学生姓名 陈凌志
学号 030212010006
指导教师 张宏宇
专业 应用化学
年级 10级
同组者 蔡芳雅
中国海洋大学化学化工学院
从辣椒中提取分离辣椒红素
一、实验目的
(1)、通过从红辣椒中提取红素，了解分离活性有机化合物的过程和基本操作。
（2）、掌握薄层谱板、谱柱的制作及用以分离技术。
二、实验原理
辣椒是茄科植物辣椒的果实，辣椒果实所含辛辣成分为辣椒碱类物质包括:辣椒碱，二氢辣椒碱，降二氢辣椒碱，高辣椒碱，高二氢辣椒碱，高二氢辣椒碱，壬酞香荚兰胺，辛酞香英兰胺，癸酞香英兰胺。辣椒红素包括隐黄素，辣椒红素，辣椒玉红素，胡萝卜素，还含维生素C，柠檬酸，酒石酸，苹果酸，蛋白质，矿物质等。辣椒红素是一种存在于成熟红辣椒果实中的四萜类橙红素。其中极性较大的红组分主要是辣椒红素和辣椒玉红素占总量的50%-60%，另一类是极性较小的黄组分主要成分是β-胡萝卜素和玉米黄质。红辣椒含有多种泽鲜艳的天然素，其中呈深红素主要是由辣椒红脂肪酸酯和少量辣椒玉红素脂肪酸酯所组成，呈黄的素则是胡萝卜素。
辣椒红素不仅泽鲜艳、热稳定性好、而且耐光、耐热、耐酸碱、耐氧化、无毒副作用，
是高品质的天然素，广泛用于食品、化妆品、保健药品等行业。国内外辣椒红素的生产方法主要有油溶法、超临界萃取法和有机溶剂法三种。本实验是以二氯甲烷为萃取溶剂，从红辣椒中只萃取出素，经浓缩后用薄层层析法作初步分析，或用柱层析法分离出红素，用红外光谱鉴定并测定其紫外吸收。
辣椒红素化学式： C40H56O3， Mr=584.45 结构式：
辣椒玉红素化学式：C40H56O4， Mr=600.85 ， 结构式：
三、实验试剂与器材
1、实验材料：干燥红辣椒辣椒，尽量研细提高提取效率
2、试剂：二氯甲烷、硅胶G200-300目、沸石、石油醚、二氯甲烷。 3、标准品：辣椒红的脂肪酸酯、辣椒玉红素和β-胡萝卜素
4、仪器：100mL圆底烧瓶、球形冷凝管、布氏漏斗、漏斗、吸滤瓶、广口瓶、谱柱、锥形瓶、7玻璃棒、200mL烧杯、100mL烧杯、50mL烧杯、毛细管、滴管、滤纸、硅胶薄层板、量筒、层析缸、恒温水浴锅、循环水多用真空泵紫外光谱仪、红外光谱仪等。
四、实验步骤
1. 素的萃取和浓缩
注意：蒸发操作应在通风橱中进行或水浴加热回收二氯甲烷，安装冷凝装置，在70~80℃水浴中蒸馏浓缩回收溶剂。当瓶内剩余少量液体时停止加热，将蒸馏残液转入表面皿与沸水浴上蒸发近干，最后得到红物质，即为素的混合物。
2.薄层分析
3. 柱层析分离
选用内径1cm长约15-20cm的层析柱，检查柱旋塞是否完好，有无渗漏现象。用硅胶20g再
将55ml左右的二氯甲烷与20g硅胶调成糊状。（如不能调成糊状，可以多加二氯甲烷，硅胶和二氯甲烷用量可以根据柱的大小灵活调整，硅胶柱的高度达到便于加样和操作就可以），通过大口径固体漏斗加入到柱中，边加边轻轻敲击层析柱，使吸附剂装填致密，并保持层析柱中的固定相不干，（其二氯甲烷液面高出砂层2cm即可）。
