含有叶绿素及其水解产物的金属衍生物作为植物生长调节剂的应用制造技术

技术编号:6950824 阅读:437 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
含有叶绿素及其水解产物的金属衍生物作为植物生长调节剂的应用。含有叶绿素及其水解产物的金属衍生物选自:叶绿素金属螯合物、叶绿酸金属螯合物及由叶绿酸混合物分离所得单体的金属螯合物。叶绿素是以天然植物原料提取的具有脱镁叶绿素母环结构的绿色色素。叶绿酸为叶绿素经水解得到的多种二氢卟吩类成分的混合物。单体类型叶绿酸成分选自:二氢卟吩-e4、二氢卟吩-e6或脱镁叶绿酸a单甲酯。金属离子包括:氧化态二价或三价的过渡金属锰、铁、铜或锌离子。本发明专利技术的植物生长调节剂安全无毒,低残留,活性强、效果好,能够提高植物叶绿素含量、促进生根、提高种子发芽率、增强抗逆性、增加产量。产品性质稳定,质量可控可靠,易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种物质的新用途,具体涉及一种含有叶绿素及其水解产物的金属衍生物作为新型植物生长调节剂的应用。
技术介绍
叶绿素是植物进行光合作用的主要色素,广泛存在于高等植物的叶绿体中,是光合作用的物质基础。化学结构上,叶绿素是一类螯合金属镁的化合物,植物叶片中含有大约0. 25%的总叶绿素,其构成主要有叶绿素a、叶绿素b、叶绿素C、叶绿素d等多种异构体,天然提取的叶绿素是这些异构体(单体)的混合物,这些单体异构体的共同点是具有脱镁叶绿素母环(phorbin)结构;叶绿素具有丰富的化学反应性,与过渡金属形成螯合物是叶绿素的一类重要反应,由此能获得一类具有应用价值的产品即叶绿素金属衍生物,这些产品已广泛使用于食品及化妆品(A.M.Humphrey,CHLOROPHYLL, Food Chemistry 5(1980)57-67)。食品调色剂叶绿素铜即以叶绿素为原料先脱除螯合镁,然后采用铜(Cu+2) 盐在有机溶剂条件下与叶绿素反应制得,以相似的方法很容易制备二价金属Mn、Zn、Fe、 Co、Ni等或其相应三价金属的衍生物(过渡金属叶绿素的合成和光谱研究,自然科学进展, 1999(9)5 405 412 ;常如波,王梦亮,细菌叶绿素过渡金属配合物的合成和光谱研究,山西大学学报(自然科学版)28(2) :169 172,2005)。叶绿素水解得到含有羧基的降解产物(统称叶绿酸)是叶绿素具有重要应用价值的另一类重要的反应。由于叶绿素为多种异构体混合物,因此其水解所得叶绿酸产物也是成分极为复杂的混合物,研究表明,依据不同反应条件(如酸碱度、温度、反应时间、溶剂等)叶绿素的水解得到的都是多种不同成分比例混合的叶绿酸产品,碱性反应条件水解得到含有螯合镁的叶绿酸产品,而酸性反应条件,则水解得脱镁叶绿酸产品。由于成本的原因,商品化叶绿酸产品采用叶绿素碱性水解制备而得。叶绿酸产品中各成分结构差异在于边链及羧基数量各不相同,但都具有二氢卟吩(chlorin)或脱镁叶绿素(phorbin)的母核环,因而易与金属离子结合生成金属螯合物。与叶绿酸的复杂成分一样,其叶绿酸金属螯合物仍然是多种不同成分的混合物(S. Chernomorsky,Variability of the composition of chlorophyllin,Mutation Research, 324 (1994) 177-178),且成分比叶绿素更为复杂。尽管组成的各成分结构均含同样的母核,仅在边链存在差异,但混合态的叶绿酸、各单体叶绿酸成分与其相应的金属螯合物在生物活性方面却表现出较大的差异或具有完全不同的性质, 这些都与叶绿酸成分的复杂性及螯合物结构有关。此外,螯合产物中金属-酸组成比的多变性也是产生性质差异的重要原因,这即与制备条件技术方法有关,也与参与螯合的金属离子价态及离子半径存在一定关联,二价金属离子由于半径较大,其螯合物中金属含量不仅难以达到1 1摩尔比且含量常有较大波动,如叶绿酸铜钠盐及叶绿酸铁钠盐(食品用途)商品,产品质量标注的铜含量和铁含量分别为4-6 %和彡2 %,远低于9. 2 %及8. 2 %的 1 1螯合摩尔比的金属含量。叶绿酸金属螯合物已广泛应用于日用化学工业和食品(A. M. Humphrey, CHLOROPHYLL, Food Chemistry 5(1980)57-67)。重要的大批量商品化产品主要是用作食品调色剂的叶绿酸铜钠盐及叶绿酸铁钠盐(M. Ishidate, Jr, T. Sofuni, K. Yoshikawa, M. Hayashi, T. Nohmi, M. Sawada And A. Matsuoka, Primary Mutagenicity Screening Of Food Additives Currently Used In Japan,Fd Chem. Toxic. Vol. 22,No. 8,pp. 623 ~636, 1984),此外,叶绿酸金属螯合物还作为药物广泛使用于临床。但是,目前叶绿素及其叶绿酸的金属螯合物在农业方面的应用不多见,作为植物生长调节剂的使用研究还未见文献报道。叶绿酸金属螯合物由叶绿酸与金属盐在一定条件下制备而得,先脱除叶绿酸中的螯合镁,再以其他金属所取代而制得(张广明,许德余等,叶绿素降解产物金属络合物的合成及其对6°Co辐射小鼠的放射保护作用,药学学报Acta Pharmaceutica Sinica 1998, 33 (10) 748 754),由于水溶性原因,叶绿酸金属螯合物的非螯合羧基通常被碱化成盐制备成水溶性产品以方便使用。其制备方法已有大量研究报道,如食品调色剂铜叶绿酸钠的合成(JP57177064),猛(III)叶绿酸和铁(III)叶绿酸(V. V. Borovkov,J. M. Lintuluoto and Y. Inoue, Convenient Method for Efficient Iron and Manganese Ion Insertion into Various Porphyrins under Mild Conditions, Synlett 1999 ; 1999 :61-62),食品及药物用途的铁叶绿酸钠的制备(王立娟,钱学仁,竹叶叶绿素铁钠的制备及性质研究,林产化学与工业,2005 (25) 3 89 9 ,具有生物活性的叶绿酸金属衍生物锌叶绿酸(锌叶绿酸 a的合成及初步临床应用)、钴(II)叶绿酸(叶绿素a钴(II)-烟酰胺的合成)、铬(III) 叶绿酸(铬叶绿酸钠的合成及临床试用初探)等,铁叶绿酸钠盐也能够由传统中药蚕沙制备,其优势是价格低、品质好质量稳定。叶绿酸含有多种异构体成分,是组成复杂的混合物产品。市售叶绿酸铜钠盐标明的成分分别含有叶绿酸二酸铜钠盐(二氢卟吩-e4铜钠盐)、叶绿酸三酸铜钠盐(二氢卟吩_e6铜钠盐),同时还含有其他近10种二氢卟吩类结构螯合铜的钠盐成分。不同商品来源的产品,依据工艺技术及原料其混合二氢卟吩成分的比例有所不同(Alan Mortensen, Asger Geppel, HPLC-MS analysis of the green food colorant sodium copper chlorophyl1 in,Innovative Food Science and Emerging Technologies 8(2007)419-425)。氯化叶绿酸铁则由叶绿酸与三氯化铁反应制得,主要含有氯化叶绿酸二酸铁(氯化二氢卟吩_e4合铁)、氯化叶绿酸三酸铁(氯化二氢卟吩_e6合铁)和氯化叶绿酸a单甲酯铁等成分(Y. Nonomura,等,High-performance liquid chromatographic separation of iron (III)chlorophyllin,Journal of Chromatography A,721 (1996) 350-3 ),由市售的氯化叶绿酸铁产品可分离获得这三种单体化合物,而通常称为氯化叶绿酸铁的产品是以这三种单体化合物为主要成分的多种成分混合物。很久以来已经发现,锌、锰、铜、铁等过渡金属是植物生长必须的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有叶绿素及其水解产物的金属衍生物作为植物生长调节剂的应用。

