叶绿素铜钠
叶绿素的提取实验报告
叶绿素的提取及叶绿素铜钠的合成及测定生物资源系食卫101 韦琪（20102023）指导老师：张倩、刘新梅一、实验目的1.从蚕沙中提取叶绿素并计算提取率；2.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.通过试验提高综合能力及练习巩固各种相关操作。
二、实验原理蚕沙是桑蚕的排泄物，由蚕沙制取天然色素——叶绿素酮钠盐，是国外普遍采用的最佳途径。
叶绿素是一种酯，因此不溶于水，而溶于乙醇、丙酮、乙醚等有机溶剂。
叶绿素是植物吸收太阳能进行光合作用的主要色素，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．高等植物中含有叶绿素a和叶绿素b分子式如下：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：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+叶绿素酸可与铜盐加热条件下生成叶绿素铜酸析出，将叶绿素铜酸溶于丙酮，再与碱反应就生成叶绿素铜钠盐：C34H34O5N4 + Cu2+→C34H34O5N4Cu + 2 H+C34H34O5N4Cu + 2 NaOH →C34H34O5N4CuNa2 + 2 H2O由叶绿素转化成叶绿素铜钠的过程也可用化学反应方程表示：（1）皂化：COOCH3COONaC32H30ON4Mg + 2NaOH → C32H30ON4Mg + CH3OH + C20H39OH COOC20H39 COONa（2）酸化：COONa COOHC32H30ON4Mg + 2H2SO4 → C32H30ON4H2 + MgSO4 + NaSO4COONa COOH（3）铜代：COOH COOHC32H30ON4H2 + CuSO4 → C32H30ON4Cu + H2SO4COOH COOH（4）成盐：COOH COONaC32H30ON4Cu + 2NaO H → C32H30ON4Cu + 2H2OCOOH COONa三、实验仪器和试剂1.仪器：（一个），分液漏斗（2个）,250mL锥形瓶（1个），烧杯（100ml、250 mL、500mL ）各1个，容量瓶（100mL、250mL）各1个，蒸馏装置，减压过滤装置，玻璃棒，电子天平，圆底烧瓶（250mL）2个，酸度计，分光光度仪（一台）。
叶绿素铜钠盐的制备与分析检测
叶绿素铜钠盐的制备与分析检测[摘要]叶绿素类色素主要包括叶绿素及其衍生物，高等植物和藻类中包含大量的叶绿素，本文在前期提取蓝藻叶绿素的基础上，研究了叶绿素铜钠盐的制备条件并分析了其结构，结果表明：温度60℃、时间40min以上时皂化较彻底；酸化置铜ph1-2、温度50℃、时间超过60min铜化较彻底，再成盐结晶得到叶绿素铜钠盐，得率为1.91%；通过hplc、uv、lc/ms等方法，分析测试所得到的叶绿素铜钠盐并进行结构鉴定，得出cu chlorin p6为叶绿素铜钠盐主要成分，根据它的分子结构和产生的分子离子峰碎片，推测分析了其电离机理。
[关键词]叶绿素铜钠盐制备分析检测蓝藻为原核生物，又称蓝绿藻或蓝细菌。
蓝藻是所有藻类生物中最简单、最原始的一种光合放氧生物，蓝藻在地球表面从无氧的大气环境变为有氧环境过程中起了巨大的作用，蓝藻中含有丰富的藻胆蛋白、天然色素、多糖、油脂等，因此综合利用蓝藻成为近年来开发研究的热点，其中研究得最为广泛为蓝藻中的叶绿素。
叶绿素类色素主要包括叶绿素及其衍生物，高等植物和藻类中包含大量的叶绿素[1]。