再打开活塞，待二氯甲烷溶液液面与硅胶上层的砂层平齐时，柱装好后用滴管汲取混合素的浓缩液（或蒸干的素液用0.5-1ml二氯甲烷溶解），用一根较长的滴管将混合素液加入柱顶。再打开旋塞，待素溶液液面与硅胶上层的砂层平齐时，用一根较长的滴管缓缓注入少量洗脱剂二氯甲烷，然后小心冲洗内壁后，用二氯甲烷混合液淋洗。观测记录素的分离情况，并用不同的接收瓶分别接收先流出柱子的带。当带完全流出后停止淋洗。将相同颜组分的接收液合并。回收溶剂蒸发操作应在通风橱中进行或水浴加热回收二氯甲烷安装冷凝装置在70-80℃水浴中蒸馏浓缩回收溶剂也可以用旋转蒸发仪蒸发浓缩收集素。通过紫外可见光度计进行波谱分析。
五、注意事项
1. 本展开剂一般能获得良好的分离效果。如果样点分不开或严重拖尾可酌减点样量或稍增
二氯甲烷比例。
2. 不可用同一支毛细管汲取不同的样液。
3. 回流速度不可过快以防浸泡提取不充分。
4. 尽量将溶剂蒸干。
5. 回收溶剂的温度不宜过高以防止溶剂爆沸。
六、实验数据及结论
1、本次试验很遗憾的是装柱比较失败，在柱中出现干柱现象。分析原因如下：
（1）、层析柱下端的活塞旋开的过大使得二氯甲烷溶液的流速过快，而出现柱中间干柱现象。
（2）、二氯甲烷与硅胶调成糊状倒入层析柱中时速度过慢使得硅胶大部分未能进入层析柱，以致于进行多次分部装柱。使得柱中间出现干柱。
出现干柱的现象当然会对后来实验结果产生一定的影响。通过这次实验，总结经验努力在下次实验中有更熟练且正确的操作。
2、本次实验过程中，洋品加热温度过高，且加热时间过长。致使实验样品变为黑褐。通过这次实验错误分析原因，希望下次实验做得更好。
3、为了保持柱子的均一性，使整个吸附剂浸泡在溶剂或溶液中是必要的，否则当柱中溶剂或溶干时，就会使柱身干裂，影响渗透和显的均一性。
4、洗脱流速不宜过快，避免因此压紧凝胶，素分离不开；也不要过慢，使柱装得太松，导致层析过程中，凝胶床高度下降，素洗脱很慢。因此应控制适宜的洗脱流速。
4、样品波谱分析
1.层析柱中红带中主要应为辣椒红素和辣椒玉红素，下端黄带应主要为β-胡萝卜素。
2.红：Rf=3.59/7.33=0.490 黄：Rf=6.29/7.33=0.858
七、思考题
1. 层析柱中有气泡会对分离带来什么影响如何除去气泡？
答；使素分离不均匀，分离不彻底，影响实验结果。可以在装柱的时候用洗耳球轻轻敲打层析柱，将气泡赶出层析柱。
2. 层析过程中有时会出现“拖尾”现象，一般由什么原因造成的？对层析结果有何影响？如何回避“拖尾”现象？
答：“拖尾”现象造成的原因：（1)点样过量在薄层谱过程中化合物在薄层板上进行吸附———解吸附的移动过程中，任何一类吸附剂，它们的负载化合物的能力是有一定限度的，因点样过量而超载后，过剩的化合物被抛在后面，形成拖尾现象。
(2)重复点样样点虽在同一垂直线而样点圆心未重合，致使样点呈近椭圆形，也是形成拖尾现象的又一原因。
“拖尾”现象的结果使斑点间界限模糊，结果难以判断，使素的分离不彻底。
为避免以上异常现象，应选择合适的点样量和复点样过程中，样点圆心应重合。
3. 如果样品不带如何确定斑点的位置，举1-2个例子说明。
答：如果样品本身无，可把层析板放在紫外灯下观察有无荧光斑点，也可以用合适的显剂如碘或高锰酸钾显。
4. 把收集的不同素组分继续进行二次层析分离，分析一下你会观测到什么样的分离现象。
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