一種蠶沙製備葉綠素銅及其鈉鹽的方法
2023-10-17 09:27:39 1
專利名稱：一種蠶沙製備葉綠素銅及其鈉鹽的方法
技術領域：
本發明具體涉及一種以蠶沙為原料製備葉綠素銅及其鈉鹽的方法。
背景技術：
蠶沙中含有大量的葉綠素(chlorophyll)。葉綠素屬於鎂卟啉環狀絡合物，一般為脂溶性，不易溶於水，葉綠素分子中的鎂離子易被銅、鐵、鈷等離子取代而成為葉綠素衍生物(chlorophyll derivatives,CPD)。葉綠素本身對光、熱、酸、鹼、酶等理化因素極不穩定，而其衍生物則相對比較穩定，所以葉 綠素一般被製成衍生物。葉綠素酮酸及其鈉鹽是使用最廣的一種葉綠素衍生物，其在化工、醫藥、食品、保健等方面有著極廣泛的應用。國內外製備葉綠素銅鈉鹽主要有幾種典型工藝一種是浸提、皂化、銅代，另一種是浸提、銅代、皂化。由於未衍生化的葉綠素對光和熱不穩定，所以容易導致提取過程中葉綠素的破壞而影響成品含量。且在皂化後的除雜過程往往使用苯、汽油、石油醚等易燃有毒有機溶劑進行萃取，生產過程中易產生環境汙染，且對生產車間防爆性有很高要求。
發明內容
本發明的目的是克服現有工藝中的缺陷，設計一種更為簡便實用、安全環保的生產葉綠素銅及其鈉鹽的工藝方法。為了達到上述目的，本發明提供了一種從蠶沙中製備葉綠素銅及其鈉鹽的方法，該方法包括以下步驟(I)將蠶沙用水衝洗，去掉泥沙；(2)用含有CuSO4的酸性乙醇為溶劑提取蠶沙，提取液冷藏靜置，濾過；所述乙醇用無機酸調節PH至1-4，用量為蠶沙藥材量的4-10倍，加入的CuSO4與藥材重量之比為I 100-3 100 ；(3)取非極性或者弱極性大孔樹脂，將步驟(2)中得到的提取液上樣，用水和低醇度乙醇洗脫，棄去洗脫液；再用60-80%鹼性乙醇溶液洗脫，收集洗脫液；所述的非極性或者弱極性大孔樹脂包括D101、HPD-100、AB-8、X-5、NKA ;所述60-80%鹼性乙醇的pH範圍為10-12。(4)將步驟(3)得到的鹼性乙醇洗脫液濃縮至醇濃度10-30 %，濾過不溶物。濾液加酸調節PH至2-3，將析出的沉澱濾過，用水洗滌至pH呈中性，低溫乾燥，得到葉綠素酮。(5)將步驟(4)所得的葉綠素酮用5-10% NaOH溶液調節PHio-1 I，攪拌，使其充分反應。過濾，濾液以減壓濃縮乾燥，或者噴霧乾燥，得葉綠素銅鈉。其中，步驟(2)中提取方法為每I千克蠶沙加入4-10L濃度為80-95%的乙醇，力口鹽酸或硫酸調節PH1-4，取10-30gCuS04加少量水溶解後加入提取液，60-80°C回流提取4_8個小時，合併提取液，提取液冷藏靜置，濾過。最佳提取方法為每千克蠶沙加入8L濃度為90%的乙醇，加鹽酸調節pH2， 12g CuSO4以少量水溶解加入提取液中，80°C回流提取6個小時，過濾，得提取液，提取液冷藏靜置，濾過。
