叶绿素铜钠盐-著色剂
河南中大生物工程申报
食品添加剂叶绿素铜钠盐扩大使用范围或使用量的相关材料1、食品添加剂叶绿素铜钠盐:
申请扩大使用范围：方便米面制品；
料
（）加拿大国家许可食物色素
（）欧盟食品添加标准
（）美国认证的色素添加剂清单（、、、、）
、食品中该着色剂的检测方法及检测情况说明
、拟添加食品添加剂叶绿素铜钠盐的试验性使用效果报告
叶绿素铜钠盐生产工艺流程图
食品中叶绿素铜钠盐的检测方法及检测情况说明
一、根据卫生部的要求，我公司查询了大量的书籍及网站相关书籍如下：
、《中华人民共和国国家标准》
食品卫生检验方法（年版）
、《中国食品工业标准汇编》
、《中华人民共和国药典》
化学工业出版社潘正安编（年版）
、《高效液相色谱法分析中药成分手册》
中国医药科技出版社赵陆华编（年版）
、《日本食品添加剂公定书》科学出版社
绪论 食品的色泽是人们对食品的第一感性接触，色泽美观的食品不仅可以提高食品的感观性质，给人以美的享受，激发人们的购买欲望，而且还能增进食欲。因此，色泽是衡量食品质量的重要指标之一[1]。为了保持或改善食品的色泽，在食品加工中往往需要对食品进行人工着色。食用色素就是一种使食品着色和改善食品色泽的食品添加剂。 食品色素按其来源分为天然的及化合的两类。化学合成色素一般色泽鲜艳，着色力强，坚牢度大，性质稳定，曾一度广泛应用。但随着食品色素安全性试验技术的发展，发现有的合成色素有致癌作用和诱发染色体变异，因而许可使用的合成色素品种有所减少，产量降低。近年来，国外在合成色素方面正在致力开发大分子聚合物合成色素。天然色素色泽较差，但安全性高，有的还有一定的营养价值或药理作用，且来源丰富，因而日益受到人们的重视，增长趋势很快。在天然色素的开发和应用方面，日本居世界前列。在当前食用色素的使用方面，天然色素已占主导地位。开发天然色素是世界食用色素发展的总趋势。 叶绿素及其衍生物作为天然食用色素的生产在我国已有30余年的历史，主要产品是糊状叶绿素和叶绿素铜钠盐。生产叶绿素的原料很多，最早使用的是蚕沙，近年来有人试验用竹叶、芦苇、芭蕉叶、甜菜叶、菠菜叶等各种叶子作为生产叶绿素的原料．取得了令人满意的效果[2]。就游离的叶绿素来说很不稳定，对光、热敏感，易氧化裂解而褪色，故用作食品添加剂有其局限性。而将叶绿素用碱水解，除去甲基和叶绿醇基，并将中心离子镁用铜或锌取代生成叶绿素铜（锌）钠盐，其稳定性增加，可作为一种良好的食用色素[3]。本研究以茶叶为原料提取叶绿素．并用铜代和锌代分别制得叶绿素铜钠盐和叶绿素锌钠盐。通过研究其溶解性的强弱、PH值的影响、稳定性的差异、安全性的异同及着色能力的强弱，分析比较这三种茶绿色素作为食用色素的优劣性，探求影响其稳定性的条件及为三种色素的应用优劣性提供科学依据。 1. 叶绿素、叶绿素铜（锌）钠盐的形成机理及其性质研究 1.1 叶绿素 叶绿素(chlorophyll)属卟啉类化合物，和胡萝卜素、叶黄素等同时存在于绿色植物的叶子或微生物体内，在植物和微生物的光合反应中起重要作用。对叶绿素的系统研究始于1818年，1913年Willstatter 确定了叶绿素a和b的分子式，本世纪30年代，Fischer[4.5]确定了叶绿素a和b的结构(图1-1): 图1-1 叶绿素a和b的结构 叶绿素a:R=CH3; 叶绿素b:R=CHO
