荷叶叶绿素铜钠盐的制备和稳定性研究

荷叶叶绿素铜钠盐的制备和稳定性研究 荷叶叶绿素铜钠盐的制备和稳定性研究 3 1 2 1 1张海英, 蒋申蓉, 朱嘉玉, 黄海波 ()1 . 宜宾学院 化学化工学院 , 四川 宜宾 644000 ;2 . 横江中学 , 四川 宜宾 644613 摘 要 :以荷叶为原料 ,丙酮为溶剂提取获得叶绿素 ,经过皂化 、酸化 、铜代等过程 ,制备得到叶绿素铜钠盐 ,并 测定了其对光 、热及几种常见金属离子的稳定性 . 结果明 ,叶绿素铜钠的热稳定性较差 ,对自然光有一定耐受能 力 ,且具有较好的耐受还原剂的能力 . 关键词 :荷叶 ;叶绿素铜钠盐 ;稳定性 () 文章编号 :1671 - 1785 201010 - 0055 - 03 中图分类号 :O626 . 13 文献标志码 : A [ 5 ] 随着人们生活水平的提高 ,对天然色素的需求前期正交试验表明,以丙酮作为提取剂 ,提取 量也在不断增加. 叶绿素作为自然界中广泛存在的 叶绿素的最佳工艺参数为 : 提取剂浓度 85 % 、料液 天然色 素 , 在 医 药 、食 品 、化 妆 品 等 行 业 应 用 较 比 1 ?8 、温度 50 ?、提取时间 11 5 h . [ 122 ] [ 324 ] 多,然而游 离 的 叶 绿 素 稳 定 性 差, 且 难 溶 于 2 . 2 叶绿素铜钠盐制备的工艺 水 ,不便使用 ,将叶绿素制成叶绿素铜钠盐则具有较 荷叶 ?粉碎 ?加丙酮浸泡 ?过滤 ?加氢氧化钠皂 好的水溶性 ,稳定性也大大提高 . 荷叶又名莲叶 、藕 化 ?蒸馏 ?萃取 ?调酸 ?铜代 ?加碱成盐 ?过滤 ?干 叶 ,为睡莲科莲属多年生大型水生草本植物莲藕的 燥 ?成品 . 叶片 ,荷叶含有丰富的叶绿素 ,本文就荷叶叶绿素铜 [ 629 ]2 . 3 叶绿素铜钠盐制备步骤 钠盐的制备及稳定性进行了研究 ,为其应用奠定基 2 . 3 . 1 原料预处理 :将荷叶的败叶及茎梗多的地方 础 . 去除 ,水洗 ,低温烘干后研磨. 2 . 3 . 2 浸提 :称取经预处理的荷叶粉末 5 g ,放入浸 1 材料与设备 取用的锥形瓶中 ,用丙酮浸泡 ,过滤得绿色溶液 . 1 . 1 实验材料 皂 化 : 将 所 得 溶 液 移 入 圆 底 烧 瓶 中 , 加 入2 . 3 . 3 荷叶 :采自四川宜宾 5 %NaO H 调节 p H 至 11,12 ,70 ?下回流皂化 1 h . 主要试剂 :氢氧化钠 ,氯化铜晶体 ,双氧水 ,无水 皂化后 ,用常压蒸馏 ,蒸出约 3/ 4 体积的丙酮 ,剩余 亚硫酸钠 ,硫代硫酸钠 ,氯化钠 ,三氯化铁 ,柠檬酸 , 的皂化液移入分液漏斗中 ,用石油醚除去上层杂质 . 山梨酸 ,氯化镁 ,氯化锌 ,葡萄糖 ,蔗糖 ,淀粉等均为 2 . 3 . 4 酸 化 置 铜 : 将 萃 取 液 下 层 放 入 烧 杯 中 , 用 分析纯. 6 mol/ L 的盐酸调节 p H 至 11 5 , 21 0 , 溶液 变为 褐 1 . 2 主要实验设备 色即去镁叶绿素酸. 缓慢加入氯化铜晶体 ,在不断搅 752 s 型紫外可见分光光度计 、R E52CS - 1 旋转 2 + 2 + 拌的条件下 ,使 Cu 逐步取代叶绿素酸中的 M g , 蒸发仪. 60 ?下水浴 2 h . 2 试验方法 2 . 3 . 5 成盐 : 铜代结束后往溶液中加氢氧化钠固 体 ,调 p H 至 11 , 12 , 成 品 析 出. 接 着 沉 淀 过 滤 分 2 . 1 叶绿素提取工艺的确定 收稿日期 :2010204230 基金项目 :四川省教育厅青年基金项目 (2006B078) ;宜宾学院 2007 年青年基金项目 (2007Q05) 作者简介 :张海英 (1982 —) ,女 ,四川宜宾人 ,宜宾学院助教 ,硕士 . 研究方向 :为天然产物的提取与开发 . ?56 ? 内江师范学院学报 第 25 卷第 10 期 离 ,烘干沉淀即为产品. [ 10211 ]2 . 4 叶绿素铜钠理化性质的研究 2 . 4 . 1 温度对叶绿素铜钠稳定性的影响 取 10 ml 质量分数为 01 02 %的叶绿素铜钠溶液 置于恒温水浴锅中 ,在不同的温度条件下加热 1 h , 取出冷却后 ,测定色素溶液在 652 nm 波长处的吸光 度 . 