解放军文职招聘考试天然色素的提取和色谱分离

 实验七 绿色植物叶中天然色素的提取和色谱分离

【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、了解色谱法分离提纯有机化合物的基本原理和应用。

3、掌握柱层析、薄层层析的操作技术。

【实验原理】

（一）色谱法（Chromatography）亦称色层法、层析法等。

色谱法是分离、纯化和鉴定有机化合物的重要方法之一。它是利用不同物质在两相中具有不同的分配系数(或吸附系数、渗透性)，当两相作相对运动时，这些物质在两相中进行多次反复分配而实现分离。色谱法的分离效果远比分馏、重结晶等一般的方法好，而且适用于小量（和微量）的物质的处理。这一方法在化学、生物学、医学中得到普遍应用，帮助解决了象天然色素、蛋白质、氨基酸、生物代谢产物、激素和稀土元素等的分离和分析。在色谱技术中，流动相为气体的叫气相色谱，流动相为液体的叫液相色谱。固定相可以装在柱内，也可以做成薄层。前者叫柱色谱，后者叫薄层色谱。主要介绍柱色谱法和薄层色谱法。

色谱法在有机化学中的应用主要包括以下几方面：

1、分离混合物  一些结构类似、理化性质也相似的化合物组成的混合物，一般应用化学方法分离很困难，但应用色谱法分离，有时可得到满意的结果。

2、精制提纯化合物  有机化合物中含有少量结构类似的杂质，不易除去，可利用色谱法分离以除去杂质，得到纯品。

3、鉴定化合物  在条件完全一致的情况，纯碎的化合物在薄层色谱或纸色谱中都呈现一定的移动距离，称比移值（R_f值），所以利用色谱法可以鉴定化合物的纯度或确定两种性质相似的化合物是否为同一物质。但影响比移值的因素很多，如薄层的厚度，吸附剂颗粒的大小，酸碱性，活性等级，外界温度和展开剂纯度、组成、挥发性等。所以，要获得重现的比移值就比较困难。为此，在测定某一试样时，最好用已知样品进行对照。

4、观察一些化学反应是否完成，可以利用薄层色谱或纸色谱观察原料色点的逐步消失，以证明反应完成与否。

（二）柱色谱法（column chromatography）

柱色谱法又称柱层析。固定相装于柱内，流动相为液体，样品沿竖直方向由上而下移动而达到分离的色谱法。柱色谱法被广泛应用于混合物的分离，包括对有机合成产物、天然提取物以及生物大分子的分离。

柱色谱常用的有吸附色谱和分配色谱两种。吸附色谱常用氧化铝和硅胶为吸附剂。分配色谱以硅胶、硅藻土和纤维素为支持剂，以吸收较大量的液体作为固定相。

1、吸附柱色谱

色谱管为内径均匀、下端缩口的硬质玻璃管,下端用棉花或玻璃纤维塞住,管内装入吸附剂。吸附柱色谱通常在玻璃管中填入表面积很大经过活化的多孔性或粉状固体吸附剂。当待分离的混合物溶液流过吸附柱时，各种成分同时被吸附在柱的上端。当洗脱剂流下时，由于不同化合物吸附能力不同，往下洗脱的速度也不同，于是形成了不同层次，即溶质在柱中自上而下按对吸附剂的亲和力大小分别形成若干色带，再用溶剂洗脱时，已经分开的溶质可以从柱上分别洗出收集；或是烘干固定相后用机械方法分开各个色带，以合适的溶剂浸泡固定相提取组分分子。