工程师园地 文章编号:1002-1124(2004)09-0050-02 叶绿素铜钠盐的制备及稳定性研究 王正平,单旭峰 (哈尔滨工程大学化工学院,黑龙江哈尔滨150001) 摘 要:具有独特的生物活性的叶绿素铜钠盐作为天然卟啉-叶绿素的衍生物,有着广泛的用途。本文对叶绿素铜钠盐的结构表达、制备方法及应用进行了较为翔实的论述。 关键词:叶绿素;叶绿素铜钠盐;卟啉;结构中图分类号:T Q20213 文献标识码:A Study on prep aration and stability of chlorophyll W ANG Zheng -ping ,SH AN Xu -feng (Chem ical Engineering Institute ,Harbin Engineering University ,Harbin 150001,China ) Abstract :As the derivative of natural perphyrinchlorophyll ,chlorophyll Cu -Na salt has a special bioactivity ,it has a extensive use.This paper summarized the contruction expression ,the preparation and application of chlorophyll Cu -Na salt. K ey w ords :chlorophyll ;chlorophyll Cu -Na salt ;porphyin ;construction 收稿日期:2004-07-22 作者简介:王正平(1958-),男,教授,1982年毕业于浙江大学,硕士 生导师,主要从事精细化学的研究开发工作。 对植物食品中具有生物活性物质的研究表明, 日益增加的水果和蔬菜消费量与心血管疾病、癌症等疾病的下降有密切的关系[1]。叶绿素就是具有天然生物活性物质之一,金属卟啉作为叶绿素衍生物,是所有天然色素中最独特的一种,有着广泛的用途。由于天然叶绿素遇热、光、酸、碱等易分解,且不溶于水,使其应用受到了限制[2]。因此,对天然叶绿素的结构进行修饰使其变成稳定金属卟啉结构。近年来,金属卟啉的应用领域不断扩展而倍受关注。叶绿素铜钠盐作为金属卟啉的一种有着很高的稳定性,金属卟啉广泛应用做食品添加剂、化妆品添加剂、着色剂、药品、光电转换材料等领域[3]。叶绿素铜钠盐由于是从叶绿素转化而来,而天然叶绿素具有两种结构[4],这就使得其铜钠盐有着更为复杂的组分和结构。在实际中只以分子式表达铜钠盐与其广泛应用相比有其缺憾。下面对叶绿素铜钠盐的制备、各种成分含量及结构分析、生成机理、应用等方面进行介绍。 1 制备 1.1 工艺流程 原料→预处理→浸提→过滤→皂化→回收乙醇→石油醚洗涤→酸化铜代→抽滤水洗→溶解成盐→ 过滤→干燥→成品 112 实验步骤[5～6] 将富含叶绿素的原料(国内生产以蚕沙为主)于40～50℃烘干后,研细成粉末状。加粉末量3倍的乙醇丙酮混合液(1/1)于40～45℃提取2.5h ,抽滤,滤渣用同等体积乙醇丙酮的混合液再提取一次。合并两次提取液并加NaOH 调pH 值为11,加热皂化(50℃左右)30min 。皂化是否完全可用石油醚萃取来判断,上层液呈黄色即为皂化完全。皂化完全后蒸馏浓缩回收混合液(60℃左右)直至体积为原来的1/4～1/3即可。再用石油醚萃取4次。下层用盐酸调至pH 值为7,加硫酸铜后调pH 值为2,并在50℃下铜代2h 。反应结束既有颗粒状沉淀形成,静置冷却。室温下收集沉淀,先用50～60℃水洗涤,再用30%～40%的乙醇洗涤至乙醇层为浅绿色。再用石油醚洗涤至石油醚层为浅绿色。滤饼用丙酮溶解,用5%的NaOH 乙醇溶液沉淀,pH 值为12,收集沉淀,用无水乙醇洗涤既得产品。在制备过程中反应温度不易过高,调节pH 值时要小心,温度过高以及pH 值过大或过小都能使叶绿素分解。 113 金属卟啉的稳定性 在酸性介质中叶绿素分子中的镁极易被络合能 力更强的金属取代从而使稳定性增强[7]。可采用下述公式定量的描述金属卟啉的稳定性系数:S M = ZE M │R -r M A │ ×A 式中 S M :稳定系数;Z :金属离子M 的电荷数; Sum 108N o 19 化学工程师 Chem ical Engineer 2004年9月