叶绿素类似物中的卟啉环结构类似人体血红素结构，可促进创伤和溃疡愈合、活化细胞、抗贫血、抗菌消炎等多种活性功能，同时它也能预防心血管疾病、护肝以及抗衰老；研究表明，叶绿素能有效抑制多环芳烃类的诱变作用，对抑制癌细胞生成也有一定的效果[2]。
叶绿素衍生物也得到较为广泛的应用，如叶绿素铜钠可作食品添加剂和日用化工的染色剂[3]、脱臭剂[4]，且还可用来制造光敏剂[5]、汽油和涂料的添加剂等，叶绿素铜钠盐还可作为医药原料起到保肝、护胃、抗贫血的作用[4]，对传染性肝炎、十二指肠溃疡、慢性肾炎、胰腺炎、以及白血病等疾病有一定的疗效[6]。
本文在提取蓝藻叶绿素的基础上，研究了叶绿素铜钠盐的制备并对其结构进行了分析。
一、材料与方法（一）材料与试剂干蓝藻取自无锡某公司：新鲜蓝藻脱水后再喷雾干燥，4℃冰箱储存。
叶绿素铜钠的制备、合成与分析
叶绿素铜钠的合成、分离与分析一、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，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。
二、实验原理:叶绿素铜钠盐是一种具有很高稳定性的金属卟啉，呈墨绿色粉末，着色力强，色泽亮丽，其水溶液呈蓝绿色澄清透明液，钙离子存在时则有沉淀析出。
当其水溶液pH 值小于6 时，溶液底部出现粉末状沉淀，这是由于平面空间结构的叶绿素铜钠分子在酸性条件下易于聚集。
叶绿素铜钠盐已被国际有关卫生组织批准用于食品上，广泛应用作食品添加剂、化妆品添加剂、食品着色剂、药品等领域。
叶绿素铜钠盐可以通过叶绿素卟啉环中的镁原子被铜置换来制成。
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。
所得的叶绿素再添加适量硫酸铜、使得叶绿素卟啉环中的镁原子被铜置换即可制得叶绿素铜钠盐。
叶绿素是一种含有卟吩环的物质，在其结构中，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。
在制叶绿素铜钠过程中，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，一个被甲基所酯化，另一个被叶醇基所酯化，故可以发生皂化反应生成钠盐：Ｃ55Ｈ72Ｏ5Ｎ4Ｍｇ + 2ＮａＯＨ = 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+叶绿素酸可与铜盐加热条件下生成叶绿素铜酸析出，将叶绿素铜酸溶于丙酮，再与碱反应就生成叶绿素铜钠盐：C34H34O5N4 + Cu2+ →C34H32O5N4Cu + 2 H+C34H32O5N4Cu + 2 NaOH = C34H30O5N4CuNa2 + 2 H2O三.实验仪器及材料：仪器：721分光光度计、PHS-2B酸度计、电子天平、PH试纸、旋转蒸生器一台、恒温加热磁力搅拌一台、搅拌子一个、烘箱、温度计、500ml蒸馏烧瓶、蒸馏装置、索氏提取器、回流冷凝管、减压过滤装置、滤纸、研钵、分液漏斗、容量瓶（10ml、100ml、250ml若干），移液管（2ml、10ml）、量筒（10ml、50ml、100ml）、吸耳球、玻璃棒、沸石、烧杯（100ml、250ml、500ml、1000ml若干）、胶头滴管等玻璃仪器。
叶绿素铜钠用途
叶绿素铜钠用途叶绿素铜钠是一种重要的生物分子，它在植物和一些藻类中起着关键的作用。
叶绿素铜钠是一种复杂的有机分子，它由铜离子和四个氮原子组成的环状结构组成。
在植物中，叶绿素铜钠是光合作用的关键分子，它能够吸收太阳光能并将其转化为化学能，从而促进植物的生长和发育。
除此之外，叶绿素铜钠还有许多其他的用途，下面我们就来详细了解一下。
1. 光合作用叶绿素铜钠是光合作用的关键分子之一。
