专利名称：烟草作为制备绿原酸原料的应用及用烟草制备绿原酸的方法
技术领域：
本发明涉及一种烟草的新用途，尤其是一种以烟草作为原料在制备绿原酸中的应用及用烟草制备绿原酸的方法。
背景技术：
目前废弃烟叶及其下脚料是卷烟生产中产生的大宗副产品，其组成成分与完整烟叶基本相同，富含各种极具生产应用价值的成分。浸提残渣再用作微生物肥料的载体或有机肥基质，可以做到物尽其用。
因此，合理开发利用烟叶下脚料这一丰富的副产品资源，使之变废为宝，将会产生巨大的经济效益、社会效益与环境效益。
烟草中含有绿原酸、芸香苷等多种酚类物质，绿原酸和是烟草中最丰富的多酚类物质。烟草中酚类物质的含量与烟叶品质和芳香吸味是一致的，即等级好的烟叶中绿原酸和芸香苷的含量较高。绿原酸对烟气的香味和烟叶的颜色有重要影响。然而，不同来源、不同等级、不同调制方法的烟草样品中绿原酸的含量有很大差别，这极大地影响着成品烟的质量。烟草中的绿原酸有很重要的价值。但至今未见到将烟草为原料应用于提取绿原酸的任何报道。
目前制备绿原酸所用原料为金银花、杜仲叶、牛蒡叶等受资源限制的物料，因此原料成本较高。
现有技术提取绿原酸的工艺如下原料采用金银花、杜仲叶、牛蒡叶等，用pH2-3的有机溶剂分次回流提取原料3小时；每次提取后抽滤，合并滤液，滤液减压浓缩，回收乙醇，得粗提物；然后，将粗提物过聚酰胺柱，用水及甲醇洗脱，洗脱液经浓缩、精制，得绿原酸纯品，制备工艺浸提效率低、成本高。
发明内容
为了克服现有烟草开发利用的局限性，本发明提供烟草的一种新用途。
为了克服现有制备绿原酸工艺浸提效率低、成本高的不足，本发明提供了一种新的绿原酸制备方法，有效地解决了现有技术存在的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是烟草作为制备绿原酸原料的应用。
本发明技术方案中所说的烟草，包括烟叶、烟茎、烟草废料，本发明推荐选用烟草废料，具体可以是但不限于废弃烟叶、烟叶下脚料、霉变烟叶、烟末等，最好是提取过烟碱或茄尼醇或烟草精油等其他物质的烟草残渣。
将上述所说的烟草作为原料制备绿原酸的具体方法包括以下过程微波或超声波方法处理下用pH≤10的有机溶剂对原料进行浸提，经固液分离后所得液体即为粗制绿原酸产品。根据对产品品质的不同需要，还可将绿原酸粗产品按常规方法进一步浓缩得到浓度较高的绿原酸产品，更好的技术方案是粗制绿原酸或浓缩的绿原酸都可再经分离纯化得到精制的绿原酸产品，所说的分离纯化技术是常规的。
用微波或超声波方法预处理原料后，再用有机溶剂浸提，也能产生较好的效果。
本发明制备方法中所说的有机溶剂为乙醇水溶液、丙酮水溶液、甲醇或乙酸乙酯等其他有机溶剂，优选乙醇水溶液、丙酮水溶液，其中按体积比推荐乙醇或丙酮∶水＝1∶10至10∶1，优选1∶5至5∶1，最好为1∶2；有机溶剂最好是丙酮水溶液；本发明制备方法中原料与有机溶剂的固液比以重量计推荐为1∶4至1∶20，优选1∶6至1∶12，最好为1∶9；在微波或超声波作用下浸提的时间推荐10秒至6小时，优选60秒至3小时，最好为90秒至1小时。
本发明的有机溶剂的pH值推荐用酸或碱调节为pH≤10，优选pH≤7，最好是pH1-6。
将烟草作为原料制备绿原酸，除采用本发明公开的制备方法外，也可采用现有技术进行制备。
本发明所公开的绿原酸的制备工艺，同样也适用于除烟草以外的其它原料，如金银花、杜仲叶、牛蒡叶等。
本发明的有益效果是将烟草作为制备绿原酸的原料，降低了绿原酸的生产成本；特别是对烟草废料的开发利用变废为宝，能产生良好的经济效益、社会效益与环境效益。
本发明制备绿原酸的工艺，使用超声波或微波辅助的方法提高了绿原酸的浸提效率。
图1是绿原酸标准品的HPLC图，用传统的乙醇回流提取方法得到提取液的HPLC分析见图2，据标准品谱图(图1)可知，在5.6min左右出现的峰为绿原酸峰。另外在3.8min，4.2min，4.9min，8.9min和9.9min时还出现明显的其他峰，由此可见抽提液中除绿原酸外还有其他物质，说明乙醇的浸提物质种类范围较宽，浸提液中成份种类较多。高效液相色谱法的5.6min左右出现的绿原酸峰是绿原酸单组份的量。用乙醇作浸提溶剂会萃取较多量的其它多酚物质，这对浸提液总体作为抑菌剂使用可能更为有利；但在以制备绿原酸为目的时，多量其它物质(杂质)的存在将对产品的产率和纯度产生不利影响。
