專(zhuān)利名稱：一種以蠶沙為原料制備葉綠素銅酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及葉綠素銅酸的制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種以蠶沙為原料制備葉綠素銅酸的方法。
背景技術(shù)：
葉綠素銅鈉鹽是聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織、世界衛(wèi)生組織和我國(guó)食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)批準(zhǔn)使用的一種天然食用色素，與葉綠素相比，葉綠素銅鈉鹽性質(zhì)穩(wěn)定、耐加工，被廣泛應(yīng)用于食品和醫(yī)藥工業(yè)。葉綠素銅酸是制備葉綠素銅鈉鹽重要的中間體。傳統(tǒng)制備葉綠素銅酸的方法主要包括以下過(guò)程:①有機(jī)溶劑浸提法制備糊狀葉綠素；②糊狀葉綠素皂化反應(yīng)制備葉綠酸鈉酸化置銅反應(yīng)制備葉綠素銅酸粗品葉綠素銅酸粗品除雜制備精制葉綠素銅酸。該工藝流程長(zhǎng)，有機(jī)溶劑用量大，物耗和能耗高。雙水相體系(Aqueous Two-Phase System, ATPS)是一種或幾種物質(zhì)在水中以一定濃度混合，在一定條件下形成的互不相溶的兩相水溶液體系。雙水相萃取(AqueousTwo-Phase Extraction, ATPE)是近年來(lái)出現(xiàn)的一種極具前途的新型分離技術(shù)。雙水相萃取原理與傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑萃取法相似，都是依據(jù)物質(zhì)在兩相間的選擇性分配。傳統(tǒng)的溶劑萃取通常是從水相到有機(jī)相的傳質(zhì)過(guò)程，而在多樣化產(chǎn)品分離、高純物質(zhì)提取的任務(wù)中有許多屬于極性有機(jī)物分離的范疇，這在很大程度上限制了溶劑萃取的廣泛應(yīng)用。對(duì)于一些具有生物活性又極具價(jià)值的物質(zhì)的分離提純，運(yùn)用傳統(tǒng)的溶劑萃取技術(shù)會(huì)造成生物活性物質(zhì)的變性和失活，為了防止有機(jī)溶劑對(duì)生物活性物質(zhì)的破壞，在溶劑萃取的基礎(chǔ)上發(fā)展了從一水相傳質(zhì)到另一水相的一種新型液液萃取分離技術(shù)一雙水相萃取。該法操作條件溫和，安全無(wú)毒或低毒，工藝簡(jiǎn)單，可利用原有有機(jī)溶劑萃取生產(chǎn)中使用的混合、離心與分離設(shè)備，此外，可以運(yùn)用現(xiàn)有萃取原理按比例放大試驗(yàn)參數(shù)，非常適用于工業(yè)生產(chǎn)，國(guó)外已實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制的連續(xù)化生產(chǎn)。葉綠素主要存在于質(zhì)體、液泡等細(xì)胞器及細(xì)胞壁內(nèi)。因此細(xì)胞破碎是提取植物色素的關(guān)鍵步驟，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和生產(chǎn)成本。常用的細(xì)胞破壁方法包括物理法(如高壓勻漿法、凍融法、超微粉碎法、超聲破碎法等)、化學(xué)法(如表面活性劑法、有機(jī)溶劑法、鹽破壁法等)及生物法(復(fù)合酶法)。其中有機(jī)溶劑法可以改變細(xì)胞壁或膜的通透性，從而使胞內(nèi)物有選擇性地滲透出來(lái)，因此糊狀葉綠素可采用溶劑浸提法進(jìn)行提取。鹽法破壁是利用高濃度的鹽產(chǎn)生高的滲透壓來(lái)改變細(xì)胞壁的通透性，使細(xì)胞失水，質(zhì)壁分離，在外力作用下使細(xì)胞自身破裂從而釋放出胞內(nèi)物。采用乙醇一氫氧化鈉雙水相體系提取植物色素時(shí)體系自身兼具有機(jī)溶劑法及鹽法破壁的雙重作用，通過(guò)調(diào)節(jié)鹽和溶劑組成及用量，可大大增加細(xì)胞壁或膜的通透性，使胞內(nèi)物有選擇性地滲透出來(lái)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服目前葉綠素銅酸生產(chǎn)工藝流程長(zhǎng)的缺陷，提供一種工藝流程更為簡(jiǎn)單的葉綠素銅酸的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下:一種以蠶沙為原料制備葉綠素銅酸的方法，該方法包括以下步驟:
(I)將濃度為0.36、.70 g.mr1的氫氧化鈉水溶液與乙醇按按體積比3: 7 7:3混合，制備乙醇-氫氧化鈉雙水相體系。(2)將蠶沙加入步驟(I)所述乙醇-氫氧化鈉雙水相體系中，每毫升乙醇-氫氧化鈉雙水相體系中加入蠶沙0.01、.1 g，振蕩混合，在5(T70°C條件下攪拌反應(yīng)廣3 h后靜置分相，將上相分出。(3)用鹽酸調(diào)節(jié)上相pH值為2 3，然后加入質(zhì)量濃度為1(T20 % CuSO4溶液，上相與10 20 % CuSO4溶液的體積比為50 250: 1，在5(T70°C條件下反應(yīng)I 2 h，抽濾，將濾渣烘干即制得葉綠素銅酸粗品。(4)將葉綠素銅酸粗品分別用蒸餾水、石油醚、質(zhì)量濃度為4(Γ50 %乙醇洗滌，過(guò)濾，然后5(T70°C條件下干燥制得精制葉綠素銅酸。洗滌溶劑蒸餾水、石油醚和4(Γ50 %乙醇用量按每克葉綠素銅酸粗品l(T20mL計(jì)，洗滌次數(shù)為I 3次。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
1.該方法在乙醇-氫氧化鈉雙水相體系中，直接將蠶沙中的葉綠素進(jìn)行皂化，同時(shí)將生成的阜化葉綠素萃取至雙水相體系上相，然后分出雙水相體系上相酸化置銅，然后將沉淀洗滌后即制得精制葉綠素銅酸。與傳統(tǒng)工藝相比，縮短了工藝流程，減少了有機(jī)溶劑用量，降低了物耗和能耗。2.在乙醇-氫氧化鈉雙水相體系中，在攪拌反應(yīng)的過(guò)程中，富含乙醇的上相以小液滴的形式分散于富含氫氧化鈉的水相中，蠶沙中的葉綠素與氫氧化鈉在富含氫氧化鈉的水相中發(fā)生皂化反應(yīng)，葉綠酸鈉一生成便轉(zhuǎn)移至富含乙醇的上相，這一過(guò)程有利于皂化反應(yīng)的進(jìn)行，提高產(chǎn)率。蠶沙中葉綠素與氫氧化鈉皂化反應(yīng)生成葉綠酸鈉的過(guò)程與雙水相萃取葉綠酸鈉的過(guò)程在乙醇-氫氧化鈉雙水相體系中同時(shí)完成。3.乙醇一氫氧化鈉雙水相體系體系自身兼具有機(jī)溶劑法及鹽法破壁的雙重作用，通過(guò)調(diào)節(jié)鹽和溶劑組成及用量，可大大增加細(xì)胞壁或膜的通透性，使胞內(nèi)葉綠素更容易滲透出來(lái)。
具體實(shí)施例方式下面的實(shí)施實(shí)例是為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明，但不以任何方式限定本發(fā)明。下面結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例1
一種制備葉綠素銅酸的方法，以蠶沙為原料，包括以下步驟:
(I)將濃度為0.40 g.mr1的氫氧化鈉水溶液與乙醇按按體積比6:4混合，制備乙醇-氫氧化鈉雙水相體系，總體積為I L。(2)將IOg蠶沙加入步驟(I)所述乙醇-氫氧化鈉雙水相體系中，振蕩混合，在60°C條件下攪拌反應(yīng)2 h后靜置分相，將上相分出。

(3)用鹽酸調(diào)節(jié)上相pH值為2，然后加入20 % CuSO4溶液4mL，在60 1:條件下反應(yīng)2 h，抽濾，將濾渣烘干即制得葉綠素銅酸粗品。
(4)將葉綠素銅酸粗品分別用10 mL蒸餾水、10 mL石油醚、10 mL 40 %乙醇分別洗滌I次，過(guò)濾，然后在60 °C條件下干燥制得精制葉綠素銅酸0.053g。實(shí)施例2
一種制備葉綠素銅酸的方法，以蠶沙為原料，包括以下步驟:
(O將濃度為0.40 g.mL—1的氫氧化鈉水溶液與乙醇按按體積比3:7混合，制備乙醇-氫氧化鈉雙水相體系，總體積為I L。(2)將IOg蠶沙加入步驟(I)所述乙醇-氫氧化鈉雙水相體系中，振蕩混合，在60°C條件下攪拌反應(yīng)2 h后靜置分相，將上相分出。(3)用鹽酸調(diào)節(jié)上相pH值為2，然后加入20 % CuSO4溶液4mL，在60 1:條件下反應(yīng)2 h，抽濾，將濾渣烘干即制得葉綠素銅酸粗品。(4)將葉綠素銅酸粗品分別用10 mL蒸餾水、10 mL石油醚、10 mL 40 %乙醇分別洗滌I次，過(guò)濾，然后在60 °C條件下干燥制得精制葉綠素銅酸0.12 g。實(shí)施例3
一種制備葉綠素銅酸的方法，以蠶沙為原料，包括以下步驟:
(O將濃度為0.40 g.mL—1的氫氧化鈉水溶液與乙醇按按體積比3:7混合，制備乙醇-氫氧化鈉雙水相體系，總體積為I L。(2)將20g蠶沙加入步驟(I)所述乙醇-氫氧化鈉雙水相體系中，振蕩混合，在60°C條件下攪拌反應(yīng)2 h后靜置分相，將上相分出。(3)用鹽酸調(diào)節(jié)上相pH值為2，然后加入20 % CuSO4溶液4mL，在60 1:條件下反應(yīng)2 h，抽濾，將濾渣烘干即制得葉綠素銅酸粗品。(4)將葉綠素銅酸粗品分別用10 mL蒸餾水、10 mL石油醚、10 mL 40 %乙醇分別洗滌I次，過(guò)濾，然后在60 °C條件下干燥制得精制葉綠素銅酸0.23 g。實(shí)施例4
