Docenti: P.Coluzzi A.Lembo Assistenti tecnici: C.Perrotti A.Ciongoli ISTITUTO D’ISTRUZIONE SUPERIORE “Manlio De Vivo” – I.P.S.I.A ind. TECNICO CHIMICO BIOLOGICO – Via Carmine Mazzarella Tel: 0974/966243 Fax: 0974/968705 www.ipiadevivo.it A.S. 2007/2008 ESTRAZIONE E SEPARAZIONE SU COLONNA CROMATOGRAFICA DI PIGMENTI VEGETALI Classe: IV sez A corso T.C.B. Docenti: P.Coluzzi A.Lembo Assistenti tecnici: C.Perrotti A.Ciongoli CILENTO PATRIZIA DI BIASI PIERLUIGI GENTILE MARIANGELA GUARIGLIA ANTONELLA IANNI CHIARA MINGHETTI FABIO MONDELLI LUCA PATRIZIO ANGELA PISCIIOTTANO ANTONIA QUAGLIA AMEDEO SALATO GIUSEPPINA SANSEVIERI ANNAMARIA

– Aspetti Teorici – LE TECNICHE DI SEPARAZIONE COINVOLTE NELL’ESPERIENZA PROPOSTA SONO: L’Estrazione con solvente Cromatografia su colonna ESTRAZIONE CON SOLVENTE è una tecnica di separazione, che può essere eseguita sia in modo continuo, che in modo discontinuo. Può essere classificata in: Estrazione Solido/Liquido = quando la sostanza da separare è presente in una matrice solida, e viene estratta da un liquido, verso cui essa mostra una spiccata affinità. Estrazione Liquido/Liquido = quando una sostanza si ripartisce tra due liquidi immiscibili, posti a contatto tra di loro; la ripartizione della sostanza fra le due fasi segue LEGGE DI NERST

La Cromatografia su colonna è una tecnica di separazione che sfrutta la diversa affinità delle sostanze da separare nei confronti di due fasi: fase stazionaria o fase fissa, fase mobile In particolare, la fase stazionaria granulare, viene collocata in colonna, mentre la fase mobile (eluente) viene fatta scorrere sulla fase stazionaria. La miscela da separare viene depositata in testa alla colonna, quindi si aggiunge in modo continuo l’eluente, che scorrendo attraverso la fase stazionaria, trascina con sé, in modo selettivo, a seconda dell’affinità, i diversi componenti, la miscela. Le sostanze più affini alla fase mobile, avanzeranno più velocemente e quindi usciranno dalla colonna prima delle altre; le sostanze più affini alla fase stazionaria saranno maggiormente trattenute, e quindi usciranno più tardi. Se i componenti della miscela da separare risultano colorate, nel corso dell’esperimento, si formeranno lungo la colonna delle bande. L’eluente in uscita dalla colonna viene raccolto in frazione; il volume necessario per far fuoriuscire una sostanza dalla colonna rappresenta il volume di ritenzione. I mecanismi chimico-fisici alla base della separazione cromatografica sono divesi, e spesso concomitanti. Coinvolgono essenzialmente interazioni deboli, ma anche interazioni ioniche, legami dativi, ecc. I meccanismi più comuni sono: Adsorbimento; Ripartizione; Scambio Ionico; Esclusione; Affinità

ESTRAZIONE DEI PIGMENTI DA MATERIALE VEGETALE – Aspetti Pratici – ESTRAZIONE DEI PIGMENTI DA MATERIALE VEGETALE MATERIALE USATO: Mortaio di porcellana con pestello; 2 Becker da 250 cm3; Spatolina a cucchiaio; Bacchettina di vetro; Imbuto di vetro a gambo corto; Imbuto a gambo lungo; Forbici o coltello; Cotone; Pipetta Pasteur con tettarella; Beutine da raccolta da 50-100cm3; Stativi, Morsetti, Anelli a braccio rigido o pinze a braccio rigido SOLVENTI USATI: Gel di Silice per Cromatografia [Xi] Allumina (Al2O3) [Xi] Na2SO4 anidro; Miscela eluente Etere di Petrolio/Acetato di Etile 9:1 [F+; Xi] Miscela eluente Etere di Petrolio/Acetato di Etile 7:3 [F+; Xi] Miscela eluente Etere di Petrolio/Acetato di Etile 6:4 [F+; Xi] Miscela Esano/Acetato di Etile 3:1 [F+; Xn] Miscela Esano/Acetato di Etile 2:1 [F+; Xn] Metanolo [T]; Acetone [F+]; Etere di Petrolio [F+]; Acetato di Etile [F; Xi] Esano [F+; Xn]

Triturare in mortaio con 30ml di Etanolo per qualche minuto – Procedimento – Sminuzzare alcune foglie di spinaci, una carota, bucce d’arancia, un pomodoro, ecc. Triturare in mortaio con 30ml di Etanolo per qualche minuto

Filtrare la fase etanolica su cotone idrofilo raccogliendola in un becker Ripetere l’operazione con altri 20ml di Etanolo, raccogliere il filtrato nell’imbuto separatore

Ripetere l’operazione con 40ml di Etere di Petrolio Trasferire nell’imbuto separatore la fase etanolica e la fase eterea

Aggiungere 20ml di Etere di Petrolio nell’imbuto separatore Estrazione con imbuto separatore agitando con cautela

Separare la fase etanolica e la fase eterea per stratificazione Ripetere queste ultime 3 operazioni per tre volte sulla fase etanolica

Infine la fase eterea viene seccata con il Solfato di Sodio anidro e viene concentrata al rotavapor fino a circa 2ml Far evaporare completamente il solvente. Riprendere con pochi ml di fase eluente più polare

– Separazione su Colonna Cromatografica – Si prepara una colonna cromatografica, utilizzando come fase stazionaria Allumina. Si fa equilibrare la colonna condizionandola con Etere di Petrolio, poi si carica la miscela dei componenti vegetali estratti in precedenza con Pipetta Pasteur.

Si procede con l’eluizione utilizzando come eluente Etere di Petrolio/Acetone 8:2

Sequenza fotografica delle fasi della separazione:

– Conclusioni – Le bande colorate che si osservano lungo la colonna sono relative ai vari pigmenti vegetali presenti nella miscela estratta: Caroteni = bande giallo-scuro Clorofille = bande verdi Luteina = bande gialle Licopene = banda rossa Le bande che avanzano più velocemente sono relative alle sostanze meno polari, che avranno perciò più avvinità per l’eluente rappresentato da una miscela di solventi poco polare. Le bande che scorrono più lentamente si riferiscono ai pigmenti più polari; questi avranno più affinità per la fase stazionaria solida (Allumina) che ha carattere polare.

TEAM IV CHIMICA