在光合作用中，植物通过叶绿素铜钠吸收太阳光能，并将其转化为化学能。
这种化学能可以被用来合成有机物质，如葡萄糖和淀粉。
这些有机物质是植物生长和发育的重要营养物质，也是其他生物的食物来源。
2. 植物生长和发育叶绿素铜钠对植物的生长和发育起着重要的作用。
它能够促进植物的光合作用，从而提高植物的光合效率和生长速度。
此外，叶绿素铜钠还能够调节植物的生长和发育，促进植物的根系生长和叶片扩展。
3. 抗氧化作用叶绿素铜钠还具有抗氧化作用。
在植物中，叶绿素铜钠能够清除自由基，防止氧化反应的发生。
这种抗氧化作用可以保护植物免受环境中的有害物质的侵害，从而提高植物的抗逆性和生存能力。
4. 医学应用叶绿素铜钠在医学上也有一定的应用。
研究表明，叶绿素铜钠具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等作用。
因此，它可以用于治疗一些炎症性疾病、肿瘤等疾病。
此外，叶绿素铜钠还可以用于制备一些药物和化妆品。
5. 食品添加剂叶绿素铜钠还可以作为食品添加剂使用。
它可以用于制备一些绿色食品，如绿色饮料、绿色糕点等。
叶绿素铜钠不仅可以增加食品的色泽，还可以增加食品的营养价值。
叶绿素铜钠是一种非常重要的生物分子，它在植物和一些藻类中起着关键的作用。
除了在光合作用中起着重要作用外，叶绿素铜钠还具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等作用，可以用于医学、食品添加剂等领域。
因此，对于叶绿素铜钠的研究和应用具有重要的意义。
叶绿素铜钠盐的制备及稳定性研究_王正平
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:AStudy on prep aration and stability of chlorophyllW 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 hasa 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]。
紫菜叶绿素铜钠盐的制备及其稳定性研究
紫菜叶绿素铜钠盐的制备及其稳定性研究摘要：以紫菜为主要原料制备叶绿素铜钠盐，设计单因素试验和正交试验等优化叶绿素铜代反应条件及皂化条件，并对紫菜叶绿素铜钠盐的稳定性进行研究。
结果表明，紫菜叶绿素铜钠盐制备的最佳工艺条件为叶绿素铜化时间12 h、浸提温度50 ℃、浸提时间2 h，丙酮与乙醇体积比6∶4的混合液作浸提液溶剂，液料比v溶剂∶m紫菜=60∶1 （ml/g）；皂化温度60 ℃、皂化时间40 min以上、皂化液ph 11.51～11.93。
稳定性试验表明紫菜叶绿素铜钠盐耐光性较差，在室温、ph 8～12时稳定性较好，高于80 ℃的温度和强酸强碱会导致紫菜叶绿素铜钠盐变性，食盐、白砂糖、淀粉等常见食品添加剂对其无不良影响。
关键词：紫菜；叶绿素铜钠盐；制备；稳定性中图分类号：ts264.4；s985.4+2 文献标识码：a 文章编号：0439-8114（2013）03-0639-06叶绿素是常用的天然色素之一[1]，除被广泛用作食品、化妆品的着色剂与脱臭剂外，还因其具有抗诱变、抗氧化等活性[2]，在医药上可被用来治疗传染性肝炎、胃及十二指肠溃疡、慢性肾炎及急性胰腺炎，增进造血机能及促进放射线损害机体的康复[3-7]。
生活在海洋中的藻类由于水中可被利用的光能比陆地上少得多，要完成能量的转移必须增加参与光合作用的叶绿素的含量[8]，所以海洋植物中叶绿素含量常常高于陆生植物。
从理论上来说利用海洋植物来提取叶绿素，可以获得较高的提取效率。
