葉綠素銅鈉鹽

葉綠素銅鈉鹽(sodium coppe chlorophylin) 為墨綠色粉末，是以天然的綠色植物組織，如蠶糞、三葉草、苜蓿、竹子等植物的葉子為原料，用丙酮、甲醇、乙醇、石油醚等有機溶劑提取，以銅離子取代葉綠素中心鎂離子，同時用鹼對其進行皂化，除去甲基和植醇基後形成的羧基成為二鈉鹽。因而，葉綠素銅鈉鹽為半合成色素。與其結構和生成原理類似的葉綠素系列色素還有葉綠素鐵鈉鹽、葉綠素鋅鈉鹽等。

基本介紹

• 中文名：葉綠素銅鈉鹽
• 外文名：chlorophyllin copper complex sodium salt
• 中文別名：葉綠素銅鈉，葉綠酸銅鈉
• CAS：65963-40-8
• 外文別名：sodium copper chlorophyllin
• 性狀：暗綠色水溶性液體或墨綠色粉末
• 溶解性：易溶於水
• 主要成分：葉綠素銅二鈉、葉綠素銅三鈉

製備工藝

工藝流程

原料→預處理→浸提→過濾→ 皂化→回收乙醇→石油醚洗滌→ 酸化銅代→抽濾水洗→ 溶解成鹽→過濾→乾燥→ 成品

具體步驟

將富含葉綠素的原料( 國內生產以蠶沙為主) 於40~ 50 e 烘乾後，研細成粉末狀。加粉末量3 倍的乙醇丙酮混合液( 1/ 1) 於40~45 e 提取2.5h，抽濾,濾渣用同等體積乙醇丙酮的混合液再提取一次。合併兩次提取液並加NaOH 調pH 值為11， 加熱皂化( 50 度 左右) 30min。皂化是否完全可用石油醚萃取來判斷，上層液呈黃色即為皂化完全。皂化完全後蒸餾濃縮回收混合液( 60度 左右) 直至體積為原來的1/4~ 1/ 3 即可。再用石油醚萃取4 次。下層用鹽酸調至pH 值為7， 加硫酸銅後調pH 值為2, 並在50度下銅代2h。反應結束既有顆粒狀沉澱形成，靜置冷卻。室溫下收集沉澱， 先用50~ 60 度水洗滌，再用30% ~ 40% 的乙醇洗滌至乙醇層為淺綠色。再用石油醚洗滌至石油醚層為淺綠色。濾餅用丙酮溶解，用5%的NaOH 乙醇溶液沉澱，pH 值為12，收集沉澱，用無水乙醇洗滌既得產品。在製備過程中反應溫度不易過高，調節pH 值時要小心，溫度過高以及pH 值過大或過小都能使葉綠素分解。

主要用途

食品添加

對植物食品中具有生物活性物質的研究表明，日益增加的水果和蔬菜消費量與心血管疾病、癌症等疾病的下降有密切的關係。葉綠素就是具有天然生物活性物質之一，金屬卟啉作為葉綠素衍生物，是所有天然色素中最獨特的一種，有著廣泛的用途。

由於天然葉綠素遇熱、光、酸、鹼等易分解，且不溶於水，使其套用受到了限制。因此，對天然葉綠素的結構進行修飾使其變成穩定金屬卟啉結構。金屬卟啉的套用領域不斷擴展而倍受關注。葉綠素銅鈉鹽作為金屬卟啉的一種有著很高的穩定性，金屬卟啉廣泛套用做食品添加劑、化妝品添加劑、著色劑、藥品、光電轉換材料等領域。葉綠素銅鈉鹽由於是從葉綠素轉化而來，而天然葉綠素具有兩種結構， 這就使得其銅鈉鹽有著更為複雜的組分和結構。在實際中只以分子式表達銅鈉鹽與其廣泛套用相比有其缺憾。葉綠素銅鈉鹽作為金屬卟啉得到了特別的關注。

紡織品用

隨著人們環保意識的加強以及對健康的日益重視，紡織品染色中所使用的合成染料對人類健康和生態環境所產生的負面效應越來越受到關注，採用無污染的綠色天然染料對紡織品進行染色成了眾多學者的研究方向。能染得綠色的天然染料較少，而葉綠素銅鈉鹽是一種食品級的綠顏色色素，是天然葉綠素衍生物，可將提取的葉綠素經過皂化、銅化等反應，並經過精製而成，是一種具有很高穩定性的金屬卟啉，呈墨綠色粉末，略帶金屬光澤。