叶绿素的提取及叶绿素铜钠的合成与测定实验方案 一、实验目的和要求 1. 掌握从蚕沙中提取叶绿素的方法，并计算提取率； 2. 初步研究用叶绿素合成叶绿素铜钠的工艺条件； 3. 分析叶绿素铜钠产品的纯度，计算产率； 4. 利用光谱技术对合成的叶绿素铜钠进行初步表征； 5. 通过本实验继续学习及巩固各种实验仪器的安装及操作。 二、叶绿素铜钠产品的验收指标 1. 60℃烘干（恒重）所得产品质量； 2. 产品水溶液的pH值; 3. 绘制叶绿素铜钠水溶液（1%）的吸收曲线（A～λ）； 4. 绘制A405/ A630的值， 给出A405/ A630的值； 5. 绘总铜量与游离铜量关系图（时间紧可不做）。 三、实验原理 蚕沙又称蚕屎，是我国丰富的农副的资源，其主要成分有：粗蛋白13.47%—14.45%，粗脂肪2.18%-2.29%，粗纤维：15.79%-16.24%，可溶物：56.92%-57.44%（其中 果胶占12%），灰份：9.58%-9.95%。叶绿素：1%，有少量粪胡萝卜素，叶黄素和 三十烷醇等。我国广大蚕区的蚕沙产量很大，价格低廉，风干后便于存放。显然，以蚕沙为原料制取叶绿素及其铜钠盐，较之以天然植物为原料，具有成本低、方法简易、资源充足、不受季节限制等优点。叶绿素铜钠是联合国粮农组织、世界卫生组织（FAO/WHO）和我国食品添加剂标准委员会批准使用的一种天然食用色素，叶绿素铜钠以其固有的鲜亮绿色性，较叶绿素对光、热有较好的稳定性及其特有的杀菌除臭性 能而被广泛用于食品、医药卫生和日用化学工业，同时又是一种价值很高，在我国， 生产叶绿素铜钠一直以蚕砂为原料。 叶绿素不仅在医药、食品和日用工业中有着广泛用途，由它制得的叶绿素铜钠盐，更 是生产治疗肝炎、胃及十二指肠溃疡药物的重要原料。蚕儿排出的蚕沙(即粪便)中， 含叶绿素高达0．8～1．0％ (干物) 。我国广大蚕区的蚕沙产量很大，价格低廉，风 干后便于存放。显然，以蚕沙为原料制取叶绿素及其铜钠盐，较之以天然植物为原料，具有成本低、方法简易、资源充足、不受季节限制等优点。
叶绿素铜钠盐著色剂 The latest revision on November 22, 2020
河南中大生物工程申报 食品添加剂叶绿素铜钠盐扩大使用范围或使用量的相关材料1、食品添加剂叶绿素铜钠盐: 申请扩大使用范围：方便米面制品； 申请扩大使用量：按生产需要适量使用 2、申请报告：申报该食品添加剂的情况说明 3、工艺必要性说明： 使用食品添加剂叶绿素铜钠盐可以保持食品颜色的一致性，具有很好的修复产品颜色的效果，同时产品稳定性较好。 4、所申报的食品工艺流程及标签 5、叶绿素铜钠盐标准QB3783-1999及合格的第三方检测报告 6、国内外相关文献 （1）GB2760-2007标准 （2）食品添加剂手册（第三版）及其它有关叶绿素铜钠盐的文献资料 （3）日本《新食品添加物》、 （4）加拿大国家许可食物色素 （5）欧盟食品添加标准 （6）美国FDA---认证的色素添加剂清单（70、71、72、73、80） 7、食品中该着色剂的检测方法及检测情况说明 8、拟添加食品添加剂叶绿素铜钠盐的试验性使用效果报告
叶绿素铜钠盐生产工艺流程图
食品中叶绿素铜钠盐的检测方法及检测情况说明一、根据卫生部的要求，我公司查询了大量的书籍及网站 相关书籍如下： 1、《中华人民共和国国家标准》 食品卫生检验方法（2003年版） 2、《中国食品工业标准汇编》 食品添加剂卷中国标准出版社第一编辑室（2002年版） 3、《食品添加剂手册》 化学工业出版社凌关庭主编（1989年版，1997年版及2003年版）4、《食品添加剂标准应用手册》 中国物资出版社衣薇主编（2005年版） 5、《食品着色剂及其分析方法》 化学工业出版社王清滨、陈国良编（2004年版） 6、《食品卫生检验手册》 上海科学技术出版社王秉栋主编（2003年版） 7、《食品添加剂检验方法》 中国轻工业出版社（1992年版） 8、《食品检验与分析》 中国轻工业出版社黄伟坤编（1989年版） 9、《中华人民共和国药典》 化学工业出版社潘正安编（2005年版） 10、《高效液相色谱法分析中药成分手册》 中国医药科技出版社赵陆华编（1994年版）
