功能性植物萃取液在卷烟中的应用

1、功能性植物萃取液功能性植物萃取液 在卷烟中的应用在卷烟中的应用 广东神农烟科技术有限公司 2004年12月 4/21/20211 天然植物在卷烟中的应用天然植物在卷烟中的应用 天然植物在卷烟中的应用非常广泛，天然植物在卷烟中的应用非常广泛， 也是多年来烟草行业研究中的重要课题。也是多年来烟草行业研究中的重要课题。 概括起来其应用主要集中在两大方面：概括起来其应用主要集中在两大方面： 2 天然植物在卷烟中的应用天然植物在卷烟中的应用- 主要集中在两个方面：主要集中在两个方面： 一一. .作为香精香料添加剂等作为香精香料添加剂等 精油精油- 香紫苏油、亚洲薄荷油、香紫苏油、亚洲薄荷油、 香柠檬油、

2、八角茴香油、香柠檬油、八角茴香油、 小茴香油、肉桂皮油、小茴香油、肉桂皮油、 薰衣草油、丁香油、薰衣草油、丁香油、 檀香木油、香叶油、檀香木油、香叶油、 玫瑰油、没药油等玫瑰油、没药油等 3 浸膏和油树脂浸膏和油树脂-岩蔷薇浸膏、吐鲁浸膏、岩蔷薇浸膏、吐鲁浸膏、 春黄菊浸膏春黄菊浸膏 、甘草浸膏、甘草浸膏、 无花果浸膏、梅子浸膏、无花果浸膏、梅子浸膏、 香荚兰豆浸膏、菊苣浸膏香荚兰豆浸膏、菊苣浸膏 大枣浸膏、秘鲁香膏大枣浸膏、秘鲁香膏 酊剂酊剂- 枣酊、香荚兰酊、甘草酊、枣酊、香荚兰酊、甘草酊、 山楂酊、独活酊、葫芦巴酊、山楂酊、独活酊、葫芦巴酊、 白芷酊白芷酊 4 天然植物在卷烟中的应用天然

3、植物在卷烟中的应用- 主要集中在两个方面：主要集中在两个方面： 二二. .具有一定的保健功效如清咽润喉具有一定的保健功效如清咽润喉、止咳祛、止咳祛 痰痰等。以一定的剂量添加到烟丝中去，保持卷等。以一定的剂量添加到烟丝中去，保持卷 烟原有的风味，发挥植物的保健作用，能有效烟原有的风味，发挥植物的保健作用，能有效 降低吸烟引起的咳嗽、气喘、痰壅等不适现象。降低吸烟引起的咳嗽、气喘、痰壅等不适现象。 同时可减少烟气中的有害成分同时可减少烟气中的有害成分 其中代表性卷烟：其中代表性卷烟： 5 功能性植物萃取液选用的植物：功能性植物萃取液选用的植物： 草珊瑚 -Herba Sarcandrae 野菊花

4、-Flos Chrysanthemi Indici 金银花 -Flos Lonicerae 补骨脂 -Semen Psoraleae 蒲公英 -Herba Taraxaci 6 草草珊瑚珊瑚 化学成分：黄酮化学成分：黄酮、 香豆素、内酯、有香豆素、内酯、有 机酸、挥发油等机酸、挥发油等 其中香豆素类成分其中香豆素类成分 异嗪皮啶等为抗菌异嗪皮啶等为抗菌 消炎有效成分消炎有效成分 7 野菊花野菊花 化学成分：挥发油、化学成分：挥发油、 萜类、黄酮、多糖萜类、黄酮、多糖 等等 其中挥发油和总黄其中挥发油和总黄 酮类成分为抑菌、酮类成分为抑菌、 抗病毒作用的有效抗病毒作用的有效 成分成分 8 金银花