化妝品用

可添加至化妝品中做染色劑。葉綠素銅鈉鹽為墨綠色粉末，無臭或略臭。水溶液為透明的翠綠，隨濃度增高而加深，耐光、耐熱，穩定性較好。1%溶液pH為9.5~10.2，當pH在6.5以下時，遇鈣可產生沉澱。略溶於乙醇。酸性飲料中易沉澱析出。耐光性比葉綠素強，加熱至110℃以上則分解。鑒於其穩定性及低毒害性，葉綠素銅鈉鹽被廣泛套用於化妝品行業。

醫學套用

在醫學領域的套用研究，因為它沒有毒副作用有著光明的前景。在處理傷口時用葉綠素銅鈉鹽製成的膏狀物可加速傷口癒合。在日常生活及臨床中用作空氣清新劑，特別是抗癌症及抗腫瘤方面研究尤為突出。有報導，以詳實的抗腫瘤曲線圖的形式總結了葉綠素銅鈉鹽對人體作用的各種數據，其對腫瘤的直接或間接抑制作用機理主要有以下幾個方面： ( 1) 與平面芳香致癌物的絡合作用；( 2) 抑制致癌物的活性；( 3) 降解致癌物質；( 4) 自由基清除、抗氧化作用。有研究人員對銅鈉鹽中起到作用的組分進行了研究， 結果是含量較大的兩種, 但未指出是哪種結構起的作用。由於葉綠素銅鈉鹽具有清除自由基的作用，研究考慮研究添加在香菸過濾嘴上，以達到清除煙氣中的各種自由基，從而減少對人體的危害。

光電轉換

有機染料敏化寬禁帶半導體光電池的研製是90年代開始的，染料敏化光電化學基片模型的光電極包括一個寬禁帶的多孔大表面積半導體，其表面吸附了對可見光譜敏感的染料。由於超微粒薄膜( Ultra Particle Film，UPF) 具有大表面積，多孔性等特點，在UPF晶體電極上構造高效光電化學基片的研究取得了快速進展。有研究者製備SnO2超微粒薄膜光電化學基片模型，採用葉綠素銅鈉鹽作敏化劑，I ^- / I ^3- 為氧化還原對，設計製作三明治結構的光電化學基片，研究其光電轉換機理。

具體步驟

1、 超微粒薄膜吸附有機染料

將過量糊狀葉綠素銅鈉鹽溶於無水乙醇，過濾得亮綠色溶液。將沉積有SnO₂ UPF 的導電玻璃放在此溶液中浸泡48h，隨後取出晾乾。

2、 光電化學基片的製作

光電化學基片主要由三部分組成：光電極、電解液層、集電極，類似於三明治結構。光電極是由直流氣體放電活化反應蒸發沉積法在導電玻璃上鍍一層半導體UPF，並使UPF吸附上對光敏感的染料分子製備而成。電解液里含有氧化還原對，它是聯繫光電極與集電極的橋樑，是電池迴路中空穴轉移的途徑。集電極是電解液中已失去電子的氧化還原對重新獲得電子的場所，必須具有良好的導電性。絕緣的漆包線隔開光電極和集電極，使兩者保持一定的距離，並使電解液有一定的存在空間。導電能力強的銀絲通過導電銀膠分別固定在光電極和集電極上，以連線外電路測量其開路電壓和短路電流。將入射光先通過集電極垂直入射定義為正入射，將入射光先通過光電極垂直入射定義為反入射。

光敏劑葉綠素銅鈉鹽吸收光，被激活，而後被激活的敏化劑發射一個電子到SnO₂ 半導體的導帶，被氧化的敏化劑被後繼的氧化還原對分子還原。隨後，這個後繼分子又從集電極上得到電子而恢復中性。結果，在開路情況下，兩個電極就產生光電勢，如用一個適當的外電路連線起來，就會有一個回響光電流。

使用方法

用純淨水稀釋到所需濃度即可使用。用於飲料、罐頭、雪糕、餅乾、乾酪、酸黃瓜、著色羹等，最大使用量為4 g/kg。

注意事項

本品使用中如遇硬水或酸性食品或鈣食品，可發生淀沉。

套用範圍

青豌豆罐頭、果蔬汁、果肉飲料、果汁（味）飲料、碳酸飲料、配製酒、冰淇淋、冰棍、果凍、糕點上彩裝、餅乾、糖果。

相關特點

具有天然綠色植物的色調，著色力強，對光、熱穩定性稍差，但在固體食品中穩定性較好，在PH<6的溶液中有沉澱產生，本產品比較適用於中性或鹼性（PH值7～12）食品中。

毒理依據

1．LD₅₀ 小鼠口服大於10g/kg體重。

2．ADI 0~15mg/kg體重（FAO/WHO，1994）。

安全性高，除美國外，世界其他各國普遍許可使用。日本按化學合成品對待。