本发明涉及烟草衍生物,尤其涉及一种制取咖啡酸的方法及咖啡酸。
背景技术:
1、烟草中含有多种药食功能的成分或前体物,在食品和医药领域均具有极高的应用价值,如常见的烟碱、茄尼醇、绿原酸和芦丁。但目前烟草行业对除这些有效成分以外的低丰度组分如咖啡酸等开发力度还远远不够,烟草剩料的综合利用率还比较低。
2、咖啡酸被广泛应用于化妆品、食品医药等行业,具有广泛的市场需求。此外,咖啡酸具有一定的抗病毒、杀菌消炎、预防心脑血管疾病、改善糖尿病、吸收紫外线等药理活性,且低浓度的咖啡酸兼具升高白血球浓度、缩短血凝时间的作用。同时,咖啡酸也是合成咖啡酸类衍生物的重要前体化合物,因为以咖啡酸为前体经过一系列合成反应可以生产多种具有高附加值的产物如东莨菪亭(scopoletin)和咖啡酸苯乙酯(caffeic acid phenethylester)。咖啡酸苯乙酯含有o-二羟基(儿茶酚)苯基结构,具有清除自由基、抗肿瘤、抑制炎症反应、免疫调节、抗氧化等独特的生理活性,在食品、医药行业以及其他领域均具有广阔的应用前景。咖啡酸苯乙酯作为蜂胶提取物的主要活性成分,已经成为近年新药研发的热点,结合咖啡酸自身及其衍生物日益重要的药物活性和工业附加值,作为重要化合物的前体物及原料药,近年来备受关注,咖啡酸成为当前研究的焦点之一。
3、咖啡酸是重要的医药前体、医药产品和化工原料,目前咖啡酸主要来源于化学合成和从植物中提取制备。但化学合成方法存在生产成本高、副产物多、有毒性等缺点。众多中草药植物中含有天然的咖啡酸,从天然产物中提取咖啡酸具有毒性低,药用价值高等特点。但植物中天然咖啡酸含量普遍较低,且现有技术中天然产物直接提取方法均不够成熟,容易导致所得产物产量极低,给后续分离带来极大难度。烟草中咖啡酸含量远胜于绝大部分植物,但鲜有看到从烟草中提取咖啡酸的报道。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的是提供一种制取咖啡酸的方法及咖啡酸,通过对烟草剩料进行再加工制取高含量的咖啡酸,既实现烟草废料的资源化利用,又为低成本制取咖啡酸提供了新原料和新途径。
2、本发明通过以下技术手段解决上述技术问题:
3、一种制取咖啡酸的方法,所述方法是通过将烟叶粉末制备成混合溶液后,再通过加入强碱溶液水解制备得到咖啡酸。
4、根据上述技术手段,通过先将剩料烟叶处理成烟叶粉末,再通过加入强碱溶液水解,得到含咖啡酸的溶液,再通过萃取,能够得到咖啡酸,既实现烟草废料的资源化利用,又为低成本制取咖啡酸提供了新原料和新途径。
5、作为优选的,在加入所述强碱溶液过程中,同步加入抗氧化剂和螯合剂。
6、根据上述技术手段,通过同步加入抗氧化剂和螯合剂以及强碱溶液,在抗氧化剂和螯合剂的保护下,不仅能够制取得到高含量的咖啡酸,还能够在不影响其他活性成分(如茄尼醇、烟碱和芦丁)前提下,获取更高含量的另一种高应用价值的阿魏酸,为烟草剩料低活性组分高值化利用开发提供物质基础。
7、作为优选的,在加入所述强碱溶液之前,先对烟叶粉末制备成的混合溶液进行提取,得到提取液,在提取液中加入抗氧化剂和螯合剂,混合均匀后,加入强碱溶液。
8、根据上述技术手段,通过先对烟叶粉末进行提取,提取后再加入抗氧化剂和螯合剂,避免提取液中的成分氧化变质,再加入强碱溶液进行水解,能够得到高含量的咖啡酸,既实现烟草废料的资源化利用,又为低成本制取咖啡酸提供了新原料和新途径。
9、作为优选的,所述螯合剂为edta、glda中的一种或几种组合。
10、进一步优选的,螯合剂为edta。
11、作为优选的,所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种混合。
12、进一步优选的,强碱为氢氧化钠。
13、作为优选的,所述抗氧化剂为抗坏血酸、抗坏血酸钠和抗坏血酸钾中的一种或多种组合。
14、进一步优选的,抗氧化剂为抗坏血酸。
15、根据上述技术手段,通过edta和抗坏血酸作为保护剂,能够在制取咖啡酸时,对溶液进行保护,从而能够在强碱的作用下,水解得到更高含量的咖啡酸。
16、作为优选的,所述方法包括以下步骤:
17、s1.将剩料烟叶烘干、粉碎、过筛,得到烟叶粉末;
18、s2.将烟叶粉末置于离心管中,同时加入抗氧化剂、螯合剂和强碱和乙醇的混合水溶液,水解,水解后,加入盐酸调节ph为2-3,萃取、分离,得到咖啡酸。
19、根据上述技术手段,通过先将剩料烟叶处理得到烟叶粉末,有利于烟叶中咖啡酸等物质的制取,再通过提取与水解同步进行,不仅能够制取得到高含量的咖啡酸,还能够在不影响其他活性成分(如茄尼醇、烟碱和芦丁)前提下,获取更高含量的另一种高应用价值的阿魏酸。
20、作为优选的,所述方法包括以下步骤:
21、s10.将剩料烟叶烘干、粉碎、过筛,得到烟叶粉末;
22、s20.将烟叶粉末置于离心管中,加入乙醇水溶液,室温下涡旋震荡,再于40-80℃的条件下,水浴超声,反应结束后,离心,取上清液;
23、s30.在上清液中加入抗氧化剂和螯合剂,混合均匀,再加入强碱溶液水解,水解结束后,加入盐酸调节ph为2-3,萃取、分离,得到咖啡酸。
24、根据上述技术手段,通过先在烟叶粉末中加入乙醇水溶液,再进行水浴加热超声,离心,得到上清液,即先对烟叶粉末进行提取,提取后在抗氧化剂和螯合剂的保护下,通过强碱溶液进行水解,能够得到高含量的咖啡酸,并在酸性条件下进行萃取和分离,避免咖啡酸自氧化。
25、作为优选的,所述强碱溶液的浓度为0.5-6mol/l。
26、根据上述技术手段,通过控制加入的强碱溶液的浓度,能起到一定的抗氧化保护,使烟叶粉末中较多绿原酸水解生成咖啡酸,且避免绿原酸未完全水解,造成咖啡酸量减少。
27、本申请还公开了一种咖啡酸,所述咖啡酸采用上述所述的制取咖啡酸的方法制备得到。
28、采用上述方案的本申请,至少具有如下有益效果:
29、1.本方案通过以剩料烟草为原料,在抗氧化剂和螯合剂的作用下,通过强碱水解,能够得到高含量的咖啡酸,既实现烟草废料的资源化利用,又为低成本制取咖啡酸提供了新原料和新途径;
30、2.本方案通过先将剩料烟叶制备成粉末状,再通过同步加入抗氧化剂、螯合剂和强碱的乙醇水溶液,使提取与碱水解同步进行,不仅能够制取得到高含量的咖啡酸,还能够在不影响其他活性成分(如茄尼醇、烟碱和芦丁)前提下,获取更高含量的另一种高应用价值的阿魏酸,为烟草剩料低活性组分高值化利用开发提供物质基础;
31、3.本方案通过先对剩料烟叶制备成的粉末进行提取,再向提取液中加入抗氧化剂、螯合剂和强碱溶液,使提取和碱水解分步进行,能够制取得到高含量的咖啡酸,且咖啡酸的含量与提取与碱水解同步进行得到的量相近,为咖啡酸从剩料烟叶中的提取增添了新的途径,提高了烟草剩料的利用率。
1.一种制取咖啡酸的方法,其特征在于,所述方法是通过将烟叶粉末制备成混合溶液后,再通过加入强碱溶液水解制备得到咖啡酸。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在加入所述强碱溶液过程中,同步加入抗氧化剂和螯合剂。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在加入所述强碱溶液之前,先对烟叶粉末制备成的混合溶液进行提取,得到提取液,在提取液中加入抗氧化剂和螯合剂,混合均匀后,加入强碱溶液。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述螯合剂为edta、glda中的一种或几种组合。
5.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种混合。
6.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述抗氧化剂为抗坏血酸、抗坏血酸钠和抗坏血酸钾中的一种或多种组合。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
8.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述强碱溶液的浓度为0.5-6mol/l。
10.一种咖啡酸,其特征在于,所述咖啡酸采用1-9任一项所述的制取咖啡酸的方法制备得到。