一种烟草制品自由基清除剂.pdf

本发明涉及一种烟草制品添加剂，具体地说是一种烟草制品自由基清除剂。它含有番茄红素和易挥发的有机溶剂。其制备方法包括以下步骤：(1)将番茄捣碎成番茄汁；(2)将番茄汁用乙酸乙酯和丙酮混合而成的极性溶剂进行萃取，得到番茄提取物；(3)将番茄提取物溶于易挥发的有机溶剂中，即制得本发明。本发明为番茄提取物开辟了一个新的应用领域，增加了番茄新的功效和作用。番茄提取物作为烟草制品自由基清除剂，效果明显，对开发低害、低自由基的安全环保型卷烟制品有很好的应用前景。

1、  一种烟草制品自由基清除剂，它含有番茄红素和易挥发的有机溶剂。

2、  根据权利要求1的一种烟草制品自由基清除剂，其中所述的番茄红素为通过极性溶剂提取的番茄提取物。

3、  根据权利要求1的一种烟草制品自由基清除剂，其中所述的易挥发的有机溶剂为乙醇溶液。

4、  根据权利要求2的一种烟草制品自由基清除剂，其中所述的极性溶剂由乙酸乙酯和丙酮混合而成，按体积比为乙酸乙酯∶丙酮＝1∶2。

5、  一种烟草制品自由基清除剂的制备方法，它包括以下步骤：
(1)、将番茄捣碎成番茄汁；
(2)、将番茄汁用乙酸乙酯和丙酮混合而成的极性溶剂进行萃取，得到番茄提取物；
(3)、将番茄提取物溶于易挥发的有机溶剂中，即制得本发明。

6、  根据权利要求5的一种烟草制品自由基清除剂的制备方法，其中所述的极性溶剂按体积比为乙酸乙酯∶丙酮＝1∶2。

7、  一种番茄红素作为烟草制品自由基清除剂的用途，它是将番茄红素加入卷烟的烟丝中或卷烟的过滤嘴中，被加入烟丝中的番茄红素的重量占烟丝重量的0.01％～0.05％。

8、  根据权利要求7所述的一种番茄红素作为烟草制品自由基清除剂的用途，其中被加入烟丝中的番茄红素的重量占烟丝重量的0.02％～0.04％。

9、  一种番茄红素微胶囊，它以番茄红素为芯材，糊精、明胶、蔗糖和阿拉伯胶为壁材，经喷雾干燥所形成的番茄红素微胶囊，其中芯材∶壁材＝1∶3～1∶7，壁材的组成为糊精∶明胶∶蔗糖∶阿拉伯胶＝4∶1∶3∶2。

