天然植物萃取液在卷煙中科學(xué)應(yīng)用

1、 天然植物在卷煙中的應(yīng)用 天然植物在卷煙中的應(yīng)用非常廣泛，也是多年來煙草行業(yè)研究中的重要課題。概括起來其應(yīng)用主要集中在兩大方面：作為香精香料等添加劑，作為改善吸味的方法發(fā)揮天然植物的保健成效和降低卷煙的毒害作用1天然植物在卷煙中的應(yīng)用-主要集中在兩個方面：一.作為香精香料添加劑等 精油- 香紫蘇油、亞洲薄荷油、 香檸檬油、八角茴香油、 小茴香油、肉桂皮油、 薰衣草油、丁香油、 檀香木油、香葉油、 玫瑰油、沒藥油等2 浸膏和油樹脂-巖薔薇浸膏、吐魯浸膏、 春黃菊浸膏 、甘草浸膏、 無花果浸膏、梅子浸膏、 香莢蘭豆浸膏、菊苣浸膏 大棗浸膏、秘魯香膏酊劑- 棗酊、香莢蘭酊、甘草酊、 山楂酊、獨活酊、

2、葫蘆巴酊、 白芷酊3 天然植物在卷煙中的應(yīng)用- 主要集中在兩個方面：二.具有一定的保健成效如清咽潤喉、止咳祛痰等。以一定的劑量添加到煙絲中去，保持卷煙原有的風(fēng)味，發(fā)揮植物的保健作用，能有效降低吸煙引起的咳嗽、氣喘、痰壅等不適現(xiàn)象。同時可減少煙氣中的有害成分其中代表性卷煙： 五葉神、紅金龍、金圣、中南海 4 功能性植物萃取液選用的植物：草珊瑚 -Herba Sarcandrae 野菊花 -Flos Chrysanthemi Indici 金銀花 -Flos Lonicerae補骨脂 -Semen Psoraleae蒲公英 -Herba Taraxaci5草珊瑚化學(xué)成分：黃酮、香豆素、內(nèi)酯、有機酸

3、、揮發(fā)油等其中香豆素類成分異嗪皮啶等為抗菌消炎有效成分6野菊花化學(xué)成分：揮發(fā)油、萜類、黃酮、多糖等其中揮發(fā)油和總黃酮類成分為抑菌、抗病毒作用的有效成分7金銀花化學(xué)成分：總黃酮、揮發(fā)油、有機酸、皂甙、環(huán)烯醚萜等其中綠原酸和黃酮類成分為抑菌消炎的有效成分8補骨脂化學(xué)成分：揮發(fā)油、單萜類、黃酮和香豆素類等其中補骨脂素和異補骨脂素類總香豆素成分為抗菌、抗氧化和平喘的有效成分9蒲公英化學(xué)成分：蒲公英甾醇、蒲公英素、揮發(fā)油、菊糖、膽堿、胡蘿卜素等其中蒲公英甾醇類、揮發(fā)油為抗菌消炎的有效成分10 功能性植物萃取液中所選植物的共同特點：為常用的全草或花類果實植物，且是藥食兩用的天然植物，平安無毒富含揮發(fā)油、甙

4、類成分，這類成分活性較強，易發(fā)揮天然植物的保健作用這些植物所屬的科與煙草所屬的茄科親緣關(guān)系較近，精制后的有效成分能與煙草本身的氣味很好地結(jié)合起來，在一定劑量下不影響卷煙的吸味，甚至可起到增香作用，增加甜潤感11 篩選功能性植物的原那么：首先要有相應(yīng)的止咳、潤喉、平喘之類的保健成效不能影響卷煙的吸味、香氣要能與煙草香料很好地揉合在一起平安低毒，最好是藥食兩用的天然植物12先進的萃取工藝CO2超臨界萃取13 萃取工藝特點說明：采取先進的生物酶萃取工藝，防止高溫破壞有效成分，最大限度地保存植物中的活性成分采用當(dāng)今世界先進的CO2超臨界萃取工藝，全面純化和保存揮發(fā)油中的活性香氣成分采用水提酒沉法去掉大

