有机化学创新实验从番茄中提取番茄红素姓名:班级:制药0802 合作组员姓名:茅海亚,李慧 指导老师:孙培冬 实验地点:化工学院从番茄中提取番茄红素一实验目的1、 了解番茄红素中的基本成分和结构,以及其各种己被发现的功效2、 熟悉从天然植物中提取分离色素的直接方法和操作技能3、 掌握天然色素的简单定性和定量测量方法4、 通过实验分析比较不同萃取剂对色素提取的影响5、 能观察区别番茄红素和B胡萝卜素,了解两种色素的异同点二实验原理1、番茄红素属于类胡萝卜素,是由异戊二烯残基为单元组成的长链共粒双键结构的多 烯色素大多类胡萝卜素可以看作番茄红素的衍生物其分子为C40H56,结构如下:2、 根据番茄红素不溶于水,难溶于甲醇、乙醇,可■溶于石油酰、己烷、丙酮,易溶于 氯仿、苯等有机溶剂的性质,可利用亲油性有机溶剂来提取番茄红素;3、 实验采取直接打浆,直接打浆的方法提取量最大,提取速度快,提取次数少,提取 效高;4、 柱层析时,当液体流经吸附柱时,各组分同时被吸附在柱的上端,然后从柱顶加入 洗脱剂洗脱,当洗脱剂流下时,由于固定相对各组分吸附能力不同,各组分以不同速度沿 柱下移,若是有色物质,则在柱上可以直接看到色带。
5、 薄层色谱时,当展开剂在吸附剂上展开时,由于吸附剂对各组分吸附能力不同,展 开剂对各组分的解吸能力也不同,各组分向前移动的速度会不同三试剂批号三氯甲烷 T20070319石油酰 F20090421环己烷 T20090227二氯甲烷 20080521乙醇 20080714厂家均为国药集团化学试剂有限公司,规格都为AR石英砂,氧化铝四实验仪器色谱仪分光光度计搅拌机抽滤机电子称圆底烧瓶三I I瓶锥形瓶烧杯 铁架台玻璃棒滴管7五实验装置图图a 搅拌回流装置图b抽滤装置图c水浴蒸馅装置六实验步骤及现象实验步骤1、提取回流搅拌法:称取30g新鲜番茄,捣碎,放入 100毫升三角瓶中,加入15亳升无水乙醇, 装上搅拌装置和回流冷凝管,搅拌回流5分 钟,抽滤残渣中加入15毫升萃取剂,搅拌 回流5分钟,抽滤合并抽滤所得液,倒入 分液漏斗,加入几滴饱和氯化钠,摇震,静 置分层分出提取液,用无水硫酸钠干燥, 水浴蒸干待用实验现象~~水浴搅拌过程中,随着搅拌的时间加长, 以及水浴的温度升高,加入圆底烧瓶内的无 色萃取剂变成橙黄色,并且不断有气泡产生不同萃取剂抽滤过程所得液颜色呈浅黄 色到橙红色,程度不等,所得液经过萃取剂 润洗倒入分液漏斗,液面呈现分层,上层为 有机层,呈橙色(颜色有差别,有些萃取剂 润洗时加入偏多,该颜色仅作参考),下层为 水层,静置一段时间后,颜色逐渐变浅,为 淡黄色。
水浴蒸干加入洗脱液后,三个萃取剂得出 色素的橙色由浅入深顺序为,石油酰,乙酸 乙酯,环己烷2、柱层析层析柱中塞好棉花,加入十几亳米洗脱液, 边倒入氧化铝边轻叩层析柱,直到得到十厘 米高的氧化铝柱装柱时保持洗脱液面高于 氧化铝,需要时可添加洗脱液装好的柱不 能有气泡和裂缝氧化铝柱表面放上0.5厘米 厚的石英砂,放走多余的溶剂直到液面刚刚 达到石英砂表面将提取的色素溶于1毫升洗脱液中,用滴 管加入柱顶打开活塞,让色素流到氧化铝 柱上,如此反复几次色素完全移入层析柱 用滴管沿四周加洗脱液,将柱壁上的色素洗 下(多次洗脱)当液面降至石英砂表面时, 即加环己烷-石油酰1: 1洗脱黄色的胡萝 卜素在柱中移动较快,红色的番茄红素则较 慢,收集洗脱液至胡萝卜素在柱中完全消失 然后用极性较大的氯彷做洗脱液洗出番茄红 素将收集到的两个部分用水浴蒸干,待用层析时,随着洗脱液的加入,注重两种 颜色,由于之前了解可知,跑得较快的黄色 色素为B胡萝卜素,先收集完成,用氯仿洗 脱,后胞出的是橙红色的番茄红素两者收 集完成后,水浴蒸干,圆底烧瓶一个底部为 黄色,一个底部是红色3.光谱测定番茄红素用石油酰溶解,定量转移10亳升容 量瓶中,定容。
