JPH0499776A - クロロフィルの抽出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超臨界二酸化炭素を用いて天然物からクロロ
フィルを抽出する方法に関する。

〔従来の技術〕

従来より、光合成を行う重要な生体分子であるクロロフ
ィルは、青緑色素であり、また、動物体内でヘム色素に
転換し得ることなどから１着色料以外に、造血剤、創傷
治療剤、静菌剤、脱臭剤等に用いられている。

このクロロフィルのうち、天然に最も広く分布するのは
クロロフィルａとｂであり、これらを単離するには、従
来、イラクサやホウレンソウなどの植物の葉を有機溶媒
により抽出する方法が採用されている。即ち、まずこれ
らの植物からＮａ、Ｃｏ３あるいは希薄なＮＨ，を含む
アセトンの８０％溶液でクロロフィルａ及びｂを抽出す
る。この抽出液に石油エーテルを加え、アセトンを水で
洗い出す。次に力ロチノールを除くためメタノールで洗
う。最後に石油エーテルを水で洗い、アセトンとメタノ
ールを除去して、クロロフィルを沈殿させる。次いでタ
ルクの層でこし、タルクを石油エーテルで洗ってカロチ
ンを取り去る。更に、二一テルによってクロロフィルを
抽出する。エーテルは無水Ｎａ、Ｓｏ、で乾燥させクロ
ロフィルを石油エーテルで沈殿させる。次いで、少量の
ピリジンに溶かし、石油エーテルで薄めたクロロフィル
を粉末のスクロースあるいはポリエチレンカラムでクロ
マトグラフィーによって分離する。このカラムを０．５
％のインプロパツールを含むペンタンで展開する。結晶
状のクロロフィルａは、エーテル溶液に水を加えること
によって採取し、真空中で溶媒を除くものである。

従って、従来のクロロフィルの単離はこのように工程が
複雑で手間を要するものである。また、有機溶媒を用い
て抽出したクロロフィルはガンの危険性が指摘されてお
り、この点にも問題がある。

これに対して、近年超臨界流体を用いた抽圧技術が知ら
れている。

この超臨界流体による抽出は、物質固有の臨界点（臨界
温度及び臨界圧力）を超えた超臨界領域の通常流体と呼
ばれるものを用いるもので、この流体は界面の無い気体
とも液体ともいえない単一な相であり、高密度（液体の
それに近い）で、粘度は気体の数倍程度、拡散係数は液
体の１００倍程度といわれ、物質移動が速く、従って分
離が容易となり、しかも超臨界状態では等密度線が密集
し、わずかな温度や圧力の変化で密度を大きくすること
ができる。

従って、超臨界抽出法は次に示すような優れた特徴を有
する。

（１）高圧であるが、低温で処理できるため、熱的変性
が避けられ、高品質の製品が得られる。

（２）温度に加えて圧力を操作因子とすることができ、
操作条件にフレキシビリティがある。

（３）高揮発性流体を溶剤として使うため、製品の残存
溶剤量をゼロとすることができる。

（４）人体の安全や環境上の問題を全く引き起こさない
二酸化炭素を有効に使える。

（５）超臨界流体の優れた移動性から、不揮発物質や固
体原料の効率よい抽出ができる。

以上の特徴を有しているため、超臨界抽出法は、食品、
生薬、天然香料などから熱劣化しやすい成分を抽出・分
離するに適し、また、その採用により従来の複雑な抽出
工程を大幅に短縮し、コストダウンが図れることが期待
される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、本発明者が超臨界流体抽出法に通常使用される
二酸化炭素で天然物からクロロフィルの抽出を試みたと
ころ、後述する実験で示したように、二酸化炭素のみで
はクロロフィルを全く抽出できないことが判明した。

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、天然物から超
臨界流体抽出法を用いてクロロフィルを抽出し得る方法
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明者は上記
目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、有機溶媒の
存在下でクロロフィルを含有する天然物と超臨界状態の
二酸化炭素とを接触させることにより、又はクロロフィ
ルを含有する天然物からクロロフィルを有機溶媒に溶出
し、この溶出クロロフィルを含む有機溶媒と超臨界状態
の二酸化炭素とを接触させることにより、あるいはクロ
ロフィルを含有する天然物からクロロフィルを油脂に溶
出し、このクロロフィルを含む油脂と超臨界状態の二酸
化炭素とを接触させることにより超臨界抽出法を用いて
、天然物からクロロフィルを抽出することに成功したも
ので、しかも油脂を用いた場合にはクロロフィルａが選
択的に抽出できるなど、特異的な選択性を示すことを見
い出し、本発明をなすに至ったものである。

