叶绿素的提取实验报告.doc

叶绿素的提取实验报告.doc叶绿素的提取及叶绿素铜钠的合成及测定
生物资源系 食卫101 韦琪（20102023）
指导老师：张倩、刘新梅
一、 实验目的
从蚕沙中提取叶绿素并计算提取率；
研究用叶绿素合成叶绿素铜钠的工艺条件；
分析叶绿素铜钠产品的纯度，计算产率；
通过试验提高综合能力及练习巩固各种相关操作。
二、 实验原理
蚕沙是桑蚕的排泄物，由蚕沙制取天然色素 ——叶绿素酮钠盐，是国外普遍 采用的最佳途径。叶绿素是一种酯，因此不溶于水，而溶于乙醇、丙酮、乙醚等 有机溶剂。
CH
叶绿素是植物吸收太阳能进行光合作用的主要色素， 叶绿素是一种含有卟吩 环的天然色素，在叶绿素的结构中，含有一个由四个吡咯环和四个次甲基交替相 联形成的卟吩环•卟吩环闭合的共轭体系提供了包围镁离子（或其它相似离子）的 a和叶绿素b分子式如下：
y：cHx 1
YtCHO 1
4心叶绿薛基I叶绿素“
壬 CH7—CH—CHj-CH. C—CH—CH2—
CH3 ch3
£ 1叶绿素的结构
蚕沙中含有丰富的叶绿素，其纯含量达 —%，居所有天然色素之首， 故可用蚕沙来提取叶绿素，由于叶绿素易溶于乙醚、苯、丙酮、乙醇的脂性溶剂, 故可用乙醇、丙酮混合液来提取。所得的叶绿素由于遇热、光、酸、碱等易分解, 且又不溶于水。110度左右会分解，故把叶绿素制备成叶绿素铜钠，其性质更稳 定溶解性也会有所提高。
叶绿素分子中的镁原子和四个吡咯上的氮原子相结合， 环上是双羧酸的酯,
一个被四所酯化，另一个被叶醇基所酯化，故可以发生皂化反应生成钠盐：
C55H72MgN4O5 + 2 NaOH r C34H3o05N4MgNa2 + CH3OH + C20H39OH 在酸性介质中，叶绿素钠盐分子中的镁极易被氢原子取代生成褐色的叶绿素酸：
C34H30O5N4MgNa2 + 4 H+一； C34H34O5N4 + Mg2+ + 2 Na+
叶绿素酸可与铜盐加热条件下生成叶绿素铜酸析出，将叶绿素铜酸溶于丙酮，再 与碱反应就生成叶绿素铜钠盐：
2+
C34H34O5N4 + Cu 、 C34H 34O5N4CU + 2 H+
C34H34O5N4CU + 2 NaOH = C34H34O5N4CuNa2 + 2 H2O
由叶绿素转化成叶绿素铜钠的过程也可用化学反应方程表示:
（1）皂化:
COOCH3
C32H30ON4Mg
COONa
+ 2NaOH t C32H30ON4Mg
+ CH3OH + C20H39OH
COOC20H39
COONa
酸化：
COONa
C32H30ON4Mg
COONa
铜代:
COOH
C32H30ON4H2 I
COOH
成盐：
COOH
C32H30ON4CU
COOH
+ 2H2SO4 T C32H30ON4H2
COOH
+ CuSO4 T C32H30ON4CU
COOH
COOH
+ MgSO4 + NaSO4
+ H2SO4
COONa
+ 2NaO H t C32H 30ON 4Cu + 2H 2O
COONa
COOH
三、实验仪器和试剂
仪器：（一个）,分液漏斗（2个），250mL锥形瓶（1个），烧杯（100ml、250 mL、 500mL ）各1个，容量瓶（100mL、250mL）各1个，蒸馏装置，减 压过滤装置，玻璃棒，电子天平，圆底烧瓶（250mL） 2个，酸度计， 分光光度仪（一台）。
试剂：（50g）、95%乙醇，丙酮，石油醚，2%〜5%NaOH乙醇溶液，硫酸铜溶 液，无水乙醇，稀盐酸，磷酸氢二钠，磷酸二氢钾。
四、实验流程
蚕沙一一预处理一一浸提(三次，分别是 3h,1h,1h)――抽滤一一浓缩 ——萃取液皂化——分离——萃取——调 PH 值——铜化——抽滤—— 离析――沉淀――烘干――纯化――成盐――过滤――成品
五、实验步骤
叶绿素原料f极性有机溶剂萃取f过滤f萃取液f皂化f非极性有机溶剂 萃取除去脂溶剂性质—叶绿素盐溶液—酸化形成叶绿素酸—铜代—加氢氧化 钠形成叶绿素铜钠f洗涤干燥f检验纯度及质量。
( 1)蚕沙预先处理：将 50g 蚕沙放入打磨机中打磨粉碎。
从蚕沙中提取叶绿素：加入乙醇-丙酮混合液(1:1) 150ml于40~45° C提 取3~5h，抽滤，滤渣再用同等体积乙醇-丙酮的混合液提取两次。经抽滤 分离得墨绿色溶液。
叶绿素的皂化：合并两次提取液并加 5%的NaOH-乙醇水溶液调pH值为 11,水浴加热(50-60° c)皂化回流1h左右。皂化目的是为了除去甲基和叶 绿基酯基，即向溶液中加入 NaOH溶液