【技术特征摘要】
1.一种含有叶绿素及其水解产物的金属衍生物作为植物生长调节剂的应用。2.根据权利要求1所述的含有叶绿素及其水解产物的金属衍生物作为植物生长调节剂的应用,其特征在于,所述的含有叶绿素及其水解产物的金属衍生物选自叶绿素金属螯合物、叶绿酸金属螯合物及由叶绿酸混合物分离所得单体成分的金属螯合物。3.根据权利要求1所述的含有叶绿素及其水解产物的金属衍生物作为植物生长调节剂的应用,其特征在于,所述的叶绿素是以天然植物为原料提取的具有脱镁叶绿素母环结构的绿色色素。4.根据权利要求2所述的含有叶绿素及其水解产物的金属衍生物作为植物生长调节剂的应用,其特征在于,所述的含有叶绿素及其水解产物的金属衍生物为叶绿酸金属螯合物。5.根据权利要求4所述的含有叶绿素及其水解产物的金属衍生物作为植物生长调节剂的应用,其特征在于,所述的叶绿酸为叶绿素经水解得到的多种二氢卟吩类成分的混合物。6.根据权利要求1所述的含有叶绿素及其水解产物的金属衍生物作为...

【专利技术属性】
技术研发人员:任勇张列峰蒋慧王一凡童敏金佳敏陈黎明王乐天
申请(专利权)人:南京师范大学南京百特生物工程有限公司
类型:发明
国别省市:84

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