5、 化学成分：总黄酮化学成分：总黄酮、 挥发油、有机酸、挥发油、有机酸、 皂甙、环烯醚萜等皂甙、环烯醚萜等 其中绿原酸和黄酮其中绿原酸和黄酮 类成分为抑菌消炎类成分为抑菌消炎 的有效成分的有效成分 9 补骨脂补骨脂 化学成分：挥发油、化学成分：挥发油、 单萜类、黄酮和香单萜类、黄酮和香 豆素类等豆素类等 其中补骨脂素和异其中补骨脂素和异 补骨脂素类总香豆补骨脂素类总香豆 素成分为抗菌素成分为抗菌、抗、抗 氧化和平喘的有效氧化和平喘的有效 成分成分 10 蒲公英蒲公英 化学成分：蒲公英化学成分：蒲公英 甾醇、蒲公英素甾醇、蒲公英素、 挥发油、菊糖、胆挥发油、菊糖、胆 碱、胡萝卜素等碱、胡萝卜素等

6、其中蒲公英甾醇类、其中蒲公英甾醇类、 挥发油为抗菌消炎挥发油为抗菌消炎 的有效成分的有效成分 11 功能性植物萃取液中所选植物的共同特点功能性植物萃取液中所选植物的共同特点： 为为常用的全草或花类（果实）植物，且常用的全草或花类（果实）植物，且 是药食两用的天然植物，安全无毒是药食两用的天然植物，安全无毒 富含挥发油、甙类成分，这类成分活性富含挥发油、甙类成分，这类成分活性 较强，易发挥天然植物的保健作用较强，易发挥天然植物的保健作用 这些植物所属的科与烟草所属的茄科亲这些植物所属的科与烟草所属的茄科亲 缘关系较近，精制后的有效成分能与烟缘关系较近，精制后的有效成分能与烟 草本身的气味很好地结

7、合起来，在一定草本身的气味很好地结合起来，在一定 剂量下不影响卷烟的吸味，甚至可起到剂量下不影响卷烟的吸味，甚至可起到 增香作用，增加甜润感增香作用，增加甜润感 12 筛选功能性植物的原则：筛选功能性植物的原则： 首先要有相应的止咳、润喉、平喘首先要有相应的止咳、润喉、平喘 之类的保健功效之类的保健功效 不能影响卷烟的吸味、香气不能影响卷烟的吸味、香气 要能与烟草香料很好地揉合在一起要能与烟草香料很好地揉合在一起 安全低毒，最好是药食两用的天然安全低毒，最好是药食两用的天然 植物植物 13 先进的萃取工艺（先进的萃取工艺（CO2CO2超临界萃取）超临界萃取） 14 萃取工艺特点说明：萃取工艺特

8、点说明： 采取先进的生物酶萃取工艺，避免高温破坏有采取先进的生物酶萃取工艺，避免高温破坏有 效成分，最大限度地保留植物中的活性成分效成分，最大限度地保留植物中的活性成分 采用当今世界先进的采用当今世界先进的CO2超临界萃取工艺，全超临界萃取工艺，全 面纯化和保留挥发油中的活性香气成分面纯化和保留挥发油中的活性香气成分 采用水提酒沉法去掉大量的无效成分，使萃取采用水提酒沉法去掉大量的无效成分，使萃取 液更加精制纯化液更加精制纯化 选用硅胶、大孔树脂等从粗提物中分离出有效选用硅胶、大孔树脂等从粗提物中分离出有效 组分组分 15 功能性植物萃取液的安全性评价：功能性植物萃取液的安全性评价： l 急性

9、毒性试验急性毒性试验 l 慢性毒性实验慢性毒性实验(包括体征、血液学、血液生化指标、包括体征、血液学、血液生化指标、 脏器（肺、肝、肾）等损害）脏器（肺、肝、肾）等损害） l 细胞学试验（细胞存活试验、细胞氧化实验、细胞细胞学试验（细胞存活试验、细胞氧化实验、细胞 膜损伤等）膜损伤等） l 鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验（鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验（Ames） l 致癌实验致癌实验 l 生殖毒性实验生殖毒性实验 l 免疫功能实验免疫功能实验 l 小鼠骨髓多染红细胞微核试验小鼠骨髓多染红细胞微核试验 16 萃取液：萃取液：小鼠经口小鼠经口灌胃的灌胃的 LD50为为21.5 21.5 g/kgg/kg

