类胡萝卜素的提取动力学研究实验报告

应用化学系本科化学实验报告课程名称综合化学实验成绩评定实验项目名称设计实验指导教师实验项目类型综合化学实验实验地点食工楼6楼633室班级实验者学号实验时间2012年4月18日上午～4月18日下午温度13~26℃湿度65~80%2012年4月25日上午～4月25日下午温度16~23℃湿度65~80%一、实验目的1.掌握类胡萝卜素的定性(薄层层析法)；2.定量测定方法(紫外可见分光光度法)；二、实验原理1.类胡萝卜素(carotenoids)是自然界广泛存在的天然色素,包括一类碳氢化合物(Carotenes)及它们的氧化衍生物(Xanthophylls)，它们由8个类异戊二烯单位组成。对天然类胡萝卜素进行分离纯化和结构鉴定是十分重要的基础研究工作之一。紫外可见吸收光谱(Uv-Vis)主要产生于分子价电子在电子能级间的跃迁，它是研究分子吸收190~750nm波长范围内的吸收光谱，它不仅在有机化合物的结构鉴定中发挥重要作用，而且依此原理建立的紫外可见分光光度法是应用最广泛的定量分析方法之一。2.实验室常用的薄层色谱，其原理是利用混和物中各组分在不相混溶的两相即流动相(展开剂)和固定相(吸附剂)中吸附和解吸的能力的不同，也可以说在两相中的分配不同，当混合物随流动相(展开剂)流过固定相(吸附剂)时，发生了反复多次的吸附和解吸的过程，从而使混合物分离成两种或多种单一的纯组分。利用萜类化合物的溶解度差异进行分离，含羟基、氧环则溶于醇，不含羟基、氧环(多烯)则溶于石油醚。三、试剂及器材1.原料，试剂胡萝卜干粉或新鲜胡萝卜；α-和β-胡萝卜素标准品、(95%和无水)乙醇、石油醚(沸程30℃~60℃、60℃~90℃)、丙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯、乙醚、氯仿、正已烷、环己烷、抗坏血酸、BHT、盐酸、氢氧化钠、硅胶层析板、氧化铝层析板和纯水。2.仪器HH-4数显恒温水浴锅(国华电器有限公司)；BS224S电子分析天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司)；UV8000A紫外可见分光光度计(上海元析仪器有限公司)；RE52CS旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂)；四、操作步骤1.1试剂的配制β-胡萝卜素标准溶液：准确称β-胡萝卜素标准物质25.0mg于小烧杯中，加入10mg抗坏血酸+10mgBHT于小烧杯中，再先加入少量氯仿溶解后，再用石油醚定容至50ml摇匀，即配成浓度为500μg/mlβ-胡萝卜素标准溶液的使用溶液，转移至棕色试剂瓶中贮存备用。1.2吸收曲线和标准曲线的测绘按表1的比例要求移取不同体积的500μg/mlβ-胡萝卜素使用液，用石油醚(沸程要与提取胡萝卜素用的石油醚相同)稀释配制成体积为5.00ml(或10.00ml)的一系列不同浓度的标准溶液。取中间浓度的标准溶液，以含有相同浓度抗坏血酸+BHT的石油醚(沸程要与提取胡萝卜素用的石油醚相同)溶液为参比溶液，用1cm比色杯，于紫外可见分光光度计在200~800nm波段进行波长扫描，根据扫描结果从而可绘得β-胡萝卜素的吸收曲线。也可以用同样的方法绘制从胡萝卜中提取得到的胡萝卜的吸收曲线，并比较和分析两吸收曲线的异同。根据测得的吸收曲线可以找到β-胡萝卜素的最大吸收波长λmax，并以此波长为工作波长λw。用1cm比色杯，在λmax下，以含有相同浓度的抗坏血酸+BHT的石油醚(沸程要与提取胡萝卜素用的石油醚相同)溶液为参比溶液，测定按表1配制好的一系列标准溶液的吸光度值∆Aλmax，然后用Excel软件绘制出该标准工作曲线。表1β-胡萝卜素标准曲线数据编号0123456789Vβ-胡萝卜素使用液(ml)00.100.200.400.801.202.003.004.005.00V石油醚(ml)5.004.904.804.604.203.803.002.001.000cβ-胡萝卜素(ug/ml)010.020.040.080.01202003004005002.1类胡萝卜素提取物的薄层层析(1)取一块活化好的层析板，用毛细管点样管(或微量注射器)将提取样品液与标准溶液同时点在层析板上。