由于天然叶绿素遇热、光、酸、碱等易分解，且不溶于水，故不易保存，应用受限。
近年来对天然叶绿素进行改性使其变成稳定的金属卟啉结构倍受关注，改性后的叶绿素铜钠盐是其金属卟啉结构中最重要的种类之一，基本原理是叶绿素分子中的mg在酸性条件下被cu取代，生成叶绿素铜代盐，叶绿素铜代盐在碱性条件下经过皂化生成叶绿素铜钠盐。
叶绿素铜钠盐具有很高的稳定性，是一种安全无毒、水溶性好的天然食用色素[3]，除具有叶绿素的用途外，还可作光电转换材料等[9]。
叶绿素、叶绿素铜钠盐的稳定性分析研究
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。
分光光度法测定牙膏中叶绿素铜钠盐的含量
硅 藻土 为分 析纯 ；
水 为去 离子 水 。
１ ２ 测定 波长 的选择 ．
已有 文献 报道 叶绿 素含 量 的测 定 ， 应 用 分 光 是 光 度法 对 植物 叶子 进 行研 磨或 浸提 叶 片 中的 叶绿 素 后 进行 的 Ｊ也 有 报 道 用 Ｈ Ｌ ， Ｐ Ｃ法 对 藻 类 叶绿 素含 量 进行 测 定 Ｊ但 尚未 见 对 牙 膏 中 叶 绿 素铜 钠 盐 含 ， 量 测定 的研究 报 道 。 由 于功 效 型 牙 膏 组 分 繁 多 ， 是
Ｕ ２５ Ｖ ４０紫外 分光 光度 计 ， 日本 岛津 ； 超 声 清洗 器 ； 梅 特勒 一托利 多 电子精 密天平 （ 万分 之一 ） ； 叶绿素 铜钠 盐对 照 品 （ 家提 供 ） 厂 ； 牙 膏样 品 １ （ 有 叶 绿 素铜 钠盐 ， 含有 其 它 ＃含 不
色 素 的牙膏 ） ； 牙 膏空 白对 照 品 ２ （ 含 叶绿 素铜 钠盐 和 其 它 ＃不
提 纯等 多道 工艺 处 理 后 而得 。医 学 研 究表 明 ， 具 它
有 以下 药理 作用 ： 肿 瘤 作 用 、 氧 化作 用 、 诱 变 抗 抗 抗
作用 、 贫 血作 用 、 溃 疡作 用 、 炎 作用 、 臭作 用 抗 抗 抗 除
等 。还可以作 为天然绿 色色素替代 有害 的人 工 Ｊ
第 二 十 二 卷 第 三 册 ２１ ０ ２年 ６月
口 腔 护 理 用 品 工 业
ＯＲＡＬ ＣＡＲＥ ＮＤＵＳ Ｉ ＴＲＹ
分 光 光 度 法 测 定 牙 膏 中 叶绿 素 铜 钠 盐 的含 量
刊、 勇 沈 兆 雷 志
（ 天津蓝天集 团股份有限公 司 ３ ０ ６ ） ０ １０
摘
叶绿素铜钠盐清新口气牙膏的研究
种， 但主要是 以下几种 细菌 ： 福赛斯拟杆菌 （ Ｂ ｆ ） 、
牙 龈 卟啉 单胞 菌 （ Ｐ ｇ ） 、 中 间普 氏菌 （ Ｐ ｉ ） 、 具 核 酸 杆
菌（ Ｆ ｎ ） 以及栖牙密旋 体（ Ｔ ｄ ） 等。这些细菌都属 于
稳定性 ， 从而使其在食品、 日 化、 医药等行业得到广
泛 的应用 。
叶绿 素铜钠 盐 是叶绿 素衍 生 物之 一 ，以叶 绿素 为原料 ，用 有 机 溶 剂 提 取 ，经 分 离 、 浓缩 、 皂化、 盐 化、 提纯 等多道 工 艺 处理 后 而 得 。 叶绿 素 铜 钠盐 分 子结 构如 图 １ 。
在于口腔 ， 据统计 ， 其发病原因属于口腔内因素的患
者 占８ ０ ％一 ９ ０ ％， 这 种 口臭 是 患 者 有 龋 齿 、 牙 周 疾
病、 口腔黏膜病等引起的； 非 口源性 口臭 口腔邻 近组 织疾病如化脓性扁桃体炎、 慢性上颌窦炎、 萎缩性鼻
炎等 ， 可 产生 脓性 分 泌 物 而 发 出臭 味。生 理 性 口臭 平 时在 生活 中不 注 意 口腔 卫 生 ， 不刷牙 ， 不漱 口， 或
口 腔 护 理 用 品 工 业
ｌ ８
ＯＲ ＡＬ Ｃ ＡＲ Ｅ Ｉ ＮＤ ＵＳ Ｔ ＲＹ
第二十 四卷第 四册 ２ ０ １ ４年 ８月 素 铜 钠 盐 清 新 口气 牙 膏 的研 究