食品的色泽是人们对食品的第一感性接触，色泽美观的食品不仅可以提高食品的感观性质，给人以美的享受，激发人们的购买欲望，而且还能增进食欲。因此，色泽是衡量食品质量的重要指标之一⑴。为了保持或改善食品的色泽，在食品加工中往往需要对食品进行人工着色。食用色素就是一种使食品着色和改善食品色泽的食品添加剂。 食品色素按其来源分为天然的及化合的两类。化学合成色素一般色泽鲜艳，若色力强，坚牢度大，性质稳定，曾一度广泛应用。但随着食品色素安全性试验技术的发展，发现有的合成色素有致癌作用和诱发染色体变异，因而许可使用的合成色素品种有所减少，产量降低。近年来，国外在合成色素方面正在致力开发大分子聚合物合成色素。天然色素色泽较差，但安全性高，有的还有一定的营养价值或药理作用，且来源丰富，因而日益受到人们的重视，增长趋势很快。在天然色素的开发和应用方面，日本居世界前列。在当前食用色素的使用方面，天然色素已占主导地位。开发天然色素是世界食用色素发展的总趋势。 叶绿素及其衍生物作为天然食用色素的生产在我国已有30余年的历史，主要产品是糊状叶绿素和叶绿素铜钠盐。生产叶绿素的原料很多，最早使用的是蚕沙，近年来有人试验用竹叶、芦苇、芭蕉叶、甜菜叶、菠菜叶等各种叶子作为生产叶绿素的原料.取得了令人满意的效果⑵。就游离的叶绿素来说很不稳定，对光、热敏感，易氧化裂解而褪色，故用作食品添加剂有其局限性。而将叶绿素用戚水解，除去甲基和叶绿醇基，并将中心离子镁用铜或锌取代生成叶绿素铜（锌）钠盐，其稳定性增加，可作为一种良好的食用色素⑶。本研究以茶叶为原料提取叶绿素.并用铜代和锌代分别制得叶绿素铜钠盐和叶绿素锌钠盐。通过研究其溶解性的强弱、PH值的影响、稳定性的差异、安全性的异同及着色能力的强弱，分析比较这三种茶绿色素作为食用色素的优劣性，探求影响其稳定性的条件及为三种色素的应用优劣性提供科学依据。 1. 叶绿素、叶绿素铜（锌）钠盐的形成机理及其性质研究 1. 1叶绿素 叶绿素（chlorophyll）属吓嘛类化合物，和胡萝卜素、叶黄索等同时存在于绿色植物的叶子或微生物体，在植物和微生物的光合反应中起重要作用。对叶绿素的系统研究始于1818年，1913年Willstatter确定了叶绿素a和b的分子式，本世纪30年代，Fischer^确定了叶绿素a和b的结构（图1-1）： 图1-1叶绿素a和b的结构 叶绿素a：R=CH3;叶绿素b：R-CHO
表1.产品叶绿素铜钠的波长-吸光度记录表 波长/nm 吸光度A 波长/nm 吸光度A 波长/nm 吸光度A 380 0.376 500 0.106 635 0.164 385 0.399 510 0.097 640 0.162 390 0.422 520 0.091 645 0.155 395 0.449 530 0.089 650 0.140 400 0.468 540 0.089 655 0.133 405 0.484 550 0.090 660 0.121 410 0.474 560 0.084 665 0.111 415 0.442 570 0.091 670 0.100 420 0.385 580 0.099 675 0.091 430 0.286 590 0.099 680 0.084 440 0.233 600 0.105 685 0.078 450 0.205 610 0.115 690 0.074 460 0.187 615 0.124 695 0.071 470 0.151 620 0.138 700 0.071 480 0.126 625 0.150 490 0.108 630 0.160 图1.产品叶绿素铜钠吸收曲线 0.000 0.1000.2000.3000.4000.5000.600350 400 450 500 550 600 650 700 750波长/nm 吸光度A