(2)用铅笔在层析板上距末端1cm处轻轻画一横线，然后用毛细管吸取样液在横线上轻轻点样。若颜色浅，可重复点样，需前次样点挥发干后进行。样点直径不应超过2mm，否则易拖尾影响测定。样点间距在1~1.5cm为宜,太近易重叠。(3)展开缸内壁贴一片环绕周长的滤纸，倒入石油醚∶丙酮=50∶4作为展开剂进行点样展开，液面高度约5mm。滤纸下面浸入展开剂中，以使层析缸被展开剂饱和。待样点干燥后，将层析板点样一段放入层析缸中，样点不得浸泡在展开剂中，盖好瓶盖。待展开剂上升至前沿约10mm处取出，迅速在展开剂最前沿处画一横线。晾干，量出展开剂和样点移动的距离。也可以晾干后喷雾浓H2SO4显色后再量出展开剂和样点移动的距离。(4)计算比移值RfRf=)()(mmmm展开剂移动的距离样点移动的距离对于一种化合物，当展开条件相同时Rf值是一个常数。Rf可用作定性分析的依据。五、数据记录及处理1.β-胡萝卜素标准曲线石油醚图1β-胡萝卜素的吸收曲线有此表可知：β-胡萝卜素最大吸收波长在447.0nm。序号样品名称447.0nm均值15ug/ml标准胡萝卜素0.3335，0.3313,0.3335,0.32780.331525210ug/ml标准胡萝卜素0.6573,0.6585,0.6542,0.63190.650475315ug/ml标准胡萝卜素0.9681，0.9661,0.9661，0.93590.95905420ug/ml标准胡萝卜素1.3882，1.3882,1.3892,1.34641.37785525ug/ml标准胡萝卜素1.7189，1.7212,1.7235,1.69251.714025618ug/ml标准胡萝卜素1.1249，1.1272,1.1191,1.12661.12445`722ug/ml标准胡萝卜素1.3575,1.3645,1.3645,1.36151.362ABSnm平滑次数:0求导次数:03504004505000.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9λmax=447nm由上表可得：447nm下5--25ug/ml的胡萝卜素浓度与A的关系2．薄层层析根据实验方法测定，提取液经展开后只有一个斑点，说明该提取液在此展开体系中只能分开一个组分；且实验测得其比移值Rf为：Rf=)()(mmmm展开剂移动的距离样点移动的距离=cmcm5.85.7=0.88六、结论与小结β-胡萝卜素最大吸收波长在450.0nm，然后再次波长下进行不同浓度吸光度的测定得出了浓度—吸光度曲线，根据此曲线可以求得不同吸光度下多对应的浓度。七、注意事项1.取样要迅速，否则会使液体从移液枪中溢出。2.取挥发性溶剂时要在通风橱中进行。3.使用薄层法时，注意样点不要浸泡在展开液中。八、小组成员分工本小组有组员3名，其中一名同学负责收集提取液，一名同学负责稀释提取液并定容，一名同学负责使用紫外可见分光光度计测量吸光度。九、参考文献[1]王海滨,彭光华,等.菹草类胡萝卜素的研究.食品科学,2003,24(11):41-45.y=14.743x+0.5918R2=0.98525.0010.0015.0020.0025.0030.000.20000.50000.80001.10001.40001.70002.0000吸光度A浓度(ug/ml)[2]王业勤,李勤生.天然类胡萝卜素研究进展、生产、应用。中国医药科技出版社.1997年[3]张其骏.胡萝卜类胡萝卜素及其品质的研究[D].浙江大学,硕士学位论文,2002[4]彭光华,李忠,张声华.薄层色谱法分离鉴定枸杞籽中的类胡萝卜素[J].营养学报,1998,20(1):76-78[5]施跃峰．天然β—胡萝卜素研究开发动态食品研究与开发,2000,21(2):13-16