従って、本発明は、有機溶媒の存在下でクロロフィルを
含有する天然物と超臨界状態の二酸化炭素とを接触させ
、又はクロロフィルを含有する天然物からクロロフィル
を有機溶媒に溶出し、この溶出クロロフィルを含む有機
溶媒と超臨界状態の二酸化炭素とを接触させてフロロフ
ィルを抽出することを特徴とするクロロフィルの抽出方
法、及びクロロフィルを含有する天然物からクロロフィ
ルを油脂に溶出し、この溶出クロロフィルを含む油脂と
超臨界状態の二酸化炭素とを接触させてクロロフィルを
抽出することを特徴とするクロロフィルの抽出方法を提
供する。

以下、本発明について更に詳しく説明する。

本発明のクロロフィルの抽出法の対象となる天然物は、
クロロフィルを含むものであればいずれのものも使用で
き、特に制限されないが、−射的には蚕糞、コンフリー
、ホウレン草、クロレラ等が使用され、また、クレソン
乾燥粉末を好適に用いることができる。

本発明のクロロフィルの抽出法は、あらかじめ天然物を
有機溶媒で湿らせるなど有機溶媒を含浸させた天然物又
は有機溶媒を混合した天然物を使用するか、あるいはク
ロロフィルを含有する天然物からクロロフィルを有機溶
媒に溶出し、この溶出クロロフィルを含む有機溶媒を使
用する。

ここで、有機溶媒としては、例えばアルコール、ベンゼ
ン、クロロホルム、エーテル、アセトン等が挙げられ、
これらの１種を単独で又は２種以上を併用して用いるこ
とができる。なお、これらの有機溶媒で天然物を湿らせ
る方法としては、天然物を有機溶媒中に浸して引き上げ
たり、あるいはスプレー等で有機溶媒を天然物に吹き付
けたりする方法を採用することができる。この場合、有
機溶媒の使用量は天然物１００重量部に対し５００〜１
０００重量部程度とすることが好適である。

また有機溶媒でクロロフィルを溶出する方法としては通
常の有機溶媒を用いる抽出法を採用することができる。

この有機溶媒を用いる方法によればクロロフィルａとｂ
の混合物を抽出できるが、溶媒の種類によってはａとｂ
の比が変化し、例えばエタノールを用いるとアセトンを
用いるよりもｂの比が高くなるなど、選択性に違いがみ
られる。

本発明のクロロフィルの抽圧方法においては、更にクロ
ロフィルを含有する天然物からクロロフィルを油脂に溶
出し、この溶出クロロフィルを含む油脂を使用すること
ができる。

ここで、油脂としては超臨界状態の二酸化炭素の抽出温
度で液状のものを使用できる。具体的にはショートニン
グオイル、サラダオイル等の食用油などを挙げることが
でき、天然物がらクロロフィルを溶出し得るものであれ
ばいずれのものも使用可能である。

なお、天然物から油脂を用いてクロロフィルを溶出する
方法としては、例えば油脂と天然物とを混合、撹拌した
後、濾過あるいは静置して上澄み液を採るなど通常の油
脂を用いる抽出法を採用することができる。この油脂中
のクロロフィルの含有量は特に制限されないが、効率の
点から一般に高い濃度であることが好ましい。

本発明のクロロフィルの抽出法は超臨界状態の二酸化炭
素を用いるが、ここで、二酸化炭素の超臨界状態は、第
１図に示した二酸化炭素の状態図において斜線で示した
部分であり、具体的には臨界濃度Ｔｃ＝３０４．２に以
上でかつ臨界圧力Ｐｃ＝７．３８ＭＰａ以上、好ましく
は温度３２３〜３３３°Ｋ、圧力９．５〜１０．５ＭＰ
ａの範囲の超臨界二酸化炭素を用いることが好適である
。

なお、二酸化炭素の臨界密度Ｐｃは４６６ｋｇ／ｍ３で
あり、第２図に二酸化炭素の温度・圧力・密度の関係を
示す。

また、超臨界状態の二酸化炭素を天然物もしくは有機溶
媒又は油脂に接触させる方法としは公知の抽出方法を採
用することができ、特に制限されないが、例えば第３図
に示すように抽出槽１で超臨界状態の二酸化炭素と抽出
対象物を接触させた後、抽出相（超臨界流体十溶質）を
分離槽２で低温下において減圧・膨張させ、それらを分
離し、溶質を分離槽２下部から取りだし流体は圧縮機３
を通り、抽出槽１に戻す圧力変化法を好適に採用するこ
とができる（なお、第２図において４は膨張弁である。