10、 急性毒性试验（经口）急性毒性试验（经口） 附：中药毒性分级附：中药毒性分级 指标大毒中毒小毒 用量较大时死亡死亡不易死亡 LD50灌胃（小鼠）5 g/kg515g/kg1650 g/kg 有效量与中毒量距离十分接近 较远很远 成人一次服用中毒量3 g312 g1320 g 中毒潜伏期30 min 17 慢性毒性实验结论慢性毒性实验结论: : 吸烟慢性暴露对小鼠健康有影响，而雄性小鼠对吸烟吸烟慢性暴露对小鼠健康有影响，而雄性小鼠对吸烟 的敏感性高于雌性小鼠。的敏感性高于雌性小鼠。 小鼠适量吸烟的慢性毒性反应轻于较低和高剂量吸烟小鼠适量吸烟的慢性毒性反应轻于较低和高剂量吸烟 暴露小鼠，通常认为吸

11、烟越少健康危害越小的观点值暴露小鼠，通常认为吸烟越少健康危害越小的观点值 得重新认识得重新认识, , 但停止吸烟后，较低剂量吸烟暴露小鼠但停止吸烟后，较低剂量吸烟暴露小鼠 的恢复情况好于较高剂量（包括适量吸烟）暴露小鼠。的恢复情况好于较高剂量（包括适量吸烟）暴露小鼠。 与同品质对照烟比较，加功能性植物萃取液的卷烟对与同品质对照烟比较，加功能性植物萃取液的卷烟对 小鼠慢性吸烟暴露的毒性反应明显减轻，且停止吸烟小鼠慢性吸烟暴露的毒性反应明显减轻，且停止吸烟 后的恢复情况，也明显好于对照烟，提示功能性植物后的恢复情况，也明显好于对照烟，提示功能性植物 萃取液可有效降低卷烟危害。萃取液可有效降低卷烟危

12、害。 18 细胞毒性实验细胞毒性实验 加功能性植物萃取液卷烟诱发加功能性植物萃取液卷烟诱发SHESHE和和BEAS-2BBEAS-2B细细 胞增殖的半数致死剂量分别是对照烟的胞增殖的半数致死剂量分别是对照烟的1.71.7倍倍 和和4 4倍。倍。 BEAS-2BBEAS-2B细胞对空白烟的敏感性约是细胞对空白烟的敏感性约是SHESHE细胞的细胞的 11.511.5倍；而对加功能性植物萃取液卷烟的敏感倍；而对加功能性植物萃取液卷烟的敏感 性仅为性仅为SHESHE细胞的细胞的4.54.5倍：提示：加功能性植物倍：提示：加功能性植物 萃取液卷萃取液卷卷烟烟气中能被卷烟烟气中能被P450P450酶酶活化

13、的有害物活化的有害物 质降低质降低 19 致突变性试验（致突变性试验（AmesAmes试验）试验） 20 骨髓微核率检测骨髓微核率检测 应用液：应用液： 2 2g/kgg/kg、4 g/kg4 g/kg和和10 10 g/kgg/kg经经 口灌胃染毒，检测骨髓微核发生率，并口灌胃染毒，检测骨髓微核发生率，并 计数计数50005000个细胞中个细胞中PCE/RBCPCE/RBC的比例，结果的比例，结果 表明，雌雄小鼠样品各剂量组与溶剂对表明，雌雄小鼠样品各剂量组与溶剂对 照组微核发生率无显著差异，照组微核发生率无显著差异，PCE/RBCPCE/RBC之之 比值在正常范围比值在正常范围1.521.