5、量的無效成分，使萃取液更加精制純化選用硅膠、大孔樹脂等從粗提物中別離出有效組分14 功能性植物萃取液的平安性評價：急性毒性試驗慢性毒性實驗(包括體征、血液學(xué)、血液生化指標(biāo)、臟器肺、肝、腎等損害細胞學(xué)試驗細胞存活試驗、細胞氧化實驗、細胞膜損傷等鼠傷寒沙門氏菌回復(fù)突變試驗Ames致癌實驗生殖毒性實驗免疫功能實驗 小鼠骨髓多染紅細胞微核試驗15萃取液：小鼠經(jīng)口灌胃的LD50為21.5 g/kg急性毒性試驗經(jīng)口附：中藥毒性分級指標(biāo)大毒中毒小毒用量較大時死亡死亡不易死亡LD50灌胃（小鼠）5 g/kg515g/kg1650 g/kg有效量與中毒量距離十分接近較遠很遠成人一次服用中毒量3 g312 g13

6、20 g中毒潛伏期30 min16慢性毒性實驗結(jié)論:吸煙慢性暴露對小鼠健康有影響，而雄性小鼠對吸煙的敏感性高于雌性小鼠。 小鼠適量吸煙的慢性毒性反響輕于較低和高劑量吸煙暴露小鼠，通常認為吸煙越少健康危害越小的觀點值得重新認識, 但停止吸煙后，較低劑量吸煙暴露小鼠的恢復(fù)情況好于較高劑量包括適量吸煙暴露小鼠。與同品質(zhì)對照煙比較，加功能性植物萃取液的卷煙對小鼠慢性吸煙暴露的毒性反響明顯減輕，且停止吸煙后的恢復(fù)情況，也明顯好于對照煙，提示功能性植物 萃取液可有效降低卷煙危害。 17 細胞毒性實驗加功能性植物萃取液卷煙誘發(fā)SHE和BEAS-2B細胞增殖的半數(shù)致死劑量分別是對照煙的1.7倍和4倍。BEAS

7、-2B細胞對空白煙的敏感性約是SHE細胞的11.5倍；而對加功能性植物萃取液卷煙的敏感性僅為SHE細胞的4.5倍：提示：加功能性植物萃取液卷卷煙煙氣中能被P450酶活化的有害物質(zhì)降低18致突變性試驗Ames試驗 50-5000 g /皿的萃取液，有無S9時，TA98、TA100、TA97、TA102菌株的回變菌落數(shù)，均不超過自發(fā)回變數(shù)的2倍，且沒有劑量反響關(guān)系，說明萃取液無細胞致突變性 19 骨髓微核率檢測 應(yīng)用液： 2g/kg、4 g/kg和10 g/kg經(jīng)口灌胃染毒，檢測骨髓微核發(fā)生率，并計數(shù)5000個細胞中PCE/RBC的比例，結(jié)果說明，雌雄小鼠樣品各劑量組與溶劑對照組微核發(fā)生率無顯著差

8、異，PCE/RBC之比值在正常范圍1.521.67之間。說明萃取液對小鼠骨髓細胞無致微核作用。 20加功能性植物 萃取液卷煙的保健成效評價：止咳作用實驗-氨水致小鼠咳嗽 實驗平喘作用實驗-延長乙酰膽堿和組胺 刺激的喘息性抽搐潛伏期實驗 祛痰作用實驗-小鼠氣管段酚紅排 泌量實驗21減少氨水刺激小鼠致咳反響止咳組別 用法 咳嗽次數(shù)(次) P 值對照煙3支/d14.71.6 加功能性植物萃取液卷煙1支/d14.01.7 0.05 2支/d13.22.4 0.053支/d12.32.2 0.05 復(fù)方甘草合劑20ml/kg/d9.11.7 0.05 2支/d45.29.8 0.053支/d50.611

9、.0 0.05 陽性對照藥102.719.4 0.05 2支/d0.630.045 0.053支/d0.670.065 0.05 淑芬氏劑 20ml/kg/d0.980.18 0.001 24降低卷煙有害成分的研究苯并a芘含量的測定 ：GC/MSSIM 法亞硝胺含量的測定 ： GC/TEA 法自由基含量的測定： 自旋標(biāo)記ESR波譜法25降低卷煙有害成分的研究結(jié)果：項目 結(jié)果空白樣煙試驗樣煙（加萃取液）降低率（%）苯并a芘含量 (ng/支）11.899.7019%亞硝胺含量(TSNA :mg/10支)0.200.1430%自由基含量（x1014自旋數(shù)/支）7.375.1929.6%26有效成分轉(zhuǎn)