表2：标准叶绿素铜钠盐标准曲线的测定数据记录表 标准叶绿素铜钠盐溶液质量分数/% A 405nm 0.0005 0.054 0.0010 0.101 0.0015 0.211 0.0020 0.213 0.0025 0.274
叶绿素铜钠的合成、分离、分析及结构测定 食品092 一、实验目的： 1、从蚕沙中提取叶绿素并计算提取率。 2、初步研究叶绿素合成叶绿素铜钠的工艺条件。 3、分析叶绿素铜钠产品的纯度并计算其产率。 4、通过试验提高综合能力及练习巩固各种相关操作。 二、产品验收指标 项目和指标 ───────────────┬────────── 项目│ 指标 ───────────────┼────────── pH │ 9.0～10.7 1％│ E 405nm ≥ │ 568 1cm │ 消光比值│ 3.2～4.0 总铜(Cu),％│ 4.0～6.0 游离铜(Cu),％≤ │ 0.025 砷(As),％≤ │ 0.0002 铅(Pb),％≤ │ 0.0005 干燥失重,％≤ │ 4.0 硫酸灰分,％≤ │ 36.0 ───────────────┴────────── 三、实验原理: 叶绿素是一种含有卟吩环的天然色素，它与蛋白质结合存在于植物的绿叶和绿色的茎中，是植物进行光合作用所必须的催化剂，叶绿素难溶于水，而易溶于极性有机溶剂。叶绿素有a和b 两种，a为蓝黑色结晶 叶绿素是一种含有卟吩环的天然色素，在叶绿素的结构中，含有一个由四个吡咯环和四个次甲基交替相联形成的卟吩环．卟吩环闭合的共轭体系提供了包围镁离子(或其它相似离子)的刚性平面． 叶绿素的结构如图l所示：
蚕沙中含有丰富的叶绿素，其纯含量达0.8—1.0%，居所有天然色素之首，故可用蚕沙来提取叶绿素，由于叶绿素易溶于乙醚、苯、丙酮、乙醇的脂性溶剂，故可用乙醇、丙酮混合液来提取。所得的叶绿素由于遇热、光、酸、碱等易分解，且又不溶于水。110度左右会分解，故把叶绿素制备成叶绿素铜钠，其性质更稳定溶解性也会有所提高。 叶绿素分子中的镁原子和四个吡咯上的氮原子相结合，环上是双羧酸的酯，一个被四所酯化，另一个被叶醇基所酯化，故可以发生皂化反应生成钠盐： Ｃ 55Ｈ 72 Ｏ 5 Ｎ 4 Ｍｇ + 2ＮａＯＨ = Ｃ 34 Ｈ 30 Ｏ 5 Ｎ 4 ＭｇＮａ 2 + ＣＨ 3 ＯＨ + Ｃ 20 Ｈ 39 ＯＨ Ｃ 55Ｈ 70 Ｏ 6 Ｎ 4 Ｍｇ + 2ＮａＯＨ = Ｃ 34 Ｈ 28 Ｏ 6 Ｎ 4 ＭｇＮａ 2 + ＣＨ 3 ＯＨ + Ｃ 20 Ｈ 39 ＯＨ 在酸性条件下，叶绿素钠盐分子中的镁极易被氢原子取代生成褐色的叶绿酸： Ｃ 34Ｈ 30 Ｏ 5 Ｎ 4 ＭｇＮａ 2 + 4Ｈ+ = Ｃ 34 Ｈ 34 Ｏ 5 Ｎ 4 + Ｍｇ2+ + 2Ｎａ+ Ｃ 34Ｈ 28 Ｏ 6 Ｎ 4 ＭｇＮａ 2 + 4Ｈ+ = Ｃ 34 Ｈ 32 Ｏ 6 Ｎ 4 + Ｍｇ2+ + 2Ｎａ+ 叶绿酸可与铜盐在加热条件下生成叶绿素铜酸析出，将叶绿素铜酸溶于丙酮，再与碱反应生成叶绿素铜钠： Ｃ 34Ｈ 34 Ｏ 5 Ｎ 4 +Ｃｕ2+ = Ｃ 34 Ｈ 32 Ｏ 5 Ｎ 4 Ｃｕ+ 2Ｈ+ Ｃ 34Ｈ 32 Ｏ 6 Ｎ 4 +Ｃｕ2+ = Ｃ 34 Ｈ 30 Ｏ 6 Ｎ 4 Ｃｕ+ 2Ｈ+ Ｃ 34Ｈ 32 Ｏ 5 Ｎ 4 Ｃｕ + 2ＮａＯＨ = Ｃ 34 Ｈ 30 Ｏ 5 Ｎ 4 CｕＮａ 2 + 2Ｈ 2 Ｏ Ｃ 34Ｈ 30 Ｏ 6 Ｎ 4 Ｃｕ + 2ＮａＯＨ = Ｃ 34 Ｈ 28 Ｏ 6 Ｎ 4 CｕＮａ 2 + 2Ｈ 2 O 蚕粪叶绿素铜钠盐的光谱特性蚕粪叶绿素铜钠盐水溶液在360~700之间有2个吸收峰在波长440处有一最大吸收峰,其吸光度为114;在630处有一较小的吸收峰,其吸光度为017"在波长440的吸收峰为叶绿素铜钠盐特有,而在630处的