一种烟草制品自由基清除剂
技术领域
本发明涉及一种烟草制品添加剂，具体地说是一种烟草制品自由基清除剂。
背景技术
近年来有关吸烟和健康的研究发现，卷烟烟气中的自由基是引起各种疾病的重要原因。卷烟烟气自由基的直接毒性是直接损伤细胞和酶等物质，并与DNA结合使细胞转化而产生突变；其间接毒性是可在体内激活和产生大量活性更高毒性更大的其他自由基，如超氧自由基和羟基自由基，从而导致多种病变。因此，研究烟气自由基的性质，开发和利用高效无毒的自由基清除剂，对于降低吸烟的危害具有十分重要的意义。
番茄提取物的主要成分为番茄红素。番茄红素(Lycopene)是一种在动植物体中广泛分布的类胡萝卜素，呈红色，因最先发现于番茄而得名。番茄红素能够猝灭活性氧，消除体内自由基，防止其氧化对人体造成损害。氧在体内极易转化为活性氧，继而产生各种自由基。自由基是一种带有不成对电子的化合物，它能够攻击其他稳定的分子，损害体细胞、脂肪、蛋白质、DNA，导致癌症，诱发心血管病、关节炎等。番茄红素能够有效的猝灭活性氧，在类胡萝卜素中番茄红素猝灭活性氧的能力最强，是维生素E的100倍，β-胡萝卜素的2倍。
过去番茄红素由于不具备维生素A的活性，而被认为是一种不重要的类胡萝卜素，一直未被重视。然而，近年来，国外越来越多的研究和调查表明，番茄红素具有抗氧化、消除人体自由基、防癌、抗癌等优越的生理功能，是一种很有发展前途的功能性天然色素。
由于番茄红素不溶于水，难溶于乙醇，只溶于石油醚、乙醚等有机溶剂中，这一脂溶性特性，给番茄红素在卷烟中的应用带来了一些困难，如何解决这一问题，用什么手段来解决番茄红素在卷烟中的应用，以达到卷烟烟气中有害自由基减少的目的，这就是本专利的目的。国内在番茄红素系列产品的开发和研究刚刚起步。目前市场上仅有番茄酱销售，而未发现有关番茄红素的产品问世，更不用说把番茄红素的生物功能引用到烟草领域进行减害方面的研究。
番茄红素微胶囊的研究目前也仅仅满足于实验室或小型设备的研究和制备，主要作为食品添加剂而广泛应用于保健食品、医药和化妆品，但是，番茄红素微胶囊作为烟草制品抽吸中的自由基清除剂，至今均未见文献报道。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种烟草制品自由基清除剂，它是一种高效无毒的自由基清除剂，能够在人们吸烟的同时消除人体体内自由基，从而降低吸烟对身体的危害。
本发明的技术方案是这样实现的：它含有番茄红素和易挥发的有机溶剂。所述的番茄红素为通过极性溶剂提取的番茄提取物；所述的易挥发的有机溶剂为乙醇溶液；所述的极性溶剂由乙酸乙酯和丙酮混合而成，按体积比为乙酸乙酯∶丙酮＝1∶2。
本发明的制备方法包括以下步骤：
(1)、将番茄捣碎成番茄汁；
(2)、将番茄汁用乙酸乙酯和丙酮混合而成的极性溶剂进行萃取，得到番茄提取物；
(3)、将番茄提取物溶于易挥发的有机溶剂中，即制得本发明。
其中所述的极性溶剂按体积比为乙酸乙酯∶丙酮＝1∶2。
番茄红素作为烟草制品自由基清除剂的用途，它是将番茄红素加入卷烟的烟丝中或卷烟的过滤嘴中，被加入烟丝中的番茄红素的重量占烟丝重量的0.01％～0.05％，优选0.02％～0.04％。
本发明可以制备成番茄红素微胶囊，它以番茄红素为芯材，糊精、明胶、蔗糖和阿拉伯胶为壁材，经喷雾干燥所形成的番茄红素微胶囊，其中芯材∶壁材＝1∶3～1∶7，壁材的组成为糊精∶明胶∶蔗糖∶阿拉伯胶＝4∶1∶3∶2。
番茄红素微胶囊解决了番茄红素脂溶性和对光、氧敏感的特性，大大提高了它的使用价值，以及其在功能性产品中应用，促进了其生理功能的发挥。
专利申请人的一系列试验研究结果表明，加入的番茄提取物在烟草制品抽吸时能有效地清除烟气中的自由基，番茄提取物符合清除烟草中自由基的要求。加入番茄提取物的烟草制品与未加入的相比，前者烟气中对细胞产生毒害的自由基的分子，无论是气相还是粒相，都能被显著降低。
本发明为番茄提取物开辟了一个新的应用领域，增加了番茄新的功效和作用。番茄提取物作为烟草制品自由基清除剂，效果明显，对开发低害、低自由基的安全环保型卷烟制品有很好的应用前景。
