺少的营养物质番茄红素是胡萝卜素的开链异构体番茄红素在成熟的红色植物果实如番茄、 西瓜、胡萝卜、草莓、柑橘等中含量丰富，其中含量最高的是番茄。
由于番茄 红素不具有维生素 A 原活性，因此长期以来不被人们所重视但近年来研究表 明，番茄红素是一种优越的天然色素和生物抗氧化剂，具有极强的清除自由基 的能力，它可以预防前列腺癌、乳腺癌和消化道（结肠、直肠与胃）癌的发生， 在预防心血管疾病、动脉硬化等各种与衰老有关的疾病及增强机体免疫力方面 具有重要作用正因如此，近年来国内外对番茄红素的研究方兴未艾，不仅有 大量的研究文章公开发表，而且还有一些相关产品面市番茄红素作为新型保 健食品、食品添加剂、化妆品和药品具有广阔的市场前景 β-胡萝卜素和番茄红素的分子式均为 C40H56，分子量为 536.85，β-胡萝卜素的 熔点是 184℃，番茄红素的熔点是 174℃β-胡萝卜素和番茄红素是不饱和碳氢 化合物，难溶于甲醇、乙醇，可溶于乙醚、石油醚、正己烷、丙酮，易溶于氯 仿、二硫化碳、苯等有机溶剂 根据 β-胡萝卜素和番茄红素的上述性质，可利用石油醚、乙酸乙酯等弱极性溶 剂将它们从植物材料中浸提出来然后，根据它们对吸附剂吸附能力的差异， 用柱色谱进行分离，用薄层色谱检测分离效果并根据它们在可见光区有强烈 吸收的性质，用紫外—可见分光光度法进行测定，β-胡萝卜素的最大吸收峰为 451nm ，番茄红素的最大吸收峰为 472nm 。
实验仪器与试剂 仪器：三角瓶（50ml） 、分液漏斗（150ml） 、蒸馏瓶（50ml） 、普通蒸馏装置 （或减压蒸馏装置） 、色谱。