一种同时提取并分离烟草绿原酸、茄尼醇、生物碱、芸香苷的方法
【专利摘要】本发明涉及一种同时提取并分离烟草绿原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的方法，其步骤包括：步骤一、同时提取：将烟草原料粉碎，温度40～50℃，超声频率45KHz，料液比10：1条件下，用80%乙醇提取一次，抽滤或离心后，残渣再分别用80%、95%的乙醇各提取一次；三次提取液合并，获得烟草绿原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的粗提液，烟草绿原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的提取率均达100%；步骤二、分离：分离茄尼醇；分离绿原酸、芸香苷；分离烟碱。本发明实现了烟草绿原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的同时高效提取，提取率均达到100%，通过简单的步骤将四者有效分离，提高烟草资源利用率的同时操作简单，节约有机溶剂，减少能耗。
【专利说明】一种同时提取并分离烟草绿原酸、茄尼醇、生物碱、芸香苷 的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种烟草功能成分的综合提取及分离技术，尤其涉及一种同时提取并 分离烟草绿原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的方法。
【背景技术】
[0002] 烟草的药用价值在我国历代本草和中医药文献中均有论述，现代分析化学已经证 明了烟草中富含多种生物活性功能成分。烟草是最丰富的植物茄尼醇（1-4%)资源；烟草叶 片绿原酸（0. 2-5. 4%)含量与金银花相当；烟草芸香苷(芦丁，最高达2%)含量与苦荞主要功 能成分相当；烟草中的烟碱及其相关的物质非常有希望作为将来治疗阿尔茨海默氏病的候 选药物。烟碱农药是一种传统的高效低毒"绿色农药"。烟草中还含有蛋白质、氨基酸、苹 果酸、多糖等有益活性成分。我国烟草资源丰富，适应性广，种植成本低，同时，卷烟行业大 量的废次烟叶也为烟草功能成分开发利用提供了丰富的原料来源。
[0003] 目前，国内外对烟草茄尼醇、烟碱及蛋白质的提取、纯化技术研究较多，尤其是茄 尼醇、烟碱，其提取纯化技术已得到广泛开发和利用，烟草绿原酸的提取和利用也开始受到 关注。但目前对于烟草功能成分的研究和利用主要以单一功能成分的提取利用技术为主， 不同功能成分的综合提取技术虽然开始受到关注，主要是茄尼醇和烟碱的综合提取技术， 烟草多种活性物质的综合提取技术研究还报道较少，江南大学艾心灵等研究报道了以95% 乙醇超声波辅助同时提取烟草茄尼醇、绿原酸、生物碱的技术，提取率分别为82%、94%、95%， 三种物质尤其是茄尼醇的提取效率较低，且试验所需的提取温度高达80°C，试验能耗较高。
[0004] 可见，当前的技术多是单项或某几项提取，而且提取工艺不够理想或提取率不高， 目前有关烟草同时高效提取绿原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的综合提取，并实现茄尼醇、绿原 酸、芸香苷、烟碱有效分离且操作简单，节约溶剂，减少能耗的技术还未见报道。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种同时提取并分离烟草绿 原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的方法。该方法将烟草四种功能物质同时高效提取出来，并实 现烟草茄尼醇、绿原酸、芸香苷、烟碱有效分离，不仅提高了烟草资源的利用率，而且操作简 单，节约溶剂，减少能耗。
[0006] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种同时提取并分离烟草绿原 酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的方法，其步骤包括： 步骤一、同时提取：将烟草原料粉碎后，设定提取温度40?50°C，超声频率45 KHz，料 液比10 :1条件下，首先用80%乙醇提取一次，抽滤或离心后，残渣再分别用80%、95%的乙醇 各提取一次；三次提取液合并，获得烟草绿原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的粗提液，烟草绿原 酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的提取率均达100% ; 步骤二、分离： 分离茄尼醇：提取液减压浓缩，沉淀，过滤后得茄尼醇沉淀物，茄尼醇沉淀物用乙醇溶 解，氢氧化钠皂化后，用石油醚或正己烷萃取，萃取液浓缩，获得烟草茄尼醇粗品； 分离绿原酸、芸香苷：向过滤掉茄尼醇沉淀物的提取液中加入1%的壳聚糖溶液絮凝除 杂，过滤，调滤液pH值至2,室温放置过夜，过滤得芸香苷沉淀物，将芸香苷沉淀物用热水 溶解、结晶，获芸香苷粗品；过滤芸香苷沉淀物后的滤液通过大孔吸附树脂，洗脱液洗脱，浓 缩，犾绿原fe粗品； 或过滤掉茄尼醇沉淀物的提取液调pH至酸性，加入乙酸乙酯为萃取剂，萃取液合并， 浓缩，获得烟草绿原酸粗品；萃取绿原酸后的水相，室温放置过夜，过滤得芸香苷沉淀物，将 芸香苷沉淀物用热水溶解、结晶，获芸香苷粗品； 分离烟碱：将分离茄尼醇、绿原酸、芸香苷后的提取液，在碱性条件下，应用石油醚或正 己烷萃取烟碱，再通过反萃取，获得烟碱粗品。
