Question

【題目】青蒿素是一種無色針狀晶體，易溶于有機溶劑，不溶于水，不易揮發(fā)，60℃以上易分解，主要從黃花蒿中提取。近年來發(fā)現(xiàn)青蒿素具有較強的抗腫瘤作用。某科研小組按如下步驟進行了相關(guān)實驗：

①從黃花蒿中提取青蒿素；

②將等量癌細胞分別接種到4組培養(yǎng)瓶中，適宜條件下培養(yǎng)24h后除去上清液；

③向4組培養(yǎng)瓶中分別加入等量含2、4、8，16μmol/L青蒿素的培養(yǎng)液，適宜條件下繼續(xù)培養(yǎng)；

④72h后統(tǒng)計并計算各組的細胞增殖抑制率。

回答下列問題：

（1）提取青蒿素時不宜使用水蒸氣蒸餾法，原因是_______________；根據(jù)青蒿素易溶于有機溶劑的特點，可采用有機溶劑萃取的方法，萃取前要將黃花蒿莖葉進行_______，以提高萃取效率。

（2）現(xiàn)有四氯化碳(沸點76.5℃)和乙醚(沸點34.5℃)兩種溶劑，應(yīng)選用_______作為萃取劑，不選用另外一種的理由是_____________________________________________。

（3）萃取青蒿素的過程應(yīng)采用水浴加熱；加熱時常在加熱瓶口安裝回流冷凝裝罝，目的是________________。萃取液在濃縮之前需進行__________，以除去萃取液中的不溶物。

（4）科研小組進行上述②④步驟實驗的目的是__________。步驟③中需要設(shè)罝對照組，對照組的處理方法為_______________________。

Answer 1

【答案】青蒿素不易揮發(fā)，不能隨水蒸氣蒸餾出來（或水蒸氣蒸餾法適用于蒸餾揮發(fā)性物質(zhì)，而青蒿素不易揮發(fā)） 粉碎和干燥 乙醚 青蒿素在60℃以上易分解，應(yīng)選擇低沸點的萃取劑 防止有機溶劑揮發(fā) 過濾 探究青蒿素的濃度與細胞增殖抑制率的關(guān)系 在另一培養(yǎng)皿中加入等量的不含青蒿素的培養(yǎng)液，適宜條件下繼續(xù)培養(yǎng)

【解析】

從題干信息可知，青蒿素易溶于有機溶劑，不溶于水，不易揮發(fā)，其性質(zhì)可類比胡蘿卜素，不宜使用水蒸氣蒸餾法提取，可采用有機溶劑萃取法。由于萃取效率的高低與材料的含水量、顆粒大小、萃取溫度和時間等有關(guān)，因此萃取前要將黃花蒿莖葉進行粉碎和干燥。

（1）水蒸氣蒸餾法適用于蒸餾揮發(fā)性物質(zhì)，而青蒿素不溶于水，不易揮發(fā)，不能隨水蒸氣蒸餾出，所以水蒸氣蒸餾法不適用提取青蒿素。由于青蒿素易溶于有機溶劑，不溶于水，從黃花蒿中提取青蒿素時，應(yīng)采用萃取法，并且通常在提取前將黃花蒿莖葉進行粉碎和干燥，充分破碎細胞，烘干水分，以便細胞中的青蒿素盡可能多的溶于有機溶劑中，以提高萃取效率。

（2）由于青蒿素在60℃以上易分解，故應(yīng)選擇低沸點的萃取劑，所以選擇乙醚不選擇四氯化碳。

（3）由于萃取劑遇明火易燃易爆，所以萃取青蒿素的過程應(yīng)采用水浴加熱；加熱時常在加熱瓶口安裝回流冷凝裝罝，目的是防止有機溶劑揮發(fā)，使得有機溶劑冷凝回流到瓶內(nèi)，避免跟著提取物一起萃取出去。萃取液在濃縮之前需進行過濾，以除去萃取液中的不溶物，即去掉雜質(zhì)，保證萃取的效率。

（4）根據(jù)步驟②③④可知該實驗自變量為青蒿素的濃度，因變量是癌細胞的增殖抑制率，故本實驗的目的是探究青蒿素的濃度與細胞增殖抑制率的關(guān)系。步驟③中缺少不加青蒿素的對照組，故需要設(shè)罝對照組，對照組一般是不經(jīng)過處理的組，故處理方法為在另一培養(yǎng)皿中加入等量的不含青蒿素的培養(yǎng)液，在適宜并相同的條件下繼續(xù)培養(yǎng)。