[發明專利]一種利用超臨界流體從螺旋藻中萃取葉綠素的方法

無效

• 申請號: 200910170149.3
• 申請日: 2009-09-04
• 公開（公告）號: CN101648955A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 吳浩
• 申請（專利權）人: 北京化工大學常州先進材料研究院
• 主分類號: C07D487/22
• 分類號: C07D487/22;C09B61/00
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技術領域

本發明屬于分離領域，具體地說涉及一種利用超臨界流體從螺旋藻中萃取葉綠素的方法。

背景技術

色素是食品、醫藥及化妝品中常用的染色劑。隨著生活水平的不斷提高，人們對化學合成色素逐漸產生懷疑，而對天然色素的開發越來越重視。葉綠素是我國和大多數國家允許使用的天然食用色素。葉綠素在植物體中大量分布，其衍生物在醫藥上具有促進傷口愈合、抗潰瘍、抗腫瘤、抗微生物、防癌、保肝、抗貧血等多方面生物活性。葉綠素是光合作用膜中的綠色色素，它是光合作用中捕獲光的主要成分。葉綠素共有a、b、c和d四種。凡進行光合作用時釋放氧氣的植物均含有葉綠素a；葉綠素b存在于高等植物、綠藻和眼蟲藻中；葉綠素c存在于硅藻、鞭毛藻和褐藻中，葉綠素d存在于紅藻。高等植物葉綠體中的葉綠素主要有葉綠素a和葉綠素b兩種。葉綠素a的分子結構由4個吡咯環通過4個甲烯基(＝CH-)連接形成環狀結構，稱為卟啉(環上有側鏈)。卟啉環中央結合著1個鎂原子，并有一環戊酮(V)，在環IV上的丙酸被葉綠醇(C₂₀H₃₉OH)酯化、皂化后形成鉀鹽具水溶性。它們不溶于水，而溶于有機溶劑，如乙醇、丙酮、乙醚、氯仿等。

葉綠素可以激活細胞的代謝機能，抗氧化，抑制氧自由基對細胞膜的損傷；對各種酶特別是胰蛋白酶有抑制作用；調節血糖；促進造血機能；解毒、抗過敏、抗補體；擴張血管，改善微循環；去臭，促進肉芽新生和創傷愈合；抗癌作用，能有效抑制黃曲霉毒素的致癌作用。

螺旋藻是一種深青色的絲狀微藻，含有豐富的蛋白質和多種生物活性成分，其中β-胡蘿卜素、維生素A、E、K、B₁、葉綠素等物質含量較高，胡秋輝等在《超臨界CO₂萃取螺旋藻成分的研究》，南京農業大學學報，1998，21(4)和廖傳華等在《超臨界CO₂萃取螺旋藻的實驗研究》》，中成藥，2003，25(2)中研究了超臨界CO₂萃取螺旋藻中的β-胡蘿卜素，脂類、氨基酸等的研究，并未見到用超臨界CO₂從螺旋藻中萃取葉綠素的報道。但是，螺旋藻含有1.0％-2.0％的葉綠素，是一般綠色蔬菜含量的10倍。從螺旋藻粉中分離提取葉綠素既有利用螺旋藻的深加工，也有重要的應用價值。傳統從螺旋藻中提取葉綠素的工序，如《螺旋藻制取葉綠素銅鈉鹽》，馬貴武等，湛江海洋大學學報，19(1)，1999年3月，都是利用蒸餾、有機溶劑萃取等。但是這些傳統的方法工序長，浸提轉移、過濾水洗滌次數多，葉綠素的損失大，提取產率低，；若不充分水洗，則含雜質多；并且多數有機溶劑對健康不利且環境不友好，溶劑殘留不可避免；提取溫度高，時間長，葉綠素容易受到破壞，特別在提取過程中常常伴有脫鎂、酯化等反應發生，其結果是不僅使產品質量難以穩定控制，而且改變了葉綠素的天然特性，給以后的應用帶來了一系列的不確定因素。

而超臨界流體萃取技術的本質特征是用無毒、無殘留的流體，如CO₂，代替有機溶劑作提取介質并在接近室溫的條件下萃取；其物理化學基礎源于超臨界CO₂流體的溶劑性質在很寬的范圍內可以調控，只要簡單地改變體系的溫度或壓力就可使溶質在超臨界CO₂流體中的溶解度發生很大的改變，從而為高選擇性提取和分離及高質量產品提取提供了可能；其最大的優點莫過于可將萃取、分離和去除溶劑等多個單元過程合為一體，大大簡化了工藝流程，提高了生產效率，對環境不造成污染。好處如下：CO₂無色、無味、無毒，且通常條件下為氣體，無溶劑殘留問題，用它作萃取劑使絕對安全健康的純天然原料的獲取成為易事，并且CO₂價廉易得，可循環使用，使產品的成本大為降低；萃取溫度接近室溫，整個提取分離過程在暗場中進行，葉綠素對光敏感，在很大程度上避免了常規提取過程中經常發生的脫鎂、酯化等反應，能最大程度地保持葉綠素原有特性；流程簡單，步驟少，生產周期短，效率高；超臨界CO₂流體的溶解能力和滲透力強，擴散速率快，葉綠素產品不斷被移走，提取完全；超臨界CO₂流體只對溶質起作用，不改變溶質之外的任何成分或原料基體，因此不會產生任何新的“三廢”物質，對環境保護極為有利。

發明內容