14、671.521.67之间。表明之间。表明 21 加功能性植物 萃取液卷烟的保健功效评价： 止咳作用实验止咳作用实验-氨水致小鼠咳嗽氨水致小鼠咳嗽 实验实验 平喘作用实验平喘作用实验-延长延长乙酰胆碱和组胺乙酰胆碱和组胺 刺激的喘息性抽搐潜伏期实验刺激的喘息性抽搐潜伏期实验 祛痰作用实验祛痰作用实验-小鼠气管段酚红排小鼠气管段酚红排 泌量实验泌量实验 22 减少氨水刺激小鼠致咳反应（止咳）减少氨水刺激小鼠致咳反应（止咳） 组别 用法 咳嗽次数 (次) P 值 对照烟3支/d14.71.6 加功能性植 物萃取液卷 烟 1支/d14.01.7 0.05 2支/d13.22.4 0.05 3支/d12

15、.32.2 0.05 复方甘草合 剂 20ml/kg/d9.11.7 0.05 2支/d45.29.8 0.05 3支/d50.611.0 0.05 阳性对照药102.719.4 0.05 2支/d0.630.045 0.05 3支/d0.670.065 0.05 淑芬氏剂 20ml/kg/d0.980.18 0.001 25 降低卷烟有害成分的研究降低卷烟有害成分的研究 l苯并苯并a芘含量的测定芘含量的测定 ：GC/MSSIM 法法 l亚硝胺含量的测定亚硝胺含量的测定 ： GC/TEA 法法 l自由基含量的测定：自由基含量的测定： 自旋标记自旋标记ESR波波 谱法谱法 26 降低卷烟有害成分

16、的研究结果：降低卷烟有害成分的研究结果： 项目 结果 空白样 烟 试验样 烟（加 萃取液） 降低率 （%） 苯并a芘含量芘含量 (ng/支）支） 11.899.7019% 亚硝胺含量 (TSNATSNA :m mg/10g/10支支) ) 0.200.1430% 自由基含量 （x1014自旋数/支） 7.375.1929.6% 27 有效成分转移率的分析有效成分转移率的分析 使用玻璃纤维滤片收集卷烟主流烟气中的天然使用玻璃纤维滤片收集卷烟主流烟气中的天然 植物的有效成分，滤片中的有效成分用适宜的植物的有效成分，滤片中的有效成分用适宜的 溶剂萃取出来，并对有效成分用溶剂萃取出来，并对有效成分用H

17、PLCHPLC法分析测法分析测 定。定。 结果功能性植物萃取液有效成分（以总香豆素结果功能性植物萃取液有效成分（以总香豆素 计）的含量为：烟丝计）的含量为：烟丝18.5518.55g/支，烟气支，烟气 5.22g/支支 有效成分有效成分转移率达转移率达28.14%28.14%. .良好的有效成分良好的有效成分转转 移输送量和吸收为功能性植物萃取液降低吸烟移输送量和吸收为功能性植物萃取液降低吸烟 所致不良反应提供了物质基础。所致不良反应提供了物质基础。 28 加料：加料： 卷烟加料是一个重要环节，不同的料液对卷烟加料是一个重要环节，不同的料液对 改善烟丝品质有不同的效果。加料的目的主要改善烟丝品

18、质有不同的效果。加料的目的主要 是改善卷烟吸味与柔和性。通过改善烟叶的吸是改善卷烟吸味与柔和性。通过改善烟叶的吸 味特征，以使烟气更协调，增强卷烟成分的香味特征，以使烟气更协调，增强卷烟成分的香 气，补偿因采用通风稀释等降焦技术而带来的气，补偿因采用通风稀释等降焦技术而带来的 香气损失。要解决卷烟料液与植物萃取液的谐香气损失。要解决卷烟料液与植物萃取液的谐 调性问题，为此选用糖、酸、醇以及清甜稍带调性问题，为此选用糖、酸、醇以及清甜稍带 花香香气的单体作底料，通过感官评吸，确定花香香气的单体作底料，通过感官评吸，确定 料液的施加量。一般为料液的施加量。一般为2-3%2-3%。 29 香精的确定

19、：香精的确定： 选用木甜香、带微药草香、挥发性小选用木甜香、带微药草香、挥发性小 的单体香料，以衬托烟香和协调药香，的单体香料，以衬托烟香和协调药香， 解决低焦油卷烟因采用通风稀释技术所解决低焦油卷烟因采用通风稀释技术所 带来的前几口烟气偏淡的问题，并通过带来的前几口烟气偏淡的问题，并通过 感官评吸选择确定所用香精的配方构成感官评吸选择确定所用香精的配方构成 和所选香精的施加量和所选香精的施加量 。一般为。一般为1-3 。 30 协调性研究：协调性研究： 天然植物大多有特殊的药草气味，这种天然植物大多有特殊的药草气味，这种 药草气味会干扰卷烟的烟香、吃味。且植药草气味会干扰卷烟的烟香、吃味。且