[0007] 进一步的，所述步骤一的提取时间为20min。
[0008] 进一步的，所述步骤二中分离茄尼醇：将步骤一中获得的提取液50°C减压浓缩， 至无醇味，回收乙醇，浓缩液冷却后迅速过滤，过滤后得茄尼醇沉淀物；茄尼醇沉淀物以 20-40%乙醇溶液洗涤后，用无水乙醇溶解，加入30%氢氧化钠溶液，在40-50°C超声条件下 皂化40min，皂化完成后，加入去离子水，正己烷萃取3次，萃取液合并，浓缩，获得茄尼醇粗 品。
[0009] 进一步的，所述步骤二中分离烟碱：将分离茄尼醇、绿原酸、芸香苷后的提取液调 pH值至13,用正己烷萃取5次，正己烷与水相的比例为1 :1，再用20-30%硫酸水溶液进行 反萃取，浓缩获40%硫酸烟碱溶液。
[0010] 本发明的有益效果是：实现了烟草绿原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的同时高效提取， 绿原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的提取率均达到100%，并通过简单的液液分配、沉淀或大孔树 脂吸附方法，进一步将茄尼醇、芸香苷、绿原酸、烟碱有效分离，该方法不仅提高烟草资源的 利用率，而且操作简单，节约有机溶剂，减少能耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
[0012] 图1为本发明实施例1的工艺流程图； 图2为本发明实施例2的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0013] 实施例1 如图1所示的一种同时提取并分离烟草绿原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的方法，其步骤 包括： 一、烟草绿原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的同时提取 称取粉碎后的烟草粉末样品500g，在料液比1:10,超声频率45 KHz，提取温度40? 50°C，首先用80%的乙醇提取一次，残渣再分别用80%、95%的乙醇各提取一次，提取20min ; 所得提取液合并，获得烟草绿原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的提取液，四种成分的提取率均达 100%。
[0014] 二、烟草绿原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的分离 1、分尚爺尼醇 步骤一中获得的提取液50°C减压浓缩，至无醇味，回收乙醇，浓缩液冷却后迅速过滤， 茄尼醇保留在沉淀中，绿原酸、芸香苷、烟碱保留在滤液中；沉淀以20-40%乙醇溶液洗涤 后，用无水乙醇溶解，加入30%氢氧化钠溶液，在40-50°C超声条件下皂化40min，皂化完成 后，加入去离子水，然后用正己烷萃取3次，萃取液合并，浓缩，获得茄尼醇粗品，茄尼醇粗 品通过柱层析、制备色谱、结晶等方法精制，获得茄尼醇纯品。
[0015] 2、分离绿原酸、芸香苷 将分离茄尼醇后的滤液调pH至2. 0,用乙酸乙酯萃取5次，乙酸乙酯与水相的比例为 1:1，95%以上绿原酸以及17%芸香苷转移至乙酸乙酯中，烟碱及83%的芸香苷保留在水相 中。合并酯相，浓缩，获得绿原酸(含少量芸香苷）粗品。绿原酸粗品用热水溶解，冷却后析 出芸香苷，将绿原酸和芸香苷分离。绿原酸水溶液再通过树脂吸附纯化、结晶等方法精制， 获得绿原酸纯品。
[0016] 萃取绿原酸后的水相室温放置过夜,过滤。70%的芸香苷存在于沉淀中，另有30% 的芸香苷及烟碱保留在滤液中。沉淀物用冷水洗涤后，乙醇溶解、结晶，为溶液A。滤液过 LS305大孔吸附树脂，芸香苷被大孔树脂吸附，烟碱随提取液流出。用水洗涤吸附在大孔树 脂中的极性杂质，用60%乙醇洗脱吸附在大孔树脂中的芸香苷，收集洗脱液，为溶液B，将溶 液A与B混合，浓缩，结晶，获得芸香苷粗品。芸香苷粗品反复结晶后，获得芸香苷纯品。
[0017] 3、分离烟碱： 将分离绿原酸、芸香苷后的提取液调pH值至13,用正己烷萃取5次，正己烷与水相的比 例为1 :1，再用20-30%硫酸水溶液进行反萃取,浓缩获40%硫酸烟碱溶液。40%硫酸烟碱溶 液进一步精制后可获得烟喊纯品。