罗怀宇
（ 柳 州两面针股份有限公司 ， 广西 柳 州 ５ ４ ５ ０ ０ １ ）
关键词 ： Ｉ ／ ： 臭 叶绿 素铜钠 盐 牙膏 清新 口气
前 言
于绿色 植 物 中 ，具 有 多 种 生 物 活 性 功 能 和 药 理 作
叶绿素铜钠实验报告
一、实验目的1. 学习叶绿素铜钠的制备方法。
2. 掌握叶绿素铜钠的理化性质。
3. 了解叶绿素铜钠在植物生理学中的应用。
二、实验原理叶绿素铜钠是一种天然色素，具有较强的抗氧化、抗衰老、抗肿瘤等生物活性。
其制备方法主要是将叶绿素与金属铜离子反应，形成叶绿素铜钠盐。
本实验采用直接反应法制备叶绿素铜钠，通过控制反应条件，提高产率。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：新鲜植物叶片、无水乙醇、氯化铜、氢氧化钠、蒸馏水、冰乙酸、硝酸银、氯化钠、硫酸铜等。
2. 实验仪器：研钵、电子天平、恒温水浴锅、分光光度计、离心机、紫外-可见分光光度计、电热板、烘箱等。
四、实验步骤1. 叶绿素提取：将新鲜植物叶片洗净、晾干，剪碎后放入研钵中，加入无水乙醇，研磨成匀浆，过滤得叶绿素提取液。
2. 叶绿素铜钠制备：将叶绿素提取液转移至烧杯中，加入适量氯化铜溶液，搅拌均匀。
然后加入氢氧化钠溶液，调节pH值为7.5～8.0。
将混合液转移至烧杯中，放入恒温水浴锅中加热，保持温度在50℃左右，反应2小时。
3. 叶绿素铜钠分离纯化：将反应后的混合液离心分离，取上清液，用硝酸银溶液检测氯离子，确认叶绿素铜钠已生成。
然后加入适量冰乙酸，使叶绿素铜钠沉淀，过滤得叶绿素铜钠粗品。
4. 叶绿素铜钠干燥：将叶绿素铜钠粗品转移至烘箱中，在60℃下干燥至恒重。
5. 叶绿素铜钠性质研究：采用紫外-可见分光光度计测定叶绿素铜钠的吸光度，分析其最大吸收波长；采用硝酸银滴定法测定叶绿素铜钠的铜含量；采用红外光谱仪分析叶绿素铜钠的官能团。
五、实验结果与分析1. 叶绿素铜钠最大吸收波长：实验测得叶绿素铜钠的最大吸收波长为640nm，与理论值相符。
2. 叶绿素铜钠铜含量：实验测得叶绿素铜钠的铜含量为11.2%，说明叶绿素铜钠的制备较为成功。
3. 叶绿素铜钠红外光谱分析：实验结果显示，叶绿素铜钠在红外光谱中出现了典型的叶绿素官能团吸收峰，进一步验证了叶绿素铜钠的生成。
六、实验结论1. 本实验成功制备了叶绿素铜钠，并对其理化性质进行了研究。
叶绿素铜钠盐的制备
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？。
西兰花叶叶绿素提取及叶绿素铜钠盐制备工艺研究
西兰花叶叶绿素提取及叶绿素铜钠盐制备工艺研究1前言西兰花是市场上广受欢迎的一种蔬菜，富含丰富的营养物质，被誉为“绿色的健康食物”。
西兰花中的叶绿素是一种天然的绿色色素，具有一定的药用价值和应用前景。
本文将介绍西兰花叶绿素的提取及制备工艺。
2叶绿素的提取2.1实验原材料和仪器西兰花的新鲜叶子、1%的酒精、5%的脱色醋酸、氮气气瓶、高速离心机、电温箱、紫外可见光谱仪等。
2.2实验步骤步骤1：将新鲜的西兰花叶子用去离子水洗净并晾干备用。
步骤2：将干燥的叶子加入到浓度为1%的酒精中，使用超声波震荡器进行处理，震荡时间为30min。
步骤3：将浸泡过的西兰花叶子过滤掉，将叶绿素提取液留下。
使用氮气吹干提取液。
步骤4：将酒精溶液中的叶绿素用5%的脱色醋酸进行纯化，再次过滤，取得叶绿素溶液。
2.3提取后的叶绿素特性利用紫外可见光谱仪对提取出来的叶绿素进行测定，结果表明：西兰花叶绿素的波长峰值为646nm，波长范围为400nm~700nm之间。
