專利名稱：一種蠶沙制備葉綠素銅及其鈉鹽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及一種以蠶沙為原料制備葉綠素銅及其鈉鹽的方法。
背景技術(shù)：
蠶沙中含有大量的葉綠素(chlorophyll)。葉綠素屬于鎂卟啉環(huán)狀絡(luò)合物，一般為脂溶性，不易溶于水，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(duì)光、熱、酸、堿、酶等理化因素極不穩(wěn)定，而其衍生物則相對(duì)比較穩(wěn)定，所以葉 綠素一般被制成衍生物。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(yī)藥、食品、保健等方面有著極廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外制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。由于未衍生化的葉綠素對(duì)光和熱不穩(wěn)定，所以容易導(dǎo)致提取過程中葉綠素的破壞而影響成品含量。且在皂化后的除雜過程往往使用苯、汽油、石油醚等易燃有毒有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生環(huán)境污染，且對(duì)生產(chǎn)車間防爆性有很高要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有工藝中的缺陷，設(shè)計(jì)一種更為簡(jiǎn)便實(shí)用、安全環(huán)保的生產(chǎn)葉綠素銅及其鈉鹽的工藝方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種從蠶沙中制備葉綠素銅及其鈉鹽的方法，該方法包括以下步驟(I)將蠶沙用水沖洗，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(jī)酸調(diào)節(jié)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%堿性乙醇溶液洗脫，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%堿性乙醇的pH范圍為10-12。(4)將步驟(3)得到的堿性乙醇洗脫液濃縮至醇濃度10-30 %，濾過不溶物。濾液加酸調(diào)節(jié)PH至2-3，將析出的沉淀濾過，用水洗滌至pH呈中性，低溫干燥，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(diào)節(jié)PHio-1 I，攪拌，使其充分反應(yīng)。過濾，濾液以減壓濃縮干燥，或者噴霧干燥，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(diào)節(jié)PH1-4，取10-30gCuS04加少量水溶解后加入提取液，60-80°C回流提取4_8個(gè)小時(shí)，合并提取液，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(diào)節(jié)pH2， 12g CuSO4以少量水溶解加入提取液中，80°C回流提取6個(gè)小時(shí)，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;先采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(zhì)，再以大孔樹脂重量3-10倍的60-80%堿性乙醇溶液洗脫，收集堿性乙醇洗脫液。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)由于葉綠素對(duì)光熱不穩(wěn)定，傳統(tǒng)工藝一般采用有機(jī)溶劑常溫浸提方法，由于丙酮在常溫下滲透性較強(qiáng)，一般采用丙酮為溶劑，但是丙酮價(jià)格較貴，有一定毒性，且易燃易爆不適合工廠化生產(chǎn)。采用加溫回流提取可以顯著提高葉綠素的提取率，但是加溫后會(huì)導(dǎo)致葉綠素不穩(wěn)定，這與葉綠素遇熱易脫鎂生成脫鎂葉綠素有關(guān)。本發(fā)明以加入CuSO4的酸性乙醇為溶劑進(jìn)行葉綠素的提取，在提取過程中進(jìn)行置銅，使對(duì)熱不穩(wěn)定的葉綠素鎂轉(zhuǎn)化為對(duì)熱穩(wěn)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，并將酸化置銅和葉綠素提取同時(shí)完成，簡(jiǎn)化操作工藝，且本發(fā)明以乙醇為溶劑，可以降低提取成本，增加生產(chǎn)安全性。 (2)葉綠素在有機(jī)溶劑提取過程中會(huì)同時(shí)提出一些中高極性雜質(zhì)，如黃酮，多糖類，以及低極性雜質(zhì)，如植物醇，葉黃素，類胡蘿卜素等。對(duì)于中高極性的雜質(zhì)，傳統(tǒng)方法一般采用銅化后以水或低醇度乙醇洗滌去雜，該方法由于銅化時(shí)易將雜質(zhì)包合進(jìn)析出的葉綠素銅里而影響除雜效果，進(jìn)而影響成品含量。對(duì)于低極性雜質(zhì)，傳統(tǒng)工藝一般采用將葉綠素皂化后用有機(jī)溶劑，如苯、汽油、石油醚等低極性溶劑萃取方法進(jìn)行除雜，該方法需使用大量有機(jī)溶劑，這些有機(jī)溶劑都有毒且易燃易爆，生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生環(huán)境污染，且對(duì)生產(chǎn)車間防爆性有很高要求。大孔吸附樹脂具有良好的大孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(jī)物。本發(fā)明采用大孔樹脂對(duì)葉綠素進(jìn)行精制，采用水和低濃度乙醇，對(duì)提取中的中高等極性雜質(zhì)進(jìn)行洗脫除雜。