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IL PROGETTO LAUREE SCIENTIFICHE La classe 4°A chimica presenta:

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Presentazione sul tema: "IL PROGETTO LAUREE SCIENTIFICHE La classe 4°A chimica presenta:"— Transcript della presentazione:

1 IL PROGETTO LAUREE SCIENTIFICHE La classe 4°A chimica presenta:

2 Il progetto svolto in collaborazione con luniversità di Ferrara ha lo scopo di: Infondere conoscenze riguardanti le sostanze: licopene e β-carotene; Studiare la loro estrazione dal concentrato di pomodoro; Eseguire la tecnica cromatografica TLC; Effettuare la cromatografia su colonna; Approfondire lo studio sulla spettrofotometria UV-visibile;

3 Pigmenti nel concentrato di pomodoro: LICOPENE : sostanza appartenente alla classe dei carotenoidi, è il principale responsabile del colore rosso del pomodoro e di altri pigmenti gialli e rossi caratteristici di alcuni frutti e verdure (albicocca, pompelmo, cocomero, uva). E presente nel sangue e in natura si trova sottoforma di isomeri strutturali di tipo trans e in particolare nella frutta e nella verdura fresca la percentuale risulta essere di 30mg/kg. Possiede unaltissima capacità antiossidante e antiradicali liberi, per questo viene utilizzato in molteplici applicazioni terapeutiche. Attualmente viene studiato per curare le malattie degenerative delle cellule. LICOPENE : sostanza appartenente alla classe dei carotenoidi, è il principale responsabile del colore rosso del pomodoro e di altri pigmenti gialli e rossi caratteristici di alcuni frutti e verdure (albicocca, pompelmo, cocomero, uva). E presente nel sangue e in natura si trova sottoforma di isomeri strutturali di tipo trans e in particolare nella frutta e nella verdura fresca la percentuale risulta essere di 30mg/kg. Possiede unaltissima capacità antiossidante e antiradicali liberi, per questo viene utilizzato in molteplici applicazioni terapeutiche. Attualmente viene studiato per curare le malattie degenerative delle cellule.

4 β-Carotene: sostanza appartenente alla classe dei carotenoidi, determina il pigmento giallo-arancio di prodotti naturali, ad esempio della carota.

5 Descrizione dellesperienza: Materiale utilizzato: Bilancia tecnica Pipette graduate 2becker, beuta, matraccio Cotone idrofilo Sostanze utilizzate: 50g pomodoro concentrato DiclorometanoN-esano Alcool etilico 95% Sodio solfato anidro

6 Procedimento: Procedimento: Pesare nel becker 50g di concentrato di pomodoro e aggiungere 70ml di etanolo al 95% e agitare bene con la spatola; Mettere un po di cotone sul fondo di un imbuto e filtrare la miscela pressando leggermente Trasferire in becker la componente solida rimasta sul filtro; Trattare con 50ml di Diclorometano ed agitare per 5minuti; Filtrare in un imbuto munito di cotone e raccogliere il filtrato in una beuta. Si anidrifica con sodio solfato anidro essiccato precedentemente in stufa a 105°C. Portare a piccolo volume in pallone da 100ml in rotavapor e portare a secco.

7 CROMATOGRAFIA SU STRATO SOTTILE (TLC) La cromatografia su strato sottile o TLC, è una tecnica cromatografica di semplice preparazione; questo la rende particolarmente adatta per l'esecuzione di valutazioni qualitative o semi-quantitative. Come tutte le cromatografie, si basa sulla diversa separazione di diverse sostanze tra una fase stazionaria ed una fase mobile, in funzione dell'affinità di ogni sostanza con esse. fase stazionariafase mobilefase stazionariafase mobile

8 PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO La cromatografia su strato sottile si basa sul principio della diversa affinità della sostanza analizzata, verso un eluente, o fase mobile e verso la fase stazionaria. Nella TLC leluente si muove dal basso verso lalto attraverso un strato sottile per capillarità.

9 FASE STAZIONARIA La fase stazionaria è generalmente uno strato dallo spessore uniforme di circa 1 mm di materiale adsorbente, depositato su una lastra di vetro. Il materiale adsorbente può essere gel di silice, allumina, cellulosa in polvere o polvere di diatomee, tutti materiali polari

10 FASE MOBILE La fase mobile è un solvente opportunamente scelto (od una miscela di solventi), capace di separare i componenti della miscela da analizzare e poco affine per polarità alla fase stazionaria scelta.

11 TECNICA CROMATOGRAFICA La traccia arancione è la sostanza più affine con leluente in quanto ha percorso un tragitto più lungo. La traccia gialla rappresenta una sostanza meno affine alleluente,infatti ha percorso una distanza minore.

12 ANALISI A UV Qualora non sia possibile osservare direttamente le macchie di campione sulla superficie della lastrina - caso molto frequente - si può ricorrere all'osservazione sotto luce ultravioletta o alla reazione con reagenti che sviluppano composti colorati

13 ANALISI DATI Lanalisi dei dati si basa su un fattore chiamato: Rf Rf = corsa della macchia / corsa delleluente delleluente Ogni sostanza ha un Rf diverso.