）また、第４図に示すように温度変化法を採用し、抽出
槽１からの抽出相を熱交換器５を通して昇温し、流体と
溶質を分離槽２で分離し、下部より溶質を取り出し、流
体は熱交換器６及び圧縮機３を通して冷却、圧縮した後
、抽出槽１に戻して抽出を行う方法を採用することもで
きる。更に、吸着法を採用し、第５図に示すように抽出
槽１からの抽出相をその溶質のみを吸着する吸着剤を入
れた吸着分離槽７を通して流体から溶質を分離し、流体
を圧縮機３で圧縮した後、抽出槽１ヘリサイクルする方
法でも抽出を行うことができる。

上述のように抽出された抽出物は更に常法に従ってクロ
ロフィルを単離することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のクロロフィルの抽出法に
よれば、超臨界状態の二酸化炭素を用いて天然物からク
ロロフィルを効果的に抽出することができる。

以下、実施例、比較例を示し１本発明を具体的に示すが
、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。

ここで、本例で使用した超臨界抽出装置は、第６図の通
りであり、これを説明すると、図中８はＣ○、ボンベ、
９はクールポンプ（ＴＡＩＴＥＣ製ＣＰ−８０型）、１
０は送液ポンプ（ＭＩＬＴＯＮＲＯＹ製　ｃｏｎｓｔａ
ＭｅｔｒｉｃＩＩＩ）　、１１は超臨界クロマトグラフ
（電気化学計器株式会社（ＤＫＫ）製ＬＳＡ−１型超臨
界クロマトグラフ）であり、このクロマトグラフ１１内
には熱交換カラム１２、容量２ｃｍ３のセル１３が配設
されている。また１４はＵＶ検検器器Ｗａｔｅｒｓ！ｌ
９９０Ｊフォトダイオードアレイ検出器）、１５はコン
ピューター（ＥＰＳＯＮｌｉｊＰＣ−２８６Ｘ）、１６
はフラクションコレクタ（ＤＫＫ製のＬＳＡ−Ｆ）であ
る。

この装置を用いて抽出処理及び抽出相中のクロロフィル
の分析を行う場合は、ＣＯ２ボンベ８からの二酸化炭素
ガスをクールポンプ９で液体に冷却し、送液ポンプ１０
で超臨界クロマトグラフ１１に送入する。送入された液
体二酸化炭素を熱交換カラム１２により所定温度に加熱
して超臨界状態とした後、セル１３に送り、セル１３内
の抽出対象物と接触させ、抽出を行う。抽出物を含む二
酸化炭素（抽出相）を超臨界クロマトグラフ１１からフ
ラクションコレクタ１６に送り、二酸化炭素をガス化し
て抽出物をフラクションコレクタに採取する。採取して
いる間、コックにより抽出相の一部をＵＶ検出器１４に
送り、吸光度を測定し、この測定値をコンピューター１
５により処理して３次元図及び等高線図を作製した。

この場合、クールポンプ９は０℃に設定して、送液ポン
プ１０の流量は２．００ｍ１２／ｍｉｎに設定し、超臨
界クロマトグラフ１１の恒温槽の温度は５５°Ｃに設定
した。二酸化炭素は熱交換カラム１２を通過させるため
５５．０℃になっている。

なお、二酸化炭素の圧力は１０ＭＰａである。また、フ
ラクションコレクタの出口温度を１００．３℃に設定し
た。試料の量は、セルの容量は２ｃｍ’であるが、これ
はＵＶ検出器１４の濃度上限が決まっているので、この
上限を考慮して決定したものである。以上のようにして
全ての分析条件が整った後、まずＵＶ検出器１４を測定
状態にし、２０秒後にセルに二酸化炭素を流すことによ
り抽出、分析を行った。

〔比較例１〕 二酸化炭素のみによるクロロフィルの抽出を試みた。

クレソン粉末子さじ３ばいをろ紙に包みこれをセルに入
れ、二酸化炭素を流した。その結果、ＵＶ検出器には何
もピークは現れず、何もフラグジョンコレクタに採取で
きなかった。また、ろ紙に包まれたクレソン粉末にも何
も変化は見られず、以上のことから単に二酸化炭素を流
しただけではクロロフィルの抽出が行われないことが認
められた。