蚕沙中叶绿素的提取及叶绿素铜钠的制备 一．实验目的 1．从绿色植物中提取叶绿素并算提取率。 2．分析叶绿素铜钠的纯度，计算产率。 3．初步研究用叶绿素合成叶绿素铜钠的条件 4．利用光谱技术对合成的叶绿素铜钠进行初步表征 二．实验原理 蚕沙又称蚕屎，是我国丰富的农副的资源，其主要成分有：粗蛋白13.47%—14.45%，粗脂肪2.18%-2.29%，粗纤维：15.79%-16.24%，可溶物：56.92%-57.44%（其中果胶占12%），灰份：9.58%-9.95%。叶绿素：1%，有少量粪胡萝卜素，叶黄素和三十烷醇等。 叶绿素是植物吸收太阳能进行光合作用的主要色素，高等植物中含有叶绿素a和叶绿素b 分子式如下： 叶绿素是一个双羧酸的酯，不溶于水，易溶于乙醚，苯，丙酮，乙醇的脂性溶剂，难溶于石油醚。所得的叶绿素由于遇热，光，酸，碱等易分解，故将其制成稳定性高的叶绿素铜钠。 叶绿素铜钠为墨绿色，有金属光泽的粉末，无臭或带氨臭，易溶于水，水溶液呈绿色，透明，无沉淀。1%的水溶液的Ph值为9.5-10.2。微溶于乙醇和氯仿，几乎不溶于油脂和石油醚。水溶液中加入钙盐会析出沉淀其耐光性比叶绿素强，加热到110℃以上会分解。 叶绿素可与碱发生皂化反应： Ｃ55Ｈ72Ｏ5Ｎ4Ｍｇ+ 2ＮａＯＨ= Ｃ34Ｈ30Ｏ5Ｎ4ＭｇＮａ2 + ＣＨ3ＯＨ+ Ｃ20Ｈ39ＯＨ Ｃ55Ｈ70Ｏ6Ｎ4Ｍｇ+ 2ＮａＯＨ= Ｃ34Ｈ28Ｏ6Ｎ4ＭｇＮａ2 + ＣＨ3ＯＨ+ Ｃ20Ｈ39ＯＨ 在酸性条件下，叶绿素钠盐分子中的镁极易被氢原子取代生成褐色的叶绿酸： Ｃ34Ｈ30Ｏ5Ｎ4ＭｇＮａ2 + 4Ｈ+ = Ｃ34Ｈ34Ｏ5Ｎ4 + Ｍｇ2+ + 2Ｎａ+ Ｃ34Ｈ28Ｏ6Ｎ4ＭｇＮａ2 + 4Ｈ+ = Ｃ34Ｈ32Ｏ6Ｎ4 + Ｍｇ2+ + 2Ｎａ+ 叶绿酸可与铜盐在加热条件下生成叶绿素铜酸析出，将叶绿素铜酸溶于丙酮，再与碱反应生成叶绿素铜钠： Ｃ34Ｈ34Ｏ5Ｎ4+Ｃｕ2+ = Ｃ34Ｈ32Ｏ5Ｎ4Ｃｕ+ 2Ｈ+ Ｃ34Ｈ32Ｏ6Ｎ4+Ｃｕ2+ = Ｃ34Ｈ30Ｏ6Ｎ4Ｃｕ+ 2Ｈ+ Ｃ34Ｈ32Ｏ5Ｎ4Ｃｕ+ 2ＮａＯＨ= Ｃ34Ｈ30Ｏ5Ｎ4CｕＮａ2 + 2Ｈ2Ｏ Ｃ34Ｈ30Ｏ6Ｎ4Ｃｕ+ 2ＮａＯＨ= Ｃ34Ｈ28Ｏ6Ｎ4CｕＮａ2 + 2Ｈ2O
单位： 班级： 实验操作人：实验同组人： 实验地点: 指导老师： 实验操作时间：
叶绿素的提取及叶绿素铜钠的合成与测定 一、实验目的 1．分析叶绿素铜钠的纯度，计算产率。 2．从绿色植物中提取叶绿素并算提取率。 3．利用光谱技术对合成的叶绿素铜钠进行初步表征 4．初步研究用叶绿素合成叶绿素铜钠的条件 二、实验原理 叶绿素是一种含有卟吩环的天然色素，它与蛋白质结合存在于植物的叶和绿色茎中，是植物进行光合作用的催化剂。叶绿素难溶于水，易溶于有机溶剂。 通常说的叶绿素是指由多种含镁卟啉化合物共存的混合物，有a,b两种R=CH3者为a型 R=CHO者为b 型 叶绿素一旦离开活性植物体，就很不稳定，；把叶绿素转化为叶绿素铜钠盐，就解决了上述问题。叶绿素铜钠盐也有a，b型。 b 型中的—CHO在多步反应中易被氧化，以钠盐形式存在。 将蚕沙中萃取的叶绿素粗品（无溶剂物称糊状叶绿素），经皂化、置铜、纯化和成盐等几步后，就可得出叶绿素铜钠盐成品。 鉴别叶绿素铜钠盐的纯度要看它的吸光度（E1%1cm405nm），在