丙酮和水混合溶剂经超声波浸提所得的浸提液用HPLC法测定，结果如图3所示。图中除绿原酸主峰外，其他峰较少，峰面积也较小，因此浸提液中绿原酸的相对含量较高。与图2的乙醇溶液浸提法相比，用丙酮溶液浸提处理得到的绿原酸峰为主峰(图3中mAU接近3000)，杂峰少，因此绿原酸的量较多，浸提液相对较纯，这有利于后续分离的进行，可减少分离工序，降低生产成本。
丙酮水溶液用微波处理抽提得到的浸提液用HPLC测定结果如图4所示，微波处理后体系的温度较高(接近沸腾)，处理时间不长，绿原酸浸出较多，成份相对较纯，因而用烟草进行绿原酸浸提时，微波处理法也是行之有效的。
图1是绿原酸标准品HPLC图；图2是乙醇回流提取方法得到提取液的HPLC图；图3是丙酮水溶液超声波处理浸提液的HPLC图；图4是丙酮水溶液微波处理浸提液的HPLC图；具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1浸提处理与分析HPLC测定的分离柱采用lichrospher C18硅胶柱(5.0μm，4.6mmi.d.×250cm)，柱箱温度30℃；流动相磷酸缓冲液(0.4％)∶乙腈＝4∶1的混合液，流速0.7ml/min；检测波长327nm。将绿原酸标准溶液(2mg/ml)进样，得到图1的HPLC图；各处理样品浸提液经滤膜精密过滤后，进行HPLC测定的操作与标准溶液相同。
称取10g烟末，加入90ml 95％乙醇，78℃水浴回流浸提2小时，所分离的浸提液用HPLC分析，结果如图2所示；称取10g烟末，加入90ml丙酮和水(1∶2)的混合溶剂中，25℃下超声波处理15分钟(min)，所分离的浸提液用HPLC分析，结果如图3所示；称取10g烟末，加入90ml丙酮和水(1∶2)的混合溶剂中，微波处理90秒(s)，所分离的浸提液用HPLC分析，结果如图4所示。
实施例2将提取过烟碱或茄尼醇的烟草残渣按固液比1∶9(w/w)加入pH＝10、丙酮∶水＝1∶2(w/w)的丙酮水溶液中，在微波作用下浸提90秒，固液分离后，得到粗制绿原酸产品。
实施例3将霉变烟末按固液比1∶4(w/w)加入pH＝7，丙酮∶水＝1∶10(w/w)的丙酮水溶液中，在微波作用下浸提10秒，固液分离后，减压浓缩得到30％(w/w)的绿原酸产品。
实施例4将烟叶按固液比1∶20(w/w)加入pH＝6、乙醇∶水＝1∶5(w/w)的乙醇水溶液中，在微波作用下浸提3小时，固液分离后，浓缩，分离纯化得精制绿原酸产品。
实施例5将提取过烟碱或茄尼醇的烟草残渣按固液比1∶6(w/w)加入pH＝5、丙酮∶水＝5∶1(w/w)的丙酮水溶液中，在超声波作用下浸提60秒，固液分离后，粗提物过聚酰胺柱，用水及甲醇洗脱，洗脱液经浓缩、精制，得绿原酸产品。
实施例6将烟茎按固液比1∶12(w/w)加入pH＝3、乙醇∶水＝10∶1(w/w)的乙醇水溶液中，在微波作用下浸提6小时，固液分离后，粗提物过离子交换柱，用水及甲醇洗脱，洗脱液经浓缩回收溶剂得绿原酸产品。
实施例7将提取过烟草精油的烟草残渣按固液比1∶2(w/w)加入pH＝9、乙醇∶水＝3∶2(w/w)的乙醇水溶液中，在微波作用下浸提30秒至60分钟，固液分离后，粗提物过聚酰胺柱，用水及甲醇洗脱，洗脱液经浓缩、回收溶剂得绿原酸产品。
实施例8将提取过烟碱或茄尼醇的烟草残渣按固液比1∶25(w/w)加入pH1、乙醇∶水＝15∶1(w/w)的乙醇水溶液中，在微波作用下浸提8秒，固液分离后，粗提物过聚酰胺柱，用水及甲醇洗脱，洗脱液经浓缩、精制，得绿原酸产品。
实施例9将提取过烟碱或茄尼醇的烟草残渣按固液比1∶12(w/w)加入pH0.5、丙酮∶水＝1∶15(w/w)的丙酮水溶液中，在超声波作用下浸提7小时，固液分离后，粗提物过聚酰胺柱，用水及甲醇洗脱，洗脱液经浓缩、精制，得绿原酸产品。
实施例10与实施例2基本相同，不同之处在于有机溶剂为甲醇。
实施例11与实施例2基本相同，不同之处在于有机溶剂为乙酸乙酯。
