Question

番茄红素是一种类胡萝卜素，易溶于有机溶剂，不溶于水，不易挥发，化学性质稳定。番茄红素可以从番茄中提取，具有抗氧化、抗癌与抑癌的功效。某科研小组按如下步骤进行了相关实验：

①提取番茄红素；②将等量癌细胞分别接种在甲、乙两组培养瓶内，适宜条件下培养24h后除去上清液；③向两组培养瓶中分别加入适量番茄红素培养液和等量生理盐水，适宜条件下继续培养；

④2h后统计并计算两组的癌细胞增殖抑制率。回答下列问题：

（1）提取番茄红素时不宜使用水蒸气蒸馏法，原因是_________。根据番茄红素易溶于有机溶剂的特点，可采用有机溶剂萃取的方法，为了提高萃取效果，应对番茄进行__________后用有机溶剂进行浸泡提取。根据番茄红素化学性质，在乙醇和石油醚两种溶剂中，应选择__________作为番茄红素的萃取剂。

（2）根据步骤②～④分析，科研小组的探究目的是____________。若要进一步探究番茄红素的浓度与细胞增殖抑制率的关系，请写出简要实验思路： ____________________。

（3）新技术新工艺——超临界CO₂萃取法：利用超临界状态下的CO₂流体对天然有机物具有特殊溶解作用而进行，具有无需高温加热、无残留等特点。其过程如下：

番茄粉碎，干燥→通入超临界CO₂进行萃取→粗产品→无水乙醇→真空抽滤→高纯度番茄红素据题干分析可知，超临界CO₂替代传统有机溶剂的突出优点是能避免__________（填一点即可）。

（4）对提取的粗品进行鉴定时，可以采用的方法是___________。现有两份不同的番茄红素萃取样品鉴定结果（如图所示）。由图可知，_____（填“B”或“C”）萃取样品纯度更高。

Answer

番茄红素不易挥发 粉碎、干燥 石油醚 探究番茄红素对癌细胞的增殖是否有抑制作用 用不同浓度的番茄红素分别处理癌细胞，统计各组的癌细胞增殖抑制率。 有机溶剂残留/有机溶剂易燃易爆/产品纯度低/高温下有效成分分解/溶剂污染环境 纸层析法 C

【解析】

植物有效成分的提取的方法通常有三种：蒸馏、压榨和萃取：

①蒸馏法：芳香油具有挥发性。把含有芳香油的花、叶等放入水中加热，水蒸气能将挥发性较强的芳香油携带出来，形成油水混合物；冷却后，油水混合物又会重新分成油层和水层，除去水层便得到芳香油，这种提取方法叫蒸馏法。

②萃取法：这种方法需要将新鲜的香花等植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸点的有机溶剂中，使芳香油充分溶解，然后蒸去低沸点的溶剂，剩下的就是芳香油，萃取法提取植物色素的过程一般为：植物材料→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→鉴定。

③压榨法：在橘子、柠檬、甜橙等植物的果皮中，芳香油的含量较多，可以用机械压力直接榨出，这种提取方法叫压榨法。

（1）提取番茄红素时不宜使用水蒸气蒸馏法，原因是番茄红素不易挥发。根据番茄红素易溶于有机溶剂的特点，可采用有机溶剂萃取的方法，为了提高萃取效果，应对番茄进行粉碎、干燥后用有机溶剂进行浸泡提取。根据番茄红素化学性质，在乙醇和石油醚两种溶剂中，乙醇与水互溶，应选择石油醚作为番茄红素的萃取剂。

（2）由题意可知，科研小组的探究目的是探究番茄红素对癌细胞的增殖是否有抑制作用。可以设计不同浓度的番茄红素分别处理癌细胞，统计各组的癌细胞增殖抑制率，探究番茄红素的最适浓度。

（3）由题意可知，超临界CO2替代传统有机溶剂的突出优点是能避免高温下有效成分分解以及有机溶剂易燃易爆等缺点。

（4）对提取的粗品进行鉴定时，可以采用的方法是纸层析。由图可知，C萃取样品与标样层析结果相同，纯度更高。