规定条件下，吸光度值大，叶绿素铜钠盐含量高。其中E1%1cm不低于568。 利用多波长分光光度法对产品叶绿素铜钠进行初步表征。测定叶绿素铜钠质 量的三项指标：吸光度比值、游离铜含量、干燥失重。 a和叶绿素b分子式如下： 叶绿素与碱发生皂化反应： 叶绿素分子中的镁原子和四个吡咯上的氮原子相结合，环上是双羧酸的酯，一个被四所酯化，另一个被叶醇基所酯化，故可以发生皂化反应生成钠盐： C55H72MgN4O5+ 2 NaOH →C34H30O5N4MgNa2+ CH3OH + C20H39OH 在酸性介质中，叶绿素钠盐分子中的镁极易被氢原子取代生成褐色的叶绿素酸： C34H30O5N4MgNa2 + 4 H+→ C34H34O5N4 + Mg2+ + 2 Na+
叶绿素铜钠盐的制备 一、实验目的 1．了解叶绿素铜钠盐的用途。 2．掌握叶绿素铜钠盐的制备方法。 二、实验原理 叶绿素铜钠盐是一种稳定性很高的金属卟啉，广泛用做食品添加剂，化妆品添加剂、着色剂、药品、光电转化材料等。 叶绿素可以从天然产物，如蚕沙、树叶、茶叶中提取。叶绿素卟啉类化合物在植物和微生物光合反应中起重要作用，有a、b两种结构。结构式中，R=CH3时为a式，R=CHO时为b式。叶绿素的结构式如下： 叶绿素a
叶绿素b 叶绿素不稳定，难溶于水，将叶绿素中的镁用铜替代，制成叶绿素铜钠盐，反应如下。 1．皂化 2．酸化 3．铜代 4．成盐 三、主要仪器与试剂 仪器：索氏提取器、恒温水浴锅、恒温干燥箱、真空泵、旋转蒸发仪、分液漏斗。
试剂：蚕沙或绿茶叶、95％乙醇、丙酮、氢氧化钠、石油醚、硫酸铜。 四、实验内容 将蚕沙或绿茶叶于40～50℃烘干，研细成粉末，加3倍粉末量的乙醇、丙酮混合液（1：1）于40～50℃提取1.5h，抽滤，滤渣用等体积乙醇、丙酮混合液再提取一次。合并2次提取液加氢氧化钠调节pH为11，加热（50℃）皂化30min。皂化完后蒸馏浓缩回收混合液（60℃）至体积为原来的1/4～1/3，再用石油醚萃取4次。下层用盐酸调至pH为7，加硫酸铜后调至pH为2，并在50℃铜代1h，静置冷却，颗粒状沉淀形成。室温下收集沉淀，用50～60℃水洗涤，用30％～40％乙醇洗涤至乙醇层浅绿色，再用石油醚洗涤至油层为浅绿色。滤饼用丙酮溶解，用5％氢氧化钠乙醇溶液沉淀，pH为12，收集沉淀，用无水乙醇洗涤，得产品，称重，计算收率。 五、注意事项 1.皂化是否完全可以用石油醚萃取判断，上层液呈黄色为皂化完全。 2.在提取过程中反应温度不宜过高，pH不宜过大，否则会使叶绿素分解。 六、思考题 1．叶绿素铜钠盐与叶绿素相比有什么优点？ 2．如何判断皂化是否完全？
叶绿素铜钠盐的制备研究 摘要:以甘蔗糖厂滤泥中提取的叶绿素为原料,探索了叶绿素铜钠盐的制备条件,结果表明,叶绿素铜钠盐在50 ℃下皂化60 min;在pH 值为4的酸性条件下铜代60 min效果较好,对制得的叶绿素铜钠盐按GB3262-82进行各项检测,均符合国标要求? 关键词:叶绿素铜钠盐;甘蔗糖厂;滤泥;制备 Preparation of Sodium Copper Chlorophyllin Abstract: The filter mud from sugarcane mill was used as the raw material. The preparative condition for sodium copper chlorophyllin was studied. The results showed that the best saponification effect could be obtained by treated at 