实验四 从番茄中提取番茄红素和β-胡萝卜素（课件）- 《有机化学实验》同步教学（华中科技大学版）

实验四 番茄中番茄红素和β-胡萝卜素的提取、分离及鉴定 1 （一）实验目的 番茄中番茄红素和β-胡萝卜素的提取、分离及鉴定 1．通过实验学会从植物中提取分离番茄红素和β-胡萝卜素的方法。 2．进一步巩固柱色谱和薄层色谱的操作。 （二）实验原理 番茄中番茄红素和β-胡萝卜素的提取、分离及鉴定 类胡萝卜素是一类天然色素，广泛分布于植物、动物和海洋生物中。番茄红素和β-胡萝卜素均属于类胡萝卜素。研究表明，番茄红素和β-胡萝卜素具有增强免疫功能、抗氧化、抗癌和预防心血管疾病等作用。 番茄红素 β-胡萝卜素 （二）实验原理 番茄中番茄红素和β-胡萝卜素的提取、分离及鉴定 番茄红素和β-胡萝卜素皆为共轭多烯类化合物，不溶于水，难溶于甲醇等极性溶剂，可溶于二氯甲烷、乙醚、石油醚等低极性有机溶剂。对热、酸、碱比较稳定，但在紫外线和氧存在下可发生反应。因此，一般常用低极性的有机溶剂如二氯甲烷或石油醚将它们从番茄中提取出来。 （三）实验仪器、试剂规格及物理常数表 番茄中番茄红素和β-胡萝卜素的提取、分离及鉴定 1. 实验仪器 圆底烧瓶、球形冷凝管、量筒、布氏漏斗、抽滤瓶、抽滤垫、分液漏斗、层析柱、烧杯、锥形瓶、电热套、电子秤、薄层板、层析缸、滤纸、毛细管、薄层扫描仪 2. 试剂规格 番茄酱、95%乙醇、二氯甲烷、饱和氯化钠、无水硫酸钠、氧化铝、石油醚、丙酮、环己烷、苯 （三）实验仪器、试剂规格及物理常数表 番茄中番茄红素和β-胡萝卜素的提取、分离及鉴定 3. 物理常数表 药品名称 性状 熔点 (℃) 溶解度 易溶 难溶 番茄红素 深红色结晶 172~173  石油醚、氯仿、乙醚等有机溶剂 水、乙醇、甲醇 β-胡萝卜素 紫红色结晶 176~184 石油醚、氯仿、乙醚等有机溶剂 水、乙醇、甲醇 （四）实验步骤及装置图 番茄中番茄红素和β-胡萝卜素的提取、分离及鉴定 1.番茄红素和β-胡萝卜素的提取 在100mL圆底烧瓶中加入8g番茄酱和20mL95%乙醇，加热回流5~10分钟，冷却后减压过滤，滤液保存于250mL锥形瓶中。将固体残渣连同滤纸放回圆底烧瓶中，加入20mL二氯甲烷回流提取二次，每次回流5~8分钟，抽滤。将所有提取液合并，倒入分液漏斗中，加入15mL饱和氯化钠溶液萃取。静置分层后，去上层萃取液，下层二氯甲烷溶液经一颈部赛有疏松棉塞、上面铺一层1cm厚的无水硫酸钠的漏斗缓慢放出，滤液浓缩后备用。 （四）实验步骤及装置图 番茄中番茄红素和β-胡萝卜素的提取、分离及鉴定 2.番茄红素和β-胡萝卜素的分离 将番茄提取液1~2mL放入一小烧杯中，加入1g氧化铝，拌匀后挥去溶剂。将拌有样品的氧化铝从柱上端加入，加入石油醚进行洗脱，收集洗脱下的黄色β-胡萝卜素后，更换石油醚-丙酮为8:2的洗脱剂进行洗脱，收集洗脱出来的红色的番茄红素。 （四）实验步骤及装置图 番茄中番茄红素和β-胡萝卜素的提取、分离及鉴定 3.番茄红素和β-胡萝卜素的鉴定 取硅胶G板两块，在板的一端距边缘1.5cm处分别点上番茄红素、β-胡萝卜素以及番茄红素和β-胡萝卜素的混合液（未经柱层析的番茄提取液）三个样点，点样间距2cm。分别放入盛有展开剂环己烷或环己烷:苯（9:1）的层析缸中展开。当溶剂前沿距基线8~10cm时，停止展开，取出薄层板，画出溶剂前沿，在紫外灯下观察荧光，计算番茄红素和β-胡萝卜素的Rf值。 （四）实验步骤及装置图 番茄中番茄红素和β-胡萝卜素的提取、分离及鉴定 3.番茄红素和β-胡萝卜素的鉴定 精确称取番茄红素和β-胡萝卜素标准品各1mg，分别置于2个1mL容量瓶中，加入二氯甲烷溶解后稀释至刻度线配成标准溶液。 将番茄红素和β-胡萝卜素混合液（番茄红素提取液）与两种标准溶液同时点在同一标准硅胶G板上，点样量5μl，展开剂环己烷或环己烷:苯（9:1）展开，方法同上。展开后取出晾干，在紫外灯（350nm）照射下直线型扫描，狭缝宽0.5mm，扫描速度20nm/min，线性参数SX=3。 （四）实验步骤及装置图 番茄中番茄红素和β-胡萝卜素的提取、分离及鉴定 3.番茄红素和β-胡萝卜素的鉴定 分别计算各斑点面积的积分值，按下述公式计算样品质量： （五）粗产物纯化原理及注意事项 番茄中番茄红素和β-胡萝卜素的提取、分离及鉴定 1. 柱色谱 柱色谱通常用于分离混合物和提纯化合物，按其分离原理的不同，可分为分配柱色谱、吸附柱色谱、离子交换柱色谱、排阻柱色谱等。实验室常用的是吸附柱色谱，利用混合物中各组分在固定相中吸附能力和在流动相中的解吸能力不同而进行分离。 常用的吸附剂有硅胶、氧化铝、氧化镁、碳酸钙、活性炭、淀粉和糖等。硅胶可用于烃、