叶绿素铜
钠盐(sodium coppe chlorophylin) 为墨绿色粉末,是以天然的
绿色植物组织,如
蚕粪、
三叶草、苜蓿、
竹子等植物的
叶子为原料,用
丙酮、
甲醇、
乙醇、
石油醚等
有机溶剂提取,以
铜离子取代叶绿素中心
镁离子,同时用碱对其进行皂化,除去甲基和
植醇基后形成的
羧基成为
二钠盐。因而,叶绿素铜钠盐为半合成色素。与其结构和生成原理类似的叶绿素系列色素还有
叶绿素铁钠盐、叶绿素锌钠盐等。
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
将富含叶绿素的原料(国内生产以蚕沙为主) 于40~ 50 e 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 e 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度 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度 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度下铜代2h。反应结束即有
颗粒状沉淀形成,
静置冷却。室温下收集沉淀,先用50~ 60 度水洗涤,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
无水乙醇洗涤即得产品。在制备过程中反应温度不宜过高,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。
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。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。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。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。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, 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。叶绿素铜钠盐作为金属卟啉得到了特别的关注。
随着人们
环保意识的加强以及对健康的日益重视,纺织品染色中所使用的
合成染料对人类健康和
生态环境所产生的负面效应越来越受到关注,采用无污染的绿色
天然染料对纺织品进行染色成了众多学者的研究方向。能染得绿色的天然染料较少,而叶绿素铜钠盐是一种食品级的绿颜色色素,是天然叶绿素衍生物,可将提取的叶绿素经过皂化、铜化等反应,并经过精制而成,是一种具有很高稳定性的金属卟啉,呈墨绿色粉末,略带
金属光泽。
可添加至化妆品中做
染色剂。叶绿素铜钠盐为墨绿色粉末,无臭或略臭。水溶液为透明的翠绿,随浓度增高而加深,耐光、耐热,稳定性较好。1%溶液pH为9.5~10.2,当pH在6.5以下时,遇钙可产生沉淀。略溶于
乙醇。酸性饮料中易沉淀析出。
耐光性比叶绿素强,加热至110℃以上则分解。鉴于其稳定性及低毒害性,叶绿素铜钠盐被广泛应用于化妆品行业。
在医学领域的应用研究,因为它没有毒副作用有着光明的前景。在处理伤口时用叶绿素铜钠盐制成的膏状物可加速
伤口愈合。在日常生活及临床中用作
空气清新剂,特别是抗癌症及抗
肿瘤方面研究尤为突出。有报道,以详实的抗肿瘤
曲线图的形式总结了叶绿素铜钠盐对人体作用的各种数据,其对肿瘤的直接或间接
抑制作用机理主要有以下几个方面: ( 1) 与平面芳香
致癌物的
络合作用;( 2) 抑制致癌物的活性;( 3) 降解
致癌物质;( 4)
自由基清除、抗氧化作用。有研究人员对铜钠盐中起到作用的
组分进行了研究, 结果是含量较大的两种, 但未指出是哪种结构起的作用。由于叶绿素铜钠盐具有清除自由基的作用,研究考虑研究添加在香烟过滤嘴上,以达到清除烟气中的各种自由基,从而减少对人体的危害。
有机染料敏化宽
禁带半导体
光电池的研制是90年代开始的,
染料敏化
光电化学基片模型的
光电极包括一个宽禁带的多孔大表面积半导体,其
表面吸附了对
可见光谱敏感的染料。由于超微粒薄膜( Ultra Particle Film,UPF) 具有大表面积,多孔性等特点,在UPF晶体电极上构造高效光电化学基片的研究取得了快速进展。有研究者制备SnO2超微粒薄膜光电化学基片模型,采用叶绿素铜钠盐作敏化剂,I - / I 3- 为氧化还原对,设计制作
三明治结构的光电化学基片,研究其
光电转换机理。
光电化学基片主要由三部分组成:光电极、
电解液层、
集电极,类似于三明治结构。光电极是由直流
气体放电活化反应
蒸发沉积法在导电玻璃上镀一层半导体UPF,并使UPF吸附上对
光敏感的染料分子制备而成。电解液里含有氧化还原对,它是联系光电极与集电极的桥梁,是电池回路中
空穴转移的途径。集电极是电解液中已失去电子的氧化还原对重新获得电子的场所,必须具有良好的
导电性。绝缘的
漆包线隔开光电极和集电极,使两者保持一定的距离,并使电解液有一定的存在空间。导电能力强的
银丝通过
导电银胶分别固定在光电极和集电极上,以连接
外电路测量其
开路电压和
短路电流。将
入射光先通过集电极垂直入射定义为
正入射,将入射光先通过光电极垂直入射定义为反入射。
光敏剂叶绿素铜钠盐
吸收光,被激活,而后被激活的敏化剂发射一个电子到SnO2 半导体的导带,被氧化的敏化剂被后继的氧化还原对分子还原。随后,这个后继分子又从集电极上得到电子而恢复中性。结果,在开路情况下,两个电极就产生光电势,如用一个适当的外电路连接起来,就会有一个响应
光电流。
具有天然
绿色植物的色调,着色力强,对光、热较稳定,但在固体食品中稳定性较好,在
PH<6的溶液中有沉淀产生,本产品比较适用于中性或碱性(
PH值7~12)食品中。