此过程需采用回流装置以确保溶液体积恒定 . 2 . 4 . 2 p H 对叶绿素浸提液稳定性的影响 分别取 10 ml 质量分数为 01 02 %的叶绿素铜钠 图 1 温度对叶绿素酮钠盐稳定性影响 溶液于 6 支 25 ml 带塞试管中 , 调节 p H 为 2 , 4 , 6 , Eff ect s of temperat ure o n sta bilit y of Fig 1 8 ,10 ,12 并测其吸光度. so dium copp er chlo rop hyllin 2 . 4 . 3 氧化剂 、还原剂对色素的影响 分别取 5 ml 叶绿素铜钠溶液于 8 支试管中 ,每 只试管依次加入 01 1 ,01 2 ,01 3 ,01 4 ml 双氧水 ,而无 水亚硫酸钠则依次加入 01 1 ,01 2 ,01 3 ,01 4g 并定容 至 25 ml 配成浓度为 01 4 % , 01 8 % , 11 2 % , 11 6 %的 溶液放置 1 h 后测其吸光值 . 2 . 4 . 4 光照对色素稳定性的影响 取 50 ml 质 量 分 数 为 01 02 % 的 叶 绿 素 铜 钠 溶 液 ,放置在自然光下照射 ,定时用分光光度计测定其 图 2 酸碱对叶绿素酮钠盐稳定性的影响 Fig 2 Eff ect s of acidit y a nd al kalinit y o n sta bilit y of 吸光度. 变化情况可看2 . 4 . 5 金属离子对叶绿素铜钠稳定性的影响 分别so dium copp er chlo rop hyllin 出 ,氧化剂 HO比还原剂 NaSO对 2 2 2 3 该叶绿素酮钠取 10 ml 质量分数为 01 02 %的叶绿素铜钠 的稳定性影响相对较小 ,故其抗还原 能力比抗氧化溶液于 7 只试管中 ,其中 1 支作为对照 ,另 6 支试管 能力强 . + 2 + 2 + 3 + 中 分 别 加 入 2 ml 含 有 Na , Ca, Cu, Fe, 表 1 HO对叶绿素铜钠盐稳定性的影响 2 2 2 + 2 + Zn, M g的 盐 溶 液 , 其 金 属 离 子 终 浓 度 为 Ta b 1 Eff ects of HOon sta bil ity of sodium copper chlorophy l l2 2 01 05 mol/ L ,静置 1 h ,测定吸光度 . HO/ 浓度1 . 2 % 1 . 6 % 01 4 % 01 8 % 2 2 3 结果与分析 A / λ0 . 049 0 . 021 0 . 018 0 . 014 = 652nm λ3 . 1 最大吸收峰max 的测定 表 2 Na2 SO3 对叶绿素铜钠盐稳定性的影响 经试验测得荷叶叶绿素铜钠水溶液的特征吸收 Tab 2 Effectso f Na 2 SO3 on stabi lity of sodium coppecrh lorophyll 峰为 480 nm 和 652 nm . 最大吸收峰在 480 nm 处 . NaSO/ 浓度0 . 4 % 0 . 8 % 1 . 2 % 1 . 6 % 2 3 3 . 2 温度对叶绿素铜钠稳定性的影响 由图 1 可知 ,随着温度的升高溶液的吸光度逐 A / λ0 . 013 0 . 008 0 . 006 0 . 005 = 652nm 渐减少 ,故荷叶叶绿素铜钠在储存和使用过程要注 3 . 5 光照对色素稳定性的影响 意温度的控制. 由图 3 可知 ,光照对荷叶叶绿素铜钠的稳定性 3 . 3 p H 对叶绿素铜钠稳定性的影响 影响不大 ,可在自然光下保存和使用. 由图 2 可知 ,荷叶叶绿素铜钠在 p H 为 8 时吸 3 . 6 金属离子对叶绿素铜钠稳定性的影响 光度最大 ,p H 为 6,10 的环境下其稳定性较好. 3 + 2 + 由表 3 可知 , Fe 和 Zn 对荷叶叶绿素铜钠的 2 . 4 氧化剂 、还原剂对叶绿素铜钠稳定性的影响 + 2 + 2 + 稳定性影 响 最 大 , Na , Ca , M g 对 其 其 影 响 较 由表 1 和表 2 可知 ,氧化剂 HO和还原剂 NaSO 2 2 2 32 + 小 ,而 Cu 使吸光值增大 . 