Question

【題目】番茄紅素是一種類胡蘿卜素，易溶于有機溶劑，不溶于水，不易揮發，化學性質穩定。番茄紅素可以從番茄中提取，具有抗氧化、抗癌與抑癌的功效。某科研小組按如下步驟進行了相關實驗：

①提取番茄紅素；②將等量癌細胞分別接種在甲、乙兩組培養瓶內，適宜條件下培養24h后除去上清液；③向兩組培養瓶中分別加入適量番茄紅素培養液和等量生理鹽水，適宜條件下繼續培養；

④2h后統計并計算兩組的癌細胞增殖抑制率。回答下列問題：

（1）提取番茄紅素時不宜使用水蒸氣蒸餾法，原因是_________。根據番茄紅素易溶于有機溶劑的特點，可采用有機溶劑萃取的方法，為了提高萃取效果，應對番茄進行__________后用有機溶劑進行浸泡提取。根據番茄紅素化學性質，在乙醇和石油醚兩種溶劑中，應選擇__________作為番茄紅素的萃取劑。

（2）根據步驟②～④分析，科研小組的探究目的是____________。若要進一步探究番茄紅素的濃度與細胞增殖抑制率的關系，請寫出簡要實驗思路： ____________________。

（3）新技術新工藝——超臨界CO2萃取法：利用超臨界狀態下的CO2流體對天然有機物具有特殊溶解作用而進行，具有無需高溫加熱、無殘留等特點。其過程如下：

番茄粉碎，干燥→通入超臨界CO2進行萃取→粗產品→無水乙醇→真空抽濾→高純度番茄紅素據題干分析可知，超臨界CO2替代傳統有機溶劑的突出優點是能避免__________（填一點即可）。

（4）對提取的粗品進行鑒定時，可以采用的方法是___________。現有兩份不同的番茄紅素萃取樣品鑒定結果（如圖所示）。由圖可知，_____（填“B”或“C”）萃取樣品純度更高。

Answer 1

【答案】番茄紅素不易揮發 粉碎、干燥 石油醚 探究番茄紅素對癌細胞的增殖是否有抑制作用 用不同濃度的番茄紅素分別處理癌細胞，統計各組的癌細胞增殖抑制率。 有機溶劑殘留/有機溶劑易燃易爆/產品純度低/高溫下有效成分分解/溶劑污染環境 紙層析法 C

【解析】

植物有效成分的提取的方法通常有三種：蒸餾、壓榨和萃取：

①蒸餾法：芳香油具有揮發性。把含有芳香油的花、葉等放入水中加熱，水蒸氣能將揮發性較強的芳香油攜帶出來，形成油水混合物；冷卻后，油水混合物又會重新分成油層和水層，除去水層便得到芳香油，這種提取方法叫蒸餾法。

②萃取法：這種方法需要將新鮮的香花等植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸點的有機溶劑中，使芳香油充分溶解，然后蒸去低沸點的溶劑，剩下的就是芳香油，萃取法提取植物色素的過程一般為：植物材料→粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮→鑒定。

③壓榨法：在橘子、檸檬、甜橙等植物的果皮中，芳香油的含量較多，可以用機械壓力直接榨出，這種提取方法叫壓榨法。

（1）提取番茄紅素時不宜使用水蒸氣蒸餾法，原因是番茄紅素不易揮發。根據番茄紅素易溶于有機溶劑的特點，可采用有機溶劑萃取的方法，為了提高萃取效果，應對番茄進行粉碎、干燥后用有機溶劑進行浸泡提取。根據番茄紅素化學性質，在乙醇和石油醚兩種溶劑中，乙醇與水互溶，應選擇石油醚作為番茄紅素的萃取劑。

（2）由題意可知，科研小組的探究目的是探究番茄紅素對癌細胞的增殖是否有抑制作用。可以設計不同濃度的番茄紅素分別處理癌細胞，統計各組的癌細胞增殖抑制率，探究番茄紅素的最適濃度。

（3）由題意可知，超臨界CO2替代傳統有機溶劑的突出優點是能避免高溫下有效成分分解以及有機溶劑易燃易爆等缺點。

（4）對提取的粗品進行鑒定時，可以采用的方法是紙層析。由圖可知，C萃取樣品與標樣層析結果相同，純度更高。