3叶绿素铜钠盐的制备3.1实验原材料和仪器提取后的叶绿素、氢氧化钠、盐酸、氢氧化铜、乙醇、去离子水、恒温摇床、过滤器、旋转蒸发器等。
3.2实验步骤步骤1：将叶绿素和氢氧化钠按照1:1的比例混合，用盐酸调节pH值至酸性区。
步骤2：将混合液在恒温摇床中按照60°C温度下自动搅拌12h，使叶绿素充分溶解于混合液中。
步骤3：将氢氧化铜粉末悬浮于去离子水中，用恒温摇床加热至40°C，搅拌2h。
步骤4：将步骤3中的氢氧化铜溶液滴加入已有混合液中，用旋转蒸发器蒸发至干燥状态。
步骤5：将干燥后的混合物用乙醇进行洗涤，过滤掉残留物，得到叶绿素铜钠盐的制备物。
3.3制备后的叶绿素铜钠盐特性利用红外光谱仪对制备出来的叶绿素铜钠盐进行了测试，结果表明：叶绿素铜钠盐中有铜离子和叶绿素结合的结构，属于理想的复合物。
4结论通过实验研究提取西兰花叶绿素及叶绿素铜钠盐的制备工艺，得到了一定的成果。
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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的茎中，是植物进行光合作用所必须的催化剂。
叶绿素有a和b两种，a为蓝黑色结晶
(m.p,117)， b为深绿色结晶(m.p, 120～130) 叶绿素对光、热敏感易氧化裂解而褪色，故用作食品添加剂有其局限性。
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。
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。
由叶绿素制得的叶绿素铜钠盐，是生产治疗肝炎、胃及十二指肠溃疡药物的重
要原料。
将叶绿素经过皂化、置铜、纯化和成盐等几步后，就可以得到叶绿素铜钠盐
产品。
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。
叶绿素铜纳盐在70℃以下稳定性较好；光照对叶绿素铜钠盐稳定性的影响较大；还原剂（Na2S2O3）对叶绿素铜钠盐稳定性的影响较大，氧化剂在短时间内对其
稳定性的影响不大，但放置的时间不宜超过30min；叶绿素铜钠盐在pH值为6以上的溶液中较为稳定，且有机酸及单糖对其稳定性无明显影响。
叶绿素a、b都是双羧酸酯，因此可与碱发生皂化反应：
COOCH3 COONa
C32H30ON4Mg + 2NaOH → C32H30ON4Mg + CH3OH + C20H39OH COOC20H39 COONa
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+
COONa COOH
C32H30ON4M + 2H2SO4 → C32H30ON4H2 + MgSO4 + NaSO4
COONa COOH
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：
铜代：
COOH COOH
C32H30ON4H2 + CuSO4 → C32H30ON4Cu + H2SO4
COOH COOH
成盐：
COOH COONa
C32H30ON4Cu + 2NaOH → C32H30ON4Cu + 2H2O COOH COONa
Ｃ34Ｈ34Ｏ5Ｎ4+Ｃu2+ = Ｃ34Ｈ32Ｏ5Ｎ4Ｃu+ 2Ｈ+ Ｃ34Ｈ32Ｏ6Ｎ4+Ｃ
u2+ = Ｃ34Ｈ30Ｏ6Ｎ4Ｃu+ 2Ｈ+
Ｃ34Ｈ32Ｏ5Ｎ4Ｃu + 2ＮaＯＨ = Ｃ34Ｈ30Ｏ5Ｎ4CｕＮａ2 + 2Ｈ2ＯＣ34Ｈ30Ｏ6Ｎ4Ｃu + 2ＮaＯＨ = Ｃ34Ｈ28Ｏ6Ｎ4CｕＮａ2 + 2Ｈ2O
四、实验试剂和仪器
1.试剂：