一種制備葉綠素銅酸的方法，以蠶沙為原料，包括以下步驟:
(O將濃度為0.70 g.mL—1的氫氧化鈉水溶液與乙醇按按體積比3:7混合，制備乙醇-氫氧化鈉雙水相體系，總體積為I L。(2)將20g蠶沙加入步驟(I)所述乙醇-氫氧化鈉雙水相體系中，振蕩混合，在60°C條件下攪拌反應(yīng)2 h后靜置分相，將上相分出。(3)用鹽酸調(diào)節(jié)上相pH值為2，然后加入20 % CuSO4溶液4mL，在60 1:條件下反應(yīng)2 h，抽濾，將濾渣烘干即制得葉綠素銅酸粗品。(4)將葉綠素銅酸粗品分別用10 mL蒸餾水、10 mL石油醚、10 mL 40 %乙醇分別洗滌I次，過(guò)濾，然后在60 °C條件下干燥制得精制葉綠素銅酸0.13 g。實(shí)施例5
一種制備葉綠素銅酸的方法，以蠶沙為原料，包括以下步驟:
(O將濃度為0.70 g.mL—1的氫氧化鈉水溶液與乙醇按按體積比3:7混合，制備乙醇-氫氧化鈉雙水相體系，總體積為I L。(2)將IOg蠶沙加入步驟(I)所述乙醇-氫氧化鈉雙水相體系中，振蕩混合，在60°C條件下攪拌反應(yīng)2 h后靜置分相，將上相分出。(3)用 鹽酸調(diào)節(jié)上相pH值為2，然后加入20 % CuSO4溶液4mL，在70 1:條件下反應(yīng)2 h，抽濾，將濾渣烘干即制得葉綠素銅酸粗品。(4)將葉綠素銅酸粗品分別用10 mL蒸餾水、10 mL石油醚、10 mL 40 %乙醇分別洗滌I次，過(guò)濾，然 后在60 °C條件下干燥制得精制葉綠素銅酸0.069 g。
權(quán)利要求
1.一種以蠶沙為原料制備葉綠素銅酸的方法，其特征在于按照下述步驟進(jìn)行: (1)將氫氧化鈉水溶液與乙醇混合，制備乙醇-氫氧化鈉雙水相體系； (2)將蠶沙加入步驟(I)所述乙醇-氫氧化鈉雙水相體系中，振蕩混合，在5(T70°C條件下攪拌反應(yīng)廣3 h后靜置分相，將上層相分出； (3)用鹽酸調(diào)節(jié)上層相pH值為2 3，然后加入質(zhì)量濃度為1(T20% CuSO4溶液，在5(T70°C條件下反應(yīng)廣2 h，抽濾，將濾渣烘干即制得葉綠素銅酸粗品； (4)將上述步驟(3)所得的葉綠素銅酸粗品分別用蒸餾水、石油醚、質(zhì)量濃度為4(Γ50%乙醇洗滌，過(guò)濾，然后5(T70°C條件下干燥制得精制葉綠素銅酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備葉綠素銅酸的方法，其特征在于步驟(I)中氫氧化鈉水溶液濃度為0.36、.70 g.ml/1，氫氧化鈉水溶液與乙醇按按體積比3:7 7:3混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備葉綠素銅酸的方法，其特征在于步驟(2)中每毫升乙醇-氫氧化鈉雙水相體系中加入蠶沙ο.οΓο.1 g0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備葉綠素銅酸的方法，其特征在于步驟(3)中上層相與質(zhì)量濃度為10 20 % CuSO4溶液的體積比為50 250:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備葉綠素銅鈉鹽的方法，其特征在于步驟(4)中洗滌溶劑蒸餾水、石油醚 和質(zhì)量濃度為4(Γ50 %乙醇用量按每克葉綠素銅酸粗品l(T20mL計(jì)，洗滌次數(shù)為1 3次。
全文摘要
本發(fā)明一種以蠶沙為原料制備葉綠素銅酸的方法，涉及葉綠素銅酸的制備技術(shù)領(lǐng)域。該方法在乙醇-氫氧化鈉雙水相體系中，直接將蠶沙中的葉綠素進(jìn)行皂化，同時(shí)將生成的皂化葉綠素萃取至雙水相體系上相，然后分出雙水相體系上相，酸化置銅，制得葉綠素銅酸粗品，然后經(jīng)蒸餾水、石油醚、40~50%乙醇洗滌后即制得精制葉綠素銅酸。與傳統(tǒng)工藝相比，縮短了工藝流程，減少了有機(jī)溶劑用量，降低了物耗和能耗?？朔藗鹘y(tǒng)工藝流程長(zhǎng)，有機(jī)溶劑用量大，物耗和能耗高的缺陷。
文檔編號(hào)C07D487/22GK103232456SQ20131013976
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者王赟, 韓娟, 馬晶晶, 吳迎春, 胡鈺濤, 倪良 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)