附图说明
图1为粒相自由基顺磁共振信号的空白试验记录曲线。
图2为气相自由基顺磁共振信号的空白试验记录曲线。
图3为粒相自由基顺磁共振信号的清除试验记录曲线。
图4为气相自由基顺磁共振信号的清除试验记录曲线。
本专利申请人就提取得到的番茄提取物进行抗自由基性能分析，并对其在降低烟气自由基中的应用进行了研究。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1  番茄红素的提取
(1)、将番茄捣碎成番茄汁；
(2)、将番茄汁用乙酸乙酯和丙酮混合而成的极性溶剂进行萃取，得到番茄提取物；
(3)、将番茄提取物溶于乙醇溶液中，即制得本发明。
其中所述的极性溶剂按体积比为乙酸乙酯∶丙酮＝1∶2。
提取时间50min，提取温度45℃，提取料液比为1∶4，pH值为7。
实施例2  番茄微胶囊的制备
将提取得到的番茄红素作为芯材，糊精、明胶、蔗糖和阿拉伯胶为壁材，以芯材∶壁材＝1∶5的比例均质，经喷雾干燥制成番茄红素微胶囊。壁材的组成为糊精∶明胶∶蔗糖∶阿拉伯胶＝4∶1∶3∶2。
实施例3  向卷烟的烟丝中加入所获得的提取物
将提取物于卷烟生产的烟丝卷制过程中加入烟丝。被加入烟丝中的番茄提取物，占烟丝重量的0.03％。具体方法是先把番茄提取物溶于乙醇溶液中，把溶有番茄提取物的乙醇溶液均匀喷洒在烟丝上，随后乙醇蒸发掉。烟丝经卷烟机卷制成检测样品香烟。
实施例4  卷烟烟气中自由基的清除效果实验
自由基的检测有多种已知的方法可以采用，例如电子自旋共振法(ESR)，色谱法，化学发光法，分光光度法等。用于截留卷烟烟气中气相和粒相自由基的装置可见Pryor等人在刊物《EnvironmengtalHealth Perspectives》(1976，vol.16，p161)的报道。
本过程中主要采用电子顺磁共振法进行测试，同时也用其它方法，特别是色谱法，对检测结果做了对照，结果相符合。
1、空白试验
把有机溶剂四氯化碳的气相自由基捕集剂PBN的浓度调节为50毫摩尔，并使用6支未加有番茄提取物的卷烟(品牌为“红金龙”)进行其烟气中气相和粒相自由基的捕集，然后用ESR进行自由基测定，以ESR信号强度作为自由基存在量的指标，平行测定6次，计算6次的平均值。
2、清除试验
使用6支加有番茄提取物的卷烟(品牌为“红金龙”)进行其烟气中气相和粒相自由基的捕集，然后用ESR进行自由基测定，以ESR信号强度作为自由基存在量的指标，平行测定6次，计算6次的平均值。
双积分定量结果表明，加入番茄提取物的卷烟与未加入的相比，前者烟气中粒相自由基降低比例在31％～45％，气相自由基降低比例在40％～61％。
图1为某一次粒相自由基空白试验的顺磁共振信号记录曲线，其中标号075的为粒相的原始信号曲线，标号为077的为粒相的双积分曲线。077曲线的双积分值为45236.198562。
图2为某一次气相自由基空白试验的顺磁共振信号记录曲线，其中标号078的为气相的原始信号曲线，标号为080的为气相的双积分曲线。080曲线的双积分值为68206.893625。
图3为某一次粒相自由基清除试验的顺磁共振信号记录曲线，其中标号083的为粒相的原始信号曲线，标号为085的为粒相的双积分曲线。085曲线的双积分值为25302.271195。
图4为某一次气相自由基清除试验的顺磁共振信号记录曲线，其中标号091的为气相的原始信号曲线，标号为092的为气相的双积分曲线。092曲线的双积分值为37095.860431。
就图1和图3而言，粒相自由基降低率＝(45236.198562-25302.271 195)/45236.198562≈44.1％。
就图2和图4而言，气相自由基降低率＝(68206.893625-37095.860431)/68206.893625≈45.6％。
本实施例的试验中，由于样品香烟卷制上的不均匀性，番茄提取物降低香烟烟气中粒相自由基的比例在31％～45％之间，平均值为38％；降低香烟烟气中气相自由基比例在40％～61％之间，平均值为50.5％。