蚕沙（100g）,95%乙醇,氢氧化钠,石油醚,盐酸,丙酮,硫酸铜，磷酸盐
缓冲液（pH=7.5），40%乙醇
2.仪器
粉碎机 , 带温度计、搅拌器的烧瓶 , 回流冷凝管, 恒温槽 , 烧瓶 ,冷
凝管 ,抽滤瓶及漏斗 , 胶管 , 玻璃棒 , 100mL量筒, 试纸，751分光光度计,台式天平、分析天平 ,2个10ml容量瓶 ,1个100ml容量瓶，1个250ml容量瓶，5ml吸量管, 吸耳球1个
五、实验步骤
1.从蚕沙中提取叶绿素
称取(干燥)蚕沙50.00g于500ml广口瓶中,用适量水润湿,加入200ml80%丙酮溶液使其完全浸没,加塞置于30～400C恒温水浴中浸泡,3小时后取出并立即过滤,分离得墨绿色溶液转入500ml圆底烧瓶,于40～500C水浴用旋转蒸发仪减压蒸馏蒸出丙酮,当温度计计数骤然降时, 蒸馏结束.回收的丙酮可循环用于下一批蚕沙的浸泡,将剩下的溶液，冷却至室温，得到墨绿色膏状物（叶绿素粗品，不宜久置），即为叶绿素粗品。
2.叶绿素的皂化
将上述叶绿素转入圆底烧瓶用95%乙醇稀释,加入5%NaOH-C2H5OH溶
液（调pH=11）于60oC水浴回流皂化1小时.将皂化后的溶液冷却转入分液漏斗,用石油醚萃取除杂(上层为黄色),静置分层,下层（为绿色）为可溶性的叶绿酸盐,按上法提取2～3次。
3.叶绿素酸中镁的铜代
在皂化液（下层溶液）中加无水乙醇，使溶液中无水乙醇浓度达
80%用浓HCl酸调pH=7，加入10ml10%的CuSO4,再用HCl调pH= 2～3，用水浴加热至60℃，保温搅拌30～60min,趁热过滤，滤渣用乙醇洗涤抽干，合并滤液和洗液，加入等量的蒸馏水，有叶绿素铜酸析出，静置4h过液，依次用蒸馏水、30%～40%乙醇、石油醚洗涤4次，抽干，至纯度达90%以上。
4.叶绿素铜钠的形成
叶绿素酮酸（即抽干物）用95%丙酮溶解、过滤，滤液5%氢氧化钠
乙醇溶解、滤纸去检验，到完全溶解，同时用HCl调pH=11～12（创造酸碱反应的条件），反应30分钟，然后过滤，收集沉淀，加适量无水乙醇洗涤，最后60℃真空干燥。
六、叶绿素铜钠产品的质量检测及纯度的分析
1. 制得的叶绿素铜钠为墨绿色粉状物；
2. 称取0.100g叶绿素铜钠溶于蒸馏水配制成1%溶液，用酸度计测其
pH=9～10.5；
3. 叶绿素铜钠的吸光度：
a.磷酸钠缓冲液的配制：取5.8446g磷酸氢二钠与2.0414g磷酸二氢钾溶解在烧杯中，分别定容至250ml与100ml容量瓶中。
取250ml磷酸二氢钠与47.6ml磷酸二氢钾混合。
b.吸光度的测定：用电子天平称取烘干产品0.0100g，用蒸馏水溶解在10ml容量瓶中定容，准确量取5ml溶液，用缓冲液定容至100ml，缓冲液为空白液，在15分钟内测定400nm～650nm下的吸光度。
绘制叶绿素铜钠水溶液的吸收曲线，给出A405与
A630的比值.
c.绘制叶绿素铜钠标准吸收曲线：用电子天平称取标准样品0.0100g，用蒸馏水溶解在10ml容量瓶中定容，准确量取5ml溶液，用缓冲液定容至100ml，缓冲液为空白液，
在15分钟内测定400nm～650nm下的吸光度。
绘制叶绿素铜钠水溶液的标准吸收曲线.
七、实验记录
参考文献
[1]. 浙江大学、华东理工大学、四川大学合编，新编大学化学实验，高等教
育出版社，2002年7月第一版；
[2]. 段玉锋主编，综合训练与设计，科学出版社，2001年8月第一版； [3]. 浙江大学、南京大学、北京大学、兰州大学主编，综合化学实验，高等
教育出版社，2001年7月第一版； [4]. 刘成梅、游海主编，天然产物有效成分的分离与应用，化学工业出版社，
2003年1月第一版；
[5]. 钟山、朱绮琴主编，高等无机化学实验，华东师范大学出版社，2004
年5月第二版。