步驟⑶取非極性或弱極性大孔樹脂，大孔樹脂與蠶沙的重量比為1:1-1:3;先採用水及低醇度乙醇洗脫，洗脫至洗脫液基本無色，去極性雜質，再以大孔樹脂重量3-10倍的60-80%鹼性乙醇溶液洗脫，收集鹼性乙醇洗脫液。本發明具有以下優點(I)由於葉綠素對光熱不穩定，傳統工藝一般採用有機溶劑常溫浸提方法，由於丙酮在常溫下滲透性較強，一般採用丙酮為溶劑，但是丙酮價格較貴，有一定毒性，且易燃易爆不適合工廠化生產。採用加溫回流提取可以顯著提高葉綠素的提取率，但是加溫後會導致葉綠素不穩定，這與葉綠素遇熱易脫鎂生成脫鎂葉綠素有關。本發明以加入CuSO4的酸性乙醇為溶劑進行葉綠素的提取，在提取過程中進行置銅，使對熱不穩定的葉綠素鎂轉化為對熱穩定的葉綠素銅，通過增加提取溫度的方法增加葉綠素的提取率，並將酸化置銅和葉綠素提取同時完成，簡化操作工藝，且本發明以乙醇為溶劑，可以降低提取成本，增加生產安全性。 (2)葉綠素在有機溶劑提取過程中會同時提出一些中高極性雜質，如黃酮，多糖類，以及低極性雜質，如植物醇，葉黃素，類胡蘿蔔素等。對於中高極性的雜質，傳統方法一般採用銅化後以水或低醇度乙醇洗滌去雜，該方法由於銅化時易將雜質包合進析出的葉綠素銅裡而影響除雜效果，進而影響成品含量。對於低極性雜質，傳統工藝一般採用將葉綠素皂化後用有機溶劑，如苯、汽油、石油醚等低極性溶劑萃取方法進行除雜，該方法需使用大量有機溶劑，這些有機溶劑都有毒且易燃易爆，生產過程中易產生環境汙染，且對生產車間防爆性有很高要求。大孔吸附樹脂具有良好的大孔網狀結構和較大的比表面積，可以通過物理吸附從溶液中有選擇地吸附有機物。本發明採用大孔樹脂對葉綠素進行精製，採用水和低濃度乙醇，對提取中的中高等極性雜質進行洗脫除雜。採用鹼性乙醇對葉綠素進行洗脫，低極性雜質，如植物醇，葉黃素，類胡蘿蔔素等，由於不能皂化，仍被吸附於樹脂上不被洗脫出來，使得葉綠素得到精製。採用大孔樹脂法進行精製，省去了皂化及有機溶劑萃取去雜的步驟，避免使用有毒易燃易爆有機溶劑，提高了生產過程的安全性和經濟性；且洗脫程序簡單，操作簡便，工藝相對簡易。(3)有採用大孔樹脂對葉綠素進行精製的工藝報導，但多採用乙醚或乙酸乙酯為溶劑進行洗脫，這兩種溶劑均有一定毒性，且易燃易爆。本發明採用鹼性乙醇為洗脫溶劑對，洗脫效率和乙酸乙酯相近，適宜工業生產，且安全環保。
具體實施例方式工藝優選實施例1.不同提取溶劑比較1.1葉綠素銅含量測定精密移取不同提取工藝葉綠素提取液O. 2mL,至IOmL量瓶中，分別以提取溶劑稀釋至刻度，並以提取溶劑為空白，於650nm和413nm處測定吸光度，分別乘以稀釋倍數，除以取樣量，以每g藥材提取葉綠素銅的吸光度比較不同工藝含量。1. 2不同提取方法精密稱取5. Og蠶沙3份，依次加入95%乙醇50mL，3mL 2. 5% CuSO4,加HCl調節pH至2 3。分別以80°C水浴回流提取2h，常溫浸提24h，超聲提取50min，濾過，得提取液，檢測吸光度，計算含量。不同提取方法所得提取液結果見表1，從結果看加熱回流提取所得葉綠素含量最高，超聲提取次之，常溫浸提含量最低。表I不同提取方法葉綠素吸光度結果
權利要求
