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蔬菜中天然色素的提取、分离和测定

蔬菜中天然色素的提取、分离和测定
蔬菜中天然色素的提取、分离和测定

蔬菜中天然色素的提取、分离和测定

一、目的与要求

1.进一步熟悉和掌握薄层色谱的原理。

2.掌握薄层层析法分离微量组分的操作技术。

3.了解蔬菜中主要色素的基本性质,通过色素的提取和分离,了解天然物质分离提纯方法

及原理。

二、基本原理

(一)菠菜中的色素简介

菠菜叶中富含多种色素成分,如叶绿素(绿色)、胡萝卜素(橙黄色)和叶黄素(黄色)

等多种天然色素。

叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素a(C 55H 72O 5N 4Mg) 和叶绿素

b(C 55H 7O 6N 4Mg),结构见图1。二者差别仅是 a 中一个甲基被 b 中的甲酰基所取代。它们

都是吡咯衍生物与金属镁的络合物,是植物进行光合作用所必需的催化剂。 N

N N N H 3C CH

CH 2

R CH 2CH 3CH 3

H 3C O CO 2CH 3

CH 2CH 2O O CH 3CH 3

CH 3CH 3CH 3Mg

图1 叶绿素a 和叶绿素b 的结构(叶绿素a :R=CH 3, 叶绿素b :R=CHO )

H 3C CH 3R CH 3H 3C R H 3C CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3

图2 β-胡萝卜素和叶黄素的结构(β-胡萝卜素:R =H ,叶黄素:R = OH )

胡萝卜素(C 40H 56,见图2)是具有长链结构的共轭多烯。它有三种异构体,即 α-, β - 和

γ - 胡萝卜素,其中β - 异构体含量最多,也最重要。在生物体内,β - 体受酶催化氧化即形

成维生素 A 。目前β - 胡萝卜素已可进行工业生产,可作为维生素 A 使用,也可作为食

品工业中的色素。 叶黄素(C 40H 56O 2,见图2)是胡萝卜素的羟基衍生物,它在绿叶中的含

量通常是胡萝卜素的两倍。与β - 胡萝卜素相比,叶黄素较易溶于醇而在石油醚中溶解度较小。根据这些色素在有机溶剂中的溶解性,可将它们提取出来。

1.菠菜中各色素的理化性质

绿色植物中的叶绿体色素在把光能转变为化学能的光和作用中起着重要作用。叶绿体色素有叶绿素和类胡萝卜素两类,主要包括β-胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a和叶绿素b四种色素,它们在叶绿体中的含量比约为2:1:3:1。叶绿素是植物进行光合作用所必需的催化剂。

(1)叶绿素a

有四个甲基与卟吩核连接(R—CH3),蜡状蓝黑色微小晶体,熔点117~120℃,溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和苯,不溶于石油醚。其乙醇溶液是蓝绿色,并有深红色荧光。

(2)叶绿素b

有三个甲基和一个醛基与卟吩核连接(R=—CHO),蜡状蓝黑色微小晶体,熔点120~130℃,溶于乙醇和乙醚,难溶于石油醚。乙醚溶液有亮绿色,其它有机溶剂的溶液通常是绿色至黄绿色,并有红色荧光。可用作肥皂、脂肪、油蜡、食品、化妆品和医药用的无毒着色剂。由绿叶用乙醇萃取而制得,也可用化学方法合成。

(3)胡萝卜素

胡萝卜素有多种异构体,是四萜类化合物。α-胡萝卜素为红色结晶,熔点187℃,旋光度+385°(c=0.08,苯),溶于乙醚、苯、氯仿;β-胡萝卜素为红棕色结晶,熔点181℃,溶于乙醚、丙酮、苯、石油醚;γ-胡萝卜素为紫色棱形结晶,熔点177.5℃,溶于苯、氯仿。α-,β-和γ-胡萝卜素常共存于许多植物中。β-胡萝卜素含量最高,β-胡萝卜素在植物中几乎总是和叶绿素共存,含量最多的是胡萝卜、棕榈油以及多种绿叶植物。用做食物色素、保健食品,以及作防晒化妆品成分,还可用作制造维生素A的原料。

(4)叶黄素

又称胡萝卜醇,一类羟基类胡萝卜素的衍生物,以乙醚加甲醇精制,得黄色穗状物,具金属光泽的结晶。熔点183℃,不溶于水,溶于油性溶剂,光稳定性较好,主要与叶绿素、胡萝卜素共存于绿色植物的叶和花中。在天然黄色素中,它的价格较贵,可用于食品着色。也有添加于禽饲料中,使禽蛋蛋黄增进黄色。

2.叶绿素的吸收光谱

叶绿素a呈蓝绿色,叶绿素b呈黄绿色。从图3中可以看出,叶绿素a、叶绿素b的强吸收带有两个,一个在波长为630-680nm的红光区,另一个在波长为400-460nm的蓝紫光区。

(二)薄层层析(薄层色谱)

薄层层析是快速分离和定性分析微量物质的一种极为重要的实验技术,具有设备简单、操作方便而快速的特点,可用于精制样品、化合物鉴定、跟踪反应进程和柱色谱的先导(即为柱色谱摸索最佳条件)等方面。

薄层层析是将固定相支持物均匀地铺在玻片上制成薄层板,待分离的样品溶液点在薄层一端,试样中各组分就被吸附剂所吸附,但吸附剂对不同物质的吸附能力是不同的。将薄层板点有样品的一端浸入层析容器中,在合适的溶剂做为流动相展开剂的作用下展开。由于薄层吸附剂(如硅胶)的毛细作用,展开剂将沿着薄板逐渐上升。当溶剂流经试样时,样品中的各组分就溶解在展开剂中。在吸附剂的吸附力和展开剂的毛细上升力作用下,物质就在吸附剂和展开剂之间发生连续不断的吸附和解析平衡。吸附力强的物质相对移动得慢一些,而吸附力弱的物质相对移动得快一些。经过一段时间的展开,样品中各物质就彼此分开,最后形成互相分离的斑点,称为薄层层析谱。用此法分离时几乎不受温度的影响,可采用腐蚀性显色剂,而且可在高温下显色,特别适用于挥发性小或在较高温度下易发生反应的物质,同时也常用来跟踪有机反应或监测有机反应完成的程度。

薄层层析按分离机制不同可分为吸附层析、分配层析、离子交换层析等,最常用的为吸附薄层层析。吸附层析中样品在薄层板上经过连续、反复的被吸附刑吸附及展开剂解吸附过程,由于不同的物质被吸附剂吸附的能力及被展开剂解吸附的能力不同,放在薄层上以不同速度移动而得以分离。

1.薄层层析的器材选择

(1)基板:玻璃、塑料、金属箔,常用玻璃板。

溶剂在薄层板上爬升的距离越长,化合物的分离效果越好。宽的薄层板也可用于量较大的样品,具有1~2 mm厚的大板可用于50~1000 mg样品的分离制备。

由于薄层色谱法用途非常广泛,国内外均有现成的铺有吸附剂的薄层板出售。一般实验室中也可自己制备。

(2)吸附剂

吸附剂要有合适的吸附力,并且必须与展开剂和被吸附物质均不起化学反应。可用作吸附剂的物质很多,常用的有硅胶和氧化铝,由于吸附性好,适用于各类化合物的分离,应用最广。选择吸附剂时主要根据样品的溶解度、酸碱性及极性。以下简单介绍吸附剂的几个基本参数。

种类:常用:氧化铝(强极性)、硅胶(中强极性)

不常用:硅藻土、纤维素、糖类、活性碳

符号:H——无任何添加剂;

G——加有锻石膏(Gypsum,CaSO4·1/2 H2O)粘合剂;

F——加有荧光素(Fluorescein)CMC——加有羧甲基纤维素钠(Carboxymethyl cellulose)

例:硅胶GF254表示硅胶中既加有煅石膏粘合剂,也加有荧光素,可以在波长254nm的紫外光下激发出荧光

粒度:目:1cm2内的筛孔数,数目越大,颗粒越小。薄层所用吸附剂颗粒较细,氧化铝为200目,硅胶为100~150目。

μ:颗粒的平均直径,以微米表示。例如:40μ的颗粒与100目相当。

活性:

活化通常是加热粉末以脱去水分。化合物极性越大,它在硅胶和氧化铝上的吸附力越强,所以吸附剂均制成活性精细粉末。吸附剂按其含水量的多少各分为五个等级:I级含水量最少,活性最高;V级含水量最多,活性最低;但并不是活性越高分离效果越好,选用哪种活性级别的吸附剂,要用实验的方法来确定。

酸碱性:

市售氧化铝有酸性(用以分离酸性化合物)、中性、碱性(用以分离生物碱等碱性化合物),其蒸馏水洗出液的pH值分别为4、7.5、9-10;其中以中性氧化铝应用最广,可用来分离各种化合物,特别是那些对酸、碱敏感的化合物。硅胶没有酸碱性之分。

(3)展开剂

在样品组分-吸附剂-展开剂三个因素中。对一确定组分,样品的结构和性质可看作是一不变因素,吸附剂和展开剂是可变因素。而吸附剂的种类有限,因此选择合适的展开剂就成为解决问题的关键。展开剂的选择有以下要求:

a.对待测组分有很好的溶解度。

b.能使待测组分与杂质分开,与基线分离。

c.使展开后的组分斑点圆而集中,不应有拖尾现象。

d.使待测组分的R f值最好在0.4~0.5,如样品中待测组分较多,R f值则可在0.25~0.75范圈内,组分间的R f值最好相差0.1左右。

e.不与组分发生化学反应,或在某些吸附剂存在下发生聚合。

f.具有适中的沸点和较低的粘滞度。

展开剂的极性是指与样品组分相互作用时。展开剂分子与吸附剂分子的色散作用、偶极作用、氢键作用及介电作用的总和。展开剂要根据样品的极性及溶解度,吸附剂活性等因素进行选择,总的原则是展开剂的极性能使组分的R f值在0.5左右。常用溶剂极性次序是:石油醚<环己烷<苯<乙醚<氯仿<乙酸丁酯<正丁醇<丙酮<乙醇<甲醇。

如一种溶剂不能充分展开,可选用二元或多元溶剂系统。

2.样品的制备与点样

样品必须溶解在挥发性的有机溶剂中,浓度最好是1~2 %。溶剂应具有高的挥发性以便于立即蒸发。丙酮、二氯甲烷和氯仿等是常用的有机溶剂。分析固体样品时,可将20~40mg 样品溶到2mL的溶剂中。在距薄层板底端约1cm处,用铅笔划一条线,作为起点线。用毛细管(内径小于1mm)吸取样品溶液,垂直地轻轻接触到薄层板的起点线上。样品量不能太多,否则易造成斑点过大,互相交叉或拖尾,不能得到很好的分离效果。

3.展开槽与展开

薄层的展开在密闭的容器即展开槽或称为层析缸中进行。合适的展开剂用量为浸及下端薄层板,但不浸及样点;点样端向下,每次只展开一块,放在正中,以免爬斜(进而展开倾斜)。

4.显色

如果化合物本身有颜色,就可直接观察它的斑点。如果本身无色,可先在紫外灯光下观察有无荧光斑点(有苯环的物质都有),用铅笔在薄层板上划出斑点的位置;对于在紫外灯光下不显色的,可放在含少量碘蒸气的容器中显色来检查色点(因为许多化合物都能和碘成

黄棕色斑点),显色后,立即用铅笔标出斑点的位置。常用普适性显色剂:浓硫酸、碘蒸气、

荧光素,专用显色剂:茚三酮、三氯化铁溶液等。

5.R f (比移值)的测定

R f (比移值)表示物质移动的相对距离,即展开后样品点到原点的距离和溶剂前沿到原

点的距离之比,常用分数表示。R f 值与化合物的结构、薄层板上的吸附剂、展开剂、显色

方法和温度等因数有关。但在上述条件固定的情况下,R f 值对每一种化合物来说是一个特

定的数值。当两个化合物具有相同的R f 值时,在未做进一步的分析之前不能确定它们是不

是同一个化合物。在这种情况下,简单的方法是使用不同的溶剂或混合溶剂来作进一步的检

验。

通常用比移值(R f )表示物质移动的相对距离:

的距离

展开剂前沿至原点中心点中心的距离色斑最高浓度中心至原 f R

R f 值计算示意图

1.起点线; 2. 展开剂前沿

a. 色斑最高浓度中心至原点中心的距离

b. 展开剂前沿至原点中心的距离

物质的比移值随化合物的结构、吸附剂、展开剂等不同而异,但在一定条件下每一种化

合物的比移值都为一个特定的数值。故在相同条件下分别测定已知和未知化合物的比移

值.再进行对照,即可对未知化合物鉴别。

对于不同的样品,可以选择不同的吸附剂和展开剂;可以做吸附层析,也可以做分配层析或离子交换层析。层析谱不仅可做定性鉴定,也可以进行定量分析。每次点样所需的样品量仅几微升到几十微升,因此它是一种高效、快速的微量分析方法。

本实验利用薄层层析进行菠菜中叶绿素的提取、分离和测定。

三、仪器和试剂

仪器:研钵,层析缸,分液漏斗

试剂:硅胶G(200-300目),羧甲基纤维素钠(CMC)(0.5%),碳酸钙,石英砂,丙酮,乙醚,石油醚,乙醇,苯,乙酸乙酯,氯化钠,无水硫酸钠。

四、实验步骤

1.制板

选用5.0 30.0(cm)规格的玻璃板两块,用肥皂水洗净,用蒸馏水淋洗两次后烘干,用时再用酒精棉球擦除手印至对光平放无斑痕。

称取5g硅胶G粉于100mL烧杯中,按硅胶和水1∶3(w/w)的比例加入0.5%CMC水溶液,调成均匀的糊状(在平铺玻璃板上能晃动但不能流动),用倾泻法涂在干净薄层板上,用玻璃棒均匀地摊开,然后,用手托住玻璃板一头,另一头放在桌面上轻轻振敲,使硅胶浆料均匀平整铺开,成薄厚均匀、表面光洁平整、无气泡的薄层板,厚度为0.25~1.0mm。水平放置,待薄层发白近干(注意:室温放置必须使玻板干透,否则会出现断裂现象),然后将晾干的薄层板放在烘箱中逐步升温至110℃的活化30min,取出放在干燥器中冷至室温,备用。

2.叶绿素的提取

新鲜菠菜叶依次用自来水和去离子水洗净,弃除叶柄和中脉,晾干或用纱布、吸水纸将菜叶表面的水份吸干。称取处理过的菜叶5g,剪碎放于干净的研钵中,加少量的碳酸钙和干净的石英砂,将菜叶粗捣烂。

方法一:将粗捣烂的菜叶置于带塞锥形瓶中,加入30 mL 2﹕1(v/v)的石油醚和乙醇混合溶剂,浸没菠菜叶片,用玻棒搅动数分钟,以利于菠菜叶的细胞破裂,色素浸出。布氏漏斗抽滤,将菠菜汁转入分液漏斗,分去水层,分别用等体积的饱和食盐水和蒸馏水洗涤两次,以除去萃取液中的乙醇(洗涤时要轻轻旋荡,以防止产生乳化)。弃去水-乙醇层,石油醚层用无水硫酸钠干燥后滤入锥型瓶,置于暗处备用。

方法二:将粗捣烂的菜叶置于带塞锥形瓶中,加入10mL去离子水、30mL丙酮,搅拌10min,使色素溶解。抽滤滤去残渣,得深绿色叶绿素丙酮溶液。取5mL叶绿素丙酮提取液,于60mL分液漏斗中,加入3mL乙醚萃取,弃下层丙酮溶液,得叶绿素的乙醚提取液。3.点样

取活化后的层析板,分别在距一端2cm处用铅笔轻轻划一横线作为起始线。另一端距约1cm处也划一横线作为终止线。取毛细管(直径0.5mm)插入样品溶液中取液,在暗处距离薄板一端2cm处(以画线作为起始线)点样,将试液点成一条线,待第一次液点干后再点一次,共重复3-5次,

注意:点样时手指捏住毛细管下端,垂直点样,轻触薄层板后立即抬起。点样要轻,不可刺破薄层。因溶液太稀或样点太小,可重复点样。但应在前次点样的溶剂挥发后,方可重点,以防样点被溶解掉。

4.展开

薄层色谱的展开,须在密闭容器中进行。

将展开剂注入层析缸中,摇匀,加盖使缸内蒸气饱和10min,再将点好样的薄层板斜靠于层析缸内壁。点样端接触展开剂但样点不能浸没于展开剂中,一般展开剂浸没薄板下端的高度不宜超过0.5cm,密闭层祈缸。将层析缸盖好,放在暗处展开,待展开剂的前沿离薄板顶部1~2cm时,取出薄板平放,用铅笔或小针划前沿线位置,晾干或用电吹风吹干薄层。从上到下依次为胡萝卜素(橙黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)、叶黄素(黄色)。记下个色带中心到原点(起始线)的距离和溶剂前沿到原点的距离,计算叶绿素a和叶绿素b的R f值:

R f=a/b=原点至斑点中心的距离/原点至溶剂前沿的距离

在薄层层析中,常用R f来表示各组分在层析谱中的位置,它与被分离物质的性质有关,在一定条件下为一常数,其值在0~1之间。被分离物质间的R f值相差越大,则分离效果越好。

薄层色谱展开剂的选择主要根据样品的极性、溶解度和吸附剂的活性等因素。溶剂的极性越大,则对化合物的解吸能力越强,即R f值也越大。

如R f值较大,可考虑换用一种极性较小的溶剂,或在原用展开剂中加入适量极性较小的溶剂。相反,如原用展开剂使样品各组分的R f值较小,则可加入适量极性较大的溶剂,如氯仿中加入适量的乙醇。常用展开剂的极性大小如下:

水>乙醇>乙酸乙酯氯仿>苯>环己烷>石油醚

本次实验采用的以下展开剂(体积比):

(a)石油醚-丙酮-苯(2:1..5:2)

(b)石油醚-丙酮(8:2)

(c)石油醚-乙酸乙酯(6:4)

(d)石油醚-丙酮-乙醚(3:1:1)

(e)乙醚-石油醚-丙酮-正丙醇(15:7.5:2.5:0.12)

5.叶绿素a和叶绿素b的色带从玻璃板上刮下来并放在离心管中,加入5mL乙醚,振摇,离心后得澄清蓝绿色溶液。在仪器上测定其在360~700nm波长范围的吸收曲线,并与标准谱图进行比较。

五、结果与讨论

填写表1,并根据各色素的颜色、分子极性与Rf值的关系、吸收光谱、荧光对分离出的色素进行鉴定归属,讨论结构对Rf值、吸收光谱的影响。

表1 菠菜叶片色素色谱分析数据及归属

六、注意事项

1.从菠菜中提取叶绿素时,

[1]加入少量碳酸钙的作用是防止失去Mg,中和植物细胞中的酸。

[2]研磨只可适当,不可研磨得太烂而成湖状,否则会造成分离困难。

[3]方法一中水洗的目的是除去有机相中少量的乙醇和其它水溶性物质,洗涤时要轻轻振荡,以防止产生乳化现象。

2.点样及画线时应十分小心,不要将薄层碰破。

3.测定吸收光谱时若样品量较少,可同时展开两块或三块薄板,将叶绿素斑点刮下来同时测定。

4.叶绿素对酸、碱和光很敏感,整个实验应在中性条件和暗处(或弱光)进行,各操作步骤应在尽可能短的时间内完成。

5.展开缸一定要密封,并随时观测展开状态。

实验七 薄层色谱和天然色素的提取

实验五薄层色谱和天然色素的提取(7学时) 一、实验目的 1.了解薄层色谱的一般原理和意义,学习薄层色谱的操作方法。 2.掌握液体有机化合物的干燥。 3.掌握天然色素的提取方法。 二、实验原理 绿色植物如菠菜叶中含有叶绿素(绿)、胡萝卜素(橙)和叶黄素(黄)等多种天然色素。其结构如下: 叶绿素中a的含量通常是b的3倍。尽管叶绿素分子含有一个极性基团,但大的烃基结构使它易溶于醚、石油醚等一些非极性的溶剂。 胡萝卜素是具有长链结构的共轭多烯,它有三种异构体,即α或-、β-和γ-异构体,其中β-异构体含量最多,也最重要。生长期较长的绿色植物中,异构体β-体的含量多达90%。β-体具有维生素A的生理活性,其结构是两分子维生素A在链端失去两分子水结合而成的。在生物体内,β-体受酶催化即形成维生素A。目前β-体已可进行工业生产,可作为维生素A使用,也可作为食品工业中的色素。 叶黄素是胡萝卜素的羟基衍生物,它在绿叶中的含量通常是胡萝卜素的两倍。与胡萝卜素相比,叶黄素较易溶于醇而在石油醚中溶解度较小。故本实验采用甲醇——石油醚的混合溶剂提取以上三种色素。 薄层色谱又称为薄层层析,属于固-液吸附色谱。其基本原理是利用混合物各组分在某一物质中的吸附或溶解性能(分配)的不同,或其亲和性的差异,使混合物的溶液流经该种物质进行反复的吸附或分配作用,从而使各组分分离。 当流动相(展开剂)带着混合物组分以不同的速率沿板移动,即组分被吸附

剂不断地吸附,又被流动相不断地溶解——解吸而向前移动。由于吸附剂对不同组分有不同的吸附能力,流动相也有不同的解吸能力。因此,在流动相向前移动的过程中,不同的组分移动不同的距离而形成了互相分离的斑点。在给定条件下(吸附剂、展开剂的选择,薄层厚度及均匀度等),化合物移动的距离与展开剂前沿移动的距离之比值(Rf 值)是给定化合物特有的常数。即: 沿的距离样品原点中心到溶剂前心的距离 样品原点中心到斑点中 Rf 影响Rf 值的因素很多,如样品的结构、吸附剂和展开剂的性质、温度以及薄层板的质量等。当这些条件都固定时,化合物的比移值R f 是一个特性常数。 但由于实验条件容易改变而不易固定,因此在鉴定一个具体化合物时,经常采用与已知标准样品对照的方法。 利用薄层色谱进行分离及鉴定工作,在灵敏、快连、准确方面比纸色谱优越。薄层色谱的特点是:(1)设备简单,操作容易;(2)分离时间短,只需数分钟到几小时即可得到结果,因而常用来跟踪有机反应监测有机反应完成的程度;(3)分离能小虽,斑点集中,特别适用于挥发性小,或在高温下易发生变化而不能用气相色谱分离的物质;(4)可采用腐蚀性的显色剂如浓硫酸,且可在较高温度下显色;(5)不仅适用于小量样品(几毫克)的分离,也适用于较大量样品的精制(可达500毫克)。应该指出,薄层色谱是否成功,与样品、使用的吸附剂、展开剂以及薄层的厚度等因素有关。 三、试剂及器材 1.器材:剪刀、研钵、布氏漏斗、圆底烧瓶、直形冷凝管、层析缸、玻棒、洒精灯、石棉网、载玻片(2.5 cm ×7.5 cm ,6块)。 2.试剂:硅胶G ,羧甲基纤维素钠、中性氧化铝(150~160目)、甲醇、95%乙醇、丙酮、乙酸乙酯、石油醚、菠菜叶。 四、主要试剂及产品的物理常数 未完,请自己查 五、实验内容与基本操作 1.薄层色谱 (1)吸附剂与展开剂: 吸附剂(固定相):用于与样品发生吸附作用的固定不动的物质。在混合物样品流经吸附剂(固定相)的过程中,由于各组分与吸附剂(固定相)吸附力的不同,就产生了速度的差异,从而将混合物中的各组分分开。一般常用的吸附剂为氧化铝和硅胶。硅胶可分为硅胶H (不含黏合剂)、硅胶G (含黏合剂)和硅胶HF (含荧光物质,可在紫外光下观察)等。氧化铝同样也可分为以上几种类型。

芦丁的提取分离及鉴定A4

2011届本科生毕业论文 题目芦丁的提取分离及鉴定作者单位陇东学院化学化工学院指导老师胡浩斌 作者姓名张娜娜 专业班级2007级化学本科(2)班提交时间二〇一一年四月

2011届本科生毕业论文 芦丁的提取分离及鉴定 张娜娜,胡浩斌 (陇东学院化学化工学院,甘肃庆阳745000)摘要:目的以芦丁为例学习黄酮类化合物的提取方法,掌握黄酮类成分的主要性质及黄酮甙,甙元和糖的部分鉴定方法。方法采用水提法、碱水(石灰水) 提取法、有机溶剂(乙醇) 回流法对芦丁进行提取分离,并对其进行定性分析及色谱鉴定。结果水提法、碱水(石灰水) 提取法、有机溶剂(乙醇) 回流法,三种方法均可制的芦丁,且质量合格。结论从提高芦丁产率和纯度的角度出发,乙醇回流是较理想的提取方法。制得芦丁产率高,且测定方法简单、迅速、灵敏度高。 关键词:槐花米;芦丁;槲皮素;提取;分离;鉴定 Extraction, Seperation and Identification of Rutin Zhang Nana, Hu Haobin (College of Chemistry and Chemical Engineering, Longdong University, Qingyang 745000, Gansu) Abstraction: Objection Rutin as an example to learn the extraction of flavonoids square. Grasp the main properties and flavonoids ingredients flavonoids glucoside. Method W ith the water extraction method, buck (limewater) extraction,organic solvent (alcohol) extraction to extraction and separation of rutin and chromatographic identification. Result With water formulation,Buck (limewater) extraction,organic solvent (alcohol) method of extraction rutin backflow separation,three methods are made rutin and obtaining rutin quality qualified. Conclusion From improve yield and purity of rutin angle, ethanol refluxing was ideal extraction method. Preparation of rutin of high yield,high sensitivity. determination method is simple to rutin rapid. Key word: Sophora japonica; rutin; quercetin; extraction; separation; identification 引言 随着人们生活水平及质量的不断提高,心脑血管病的发病率也呈上升趋势,而且死亡率居各种疾病之首,因此,对治疗和预防心脑血管病的药品与保健品的开发研究就显得尤为重要, 1