采用堿性乙醇對(duì)葉綠素進(jìn)行洗脫，低極性雜質(zhì)，如植物醇，葉黃素，類胡蘿卜素等，由于不能皂化，仍被吸附于樹脂上不被洗脫出來，使得葉綠素得到精制。采用大孔樹脂法進(jìn)行精制，省去了皂化及有機(jī)溶劑萃取去雜的步驟，避免使用有毒易燃易爆有機(jī)溶劑，提高了生產(chǎn)過程的安全性和經(jīng)濟(jì)性；且洗脫程序簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，工藝相對(duì)簡(jiǎn)易。(3)有采用大孔樹脂對(duì)葉綠素進(jìn)行精制的工藝報(bào)道，但多采用乙醚或乙酸乙酯為溶劑進(jìn)行洗脫，這兩種溶劑均有一定毒性，且易燃易爆。本發(fā)明采用堿性乙醇為洗脫溶劑對(duì)，洗脫效率和乙酸乙酯相近，適宜工業(yè)生產(chǎn)，且安全環(huán)保。
具體實(shí)施例方式工藝優(yōu)選實(shí)施例1.不同提取溶劑比較1.1葉綠素銅含量測(cè)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，并以提取溶劑為空白，于650nm和413nm處測(cè)定吸光度，分別乘以稀釋倍數(shù)，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(diào)節(jié)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(cè)吸光度，計(jì)算含量。不同提取方法所得提取液結(jié)果見表1，從結(jié)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(jié)果
權(quán)利要求
1.一種蠶沙制備葉綠素銅及其鈉鹽的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)將蠶沙用水沖洗，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，再用堿性乙醇溶液洗脫，收集堿性乙醇洗脫液；(4)將步驟(3)得到的堿性乙醇洗脫液濃縮至為醇度10-30%，濾過不溶物；濾液加酸調(diào)節(jié)PH至2-3，將析出的沉淀濾過，用水洗滌至pH呈中性，低溫干燥，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(diào)節(jié)PH10-11，攪拌，使其充分反應(yīng)，過濾，濾液以減壓濃縮干燥，或者噴霧干燥，得葉綠素銅鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蠶沙制備葉綠素銅及其鈉鹽的方法，其特征在于步驟(2) 所述酸性乙醇PH為1-4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蠶沙制備葉綠素銅及其鈉鹽的方法，其特征在于步驟(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(jù)權(quán)利要求1所述的蠶沙制備葉綠素銅及其鈉鹽的方法，其特征在于步驟(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(hào)可以為D101、HPD-100、AB-8、 X-5、NKA。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蠶沙制備葉綠素銅及其鈉鹽的方法，其特征在于步驟(3) 中采用乙醇濃度為30-50%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蠶沙制備葉綠素銅及其鈉鹽的方法，其特征在于步驟(3)中堿性乙醇的醇濃度為60% -80%，堿性乙醇的pH范圍為10-12。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的蠶沙制備葉綠素銅及其鈉鹽的方法，其特征在于 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(diào)節(jié)pHl-4，取10-30g CuSO4加少量水溶解后加入提取液，60-80°C回流提取4_8個(gè)小時(shí)，合并提取液，提取液冷藏靜置，濾過。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的蠶沙制備葉綠素銅及其鈉鹽的方法，其特征在于 步驟(3)中大孔樹脂與步驟(I)中蠶沙的重量比為1: 1-1 3，先采用水及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%堿性乙醇溶液洗脫，收集堿性乙醇洗脫液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蠶沙制備葉綠素銅及其鈉鹽的方法，該方法包括以下步驟(1)將蠶沙用水沖洗；(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，再用堿性乙醇溶液洗脫，收集堿性乙醇洗脫液；(4)將步驟(3)得到的堿性乙醇洗脫液濃縮至低醇濃度，濾過不溶物。調(diào)節(jié)pH至酸性，將析出的沉淀濾過，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(diào)節(jié)pH10-11，攪拌，過濾。濾液減壓濃縮干燥或者噴霧干燥，得葉綠素銅鈉。該方法制得成品純度高，工藝簡(jiǎn)單，成本低。
文檔編號(hào)C07D487/22GK103012415SQ20121057005
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者呂寒, 李維林, 馬麗, 陳劍, 任冰如, 劉艷 申請(qǐng)人:江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所