〔実施例１〕 クレソン粉末子さし３ぽいをろ紙に包み、これをアセト
ンで十分に湿らせ、次いでセルに入れ、二酸化炭素を４
分間流した。その結果、ＵＶ検出器にクロロフィルのピ
ークが現れた。その３次元図を第７図に、等高線図を第
８図に示す。

また、ろ紙に包まれたクレソン粉末は緑色から色が抜け
てねずみ色に変化していた。

〔実施例２〕 実施例１と同様の操作で、エタノールでクレソン粉末を
十分に湿らせ５同様に二酸化炭素を３．５分間流した。

その結果、ＵＶ検出器にクロロフィルのピークが現れた
。その３次元図を第９図に、等高線図を第１０図に示す
。これらのピークの形はアセトンを用いた場合と違って
おり、クロロフィルｂの割合がアセトンを用いた場合よ
りも高くなっていることが認められる。

また、クレソン粉末の色はアセトンと同様に変化してい
た。

〔比較例２〕 実施例１と同様にクレソン粉末小さじ３ぽいをろ紙に包
み、これを液化させたショートニングオイルで十分に湿
らせ、次いでセルに入れ、二酸化炭素を流した。その結
果、ＵＶ検出器にはピークが現れず、フラクションコレ
クタには、白いままのショートニングオイルが搾取され
ただけだった。

また、ろ紙に包まれたクレソン粉末は、ショートニング
オイルが多少混ざっていたが、色の変化は見られなかっ
た。

従って、アセトン、エタノールと同様に処理してショー
トニングオイルを湿らせるだけではクロロフィルが抽出
できないことが認められた。

〔実施例３〕 液化させたレヨートニングオイル５ｍｆｌにクレソン粉
末を１ｇ混ぜ、１分間よく撹拌した後、上澄み液をセル
に入れ、二酸化炭素を流した。その結果、フラクション
コレクタには緑色のショートニングオイルが搾取された
。そのＵＶ吸収曲線図を第１１図に示すが、図示の通り
クロロフィルａのピークが確認された。

〔実施例４〕 実施例３と同様に、サラダオイル５ｍＱとクレソン粉末
１ｇを１分間撹拌した後、その上澄み液をセルに入れ、
二酸化炭素を流した。その結果、フラクションコレクタ
には緑色のサラダオイルが搾取された。そのＵＶ吸収の
３次元図を第１２図に、等高線図を第１３図に示す。こ
れからクロロフィルａのピークが確認された。

〔比較例３〕 実施例１と同様の方法でソルビタンモノラウレートでク
レソン粉末を湿らせ、二酸化炭素を流した。その結果、
クロロフィルと認められるピークは確認できなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は二酸化炭素の状態図、第２図は二酸化炭素の温
度−圧力−密度関係を示すグラフ、第３図、第４図、第
５図はそれぞれ圧力変化法、温度変化法、吸着法による
超臨界流体抽出法を示す工程図、第６図は実施例で使用
した実験装置を示す工程図、第７図はアセトンを用いた
ときの抽出時間に対する吸光度の変化を示す３次元図、
第８図は第７図の等高線図、第９図はエタノールを用い
たときの抽出時間に対する吸光度の変化を示す３次元図
、第１０図は第９図の等高線図、第１１図はショートニ
ングオイルを用いたときの吸収曲線。 第１２図はサラダオイルを用いたときの抽出時間に対す
る吸光度の変化を示す３次元図、第１３図は第１２図の
等高線図である。 １・・・抽出槽、２・・・分離槽、３・・・圧縮機、４
・・・膨張弁、５・・・熱交換器、６・・・熱交換器、
７・・・吸着分離槽、８・・・ＣＯ２ポンベ、９・・・
クールポンプ、１０・・・送液ポンプ、１１・・・超臨
界クロマトグラフ、 １２・・・熱交換カラム、１３・・・セル、１４・・・
ＵＶ検出器、１５・・・コンピュータ１６・・・フラク
ションコレクタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、有機溶媒の存在下でクロロフィルを含有する天然物
   と超臨界状態の二酸化炭素とを接触させて、又はクロロ
   フィルを含有する天然物からクロロフィルを有機溶媒に
   溶出し、この溶出クロロフィルを含む有機溶媒と超臨界
   状態の二酸化炭素とを接触させてクロロフィルを抽出す
   ることを特徴とするクロロフィルの抽出方法。 ２、クロロフィルを含有する天然物からクロロフィルを
   油脂に溶出し、この溶出クロロフィルを含む油脂と超臨
   界状態の二酸化炭素とを接触させてクロロフィルを抽出
   することを特徴とするクロロフィルの抽出方法。