金属叶绿素衍生物的研究进展

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1、第30卷第2期唐山师范学院学报2008年3月Vol.30No.2JournalofTangshanTeachersCollegeMar.2008化学研究金属叶绿素衍生物的研究进展孙彩云，毕春波（河北理工大学轻工学院，河北唐山063020）摘要：叶绿素是天然色素，但性质不稳定，用铜、铁、锌、铬、锰等金属离子取代叶绿素卟啉环中的镁离子可形成一系列的金属叶绿素衍生物。对金属叶绿素衍生物的结构、性质、制备方法、以及生理功能等研究现状进行了概述。关键词：金属；叶绿素；叶绿素衍生物中图分类号：TQ611文献标识码：A文章编号：1009-9115(2008)02-00

2、55-04ProgressontheResearchofMetal-SubstitutedChlorophyllDerivativesSUNCai-yun,BIChun-bo(CollegeofLightIndustry,HebeiPolytechnicUniversity,HebeiTangshan063020,China)Abstract:Chlorophyllisanaturalpigmentwhichisinstability.AserialofMetalchlorophyllderivativesweresynthesizedbyusingtran

3、sitionmetalsironsuchasCu(Ⅱ),Fe(Ⅱ,Ⅲ),Zn(Ⅱ),Cr(Ⅲ),Co(Ⅱ)andrareearthelements(RE)irontoreplaceMg(Ⅱ)inthechlorophyllchlorinring.Thepaperwillreviewthepresentresearchstatusaboutthestructure,characteristics,composition,physiologicalfunctionsofmetal-substitutedchlotophyllderivativesandoutsp

4、readfuturestrategiesonstudychlorophyllderivatives.Keywords:metal;chlorophyll;chlorophyllderivatives[1]叶绿素是植物光合作用所必需的重要产物。人类生存所素b的分子结构如图1所示。必需的能量绝大部分是通过植物光合作用获取的。叶绿素是CH=CH2R镁卟啉络合物，在光、热、酸、碱、酶等作用下，镁离子极H3CCH2-CH3易从卟啉环中脱落下来形成脱镁叶绿素而使叶绿素褪色或NNMg变色。一定条件下，一些金属离子可以进入到脱镁叶绿素卟NN啉环中心，取代镁离子形成金属叶绿素

5、衍生物，使之恢复颜H3C色，稳定性大大提高，而且还具有促进造血、保肝、抗突变叶绿素a:R=CH3CH2叶绿素b:R=CHO等特殊生理功能，广泛应用于食品、医疗、保健等领域。CH2C=OO1叶绿素的结构和性质C=OO[1]OCH3叶绿素（Chlorophyll，简写Chl）是高等植物和其它CH2CH=C[(CH2)3CH]3CH3能进行光合作用的生物体所含有的一类绿色色素。天然叶绿CH3CH3素有十几种，均为含有多个共轭双键的镁卟啉络合物。在高图1叶绿素分子结构等植物中含有叶绿素a（C55H72O5N4Mg）和叶绿素b从结构上看，叶绿素分子主要由两部分组成：一

6、部分是（C55H70O6N4Mg）两种Chl-a:Chl-b≈3:1。叶绿素a和叶绿扁平方形的卟啉环，环中心原子是镁；另一部分为疏水的链──────────收稿日期：2007-11-26作者简介：孙彩云（1972-），女，河北遵化人，硕士，河北理工大学轻工学院助教。-55-第30卷第2期唐山师范学院学报2008年3月状植醇基，因而叶绿素不溶于水，而能溶于乙醇、氯仿、丙酸、铬叶绿酸、钴叶绿酸，洗涤后在碱性条件下成盐，得到2+[4]酮、乙醚等有机溶剂中。Mg与卟啉环的络合不稳，在光、相应的水溶性金属叶绿素钠盐或钾盐。例如：叶绿素铜钠、[5][6][7]热、酸、碱

7、、酶等作用下，极易从叶绿素卟啉环中心脱落下叶绿素锌钠（钾）、叶绿素铁钠、叶绿素铬钠、叶绿[8][9][10]来形成脱镁叶绿素，使叶绿素褪色或变色。叶绿素在紫外-素钴钠、叶绿素锰、叶绿素锌钾盐等的制备。可见光区有两个特征吸收带（见图2）：Soret带在430nm左（2）过渡金属叶绿素的制备右有强吸收，Q带在660nm附近有较弱吸收。叶绿素锰（Ⅲ）、叶绿素锌、叶绿素铜、叶绿素铁（Ⅲ）、[1]0.7叶绿素钴（Ⅲ）、叶绿素镍等的制备，是在丙酮或氯仿介0.6质中，先加盐酸将叶绿素转化为脱镁叶绿素，然后在通氮条A0.5件下分别与其醋酸盐溶液反应，经分离纯化后得到黑褐色脂

8、0.4溶性的过渡金属叶绿素配合物。吸光度0.3脂溶性