对荷叶叶绿素酮钠的吸光度影响都较大. 从吸光度 ?57 ? 2010 年 10 月 张海英 ,蒋申蓉 ,朱嘉玉 ,等 :荷叶叶绿素铜钠盐的制备和稳定性研究 以达到满意的使用和保存效果. 参考文献 : [ 1 ] 肖芳贤 . 叶绿素铜钠盐可用作包衣色素 [ J ] . 药学通报 , () 1982 ,17 2:53 . [ 2 ] 潘云良 . 发展以蚕砂为原料的叶绿素系列产品 [ J ] . 杭 () 州化工 ,1993 2:24228 . 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[ 9 ] 杨国恩 ,陈丛瑾 . 毛竹叶叶绿素铜钠的制备 [J ] . 食品与 用荷叶制备的叶绿素铜钠盐的热稳定性较差 , () 机械 ,2009 ,25 2:1272129 . 但对自然光有一定耐受能力 ; 过酸或过碱的环境对 [ 10 ] 丁利君 ,周燕芳 ,谢晓玲 . 芥蓝叶制取叶绿素铜钠盐的 色素都不利 ,p H 为 6,10 的环境下其稳定性较好 ; 工艺参 数 及 其 性 质 研 究 [ J ] . 现 代 食 品 科 技 , 2005 , 叶绿素铜钠的抗还原能力比抗氧化能力强 ; 对大部 () 21 10:36238 . 3 + 2 + 分金属离子稳定 , Fe和 Zn对色素的稳定性影响 [ 11 ] 郑君秀 . 叶绿素铜钠盐的制备探讨 [ J ] . 福建林业科 最大. 在荷叶叶绿素铜钠的使用和保存过程中要充 () 技 ,1997 ,24 1:19221 . 分考虑以上因素对其的影响 ,避免对色素的破坏 , Preparation of Sodium Copper Chlorophyll in f rom Lotus Leaves and Sta bil ity Investigation 1 2 1 1ZHAN G Hai2ying,J IN GA She n2ro ng, ZHU J ia2yu,HUAN G Hai2bo (1 . College of Chemi st r y & Chemical Engineering , Yi bin U niver sit y , Yibin , Sichua n 644000 ,China ; )2 . Hengjia ng Middle School , Yibi n , Sichuan 644613 ,China Abstract :Chlo rop hyll wa s ext racted f ro m leaves of Lo t us by use of aceto ne a s solvent . So dium copper chlo rop hyllin wa s p rep ared f ro m t he chlo rop hyll ext ract t hro ugh t he p roce sse s of sapo nificatio n ,acidificatio n ,and copper substit utio n. Mo reo ver , it s p ho to2stabilit y ,t her mo2sta bilit y and t he stabilit y to so me of t he co mmo nly2seen metal io ns were deter mined. The findi ngs revealed t hat t he so dium copper chlo rop hyllin wa s of a poo r t her mal stabilit y , yet it s p ho to2sta bilit y wa s sati sf acto r y and exhib2 ited a rat her goo d tolera nce of reducing agent s. Key words :lo t us leaf ; so dium copper chlo rop hylli n ; stabilit y (责任编辑 :胡 蓉)