废弃烟叶中烟碱与茄尼醇的提取与纯化

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第36卷第2期
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文章编号:1000—2243(2008)02—0308一05
废弃烟叶中烟碱与茄尼醇的提取与纯化
胡海潮,孟春,李锋,郭养浩
(福州大学化学化工学院,福建福州350002)
重).
2·2·2 烟碱的离子交换树脂富集条件的优化 选用732阳离子交换树脂进行烟碱的富集纯化,732
树脂的装柱量为70 mL(书1.6 cm x 35 cm).以上述的烟 碱提取液(烟碱浓度1.56 g/L,pHI.76)为上柱液,控制 流速25 mL/h,分步收集流出液,考察烟碱的动态吸附特 性(图1).在上样量为3.50 L时,检测到烟碱流出,随 着上样量的增加,烟碱漏出量加大,至上样量为4.3l L
关键词:烟碱;茄尼醇;废烟叶;提取;纯化
中图分类号:TQ420.6
文献标识码:A
Extraction and purification of solanesol and nicotine from discarded tobacco leaf
HU Hai—chao,MENG Chun,LI Feng,GUO Yang—hao (College of Chemistry and Chemical Engineering,Fuzhou University,Fuzhou,Fujian 35002,China) Abstract:A new technology of isolation and purification of nicotine and solanesol from discarded to. bacco leaf iS proposed.After extraction of nicotine from the discarded tobacco leaf from Longyan.Fu— jian,we call acquire pure nicotine by means of ion—exchange、steam stripping distillation、petroleum ether extraction and vacuum evaporation.The purlty and yield reached 98.2%and 80.2%respective. 1y.The waste tobacco was collected and then used to extract solanes01.The crude solanesol was purl. fled by sequential operations:saponification、column chromatography、crystallization and freeze—dr. ying.Solanesol was achieved with me purity of 95.8%and the yield of 83.4%. Keywords:nicotine;solanesol;discarded tobacco leaf;extraction;purification
纯度.采用乙醇为稀释剂,加入NaOH,使其终浓度为5%,在60℃条件下皂化3 h.经过皂化,茄尼醇的 量增加15%一20%.
2.3.3茄尼醇的HZ一802大孔树脂柱层析条件的优化
选用HZ一802大孑L树脂取代常规的硅胶柱,进行茄尼醇的纯化.HZ一802树脂的装柱量为80 mL
(书1.6 em x40 cm).以粗品茄尼醇的甲醇溶液作为上柱液.采用甲醇与丙酮梯度洗脱的办法逐级去除水溶
性和醇溶性杂质,进而纯化茄尼醇.
以甲醇为一洗脱剂,分别选用丙酮、甲醇10%+丙酮90%、甲醇30%+丙酮70%、甲醇50%+丙酮
50%、水5%+丙酮95%、水10%+丙酮90%的溶液与之进行梯度洗脱.实验结果表明,选择用水10%
+丙酮90%的溶液进行梯度洗脱时,其洗脱效果良好.洗脱曲线见图4,茄尼醇约在3—4倍床层体积开
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福州大学学报(自然科学版)
2.2.3烟碱的汽提蒸馏 汽提蒸馏不仅可以去除色素,还可以去除其
它可溶性杂质.在蒸馏之前,需向洗脱液中加入 适量强碱溶液(调pHl3以上),以保证蒸馏过程 中烟碱始终以分子状态存在.采用鞣酸显色法快 速判定蒸馏结束时间,若蒸出液遇鞣酸无明显白
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收稿日期:2007—09—05 作者简介:胡海潮(1982一),男,硕士研究生;通讯联系人:郭养浩,教授.
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第2期
胡海潮,等:废弃烟叶中烟碱与茄尼醇的提取与纯化
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2)烟碱的分析方法.采用鞣酸显色法进行烟碱的定性分析.采用液相色谱法进行烟碱的定量分析 (HPLC SHIMADZU,色谱柱Nova—Pak C18 3.9 mm x 150 mm,流动相磷酸氢二钠缓冲液(pH3.8,三乙胺 含量为0.2%):甲醇=95:5,检测波长259 z蚰)川.
时,提取液中茄尼醇浓度小于检测极限. 烟碱与茄尼醇的含量测定数据见表1.本
实验所用废烟叶原料的含水量为8.1%,烟碱
与茄尼醇的含量分别为3.34%与1.23%. 2.2烟碱的提取与纯化
2.2.1烟碱提取条件的优化
烟碱为强极性碱性物质,可采用水为溶剂进行提取.利用硫酸水溶液进行烟碱提取,有利于提高烟碱
取同一批废烟叶10 g,加入100 mL丙酮,
表1烟碱与茄尼醇的含量测定【10 g废烟叶)
在50℃条件下提取5 h.重复提取4次.2次提Tab.1 Determination of content of solanesol and
取,茄尼醇提取率达到94.3%.第4次提取
nicotine(10 g discarded tobacco leaves)
点样样占}l从芹副右依次为丙酮相提液、石油醚粗提液、皂化液 梯度洗脱300、450、600、675、750、925、900、975、l 050、 l 125、1 200、l 275、1350min时取样液、茄尼醇标准品
2实验结果与讨论
2.1废烟叶中烟碱与茄尼醇的含量测定
取废烟叶10 g,用200 mL含0.5%硫酸的新鲜硫酸水溶液,在30℃条件下提取3 h.重复提取4次.第
1次提取,烟碱提取率可达95.2%.提取2次废烟叶中烟碱提取率达到99.9%.第3次提取时,所得烟碱
量小于1 mg,可认为提取2次废烟叶中烟碱已经被基本提尽.
提取率.对影响烟碱提取率的主要目素(提取液中硫酸用量、提取温度、提取时间、液固比及提取次数)进 行了优化研究.经优化的提取条件为:硫酸用量0.5%,30℃,提取时间2 h,液固比20:1,提取次数1次.
在该条件下重复实验3次,烟叶烟碱的平均提取率为94.与%,提取物中烟碱含量约为10%一12%(干

