叶绿素的提取及叶绿素铜钠的合成与测定实验方案

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1、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

2、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

3、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

4、，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a和叶绿素b分子式如下图1：4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

5、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

6、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：COOCH3COONaC32H30ON4Mg+2NaOH→C32H30ON4Mg+CH3OH+C20H39OHCOOC20H39COONa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：Ｃ

7、34Ｈ30Ｏ5Ｎ4ＭgＮa2+4Ｈ+=Ｃ34Ｈ34Ｏ5Ｎ4+Ｍg2++2Ｎa+Ｃ34Ｈ28Ｏ6Ｎ4ＭgＮa2+4Ｈ+=Ｃ34Ｈ32Ｏ6Ｎ4+Ｍg2++2Ｎa+COONaCOOHC32H30ON4M+2H2SO4→C32H30ON4H2+MgSO4+NaSO4COONaCOOH4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：COOHCOOHC32H30ON4H2+CuSO4→C32H30ON4Cu+H2SO4COOHCOOH成盐：COOHCOONaC32

8、H30ON4Cu+2NaOH→C32H30ON4Cu+2H2OCOOHCOONaＣ34Ｈ34Ｏ5Ｎ4+Ｃu2+=Ｃ34Ｈ32Ｏ5Ｎ4Ｃu+2Ｈ+Ｃ34Ｈ32Ｏ6Ｎ4+Ｃu2+=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