[发明专利]一种超临界提纯生产叶绿素铜钠的方法

说明书

技术领域

本发明属于叶绿素铜钠生产的技术领域，具体的涉及一种超临界提纯生产叶绿素铜钠的方法。

背景技术

叶绿素铜钠是一种具有很高稳定性的金属卟啉，呈墨绿色粉末，已被国际有关卫生组织批准用于食品上，也是中国批准允许使用的食用天然色素，已列入到中国GB2760-2011《食品添加剂使用卫生标准》，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。

生产叶绿素铜钠的原料叶绿素易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂和油脂类，微溶于醇，但不溶于水。叶绿素在分子结构上具有一定的特殊性，其分子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（或其他相似离子）的刚性平面。四个吡咯环中的氮原子可以共价键和配位键与不同的金属结合，在叶绿素中结合的是镁。叶绿素的此结构导致其采用超临界二氧化碳进行萃取提纯是十分困难的，条件要求十分苛刻，所获得的收率也极其低，仅有2%～3%。同样地，叶绿素的衍生物例如铜化叶绿素也具备了该特性，因此超临界技术虽然在很多色素和天然物提纯中广泛应用，但因叶绿素及其衍生物分子结构的特殊性，所以在叶绿素及衍生物的提纯中没有成功的应用先例。现有技术中对叶绿素及其衍生物的提纯均采用化学试剂萃取提纯的方式，但是该方式需要使用大量的化学溶剂，并且收率也不是很高，废物的排放量大，产品会存在化学溶剂残留问题。

发明内容

本发明的目的在于解决因叶绿素及其衍生物分子结构特殊性而无法采用超临界提纯或即使提纯所得收率极低的问题，而提供一种超临界提纯生产叶绿素铜钠的方法，在该方法中采用超临界技术对铜化叶绿素进行提纯，克服了叶绿素衍生物分子结构的特殊性，大幅度提高了铜化叶绿素的收率，使得生产叶绿素铜钠的过程高效、环保。

本发明的技术方案为：一种超临界提纯生产叶绿素铜钠的方法，包括以下步骤：

（1）皂化：首先在糊状叶绿素中加入醇类或酮类溶剂进行溶解，然后加入液碱保温皂化；

（2）洗涤：将皂化后的叶绿素用非极性溶剂进行萃取洗涤；

（3）铜化：在洗涤完成后的皂化叶绿素中加入铜盐进行保温铜化；

（4）提纯：采用超临界二氧化碳对铜化叶绿素进行提纯；

（5）成品：在提纯后的铜化叶绿素中加入氢氧化钠，进行生产得到成品叶绿素铜钠。

所述步骤（1）中糊状叶绿素的重量份为1～2份，其中糊状叶绿素中叶绿素的质量分数为10%～15%，含水量为20%～25%；醇类或酮类溶剂的重量份为糊状叶绿素重量份的2～6倍；液碱的重量份为糊状叶绿素重量份的0.3～0.8倍；其中醇类或酮类溶剂为甲醇、乙醇和丙酮中的一种。

所述步骤（1）中在60℃下保温，皂化反应1小时。

所述步骤（2）中的非极性溶剂为汽油；萃取洗涤3遍。

所述步骤（3）中铜盐的重量份为糊状叶绿素重量份的0.1倍，其中铜盐为氯化铜。

所述步骤（3）中在30～50℃下保温，铜化3小时。

所述步骤（4）中超临界二氧化碳在压力15～35MPa，温度35～65℃条件下进行提纯去杂2小时。

所述步骤（5）中加入氢氧化钠的重量份为糊状叶绿素重量份的0.01倍；其中氢氧化钠的质量分数为95%以上。

所述超临界提纯生产叶绿素铜钠的方法，包括以下步骤：

（1）皂化：首先在50g糊状叶绿素中加入100～300g的醇类或酮类溶剂进行溶解，然后加入15～40g液碱在60℃下保温皂化反应1小时；

（2）洗涤：将皂化后的叶绿素用汽油进行萃取洗涤3遍；

（3）铜化：在洗涤完成后的皂化叶绿素中加入5g氯化铜在30～50℃下保温，铜化3小时；

（4）提纯：采用超临界二氧化碳在压力15～35MPa，温度35～65℃条件下进行提纯去杂2小时；

（5）成品：在提纯后的铜化叶绿素中加入0.5g氢氧化钠，进行生产得到成品叶绿素铜钠。

本发明的有益效果为：本发明所述方法总体包括以下步骤（1）超临界前预处理；（2)利用超临界二氧化碳对铜化叶绿素提纯去杂生产高质量的叶绿素铜钠。该发明克服因叶绿素及其衍生物分子结构特殊性而很难采用超临界提纯的难题，利用超临界在不同条件下选择性不同的特点，通过超临界提纯前的一系列预处理协同配合特定的压力和温度，进行有选择的去除杂质和提纯铜化叶绿素，利用高纯度铜化叶绿素生产高质量的叶绿素铜钠。

下面进行现有技术中化学溶剂萃取提纯与本发明超临界二氧化碳提纯之间的对比如下：