槐花米中芦丁的提取、分离与鉴定

槐花米中芦丁的提取与鉴定 背景知识 芦丁(Rutin)又称芸香苷,广泛存在于植物界中,现已发现含芦丁的植物至少在70种以上,如烟叶、槐花、荞麦和蒲公英中均含有。尤以槐花米(为植物Sophora japonica L 的未开放的花蕾)和荞麦中含量最高(含量可达12-16%),可作为大量提取芦丁的原料。芦丁是由斛皮素(Quercetin)3位上的羟基与芸香糖(Rutinose)〔葡萄糖(Glucose)与鼠李糖(Rhamnose)组成的双糖〕脱水形成的苷。 芦丁为浅黄色粉末或极细的针状结晶,含有3分子的结晶水,熔点为174~178℃,无水物188~190℃。溶解度:冷水中为1:10 000;沸水中1:200;冷乙醇1:650;热乙醇1:60;冷吡啶1:12。微溶于丙酮、乙酸乙酯,不溶于苯、乙醚、氯仿、石油醚,溶于碱而呈黄色。 芦丁分子中具有较多酚羟基,显弱酸性,易溶于碱液,酸化后又可析出,因此,本实验采用碱提取酸沉淀法提取芦丁。 芦丁具有维生素P样作用。能维持血管的正常通透性,减低血管的脆性,缩短流血时间,可作为高血压病的辅助治疗剂。亦可用于防治因缺乏芦丁所致的其他出血症。

一、实验目的 通过芦丁的提取与精制掌握碱-酸法提取黄酮类化合物的原理及操作;熟悉芦丁、槲皮素的结构性质和检识方法。 二、实验要求 独立完成实验,从槐花米中提取出芦丁并进行鉴定。 三、实验原理 芦丁属黄酮类化合物,分子中有较多酚羟基,具弱酸性,易溶于热碱中,酸化后又析出,因此可以用碱溶酸沉的方法提取芦丁,又利用芦丁在冷水和热水中溶解度相差较大的特性进行重结晶精制。 四、实验材料和器皿 【器皿】 烧杯(500ml)2个,试管2个,布氏漏斗1个,玻璃棒1根,抽滤瓶1个,滴管,移液管(10ml)1根,洗耳球1个,滤纸,pH试纸,电热炉,真空抽滤机。 【材料】 槐米花30 g,饱和石灰水,0.4%硼砂水溶液,镁粉,pH试纸,浓盐酸,95%乙醇,10% α萘酚乙醇溶液,浓硫酸,蒸馏水。 五、实验内容 操作步骤: 称取30g槐花米于研钵中研成粉状物,置于500mL烧杯中,加入饱和石灰水,加热至沸,并不断搅拌,煮沸30分钟后,趁热抽滤。然后用浓盐酸调节pH值为4~5。放置1-2h,使沉淀完全,抽滤,沉淀用水洗涤2~3次,得到芦丁的粗产物。 流程图:

天然色素及其提取方法的研究现状【文献综述】

文献综述 生物技术 天然色素及其提取方法的研究现状 摘要:天然色素比合成色素安全性更高,副作用更少,是食品,化妆品工业所青 睐的染色剂。 关键词:色素;有机溶剂萃取;超临界CO2流体萃取;色素提取 1 前言 色素的食品中添加必不可少的要素,各种色彩鲜艳的色素,一方面可以提高食欲,另一方面能提高商品价值。色素分为天然色素和人工合成两种,目前食品中的大部分色素仍然是通过人工合成的。近几年来,苏丹红、孔雀绿等合成色素事件引起了人们对合成色素的安全性疑虑。随着现在生物学和医学的发展发现,大部分人工合成色素都有不同程度的毒性,严重的有致癌、致畸和致突变作用,而天然色素不仅安全可靠,而且种类繁多[1]。因此发展天然色素是食用色素的必然趋势。 2 色素研究现状 天然色素主要是从植物、动物和微生物中提取。植物中提取的天然色素的原料主要是甜菜红、姜黄素、红花黄素、叶黄素、叶绿素铜钠、辣椒红色素、高粱红色素和玉米黄色素等[2]。近年来,随着对天然色素的研究越来越广泛,所利用的原材料也更加丰富。如朱彩燕[3]以常见的中药材决明子为原料,成功分离纯化大黄素,适用于大量制备高纯度的大黄素以及含量测定。周岩[4]从中药红花中提取红花红色素,研究了红花红色素的分离纯化条件,并且对红花红色素的体外抗氧化活性进行了研究。孙明奇[5]利用柑橘果皮为原料提取类胡萝卜素,并且采用超声波和机械搅拌辅助,优化了类胡萝卜素的提取最佳工艺条件为9.3h,选定提取转速为2400r/min,提取料液比为1:80,获得提取率为82.1%。唐琳[6]以迎春花为原料提取黄色素,确定了色素提取条件,分析了该黄色素组分。朱洪梅[7]以玉米糁为原料提取黄色素优化了黄色素提取条件,并研究了玉米黄色素抗氧化活性。赵丹青等[8]利用向日葵花瓣提取黄色素,并研究了该色素的稳定性。蔡璇[9]等以四季桂为原料提取类胡萝卜素色素。但从植物中提取天然色素存在两个缺

芦丁的提取分离和鉴定

综合化学实验: 芦丁的提取分离和鉴定 芦丁简介: 芦丁(Rutin)又名芸香苷化学式: C27H30O16·3H2O,是一种浅黄色针状结晶有机化合物,广泛存在于自然界植物中,是一种被人们广泛使用的有机天然产物。目前已发现含有芦丁的植物至少在70种以上,常见的如烟叶、槐花、荞麦和蒲公英中均有不同含量。尤其以中药槐米(豆科、槐属,槐树Sophorajaponica的花蕾)和荞麦中含量最高,因此槐米可作为大量提取芦丁的天然植物原料。 中药槐米(炒碳)味苦性凉、具清热凉血、止血之功。常用于治疗多种出血症:肠风便血、痔血、尿血、衄血、崩漏下血、赤血下痢等。西医研究其主要有效成分为有机化合物“芦丁”而中药槐米中芦丁的含量可高达12~16%,是主要的芦丁天然来源。槐米中还含有槲皮素、三萜皂苷、槐花米甲素、槐花米乙素、槐花米丙素等。研究文献证明芦丁具有VitP(维生素P)样作用(VitP具有生物类黄酮的功能,可防止维生素C被氧化而受到破坏,增强维生素功效;增加毛细血管壁强度,防止瘀伤。有助于牙龈出血的预防和治疗,有助于因内耳疾病引起的浮肿或头晕的治疗等)。而芦丁具有类似作用如可降低毛细血管脆性和调节通透性等,在医学临床上常将其用作毛细血管脆性引起的出血症以及防治高血压病等的辅助治疗药物。 芦丁是由槲皮素(quercetin)3位上的羟基与芸香糖(rutinose,一种由葡萄糖glucose与鼠李糖rhamnose组成的双糖)脱水合成的苷,是一种浅黄色粉末或极细的针状结晶,含有三分子的结晶水,熔点为174~178℃,无结晶水时188~190℃。溶解度:冷水中为1:10000;热水中1:200;冷乙醇1:650;热乙醇1:60;冷吡啶1:12。微溶于丙酮、乙酸乙酯,不溶于苯、乙醚、氯仿、石油醚,溶于碱而呈黄色。 补充知识:

实验 菠菜色素的提取与分离

实验菠菜色素的提取与分离 实验概要 通过绿色植物色素的提取和分离,了解天然物质分离提纯方法;了解柱层析和薄层色谱分离的基本原理,掌握柱层析和薄层色谱分离的操作技术。通过柱色谱和薄层色谱分离操作,加深了解微量有机物色谱分离鉴定的原理。 实验原理 层析法是一种物理分离方法。柱层析法是层析方法中的一个类型,分为吸附柱层析法和分配柱层析法。本实验仅介绍吸附柱层析法。 吸附柱层析法是分离、纯化和鉴定有机物的重要方法。它是根据混合物中各组分的分子结构和性质(极性)来选择合适的吸附剂和洗脱剂,从而利用吸附剂对各组分吸附能力的不同及各组分在洗脱剂中的溶解性能不同达到分离目的。吸附柱层析法通常是在玻璃层析柱中装入表面积很大、经过活化的多孔性或粉状固体吸附剂(常用的吸附剂有氧化铝、硅胶等)。当混合物溶液流过吸附柱时,各组分同时被吸附在柱的上端,然后从柱顶不断加入溶剂(洗脱剂)洗脱。由于不同化合物吸附能力不同,从而随着溶剂下移的速度不同,于是混合物中各组分按吸附剂对它们所吸附的强弱顺序在柱中自上而下形成了若干色带。 在洗脱过程中,柱中连续不断地发生吸附和溶解的交替现象。被吸附的组分被溶解吸出来,随着溶剂向下移动,又遇到新的吸附剂颗粒,把组分从溶液中吸附出来,而继续流下的新溶剂又使组分溶解而向下移动,这样经过适当时间移动后,各种组分就可以完全分开,继续用溶剂洗脱,吸附能力最弱的组分随溶剂首先流出,再继续加溶剂直至各组分依次全部由柱中洗出为止,分别收集各组分。 绿色植物如菠菜叶中的叶绿体含有绿色素(包括叶绿素a和叶绿素b)和黄色素(包括胡萝卜素和叶黄素)两大类天然色素。这两类色素都不溶于水,而溶于有机溶剂,故可用乙醇或丙酮等有机溶剂提取。 叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素a(C55H72O5N4Mg)和叶绿素 b(C55H70O6N4Mg),其差别仅是叶绿素a中一个甲基被甲酰基所取代从而形成了叶绿素b。它们都是吡咯衍生物与金属镁的络合物,是植物进行光合作用所必需

芦丁的提取及鉴定

实验二芦丁的提取及鉴定 (一)概述 芦丁(Rutin)广泛存在于植物界中,现已发现含芦丁的植物至少在70种以上,如烟叶、槐花、荞麦和蒲公英中均含有。尤以槐花米(为植物Sophora japonica 的未开放的花蕾)和荞麦中含量最高,可作为大量提取芦丁的原料。芦丁是由斛皮素(Quercetin)3位上的羟基与芸香糖(Rutinose)〔为葡萄糖(Glucose)与鼠李糖(Rhamnose)组成的双糖〕脱水合成的苷。 芦丁为浅黄色粉末或极细的针状结晶,含有三分子的结晶水,熔点为174~178℃,无水物188~190℃。溶解度:冷水中为1:10000;热水中1:200;冷乙醇1:650;热乙醇1:60;冷吡啶1:12。微溶于丙酮、乙酸乙酯,不溶于苯、乙醚、氯仿、石油醚,溶于碱而呈黄色。 芦丁具有维生素P样作用。有助于保持及恢复毛细血管的正常弹性,主要用作防治高血压病的辅助治疗剂,亦可用于防治因缺乏芦丁所致的其他出血症。实验目的和要求 实验目的 ①通过芦丁的提取与精制掌握碱-酸法提取黄酮类化合物的原理及操作。 ②通过芦丁结构的检识,了解苷类结构研究的一般程序和方法。 ③了解UV及NMR在黄酮类化合物结构鉴定中的应用。 要求 ①要拿到以下三个化合物:芦丁、槲皮素、芦丁的全乙酰化合物。 ②能够拿根据化学试验及UV、NMR数据初步推断出芦丁的结构。并对黄酮类化合物的结构测定有一般性的了解。 试验方法 芦丁的提取与分离(见下图) 芦丁的鉴定 ①芦丁的定性反应 取芦丁3~4mg,加乙醇5~6ml使其溶解,分成三份作下述试验: A. 取上述溶液1~2ml,加2滴浓盐酸,在酌加少许镁粉,注意观察颜色变化情况。 B. 取上述溶液1~2ml,然后滴加2%柠檬酸的甲醇溶液,注意观察颜色变化情况,在继续向试管中加入2%ZrOCl2的甲醇溶液,并详细记录颜色变化情况。 C. 取上述溶液1~2ml,然后再加入10%α-等体积的萘酚乙醇溶液,摇匀,沿管壁滴加浓硫酸,注意观察两液面产生的颜色变化。 ②芦丁的紫外光谱解析 取芦丁溶于色谱纯甲醇中,加入规定的试剂,测定其UV光谱,试解析光谱并初步判断其结构。

关于天然色素提取液的除杂及浓缩工艺原理介绍

让天然色素提取的杂质分离和浓缩的压力作为动力,依靠传输介质膜选择实现物质分离和提纯浓缩,分离过程不涉及相变的使用。 膜分离包括微滤MF、超滤UF、纳滤NF、反渗透RO四种主要的交叉流膜工艺,各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留分子量来加以区别。膜过滤技术在西方发达国家已经很广泛地用于医药、染料、食品果汁处理工业了,将膜过滤技术应用在天然色素的生产,可以提高天然色素的生产收率、去除副染料及小分子杂质、降低生产成本,无疑膜技术为巩固其在天然色素工业中的地位起了致关重要的作用,并在国内某天然色素的生产企业中得以成功应用。

在天然色素工业中应用的膜过滤技术主要有超滤和纳滤:超滤用于发酵生产色素的澄清,替代了传统澄清方法,其典型操作压为4~10bar,它能将大分子悬浮物及蛋白进行有效截留而让澄清的色素提取液渗透通过膜进入渗透液侧。

过程中料液通过泵的加压,料液沿着滤膜的表面流过,大于膜截留分子量的物质、分子不透过膜流回料罐,小于膜截留分子量的物质或分子透过膜,形成透析液。在超滤过程中,浓缩液中的悬浮物及大分子物质会吸附一些色素,通过加水进行透析可将有效的色素洗涤出来,提高生产收率,在纳滤过程中,通过加水透析可将浓缩液中的小分子杂质及无机盐透析出来,提高产品的纯度。 膜与原工艺结合:应用膜工艺可回收上清夜中的剩余色素,提高收率20%以上,同时离心分离液经超滤后滤液澄清透明,杂质少,纳滤膜在常温的条件下进行预浓缩避免了升温蒸发对色素的破坏提高成品质量,浓缩液浓度可达20-30%,节省纳滤浓缩的除水成本在20-30元/吨水,喷雾干燥除水成本在80-100元/吨水。该工艺的应用色素的效价提炼收率将接近100%,且由于副产品的脱除成品色阶将比原工艺提高15-30%。 此外,研究表明,去除杂质后,浓缩天然色素提取的分子量在200 - 300之间,通过选择特定的小型纳滤试验设备的截留分子量可以透析的一部分,橘霉素能减少可接受的水平,完全解决质量问题的。 注:以上资料由莱特莱德提供

绿色植物中色素的提取和分离

绿色植物中色素的提取和分离

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绿色植物中色素的提取和分离 [实验名称] 绿色植物色素的提取及色谱分离 [教学目标] 知识与技能: 通过对绿色植物色素的提取与分离,了解天然产物分离提纯的方法 [教学重点] 学习柱色谱和薄层色谱分离的基本原理及操作方法 [教学难点] 薄层色谱、柱层析实验操作要点的掌握和应用 [教学方法] 陈述法,讲演法 [教学过程] [讲述]【实验目的】 1. 通过绿色植物色素的提取和分离,了解天然物质分离提纯方法; 2. 通过对柱色谱和薄层色谱操作方法的掌握,加深了解微量有机物色谱分离、鉴定的原理。[讲述]【背景知识】 绿色植物的叶、茎中,如菠菜叶,含有叶绿素(绿)、胡萝卜素(橙)和叶黄素(黄)等多种天然色素。叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素a(C55H72O5N4Mg)和叶绿素b(C55H70O6N4Mg),其差别仅是叶绿素a中一个甲基被甲酰基所取代从而形成了叶绿素b。它们都是吡咯衍生物与金属镁的络合物,是植物进行光合作用所必需的催化剂。植物中叶绿素a的含量通常是b的3 倍。尽管叶绿素分子中含有一些极性基团,但大的烃基结构使它易溶于醚、石油醚等一些非极性的溶剂。胡萝卜素(C40H56)是具有长链结构的共轭多烯。它有三种异构体,即a-胡萝卜素、β-胡萝卜素和γ-胡萝卜素,其中β-胡萝卜素含量最多,也最重要。叶黄素(C40H56O2)是胡萝卜素的羟基衍生物,它在绿叶中的含量通常是胡萝卜素的两倍。与胡萝卜素相比,叶黄素较易溶于醇而在石油醚中溶解度较小。 本实验先根据各种植物色素的溶解度情况将胡萝卜素(橙)、叶黄素(黄)、叶绿素a和叶绿素b从菠菜叶中提取出来,然后根据各化合物物理性质的不同用色谱法进行分离和鉴定。 [图示]【分离产物结构式】 叶绿素a、叶绿素b、叶黄素(黄)和β-胡萝卜素的结构式如下图所示: [讲述]【色谱法原理】 色谱法是分离、提纯和鉴定有机化合物的重要方法。其分离原理是利用混合物中各个成分的物理化学性质的差别,当选择某一个条件使各个成分流过支持剂或吸附剂时,各成分可由于其物理性质的不同而得到分