50℃ for 60 min, and the copper exchanged reaction was carried out in pH 4 buffer for 60 min. The obtained sodium copper chlorophyllin was up to par after evaluated according to GB3262-82. Key words: sodium copper chlorophyllin; sugarcane mill; filter mud; preparation process 叶绿素铜钠盐作为一种天然水溶性安全无毒食用色素,是经过联合国粮农组织和我国食品添加剂标准委员会批准使用的色素[1]?该化合物用途广泛,在医药方面,叶绿素铜钠盐对机体及细胞有腻和?促进新陈代谢的功效,有较强的防癌?治癌作用[2];在日用化工方面,具有除臭?消炎等作用,广泛用于药物牙膏[3];在食品添加剂方面,可作为糕点?糖果等食品的着色剂[4]?本研究以甘蔗糖厂滤泥中提取的叶绿素为原料制备叶绿素铜钠盐,考察了皂化?铜代等步骤对制备叶绿素铜钠盐的影响,利用紫外光谱法对制备的叶绿素铜钠盐进行了检测,为实现滤泥的高效利用以及叶绿素铜钠盐的制备提供参考? 1材料与方法 1.1材料?试剂和仪器 滤泥取自金光糖厂(亚硫酸法制糖),经测定,湿滤泥含水量约为74.41%,烘干后干滤泥含水量约为 5.92%;95%(V/V)乙醇(广西上思糖厂),硫酸铜,石油醚?氢氧化钠?醋酸?浓盐酸等均为分析纯试剂;DWF-90电动植物粉碎机(上海微型电机厂);RE52-98旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂)? 1.2实验方法
叶绿素铜钠盐 Sodinm Copper Chlorophyllin 性状本品为蓝黑~绿黑色粉末，无臭或稍有特异气味。 鉴别试验 （1）称取本品1g，放入瓷坩埚内，加入硫酸少量润湿，慢慢加热，尽可能在低温下几乎灰化后，放冷，再加入硫酸1ml，慢慢加热至硫酸蒸气几乎不再产生后，放冷。在此残留物内加入盐酸（1+3）10ml,在水浴上加热溶解，必要时过滤，加水配制10ml,作为检测液，进行如下实验； （i）检测液，进行焰色反应试验时，开始显绿色，接着显黄色； （ii）取检测液5ml,加入二乙基二硫代氨基甲酸钠溶液（1+1000）0.5ml时，生成褐色沉淀。 （2）取本品的水溶液（1+1000）1ml,测定加入磷酸缓冲液（ph7.5）配至为100ml溶液的吸光度时，波长在403-407nm和627-633nm范围内出现最大吸收峰，在每个最大吸收峰处，把吸光度作为A1和A2时，A1/A2比值应小于4.0. 纯度试验 （1）比吸光度（405nm附近最大吸收峰）大于508（换算成干品）。 精确称取本品约.01g，加水溶解，准确配至100ml。准确量取该溶液1ml，加磷酸缓冲液（ph7.5）,准确配至100ml,测定波长在405nm附近最大吸收峰的吸光度，再进行干燥品换算。此处，操作要避免日光直射，在避光容器内进行。 （2）ph值ph9.5-11.0(1.0g，水100ml)。 （3）无机铜盐以CU计，小于300ug/g。 称取本品1.0g，加水60ml溶解，作为检测液。量取检测液2ul，不用对照液，将正丁醇-水-乙酸混合液（4:2:1）作为展开溶剂，进行薄层色谱分析时，不得生成淡褐色的斑点。此处薄层板系用薄层色谱用硅胶在110o C干燥1h后，作为载体制成的。展开溶剂的前沿上升到约10cm高度时停止展开，风干后，喷雾二乙基二硫代氨基甲酸钠溶液（1->1000）。（4）砷以AS2O3计，小于4.0ug/g (0.5g，第3法，装置B)。 干燥失重小于5.0%（105o C,2h）。