测定在300-600处的吸收光 谱,以及在最大吸收波处的吸光度红外光 谱的测定,分析峰与相应官能团的关番茄红素经石油酰溶解定容至101111后, 颜色变浅,测其吸光度,由于分光光度计的 量程要求,如果吸光度不在0.1和0.8之间, 小于0.1的增加浓度,大于0.8的稀释一定倍 数B胡萝卜素可直接测其吸光度4薄层色谱将10克硅胶G加20亳升0.3%线甲基纤维素 溶液,调成浆糊状,平铺于波片上,自然干 燥在烘箱105-110摄氏度中活化1小时取 出,保存在干燥器皿中备用分别柱层析分离得到的胡萝卜素和番茄红素 三个样品在薄板上点样放入装有环己烷-石 油酷展开剂或其他展开剂的层析缸中,测出 值,比较三点样品的关系铺胶的过程胶需铺的均匀光滑,在完成 的玻片上用铅笔在距一端1cm处画一条直 线,距另一端0.5cm处画一条直线,点样的 时候,毛细管头加热用银子拉长取样,点样 在1cm直线处经过浓缩的B胡萝卜素与两 色素混合物点样进行对比,番茄红素与两色 素混合物点样进行对比,前者有一条浅黄色 条带与两个色素的红黄混合条带,后者有一 条红色条带与两个色素的红黄混合条带七数据记录及处理时间:7月6号 萃取剂:乙酸乙酯水分测定:样品a样品b烘干前质量(g)5.105.17番茄红素红外光谱测定光语扫描曲线波长(nn.)序号峰/谷波长(nm)Abs1峰498.000.4362峰467.000.5503峰359.00-0.003时间:7月8号 萃取剂:环己烷水分测定:样品a样品b烘干前质量(g)5.135.07烘干后质量(g)0.540.39水分(g)4.594.68水分百分比(%)89.592.3水分平均值(%)90.9注:记录数据已去除烧杯的质量其余所测数据及处理用于提取的番茄质量(g)31.1吸光度0.231稀释倍数10水分(%)90.9M=(吸光度*倍数)/(质量* (1-水分%))0.816薄层色谱展开剂(环己烷:石油酰:氯仿=4:4: 1.5)。
两线间距 b=番茄红素跑出的距离 b,=B胡萝卜素跑出的距离第一组 a=5.90cm b=2.82cm b,=4.58cm番茄红素的Rf^b, a=0.478 B胡萝卜素的Rf=b7a=0.776第二组 a=5.75cm b=2.65 cm b』4.70cm番茄红素的Rf^b, a=0.461 B胡萝卜素的Rf=b7a=0.817综合求平均: 番茄红素的Rf=0.470 3胡萝卜素的Rf=0.797八结果分析及讨论1三种萃取剂最后得到的M值大小是环己烷〉乙酸乙酯〉石油酰,与实际应得结果乙酸乙 酯〉石油醍 > 环己烷有所出入分析原因一:长时间没有进行实验操作,生手操作中产生的误差二:温度的影响三:一组第二天借用了搅拌器,搅拌器转速被改变,第三天的转速有所增加,未 加以注意,搅拌器速率增加对色素提取有促进作用,可能也对实验结果产生了一定程度上 的影响2番茄红素红外光谱测定,番茄红素的红外光谱最高值比理想的502小了点,可能原因是 其中掺杂了胡萝卜素,导致最高峰值变小3薄层色谱两组实验测得值,可进一步了解两个色素的性质不同导致的差异九整体实验的进程及思考在做这个实验之前,我只是大体的看了一下做的是什么实验,可能是短学期的前两周 过的比较松散,没有对这个实验引起足够的重视,未做任何准备。
所以老师第一天讲解时 理解起来有点困难实验前一天粗略看了一下实验操作,以为可以临阵磨枪,不料第二天刚开始做第一个 抽滤时就因为润洗不干净,使颜色出现偏差,重做后面的过程也做得磕磕绊绊,由于对 实验的不理解,很多地方出现疏漏,实验操作也经常错误,比如蒸馅时不加沸石之类的实验做到第二天的时候操作己经基本上熟练,但是将抽滤液分液时发现色素很少,没 有追究原因欲以重做,老师指出色素残留在抽滤瓶中,经过润洗得到少量色素,得以进行 接下去的实验操作,柱层析时色素下去太慢,经过指导,在洗脱液中加入少量氯仿,色素 下去速度明显加快实验的第三天,基本上所有的流程都能很顺利的进行了,实验进程加快,能够更好的 合作了整个实验坐下来最大的感受就是,技能不用就会很快退化,对有机实验的操作实在太 生疏,做什么事情,如果想要做好,就要事先做好足够的了解和准备最大的收获就是可 以练习到了各种实验操作,增强了自己做事动脑的意识,学会了如何与他人合作参考文献:1、 杨春文番茄红素的提取及纯化条件的研究甘肃•联合大学学报(自然科学版)第23卷第1期2、 侯纯明,刘德志,谢颖,李文泽番茄红素提取及优化研究辽宁化工第33卷第8期。