实验四槐米中芸香苷的提取分离与鉴定

实验四槐米中芸香苷的提取分离与鉴定 芦丁(Rutin)亦称芸香甙(Rutisude),广泛存在于植物界中。现已发现含芦丁的植物约有70余种,如烟叶、槐花米、荞麦叶、蒲公英中均含有大量的芦丁。尤以槐花米和荞麦叶中含量最高,可作为提取芦丁的原料,使用最多的是槐花米。 槐花米为豆科植物槐(Sophora japonica L。)的花蕾,所含主要成分为芦丁,含量可达12%~16%,其次含有槲皮素、三萜皂甙、槐花米甲素、乙素、丙素等。芦丁具有维生素P样作用,可降低毛细血管前壁的脆性和调节渗透性。临床上用于毛细血管脆性引起的出血症,并常作高血压症的辅助治疗药。 槐花米中主要化学成分的结构及性质: 1.芦丁(Rutin) 淡黄色细小针状结晶,℃~178℃(含三分子结晶),188℃(无水物)。 溶解度: 水:1:100(冷),1:200(热) 甲醇:1:100(冷),1:9(热) 乙醇:1:650(冷),1:60(热) 吡啶:1:(冷),易溶(热) 不溶于乙醚、氯仿、乙酸乙酯、丙酮等溶剂,易溶于碱液中呈黄色,酸化后复析出。可溶于浓硫酸、浓盐酸,加水稀释复析出。 2. 槲皮素(Quercetin) 即芸香甙甙元,为黄色结晶,mp.313℃~314℃(含2分子结晶水),316℃(无水物)。溶解度: 乙醇:1:290(无水乙醇),1:23(热) 可溶于甲醇、乙酸乙酯、丙酮、吡啶、冰醋酸。不溶于水、乙醚、苯、氯仿、石油醚等。 3. 皂甙 粗品为白色粉末,mp.210℃~220℃(分解)。易溶于水、吡啶,能溶于200倍的甲醇中。酸水解后得白桦脂醇、槐二醇二种皂甙元及葡萄糖,葡萄糖醛酸及葡萄糖醛酸内酯。 (1) 白桦脂醇(Betulin) 无色针晶,℃~252℃。能溶于醋酸、丙酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、氯仿、

蔬菜中天然色素的提取、分离和测定

蔬菜中天然色素的提取、分离和测定 一、目的与要求 1.进一步熟悉和掌握薄层色谱的原理。 2.掌握薄层层析法分离微量组分的操作技术。 3.了解蔬菜中主要色素的基本性质,通过色素的提取和分离,了解天然物质分离提纯方法 及原理。 二、基本原理 (一)菠菜中的色素简介 菠菜叶中富含多种色素成分,如叶绿素(绿色)、胡萝卜素(橙黄色)和叶黄素(黄色) 等多种天然色素。 叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素a(C 55H 72O 5N 4Mg) 和叶绿素 b(C 55H 7O 6N 4Mg),结构见图1。二者差别仅是 a 中一个甲基被 b 中的甲酰基所取代。它们 都是吡咯衍生物与金属镁的络合物,是植物进行光合作用所必需的催化剂。 N N N N H 3C CH CH 2 R CH 2CH 3CH 3 H 3C O CO 2CH 3 CH 2CH 2O O CH 3CH 3 CH 3CH 3CH 3Mg 图1 叶绿素a 和叶绿素b 的结构(叶绿素a :R=CH 3, 叶绿素b :R=CHO ) H 3C CH 3R CH 3H 3C R H 3C CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3 图2 β-胡萝卜素和叶黄素的结构(β-胡萝卜素:R =H ,叶黄素:R = OH ) 胡萝卜素(C 40H 56,见图2)是具有长链结构的共轭多烯。它有三种异构体,即 α-, β - 和 γ - 胡萝卜素,其中β - 异构体含量最多,也最重要。在生物体内,β - 体受酶催化氧化即形 成维生素 A 。目前β - 胡萝卜素已可进行工业生产,可作为维生素 A 使用,也可作为食 品工业中的色素。 叶黄素(C 40H 56O 2,见图2)是胡萝卜素的羟基衍生物,它在绿叶中的含

绿色植物中色素的提取和分离

绿色植物中色素的提取和分离 [实验名称] 绿色植物色素的提取及色谱分离 [教学目标] 知识与技能: 通过对绿色植物色素的提取与分离,了解天然产物分离提纯的方法 [教学重点] 学习柱色谱和薄层色谱分离的基本原理及操作方法 [教学难点] 薄层色谱、柱层析实验操作要点的掌握和应用 [教学方法] 陈述法,讲演法 [教学过程] [讲述] 【实验目的】 1. 通过绿色植物色素的提取和分离,了解天然物质分离提纯方法; 2. 通过对柱色谱和薄层色谱操作方法的掌握,加深了解微量有机物色谱分离、鉴定的原理。 [讲述] 【背景知识】 绿色植物的叶、茎中,如菠菜叶,含有叶绿素(绿)、胡萝卜素(橙)和叶黄素(黄)等多种天然色素。叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素a(C55H72O5N4Mg)和叶绿素b(C55H70O6N4Mg),其差别仅是叶绿素a中一个甲基被甲酰基所取代从而形成了叶绿素b。它们都是吡咯衍生物与金属镁的络合物,是植物进行光合作用所必需的催化剂。植物中叶绿素a的含量通常是b的3 倍。尽管叶绿素分子中含有一些极性基团,但大的烃基结构使它易溶于醚、石油醚等一些非极性的溶剂。胡萝卜素(C40H56)是具有长链结构的共轭多烯。它有三种异构体,即a-胡萝卜素、β-胡萝卜素和γ-胡萝卜素,其中β-胡萝卜素含量最多,也最重要。叶黄素(C40H56O2)是胡萝卜素的羟基衍生物,它在绿叶中的含量通常是胡萝卜素的两倍。与胡萝卜素相比,叶黄素较易溶于醇而在石油醚中溶解度较小。 本实验先根据各种植物色素的溶解度情况将胡萝卜素(橙)、叶黄素(黄)、叶绿素a和叶绿素b从菠菜叶中提取出来,然后根据各化合物物理性质的不同用色谱法进行分离和鉴定。 [图示] 【分离产物结构式】 叶绿素a、叶绿素b、叶黄素(黄)和β-胡萝卜素的结构式如下图所示: [讲述] 【色谱法原理】 色谱法是分离、提纯和鉴定有机化合物的重要方法。其分离原理是利用混合物中各个成分的物理化学性质的差别,当选择某一个条件使各个成分流过支持剂或吸附剂时,各成分可由于其物理性质的不同而得到分

实验槐米中芦丁的提取分离和鉴定

实验一槐米中芦丁的提取、分离和鉴定 一、概述 槐米系豆科植物槐树(Sophora japonica L.)的花蕾(槐米)。具有清热、凉血、止血的功效,用于治疗便血、痔血,尿血、血淋,崩漏,赤血痢下,风热目赤,痛疽疮毒,还可用于预防中风。近年来被用作治疗高血压的辅助药物。 药理实验证明,槐花米具有调节毛细血管的渗透作用,抗炎作用,解痉、抗渍疡作用,影响脂质代谢,抗菌等多种生物活性。槐花米中主要含有黄酮苷,皂苷、甾醇和鞣质等成分,其中芦丁(Rutin)含量最高,达12~20%。 主要化学成分的结构及理化性质: 芦丁(rutin):C 27H 30 O 16 ·3H 2 O,浅黄色针状结晶,mp174~178℃(含三分子 水);188℃(无水物)。难溶于冷水(1:8000~10000),可溶于热水(1:180~200),热甲醇(1:10),冷甲醇(1:100),热乙醇(1:60),冷乙醇(1:650);难溶于乙醚、三氯甲烷、石油醚、乙酸乙酯、丙酮等,易溶于碱液。 槲皮素(quercetin):C 15H 10 O 7 ·2H 2 O,黄色结晶,mp313~314℃(2分子结 晶水),316℃(无水物)。能溶于冷乙醇(1:290),易溶于沸乙醇(1:23),可溶于甲醇、乙酸乙酯、冰醋酸、吡啶、丙酮等;难溶于水、苯、石油醚等溶剂。 二、实验部分 (一)实验目的 1、通过芦丁的制备,掌握黄酮类化合物提取分离的原理和操作。 2、掌握酸水解将芦丁生成槲皮素的方法。 3、掌握芦丁与槲皮素的鉴别方法,聚酰胺薄膜的操作方法,电子天平的使用方法。 (二)实验原理 1、芦丁的提取原理:芦丁中含有多个酚羟基,具有酸性,故用碱提酸沉法。 2、芦丁的分离原理:芦丁在沸水中溶解,在冷水中析出。 3、芦丁的鉴定原理:芦丁与槲皮素分别为黄酮类化合物的苷与苷元,用Molish反应可以进行鉴别,也可以利用聚酰胺的氢键吸附性质进行定性分析,Rf值也应不同。 (三)实验药材、仪器与试剂 1、药材:槐米50g(每组)。