20、植 物一般有涩口、滞舌等不适感，加入卷烟物一般有涩口、滞舌等不适感，加入卷烟 后，同样会给口感带来一定的负面影响，后，同样会给口感带来一定的负面影响， 在使用时经科学处理，以不掩盖卷烟本身在使用时经科学处理，以不掩盖卷烟本身 的香气为准，与烟味相谐调，使吃味纯正、的香气为准，与烟味相谐调，使吃味纯正、 醇和柔顺、芳香微露、余味舒适，加入的醇和柔顺、芳香微露、余味舒适，加入的 植物萃取液与香、料以及烟叶配方相辅相植物萃取液与香、料以及烟叶配方相辅相 成，达到成，达到药香、烟香、香料香药香、烟香、香料香三香合一三香合一。 31 功能性植物萃取液在功能性植物萃取液在 卷烟中减害技术的整体检测卷烟中减

21、害技术的整体检测 显著地抑制烟气中苯并显著地抑制烟气中苯并a芘芘的致突变作的致突变作 用用 对亚硝胺合成有明显阻断作用，显著地对亚硝胺合成有明显阻断作用，显著地 抑制烟气中烟草特异亚硝胺抑制烟气中烟草特异亚硝胺(TSNA)的致的致 癌作用癌作用 对吸烟引起的呼吸道损伤有显著的修复对吸烟引起的呼吸道损伤有显著的修复 作用作用 32 功能性植物萃取液在功能性植物萃取液在 卷烟中减害技术的整体检测卷烟中减害技术的整体检测 有效减轻吸烟所致的咳嗽、气喘、痰壅有效减轻吸烟所致的咳嗽、气喘、痰壅 阻塞、喉咙不畅等不良反应阻塞、喉咙不畅等不良反应 对吸烟引起的血液流变性影响有明显的对吸烟引起的血液流变性影响

22、有明显的 改变作用改变作用 在高于应用浓度在高于应用浓度1000倍时，动物和体外倍时，动物和体外 细胞试验均未观察到毒性作用细胞试验均未观察到毒性作用 33 加功能性植物萃取液加功能性植物萃取液 卷烟的生物学评价：卷烟的生物学评价： 自由基水平减少自由基水平减少2020以上。以上。 小鼠的急慢性毒性反应明显减轻。小鼠的急慢性毒性反应明显减轻。 显著抑制香烟凝聚物所致姐妹染色体交换和显著抑制香烟凝聚物所致姐妹染色体交换和 骨髓微核发生率。骨髓微核发生率。 卷烟烟气诱发的细胞氧化、细胞膜损伤、染卷烟烟气诱发的细胞氧化、细胞膜损伤、染 色体基因突变和细胞转化作用明显降低。色体基因突变和细胞转化作用明

23、显降低。 对动物细胞对动物细胞( (SHE)SHE)的毒性降低了的毒性降低了1.71.7倍，对人倍，对人 支气管细胞支气管细胞( (BEAS-2B)BEAS-2B)的细胞毒性降低了的细胞毒性降低了4 4倍。倍。 34 加功能性植物萃取液加功能性植物萃取液 卷烟的生物学评价卷烟的生物学评价： 使细胞的存活率使细胞的存活率( (接种效率接种效率) )增加了增加了1 1倍，倍， 诱发细胞转化率明显减轻。诱发细胞转化率明显减轻。 细胞膜的损伤明显减轻。细胞膜的损伤明显减轻。 诱发细胞产生诱发细胞产生ROSROS的水平明显降低。的水平明显降低。 动物存活时间显著延长，吸烟所致动物动物存活时间显著延长，吸烟所致动物 肺部组织病理改变明显减弱。肺部组织病理改变明显减弱。 35 功能性植物萃取液为无毒或低毒制剂，应用于卷烟是功能性植物萃取液为无毒或低毒制剂，应用于卷