14 SEMINA La semina viene effettuata con il nostro campione da analizzare,tramite un apparecchio chiamato microsiringa questo procedimento deve essere fatto accuratamente

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16 CROMATOGRAFIA SU COLONNA La cromatografia è una tecnica analitica per separare specifiche sostanze in una miscela complessa. Lefficacia della cromatografia è dovuta al fatto che le separazioni si basano su interazioni fisico-chimiche a livello molecolare tra il supporto cromatografico, le sostanze da separare e taluni componenti del solvente mobile. Lo strumento utilizzato per attuare questa tecnica è detto colonna cromatografica

17 PRINCIPI E FUNZIONAMENTO La colonna viene riempita con una fase stazionaria (solida, liquida o in gel) attraverso la quale viene fatta scorrere, per gravità o esercitando una moderata pressione, la fase mobile (un liquido organico a bassa viscosità o una soluzione acquosa). Le bande eluite vengono raccolte in frazioni alluscita della colonna. Lefficacia degli scambi tra le due fasi, solida e stazionaria, dipende notevolmente dalla lunghezza e dal diametro della colonna, il cui rapporto può variare ampiamente e deve essere scelto con attenzione, in base allapplicazione.

18 IMPIEGHI DELLA CROMATOGRAFIA Le applicazioni della cromatografia interessano un vasto campo della chimica, dallinorganica allorganica, sia di sintesi che naturale. In particolare la cromatografia su colonna è una tecnica indispensabile nella chimica di sintesi e delle sostanze organiche naturali, per isolare e purificare i componenti di miscele di varia natura, e in campo biolocico per purificare polisaccaridi, proteine, acidi nucleici, virus e anche cellule.

19 ESPERIENZA SVOLTA Lesperienza svolta nel laboratorio di organica delluniversità di Ferrara consiste nella separazione del licopene dal β- carotene, estratti dal concentrato di pomodoro.

20 PROCEDIMENTO Si è preso un pezzo di cotone e lo si è posto allinterno della colonna cromatografica precedentemente pulita e asciutta. Si è aggiunta una determinata quantità di gel di silice, che svolge il ruolo della fase stazionaria avendo cura che si impaccasse correttamente

21 PROCEDIMENTO Si è introdotta nella colonna la miscela di licopene e β-carotene mediante una pipetta Pasteur. Si è introdotto lentamente leluente in modo che la miscela scendesse dalle pareti.

22 PROCEDIMENTO Si é introdotto di nuovo leluente per far scendere la miscela allinterno del gel di silice in modo da separare le due componenti della miscela.

23 PROCEDIMENTO Si sono raccolte le due componenti in diverse beute

24 PROCEDIMENTO e infine si è distillato con Rotavapor per far evaporare leluente e ottenere così le componenti separate.

25 OSSERVAZIONI Il β-carotene è la componente che scende con maggiore velocità allinterno della fase stazionaria a causa della maggiore affinità con leluente. Il licopene invece viene rallentato perché instaura dei legami con la fase mobile che è il gel di silice.

26 LA SPETTROFOTOMETRIA UV-VIS CENNI TEORICI La spettrofotometria molecolare UV / Vis si basa sullassorbimento selettivo, da parte di molecole, delle radiazioni con lunghezza donda fra 10 nm e 780 nm. Tale ampia gamma spettrale viene suddiviso in tre regioni principali: Tale ampia gamma spettrale viene suddiviso in tre regioni principali: UV lontano ( nm); UV vicino ( nm); Vis ( nm).

27 STRUMENTAZIONE SORGENTE MONO - CROMATORE CELLE RIVELATORE ELABORAZIONE DATI

28 SORGENTE Sono lampade che emettono radiazioni nellintervallo spettrale di misura. Nella regione del visibile si usano lampade a filamento Tungsteno - alogeno o lampade quarzo - iodio. Nella regione dell UV si usano lampade al Deuterio.

29 MONOCROMATORE Il monocromatore scompone la radiazione policromatica emessa dalla sorgente in bande il più possibile monocromatiche. Si dividono in due tipi: Filtri Prismi e reticoli

30 COMPARTIMENTO CELLE Le celle o cuvette sono vario tipo a seconda delluso e del tipo di strumento. Le celle di quarzo e di vetro sono utilizzate nel UV/Vis. Sono utilizzate anche celle monouso di polistirene.

31 RIVELATORE E SISTEMA ELABORAZIONE DATI I rivelatori trasformano lenergia radiante in un segnale elettrico. I rivelatori di uso più comuni nell UV / Vis sono fototubi. I fototubi sono realizzati inserendo 2 elettrodi in una ampolla mantenuta sotto vuoto, con una finestra trasparente alle radiazioni.

32 METODI DI ANALISI La spettrofotometria UV / Vis trova larghi impieghi nellanalisi quantitativa. Attraversola misura dellassorbanza di un campione incognito si risale alla sua concentrazione sfruttando la Legge di Beer. Legge di Beer. La spettrofotometria UV / Vis è impiegata anche per lanalisi qualitativa per individuare i tipi di legame e i gruppi funzionali presenti nel campione.

33 CONFRONTO SPETTRI LICOPENE STANDARD LICOPENE ESTRATTO

34 CONFRONTO SPETTRI β – CAROTENE STANDARD β – CAROTENE ESTRATTO

35 CONCLUSIONI Dagli spettri ottenuti si può affermare che le sostanze da noi estratte siano molto simili agli standard. Questo in quanto i picchi di maggior rilevanza corrispondono in entrambi gli spettri.


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