实施例12将烟叶(末)用Et2O冷浸2h，过滤得到去油脂烟叶，用普通回流的方法，将脱脂后的烟叶用95％EtOH提取24h，重复2次，合并提取液，静置过夜，过滤得液体。往该液体中不断加入40％碱性Pb(OAC)2溶液，并加入适量KOAC，至溶液不再与Pb2+产生沉淀为止，静置至悬浮小颗粒全部沉积.抽滤，得泥土状固体。将所得固体溶解干5％H2SO4溶液中，控制溶液酸度在pH＝3左右，过滤得滤液。用EtOAC萃取滤液数次，合并萃取液，用无水MgSO4干燥过夜，过滤，然后减压蒸馏，浓缩制得浸膏。将所得浸膏置于数支离心管中，用适量50度至60度温水溶解粗产品.室温冷却，有粉末状固体析出，然后在冰浴中冷却至无沉淀析出为止。将上层溶液吸出置干另一离心管中，离心倾出溶液，合并沉淀，重结晶二次，干燥，得到绿原酸类物质。
实施例13用pH2-3的有机溶剂分次回流提取烟末3小时；每次提取后抽滤，合并滤液，滤液经减压浓缩，回收乙醇，得粗提物；然后，将粗提物过聚酰胺柱，用水及甲醇洗脱，洗脱液经浓缩、精制，得绿原酸纯品。
实施例14将提取过烟碱或茄尼醇的烟草残渣按固液比1∶2(w/w)加入pH3、丙酮∶水＝1∶2(w/w)的丙酮水溶液中，用微波或超声波预处理90秒，按固液比1∶7(w/w)加入pH＝3、丙酮∶水＝1∶2(w/w)的丙酮水溶液浸提，固液分离后，粗提物过聚酰胺柱，用水及甲醇洗脱，洗脱液经浓缩、精制，得绿原酸产品。
权利要求
1.烟草作为制备绿原酸的原料的应用。
2.根据权利要求1所述的烟草作为制备绿原酸的原料的应用，其特征在于其中的烟草是烟草废料。
3.根据权利要求2所述的烟草作为制备绿原酸的原料的应用，其特征在于其中的烟草废料是已提取过烟碱或茄尼醇或其他物质的烟草残渣。
4.一种用烟草为原料制备绿原酸的方法包括如下过程微波或超声波方法处理下用pH≤10的有机溶剂对原料进行浸提，经固液分离后所得液体即为粗制绿原酸产品。
5.根据权利要求4所述的用烟草为原料制备绿原酸的方法，其特征在于所得粗制绿原酸经浓缩制得浓缩绿原酸产品。
6.根据权利要求5所述的用烟草为原料制备绿原酸的方法，其特征在于浓缩产品经分离纯化得到精制绿原酸。
7.根据权利要求4-6之一所述的用烟草为原料制备绿原酸的方法，其特征在于其中的有机溶剂是乙醇或丙酮的水溶液。
8.根据权利要求6所述的用烟草为原料制备绿原酸的方法，其特征在于将烟草按固液比1∶4至于1∶20(w/w)加入到丙酮或乙醇∶水＝1∶10-10∶1(w/w)、pH≤10的溶液中，在微波或超声波作用下浸提10秒至6小时，经固液分离后浓缩，分离纯化得绿原酸产品。
9.根据权利要求8所述的用烟草为原料制备绿原酸的方法，其特征在于将烟草按固液比1∶6至于1∶12(w/w)加入到丙酮或乙醇∶水＝1∶5-5∶1(w/w)、pH≤7的溶液中，在微波或超声波作用下浸提60秒至3小时，经固液分离后浓缩，分离纯化得绿原酸产品。
10.据权利要求9所述的用烟草为原料制备绿原酸的方法，其特征在于将烟草按固液比1∶9(w/w)加入到丙酮∶水＝1∶2(w/w)、pH1-6的溶液中，在微波作用下浸提90秒至60分钟，经固液分离后浓缩，分离纯化得绿原酸产品。
全文摘要
本发明公开了一种烟草的新用途及用烟草制备绿原酸的方法。本发明的技术方案是烟草作为制备绿原酸原料的应用。将烟草作为原料制备绿原酸的方法包括以下过程微波或超声波方法处理下用有机溶剂对原料进行浸提，经固液分离后所得液体即为粗制绿原酸产品。根据对产品品质的不同需要，还可将绿原酸粗产品进一步浓缩得到浓度较高的绿原酸产品，还可再经分离纯化得到精制的绿原酸产品。本发明的有益效果是，将烟草作为制备绿原酸的原料，降低了绿原酸的生产成本；特别是对烟草废料的开发利用变废为宝，能产生巨大的经济效益和良好的社会效益与环境效益。本发明用烟草制备绿原酸的工艺提高了浸提效率、降低了成本。
文档编号C07C69/00GK1634853SQ200410065240
公开日2005年7月6日 申请日期2004年11月4日 优先权日2004年11月4日
发明者陈育如, 李雪梅, 骆跃军 申请人:南京师范大学