3)茄尼醇的分析方法¨】.采用薄层色谱法进行茄尼醇的定性和半定量分析(展开剂:石油醚:乙酸乙 酯=4:1).采用液相色谱法进行茄尼醇的定量分析(HPLC SHIMADZU,色谱柱Nova—Pak C18 3.9 turn× 150 mill。流动相:甲醇:乙腈=95:5,检测波长210 rim).

极性物质,易溶于正己烷、石油醚、丙酮等有机溶剂,难溶于水.采用正己烷、石油醚与丙酮进行茄尼醇
的提取实验,选择合适的有机溶剂.实验结果表明,在液固比相同及其他相同提取条件下,以丙酮为提取
溶剂时,茄尼醇的提取率最高,达到87.6%,正己烷次之,提取率为81.5%,石油醚最低,提取率为 48.4%.丙酮对茄尼醇的提取率高且价格便宜,因此选择以丙酮为提取溶剂.
HPC分析表明,烟碱产品具有高纯度.
2.3茄尼醇的提取与纯化
2.3.1茄尼醇的提取
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图3..烟碱产品的HPLC分析图谱
Fig.3 The.HPLC atlas of nicotine product
茄尼醇是一种不饱和的聚异戊二烯醇,为弱
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时,流出液组成等于进料液组成,此时732树脂已经达
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到饱和状态.在该操作条件下,烟碱漏出点的上样量为 77.7 ms(烟碱)/mE(树脂),饱和吸附量为81.2 mg(烟 碱)/mL(树脂).
选用氨水溶液作为洗脱液,考察3%与6%氨水对烟
图1 烟碱在732阳离子交换柱的动态吸附曲线
Fig.1
The dynamic adsorption Cllrve of nicotine in cation exchange column of 732
碱的洗脱效果,见图2.以氨水作为洗脱液的洗脱效果良好.采用6%氨水洗脱,洗脱液流量为15 mL时,
烟碱即被洗出,烟碱洗脱峰形较为集中;而采用3%氨水进行洗脱时,烟碱较慢被洗出,且烟碱洗脱峰形
我国是烟草生产大国,每年都有一定数量的低等级烟叶不能用于卷烟生产.茄尼醇和烟碱是烟叶中的重 要活性物质。高纯度的烟碱可用作保健香烟、戒烟膏、治疗关节痛和肌肉痉挛的外用药的原料,同时还可用 于生产烟碱农药….茄尼醇是一种重要的药用中间体拉J,用于合成辅酶Qm(治疗心脏病的药物)、维生素 l(2、抗癌增效剂SDB等.已见报道的有关文献大多为烟碱∞·刮和茄尼醇悼’钊的单独提取工艺路线,传统的烟 碱与茄尼醇提取与纯化的过程中使用了大量有机溶剂.本工作研发一种新型的从废烟叶中提取纯化烟碱与 茄尼醇的综合技术,并对纯化技术进行了优化.
摘要:提供一种新型的从废弃烟叶中综合提取纯化烟碱与茄尼醇的技术路线.以福建龙岩产废烟叶为原料,先
提取烟碱,经离子交换、汽提蒸馏、石油醚萃取、真空溶剂回收等步骤处理,可获得纯度98.2%的烟碱,收率