[0018] 实施例2 如图2所示，与实施例1不同之处在于： 二、烟草绿原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的分离 1、分尚爺尼醇 提取液50°C减压浓缩，至无醇味，回收乙醇。浓缩液冷却后迅速过滤，茄尼醇保留在 沉淀中，绿原酸、芸香苷、烟碱保留在滤液中。沉淀以20-40%乙醇溶液洗涤后，用无水乙醇 溶解，加入30%氢氧化钠溶液，在40-50°C超声条件下皂化40min，皂化完成后，加入去离子 水，然后用石油醚萃取3次，萃取液合并，浓缩，获得茄尼醇粗品。茄尼醇粗品通过柱层析、 制备色谱、结晶等方法精制，获得茄尼醇纯品。
[0019] 2、分离芸香苷、绿原酸 分离茄尼醇后的提取液，加入1%壳聚糖溶液，50°C絮凝除杂，滤液调pH至2. 0,室温放 置过夜，过滤。70%的芸香苷存在于沉淀中，另有30%芸香苷及全部绿原酸、烟碱保留在滤液 中；芸香苷沉淀物用冷水洗涤，热水溶解、结晶后，获芸香苷粗品。芸香苷粗品反复结晶后， 获得芸香苷纯品。
[0020] 分离芸香苷后的提取液过LS305大孔吸附树脂，绿原酸及上述步骤未沉淀的芸香 苷被大孔树脂吸附，烟碱随提取液流出。用水洗涤吸附在大孔树脂中的极性杂质，用60%乙 醇洗脱，收集洗脱液，浓缩，获绿原酸粗品(含少量芸香苷)。绿原酸粗品用热水溶解，冷却后 析出芸香苷，将绿原酸和芸香苷分离。绿原酸粗品再通过树脂吸附纯化、结晶等方法精制， 获得绿原酸纯品。
[0021] 3、分离烟碱： 将分离芸香苷、绿原酸后的提取液调pH值至13,用正己烷萃取（1 :1)5次，再用20-30% 硫酸水溶液进行反萃取、浓缩，获40%硫酸烟碱溶液。40%硫酸烟碱溶液进一步精制后可获 得烟碱纯品。
[0022] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性 的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变， 修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种同时提取并分离烟草绿原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的方法，其步骤包括： 步骤一、同时提取：将烟草原料粉碎后，设定提取温度40-50°C，超声频率45 KHz，料液 比10 :1条件下，首先用80%乙醇提取一次，抽滤或离心后，残渣再分别用80%、95%的乙醇各 提取一次；三次提取液合并，获得烟草绿原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的粗提液，烟草绿原酸、 茄尼醇、烟碱、芸香苷的提取率均达100% ; 步骤二、分尚： 分离茄尼醇：提取液减压浓缩，沉淀，过滤后得茄尼醇沉淀物，茄尼醇沉淀物用乙醇溶 解，氢氧化钠皂化后，用石油醚或正己烷萃取，萃取液浓缩，获得烟草茄尼醇粗品； 分离绿原酸、芸香苷：向过滤掉茄尼醇沉淀物的提取液中加入1%的壳聚糖溶液絮凝除 杂，过滤，调滤液pH值至2,室温放置过夜，过滤得芸香苷沉淀物，将芸香苷沉淀物用热水 溶解、结晶，获芸香苷粗品；过滤芸香苷沉淀物后的滤液通过大孔吸附树脂，洗脱液洗脱，浓 缩，犾绿原fe粗品； 或过滤掉茄尼醇沉淀物的提取液调pH至酸性，加入乙酸乙酯为萃取剂，萃取液合并， 浓缩，获得烟草绿原酸粗品；萃取绿原酸后的水相，室温放置过夜，过滤得芸香苷沉淀物，将 芸香苷沉淀物用热水溶解、结晶，获芸香苷粗品； 分离烟碱：将分离茄尼醇、绿原酸、芸香苷后的提取液，在碱性条件下，应用石油醚或正 己烷萃取烟碱，再通过反萃取，获得烟碱粗品。
2. 根据权利要求1所述的同时提取并分离烟草绿原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的方法， 其特征在于：所述步骤一的提取时间为20min。
3. 根据权利要求1所述的同时提取并分离烟草绿原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的方法， 其特征在于：所述步骤二中分离茄尼醇：将步骤一中获得的提取液50°C减压浓缩，至无醇 味，回收乙醇，浓缩液冷却后迅速过滤，过滤后得茄尼醇沉淀物；茄尼醇沉淀物以20-40% 乙醇溶液洗涤后，用无水乙醇溶解，加入30%氢氧化钠溶液，在40-50°C超声条件下皂化 40min，皂化完成后，加入去离子水，然后正己烷萃取3次，萃取液合并，浓缩，获得茄尼醇粗 品。
4. 根据权利要求1所述的同时提取并分离烟草绿原酸、茄尼醇、烟碱、芸香苷的方法， 其特征在于：所述步骤二中分离烟碱：将分离茄尼醇、绿原酸、芸香苷后的提取液调pH值至 13,用正己烷萃取5次，正己烷与水相的比例为1 :1，再用20-30%硫酸水溶液进行反萃取， 浓缩获40%硫酸烟碱溶液。
【文档编号】C07C67/48GK104086425SQ201410368309
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】杜咏梅, 张怀宝, 李晓芹, 张忠锋, 侯小东, 付秋娟, 王爱华 申请人:中国农业科学院烟草研究所