番茄色素的提取分离

番茄色素的提取分离实验目的•1.通过植物色素的提取和分离，了解天然产物提纯方法；•2.学习色谱分离技术(柱层析和薄层层析）；实验原理：番茄色素TomatoColor成分：主要成分为番茄红素（lycopene）和少量的β-胡萝卜素（β-carotene)。性质与指标：暗红色粉末或油状液体。溶于乙醇和油脂，不溶于水。油溶液呈橙色。耐热和耐光性优良。对热、光稳定，并有抗氧化能力。K＋、Na＋、Mg2＋和Zn2＋对色素影响不大，Fe3＋和Cu2＋引起色素的损失较大，Fe2＋、Al3＋引起的损失较少。来源：以番茄的果实为原料，用油脂提取，或先脱水，再用己烷、醋酸乙酯、95％乙醇、氯仿或丙酮等有机溶剂提取，然后真空浓缩，脱去溶剂，得到粉末状的番茄红素。用途：用于番茄制品、肉类、汤料、酱类、糖果、小吃食品和面点等的着色，为红色着色剂。番茄红素和β-胡萝卜素都是具有长链结构的共轭多烯，大的烃基结构使他们易溶于醚、石油醚等非极性溶剂，所以都是脂溶性物质。天然产物提取法：采用有机溶剂（如石油醚、氯仿、丙酮、乙醚、乙醇等）萃取番茄红素和β-胡萝卜素。色谱法：进一步分离和纯化番茄红素和β-胡萝卜素。色谱法色谱法：根据不同溶质在固定相和流动相之间的作用力（分配、吸附、离子交换等）的差别，在随着流动相经过固定相时，在两相之间形成多次平衡，被流动相带动移动的速度不同，达到分离效果的方法。固定相：固定不动，对样品产生保留作用的物质。流动相：带动样品，经过固定相的物质。色谱过程的实质：是样品在固定相中吸附与解析的过程。按分离机制，可分为：吸附色谱：分子在两相中吸附性能不同，进行分离分配色谱：分子在两相中分配系数不同，进行分离离子交换色谱：分子在两相中离子交换性能不同，进行分离体积排阻色谱：体积大的留在固定相的小孔内，体积小的先流出。亲和色谱：分子在两相中亲和力不同，进行分离。电泳色谱、电色谱：离子在电场中移动的速度不同进行分离色谱法分类按操作方式不同，又可分为：柱色谱气相色谱高效液相色谱薄层色谱纸色谱等固定相组分柱色谱固定相组分柱色谱（柱上层析）常用的有吸附柱色谱和分配柱色谱两类。吸附柱色谱常用氧化铝和硅胶做固定相。在分配柱色谱中以硅胶、硅藻土和纤维素作为支持剂，以吸附较大量的液体作为固定相，而支持剂本身不起分离作用。吸附剂常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、氧化镁、碳酸钙和活性炭等•柱色谱色层的展开首先选用极性较小的溶剂，使最容易脱附的组分分离。然后加入不同比例的极性溶剂配成的洗脱剂，将极性较大的化合物自色谱柱中洗脱下来。常用洗脱剂的极性：己烷和石油醚环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。薄层色谱薄层色谱（ThinLayerChromatography)常用TLC表示，是近年来发展起来的一种微量、快速而简单的色谱法。纸色谱、薄层色谱的一般操作步骤1.制板（纸）2.点样毛细管点样：毛细管与板（纸）垂直，点样位置、点样距离：不被展开剂浸泡、以显色后点之间易分开为准。点样量、样品浓度：轻轻点一次即可。本次实验：点三个样品——提取液，番茄红素，胡萝卜素3.展开将薄层板斜放入层析缸中（或将滤纸挂在层析缸中），层析缸中流动相（展开剂）的量以不浸泡样点为宜。有些层析缸如下图，易进行先饱和后展开操作，提高重现性和避免边缘现象。边缘现象：两边高4.显色可见光下观察紫外灯下观察显色剂显色：通用：10%硫酸乙醇溶液；碘蒸气；大部分有机样品：磷钼酸/乙醇溶液专用：碘化铋钾—生物碱；三氯化铁—黄酮；茚三酮—氨基酸实验步骤1提取：（1）1小袋番茄酱于100mL烧瓶中，加10mL95%乙醇，在电热套内加热回流10min,冷却后用折叠滤纸过滤，将滤液直接过滤至准备好的分液漏斗内。（2）滤渣重新装回圆底烧瓶内，加入10mL二氯甲烷，加热回流10min,冷却后用折叠滤纸过滤，将滤液直接过滤至分液漏斗内。(3)重复（2）（4）加入10mL饱和氯化钠溶液萃取，静置分层后，分出有机层于一干燥的锥形瓶中，加适量无水硫酸钠并塞紧瓶塞干燥。2.柱层析分离（1）装柱：取干燥层析柱垂直固定在铁架台上，柱下端塞一小团脱脂棉并压紧。经干燥漏斗慢慢加入氧化铝，氧化铝层高约8cm左右，并不断敲打柱体使氧化铝填充得均匀密实，层面平整。（2）加样：提取液无水硫酸钠干燥后，将绝大部分（仅留作1mL左右够薄层点样用即可）加入到50mL小烧杯中，加1.0g柱层析氧化铝，搅拌均匀后于通风橱内40-45°水浴挥发掉溶剂。（注意：温度不能高，否则迸溅；用玻璃棒不断搅拌，注意保护眼睛）将溶剂彻底蒸干后，将吸附有提取色素的氧化铝样品小心加到柱上，并在样品层上面加一略小于柱内径的滤纸片。洗脱与接收：先用石油醚洗脱胡萝卜素，约50mL，约20-30min，黄色可见；再换9:1石油醚：丙酮洗脱番茄红素，30mL左右，约10-15min。•薄层层析：柱层析接收液体通风橱内加热浓缩至1mL左右，尤其是胡萝卜素更要更浓一些，点样量也要多一些。点样点：提取液、胡萝卜素、番茄红素；展开剂：9:1环己烷：丙酮，展开室为烧杯加封口膜。