1.一種蠶沙製備葉綠素銅及其鈉鹽的製備方法，其特徵在於該方法包括以下步驟(1)將蠶沙用水衝洗，去掉泥沙；(2)用含有CuSO4的酸性乙醇為溶劑提取蠶沙，提取液冷藏靜置，濾過；所述酸性乙用量為蠶沙藥材量的4-10倍；(3)取大孔樹脂，將步驟(2)中得到的提取液上樣，用水和乙醇洗脫，棄去洗脫液，再用鹼性乙醇溶液洗脫，收集鹼性乙醇洗脫液；(4)將步驟(3)得到的鹼性乙醇洗脫液濃縮至為醇度10-30%，濾過不溶物；濾液加酸調節PH至2-3，將析出的沉澱濾過，用水洗滌至pH呈中性，低溫乾燥，得到葉綠素酮；(5)將步驟(4)所得的葉綠素酮用5-10%NaOH溶液調節PH10-11，攪拌，使其充分反應，過濾，濾液以減壓濃縮乾燥，或者噴霧乾燥，得葉綠素銅鈉。
2.根據權利要求1所述的蠶沙製備葉綠素銅及其鈉鹽的方法，其特徵在於步驟(2) 所述酸性乙醇PH為1-4。
3.根據權利要求1所述的蠶沙製備葉綠素銅及其鈉鹽的方法，其特徵在於步驟(2) 中酸性乙醇中加入的CuSO4與步驟(I)中蠶沙重量之比為1: 100-3 100。
4.根據權利要求1所述的蠶沙製備葉綠素銅及其鈉鹽的方法，其特徵在於步驟(3) 所述的大孔樹脂為非極性或者弱極性大孔樹脂，大孔樹脂型號可以為D101、HPD-100、AB-8、 X-5、NKA。
5.根據權利要求1所述的蠶沙製備葉綠素銅及其鈉鹽的方法，其特徵在於步驟(3) 中採用乙醇濃度為30-50%。
6.根據權利要求1所述的蠶沙製備葉綠素銅及其鈉鹽的方法，其特徵在於步驟(3)中鹼性乙醇的醇濃度為60% -80%，鹼性乙醇的pH範圍為10-12。
7.根據權利要求1至6任一所述的蠶沙製備葉綠素銅及其鈉鹽的方法，其特徵在於 步驟(2)中提取方法為每千克蠶沙加入4-10L濃度為80-95%的乙醇溶液，加鹽酸或硫酸調節pHl-4，取10-30g CuSO4加少量水溶解後加入提取液，60-80°C回流提取4_8個小時，合併提取液，提取液冷藏靜置，濾過。
8.根據權利要求1至6任一所述的蠶沙製備葉綠素銅及其鈉鹽的方法，其特徵在於 步驟(3)中大孔樹脂與步驟(I)中蠶沙的重量比為1: 1-1 3，先採用水及30-50%醇度乙醇洗脫，洗脫至洗脫液基本無色，棄去洗脫液，再以大孔樹脂重量3-10倍的60-80%鹼性乙醇溶液洗脫，收集鹼性乙醇洗脫液。
全文摘要
本發明公開了一種蠶沙製備葉綠素銅及其鈉鹽的方法，該方法包括以下步驟(1)將蠶沙用水衝洗；(2)用含有CuSO4的酸性乙醇為溶劑提取蠶沙，提取液冷藏靜置，濾過；(3)取大孔樹脂，將步驟(2)中得到的提取液上樣，用水和低醇度乙醇洗脫，再用鹼性乙醇溶液洗脫，收集鹼性乙醇洗脫液；(4)將步驟(3)得到的鹼性乙醇洗脫液濃縮至低醇濃度，濾過不溶物。調節pH至酸性，將析出的沉澱濾過，用水洗滌至pH中性，得到葉綠素酮。(5)將步驟(4)所得的葉綠素酮用NaOH溶液調節pH10-11，攪拌，過濾。濾液減壓濃縮乾燥或者噴霧乾燥，得葉綠素銅鈉。該方法製得成品純度高，工藝簡單，成本低。
文檔編號C07D487/22GK103012415SQ20121057005
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者呂寒, 李維林, 馬麗, 陳劍, 任冰如, 劉豔 申請人:江蘇省中國科學院植物研究所