综合实验_槐花米中芦丁的提取与鉴定(给学生)

综合实验槐花米中芦丁的提取与鉴定 (一)实验目的 (1)通过芦丁的提取与精制,掌握碱溶酸沉法提取黄酮类化合物的原理和操作。 (2)掌握黄酮类化合物的主要性质及黄酮苷的检识方法。 (3)掌握薄层层析法的操作。 (4)掌握由芦丁水解制取槲皮素的方法。 (二)实验原理 芦丁((rutin)亦称芸香苷(rutinoside),为黄酮苷,广泛存在于植物中,其中以槐花米(为槐树Sophora japnica,的花蕾)和乔麦叶中含量较高。芦丁的主要药理作用有抗炎作用、维P样作用及抗病毒作用,具有维持血管抵抗力,释低其通透性,减少脆性的作用;对脂肪肝有去脂的作用,与谷胱甘肽合去脂作用更明显;对于放射性伤害所引起的出血症也有一定治疗作用;临床上只要作防治高血压的辅助药物,毛细血管性止血药。芦丁水解后可生成槲皮素,槲皮素有一定的平喘作用;此外还有降低血压,增强毛细血管抵抗力,减少毛细血管脆性,降血脂,扩张冠动脉,增加冠状动脉血流量的作用。 槐花米中含芦丁8%~28%,槐花米甲素sophorin A 14% ,槐花米乙素sophorin B 1. 25%,槐花米丙素sophorin C 0. 35%,也含槲皮素quercetin、白桦脂醇betulin,槐二醇sophoradiol等。 本实验以常用中药槐花米为原料,对其主要成分芦丁进行提取分离及鉴定。根据芦丁分子中具有酚羟基,显弱酸性,能与碱成盐而增大溶解度,以碱水为溶剂煮沸提取,其提液加酸后加酸酸化则芦丁游离析出(碱溶酸沉法),然后也可通过快速柱层析法对粗品进行纯化。 (三)实验步骤 1.芦丁的提取 (1)于250mL烧杯中加入120 mL石灰水溶液,0. 5 g硼砂,置于石棉网上加热至微沸后,加入10g槐花米粗粉,保持微沸60 min(不断搅拌)后,趁热用纱布包裹挤压过滤。滤渣再用100mL石灰水溶液同法操作一次。合并滤液,然后在60∽70℃保温情况下,以15%盐酸液调节pH为3∽4。静置过夜,使沉淀完全。 (2)将静置过夜的滤液的上层清液小心倾倒到烧杯中,剩下的少量液体和沉淀混合物用离心分离法得到沉淀,小心倒出离心管上层清液,再加入蒸馏水,用玻棒搅拌洗涤沉淀,离心,倒出上层清液,重复上述操作,直至倒出的蒸馏水洗液为中性,将离心管和沉淀一起放入烘箱中干燥,称量。

食用天然色素的提取方法及发展趋势

《风味化学与食品添加剂》 课程论文 学 专 姓 日期2013.6.19 食品科学与工程学院

食用天然色素的提取方法与发展趋势 XXX (甘肃农业大学食品科学与工程学院,甘肃兰州,730070) 摘要:食用天然色素是指从植物、动物或微生物中提取的对食品具有着色能 力的物质的总称。随着世界各国相继制订法规、淘汰大部分有毒的化学合成 色素, 那些不仅有染色功能, 而且还有营养和保健功效, 并能赋予食品许 多新功能的天然色素将面临广阔的市场前景。文章详细地介绍了食用天然色 素及其提取技术和发展趋势。 关键词:食用天然色素提取方法发展趋势 前言 天然色素广泛存在于多种生物特别是动植物体中,其安全性和营养价值高,有的兼具一定的药理作用。用天然色素着色,色调自然纯正。由于传统的提取方法存在提取时间长,劳动强度大,原料预处理能耗高,热敏性组分易被破坏,生产的色素产品纯度差,有异味和溶剂残留等缺点,直接影响了天然色素的发展及应用。伴随着现代化工业技术的迅速发展以及人们安全意识的提高,一些现代化高新技术不断应用到天然色素的生产中。开发天然色素是世界食用色素业和医药等业的发展趋势之一。我国目前还处在合成色素与天然色素并存及同时发展的状态。由于合成色素的安全性问题, 本文就目前天然色素的提取种类、提取方法及提取物的性质研究进行综述。 1发展简史 我国使用天然色素已有悠久历史,《史记·货殖传》记载:“茜栀千亩,亦比千乘之家。”说明古代就利用了茜草科植物和黄栀子等天然色素。北魏末年(公元6世纪)农学家贾思勰所著的《齐民要术》一书中就有从植物中提取色素的记载。[1]我国古代使用天然色素,在日本近年出版的《天然着色料》一书就引证了这些文献。公元前1500年,埃及墓碑上就绘有着色的糖果。公元前4世纪,葡萄酒就用色素着色,大不列颠的阿利克撒人就开始利用茜草色素。公元10世纪,美洲的托尔铁克人与阿芝特克族人相继栽培胭脂虫的寄生植物,繁殖胭脂虫,并提制胭脂红用于食品着色等。[2]然而,这些天然色素不论在品种上或是性能上都远不能满足食品工业发展的需要。天然色素着色力低,对光、热、氧气、pH 等稳定性差,成本高。随着科学技术的发展,特别是染料化工的发展,出现了合成色素。1856年英国W.H.珀金斯(Perkins)发明了第一个合成有机色素苯胺紫,

绿色植物色素的提取实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除绿色植物色素的提取实验报告 篇一:绿色植物中色素的提取和分离 绿色植物中色素的提取和分离 [实验名称]绿色植物色素的提取及色谱分离 [教学目标]知识与技能:通过对绿色植物色素的提取与分离,了解天然产物分离提纯的方法 [教学重点]学习柱色谱和薄层色谱分离的基本原理及操作方法 [教学难点]薄层色谱、柱层析实验操作要点的掌握和应用 [教学方法]陈述法,讲演法 [教学过程] [讲述]【实验目的】 1.通过绿色植物色素的提取和分离,了解天然物质分离提纯方法; 2.通过对柱色谱和薄层色谱操作方法的掌握,加深了解微量有机物色谱分离、鉴定的原理。

[讲述]【背景知识】 绿色植物的叶、茎中,如菠菜叶,含有叶绿素(绿)、胡萝卜素(橙)和叶黄素(黄)等多种天然色素。叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素a(c55h72o5n4mg)和叶绿素b(c55h70o6n4mg),其差别仅是叶绿素a中一个甲基被甲酰基所取代从而形成了叶绿素b。它们都是吡咯衍生物与金属镁的络合物,是植物进行光合作用所必需的催化剂。植物中叶绿素a的含量通常是b的3倍。尽管叶绿素分子中含有一些极性基团,但大的烃基结构使它易溶于醚、石油醚等一些非极性的溶剂。胡萝卜素(c40h56)是具有长链结构的共轭多烯。它有三种异构体,即a-胡萝卜素、β-胡萝卜素和γ-胡萝卜素,其中β-胡萝卜素含量最多,也最重要。叶黄素(c40h56o2)是胡萝卜素的羟基衍生物,它在绿叶中的含量通常是胡萝卜素的两倍。与胡萝卜素相比,叶黄素较易溶于醇而在石油醚中溶解度较小。 本实验先根据各种植物色素的溶解度情况将胡萝卜素(橙)、叶黄素(黄)、叶绿素a和叶绿素b从菠菜叶中提取出来,然后根据各化合物物理性质的不同用色谱法进行分离和鉴定。 [图示]【分离产物结构式】 叶绿素a、叶绿素b、叶黄素(黄)和β-胡萝卜素的结构式如下图所示:

从中草药中提取天然色素

周又红 从中草药中提取天然色素 一.问题的提出 当你吃五颜六色的食品时,你注意到或关心过这些食品的颜色是从哪里来的?你是不是很担心食品中色素是否有毒?原来食品颜色可以分成自然色彩和人工着色,苹果红、橘子黄、大米白、菠菜绿都是这些植物自然的颜色,我们不必担心它们有毒。但是一些饮料、加工食品等需要加入食品着色剂,用以改善食品的色泽,这应当引起我们的高度重视。 二.适用对象 本活动适合12-18岁青少年 三.活动目的 希望青少年通过从中草药或天然植物中提取天然色素,了解食用色素知识,研究天然色素。 四.活动准备 1.样品:从中药房购买5~10种不同的中草药各1克。例如:栀子、黄柏、鸡血藤、紫草、茜草、大青叶、玫瑰花苞、姜黄、桑葚、鸡冠花、草红花、木槿花、金银花、荆芥、紫苏等,可以在活动前将它们分别浸泡在酒精里。收集橘子皮、西红柿汁、西瓜汁等, 2.用具:烧杯、试管、试管夹、胶头滴管、玻璃棒、酒精灯、量筒等 3.药品:药用酒精、酸、碱 4.信息:查阅关于食用色素的相关知识,了解人工色素对人体健康的影响,调查人们对食品天然色素知识掌握的程度。 四.活动内容 1.取少量紫草样品于两只小烧杯(各约0、1克)中,分别加入10毫升蒸馏水和10毫升药用酒精(最好在活动前将它浸泡在酒精里)。 2.将装有紫草水浸液的试管放在酒精灯上加热,促进其中色素的溶解。 3.除去紫草渣,将液体分成两份于三只试管中,其中一只试管中加入酸液,一只试管中加入碱液,一只试管作对照。将实验结果记录。 4.取紫草的酒精浸液于三只试管中,同上操作,记录实验结果。 5.选取多种实验样品同紫草一样的操作,将实验结果填入下表

[论文]菠菜中色素的提取与分离

[论文]菠菜中色素的提取与分离 菠菜中的色素提取与分离 食品11—2班李薇 110424228 一、实验目的 1 、通过对菠菜中色素的提取和分离,了解天然物质分离提纯方法, 2 、通过柱色谱分离操作,加深了解微量有机物色谱分离鉴定的原理。 二、实验原理 绿色植物如菠菜叶中含有叶绿素,绿,、胡萝卜素,橙,和叶黄素,黄,等多种天然色素。 叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素 a(C HONMg) 557254和叶绿素 b(CHONMg),其差别仅中一个甲基被b中的甲酰基所55764 取代。它们都是吡咯衍生物与金属镁的络合物,是植物进行光合作用所必需的催化剂。植物中叶绿素a的含量通常是b的3倍。尽管叶绿素分子中含有一些极性基团,但大的烃基结构使它易溶于醚、石油醚等一些非极性的溶剂。 胡萝卜素(CH )是具有长链结构的共轭多烯。它有三种异构体,4056 即a-,β -γ-胡萝卜素,其β-异构体含量最多,也最重要。在生物体内,β-体受酶催化氧化即形成维生素A。目β-胡萝卜素已可进行工业生产,可作为维生素A 使用,也可作为食品工业中的色素。 叶黄素(CHO)是胡萝卜素的羟基衍生物,它在绿叶中的含量40562 通常是胡萝卜素的两倍。与胡萝卜素相比,叶黄素较易溶于醇而在石 油醚中溶解度较小。 柱色谱,柱色谱法,又称层析法.是一种以分配平衡为机理的分配方法.色谱体系包含两个相,一个是固定相,一个是流动相.当两相相对运动时,反复多次的利用混合物中所含各组分分配平衡性质的差异,最后达到彼此分离的目的。柱色谱是在一根

玻璃管或金属管中迸行的色谱技术,将吸附剂填充到管中而使之成为柱状,这样的管状柱称为吸附色谱柱。使用吸附色谱柱分离混合物的方法,称为吸附柱色谱。这种方法可以用来分离大多数有机化合物,尤其适合于复杂的天然产物的分离。分离容量从几毫克到百毫克级,所以,适用于分离和精制较大量的样品。 1. 装柱色谱柱的大小规格由待分离样品的量和吸附难易程度来决定。一般柱管的直径为0.5,l.0Cm,长度为直径的10,40倍。填充吸附剂的量约为样品重量的20,50倍,柱体高度应占柱管高度的3/4,柱子过于细长或过于粗短都不好。装柱前,柱子应干净、干燥,并垂直固定在铁架台上,将少量洗脱剂注入柱内,取一小团玻璃毛或脱脂棉用溶剂润湿后塞入管中,用一长玻璃棒轻轻送到底部,适当捣压,赶出棉团中的气泡,但不能压得太紧,以免阻碍溶剂畅流 (如管子带有筛板,则可省略该步操作)。再在上面加入一层约0.5 cm厚的洁净细砂,从对称方向轻轻叩击柱管,使砂面平整。 常用的装柱方法有干装法和湿装法两种: (1)干装法,在柱内装入2/3溶剂,在管口上放一漏斗,打开活塞, 让溶剂慢慢地滴入锥形瓶中,接着把干吸附剂经漏斗以细流状倾泻到管柱内,同时用套在玻璃棒 (或铅笔等)上的橡皮塞轻轻敲击管柱,使吸附剂均匀地向下沉降到底部。填充完毕后,用滴管吸取少量溶剂把粘附在管壁上的吸附剂颗粒冲入柱内,继续敲击管子直到柱体不再下沉为止。柱面上再加盖一薄层洁净细砂,把柱面上液层高度降至0.1,l cm,再把收集的溶剂反复循环通过柱体几次,便可得到沉降得较紧密的柱体。 (2)湿装法,基本方法与干装法类似,所不同的是,装柱前吸附剂需要预先用溶剂调成淤浆状,在倒入淤浆时,应尽可能连续均匀地一次完成。如果柱子较大,应事先将吸附剂泡在一定量的溶剂中,并充分搅拌后过夜 (排除气泡),然后再装。无论是

实验 槐米中芦丁的提取、分离与鉴别

实验一槐米中芦丁的提取、分离与鉴别 一、实验目的 (1)掌握黄酮类化合物的提取原理和方法。 (2)掌握黄酮类成分的主要理化性质及鉴别方法。 二、实验原理 芦丁(Rutin)亦称芸香苷(Rutisude),广泛存在于植物界中。现已发现含芦丁的植物约有70余种,如烟叶、槐花米、荞麦叶、蒲公英中均含有大量的芦丁。尤以槐花米和荞麦叶中含量最高,可作为提取芦丁的原料,使用最多的是槐花米。 槐花米为豆科植物槐(Sophora japonica L)的花蕾,所含主要成分为芦丁,含量可达23.5%,槐花开放后降至13.0%,其次含有槲皮素、三萜皂甙、槐花米甲素、乙素、丙素等。芦丁具有维生素P样作用,可降低毛细血管前壁的脆性和调节渗透性,临床上用于毛细血管脆性引起的出血症,并常作高血压症的辅助治疗药。 芦丁(Rutin)为淡黄色细小针状结晶,mp.174℃~178℃(含三分子结晶),188℃(无水物)。溶解度情况如下: 水:1:10000(冷),1:200(热) 甲醇:1:100(冷),1:9(热) 乙醇:1:300(冷),1:30(热) 吡啶:1:11.7(冷),易溶(热) 不溶于乙醚、氯仿、乙酸乙酯、丙酮等溶剂,易溶于碱液中呈黄色,酸化后复析出。可溶于浓硫酸、浓盐酸,加水稀释复析出。 芦丁可溶于热水,难溶于冷水,其分子结构中具有较多的酚羟基,显弱酸性,在碱液中易溶解,而在酸性条件下,易析出沉淀,故本实验采用碱溶解酸沉淀的方法自槐米中提取芦丁。再利用其在冷热水中溶解度的差别采用沸水为结晶溶剂进行精制。利用芦丁可被稀酸水解,生成苷元和糖,通过颜色反应、薄层层析等方法进行检识和确认芦丁。 三、实验内容 (一)芦丁(芸香苷)的提取 1. 取1.5g石灰粉(CaO),置于干净的小研钵中,加入10mL水研成乳液备用。称取槐米20g,于1000m1烧杯中,加0.4%硼砂水溶液200mL,在搅拌下小心加入石灰乳调至pH 8~9,加热至微沸,维持pH值20-30分钟,趁热抽滤,弃去滤渣,冷至60-70℃用浓盐酸调至pH4-5,放置过夜,减压过滤,得粗芦丁(滤

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