10、移率的分析 使用玻璃纖維濾片收集卷煙主流煙氣中的天然植物的有效成分，濾片中的有效成分用適宜的溶劑萃取出來，并對有效成分用HPLC法分析測定。結(jié)果功能性植物萃取液有效成分以總香豆素計的含量為：煙絲18.55g/支，煙氣5.22g/支有效成分轉(zhuǎn)移率達28.14%.良好的有效成分轉(zhuǎn)移輸送量和吸收為功能性植物萃取液降低吸煙所致不良反響提供了物質(zhì)根底。27加料： 卷煙加料是一個重要環(huán)節(jié)，不同的料液對改善煙絲品質(zhì)有不同的效果。加料的目的主要是改善卷煙吸味與柔和性。通過改善煙葉的吸味特征，以使煙氣更協(xié)調(diào)，增強卷煙成分的香氣，補償因采用通風(fēng)稀釋等降焦技術(shù)而帶來的香氣損失。要解決卷煙料液與植物萃取液的諧調(diào)性問題

11、，為此選用糖、酸、醇以及清甜稍帶花香香氣的單體作底料，通過感官評吸，確定料液的施加量。一般為2-3%。 28香精確實定： 選用木甜香、帶微藥草香、揮發(fā)性小的單體香料，以襯托煙香和協(xié)調(diào)藥香，解決低焦油卷煙因采用通風(fēng)稀釋技術(shù)所帶來的前幾口煙氣偏淡的問題，并通過感官評吸選擇確定所用香精的配方構(gòu)成和所選香精的施加量 。一般為1-3 。29協(xié)調(diào)性研究： 天然植物大多有特殊的藥草氣味，這種藥草氣味會干擾卷煙的煙香、吃味。且植物一般有澀口、滯舌等不適感，參加卷煙后，同樣會給口感帶來一定的負面影響，在使用時經(jīng)科學(xué)處理，以不掩蓋卷煙本身的香氣為準(zhǔn)，與煙味相諧調(diào)，使吃味純粹、醇和柔順、芳香微露、余味舒適，參加的植

12、物萃取液與香、料以及煙葉配方相輔相成，到達藥香、煙香、香料香三香合一。 30 功能性植物萃取液在卷煙中減害技術(shù)的整體檢測顯著地抑制煙氣中苯并a芘的致突變作用對亞硝胺合成有明顯阻斷作用，顯著地抑制煙氣中煙草特異亞硝胺(TSNA)的致癌作用對吸煙引起的呼吸道損傷有顯著的修復(fù)作用31 功能性植物萃取液在卷煙中減害技術(shù)的整體檢測有效減輕吸煙所致的咳嗽、氣喘、痰壅阻塞、喉嚨不暢等不良反響對吸煙引起的血液流變性影響有明顯的改變作用在高于應(yīng)用濃度1000倍時，動物和體外細胞試驗均未觀察到毒性作用32加功能性植物萃取液 卷煙的生物學(xué)評價：自由基水平減少20以上。小鼠的急慢性毒性反響明顯減輕。顯著抑制香煙凝聚物

13、所致姐妹染色體交換和骨髓微核發(fā)生率。卷煙煙氣誘發(fā)的細胞氧化、細胞膜損傷、染色體基因突變和細胞轉(zhuǎn)化作用明顯降低。對動物細胞(SHE)的毒性降低了1.7倍，對人支氣管細胞(BEAS-2B)的細胞毒性降低了4倍。33加功能性植物萃取液 卷煙的生物學(xué)評價：使細胞的存活率(接種效率)增加了1倍，誘發(fā)細胞轉(zhuǎn)化率明顯減輕。細胞膜的損傷明顯減輕。誘發(fā)細胞產(chǎn)生ROS的水平明顯降低。動物存活時間顯著延長，吸煙所致動物肺部組織病理改變明顯減弱。34結(jié)論：功能性植物萃取液為無毒或低毒制劑，應(yīng)用于卷煙是平安的功能性植物萃取液對卷煙煙氣中某些有害成分的合成有明顯阻斷或抑制作用，用于降低卷煙危害是可行的添加功能性植物萃取液的卷煙，煙氣分析、毒理學(xué)評價、以及功能性試驗結(jié)果說明，與同品質(zhì)空白煙比較，危害性明顯降低，證明應(yīng)用功能性植物萃取液降低卷煙危害性是有效的功能性植物萃取液可明顯降低卷煙危害，提高卷煙平安性35研究展望：功能性植物萃取液