一种色谱系统及用于同时快速分离和纯化烟草中活性成分的方法与流程

本发明属于色谱制备，具体涉及一种色谱系统及用于同时快速分离和纯化烟草中活性成分的方法。

背景技术：

1、烟草是一种重要的经济作物，在我国烟草种植面积和产量均在世界前列，但由于受种植管理技术和加工技术的限制，在栽培、运输及制作卷烟过程中约有25％的烟叶、下脚料无法充分利用，造成资源的浪费。烟草资源含有多种营养、药用生物活性成分，如蛋白质、多糖、烟碱、茄尼醇及黄酮/多酚类等，均具有较高的利用价值。

2、烟草蛋白质含量高，营养平衡，在目前所研究的植物蛋白中位居首位。研究发现，烤烟叶蛋白质含量在10％左右，晒烟和白肋烟可高达20％。烟草叶蛋白含量比水稻、小麦、玉米和大豆等作物高，是获取植物蛋白的重要来源。

3、烟叶多糖作为烟叶中功能成分的一种生物活性物质，具有多种药理作用。烟叶中的多糖含量在7％-10％之间，其开发前景非常广阔。

4、烟叶中烟碱的含量约占总生物碱的95％，在烟叶中含量一般为1％-6％，是做绿色农药的重要原料，同时随着国际国内电子烟的迅猛发展，对天然提取烟碱的需求量也日益增加。

5、茄尼醇占烟叶干重的0.5％-4.0％，以游离态和结合态存在于烟叶中。茄尼醇是一种重要的医药中间体，是泛醌类药物中间体不可替代的成分，是合成维生素k的侧链和辅酶q10以及合成抗溃疡药物、抗癌药物不可替代的天然原料。

6、绿原酸是烟叶中含量最高的多酚类物质，约占烟叶干重的0.5％-2％。绿原酸是一种重要的生理活性物质，具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、免疫调节、降糖利胆、增高白血球等多种药理作用，在保健品、药品及化妆品等领域有广泛应用。

7、对烟草资源的综合利用，是不少科研工作者关注的课题。目前对烟草中活性成分的制备技术，大多数是对单一成分的提取技术，主要集中于对烟草中单一成分烟碱的制备技术，这就造成大量其它烟草活性资源的浪费。在为数不多的多种活性成分的同时制备技术中，主要是采用溶剂分步萃取的方法得到不同成分的粗提产物，再分别使用溶剂萃取、柱层析和结晶等分离纯化手段进行纯化；涉及到的成分主要有烟碱、茄尼醇、香料、芦丁、绿原酸等，此类技术的不足之处在于不能实现同时在线智能化制备，中间步骤繁多，造成溶剂浪费和环境污染，而且不能充分考虑到大分子和小分子活性成分的综合制备。

8、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明公开了一种色谱系统及使用该色谱系统对烟草中活性成分的分离和纯化的方法。本发明的色谱系统使用现有的部件进行的设计组合；使用本发明的色谱系统能够同时快速分离和纯化烟草中活性成分，解决了现有技术烟草中活性成分的分离和纯化的中间步骤繁多，溶剂浪费严重和环境污染的问题；而且充分考虑到烟草中活性成分的大分子和小分子的综合制备、及对它们的分离和纯化。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明第一方面公开了一种色谱系统，包括如下部件：

4、多个高压泵1、多个前分离柱2、前收集器装置3；检测器4、流路切换装置5、后分离柱装置6和后收集器装置7和进样口8；其中前收集器装置3和后收集器装置7之间至少连接一个前分离柱2；后分离柱装置6和后收集器装置7的前端连接检测器4。

5、优选地，所述高压泵1有两个、为第一高压泵11和第二高压泵12；所述前分离柱2有两个、为第一前分离柱21和第二前分离柱22；其中第一高压泵11和第一前分离柱21相连，进样口8设在第一高压泵11和第一前分离柱21之间；第一前分离柱21另一端分为两路，一路与前收集器装置3相连、另一路与第二前分离柱22相连；第二前分离柱22另一端与检测器4相连；所述检测器4和后分离柱装置6通过流路切换装置5相连，所述后分离柱装置6和后收集器装置7连接。

6、优选地，前收集器装置3的前端设置第二高压泵12；所述前收集器装置3包括多个二维分离柱31和多个二维收集器32。

7、优选地，二维分离柱31为两个、分别为第一二维分离柱311和第二二维分离柱312，二维收集器32为两个、分别为第一二维收集器321和第二二维收集器322；其中第一二维分离柱311与第一二维收集器321连接，第二二维分离柱312与第二二维收集器322连接；第一二维分离柱311和第二二维分离柱312并连连接后与第一前分离柱21连接。

8、优选地，所述后分离柱装置6包括多个后分离柱61、62、……，所述后收集器装置7包括多个后收集器71、72、……且分别与所述多个后分离柱61、62、……串联连接。

9、优选地，所述后分离柱61、62、……和后收集器71、72、……分别为四个；四个后分离柱61、62、63、64分别与所述流路切换装置5的四个出口51、52、53、54连接。

10、优选地，所述流路切换装置5的第五出口55与废液收集器65连接；所述检测器4与所述流路切换装置5的进口50连接。

11、优选地，所述前分离柱2为凝胶层析柱、或反相硅胶柱、或凝胶层析柱和反相硅胶柱串联连接；所述检测器4为紫外检测器、或荧光检测器。

12、本发明第二方面公开了使用上述的色谱系统对烟草中活性成分同时快速分离和纯化的方法；具体步骤包括：将使用溶剂提取烟叶中多种有效组分的体系，通过进样口8进入所述的色谱系统中，大分子成分经过第一前分离柱21后进入前收集器装置3中进一步纯化；小分子成分进入第二前分离柱22后，各成分依次进入所述检测器4中，根据所述检测器4的出峰情况进行所述流路切换装置5的切阀，通过流路切换装置5不同出口51、52、53、54进入到不同的后分离柱61、62、……和后收集器71、72、……中，达到对烟草中活性成分的快速分离和纯化。

13、本发明的有益效果：

14、1、本发明的色谱系统采用现有的部件进行合理的设计和组合，达到对不同成分的分离和纯化的要求。

15、2、使用本发明的色谱系统能够同时快速分离和纯化烟草中活性成分，解决了现有技术烟草中活性成分的分离和纯化的中间步骤繁多，溶剂浪费严重和环境污染的问题；而且充分考虑到烟草中活性成分的大分子和小分子的综合制备、及对它们的分离和纯化。

技术特征：

1.一种色谱系统，其特征在于，包括如下部件：

2.根据权利要求1所述的色谱系统，其特征在于，所述高压泵(1)有两个、为第一高压泵(11)和第二高压泵(12)；所述前分离柱(2)有两个、为第一前分离柱(21)和第二前分离柱(22)；其中第一高压泵(11)和第一前分离柱(21)相连，进样口(8)设在第一高压泵(11)和第一前分离柱(21)之间；第一前分离柱(21)另一端分为两路，一路与前收集器装置(3)相连、另一路与第二前分离柱(22)相连；第二前分离柱(22)另一端与检测器(4)相连；所述检测器(4)和后分离柱装置(6)通过流路切换装置(5)相连，所述后分离柱装置(6)和后收集器装置(7)连接。

3.根据权利要求2所述的色谱系统，其特征在于，前收集器装置(3)的前端设置第二高压泵(12)；所述前收集器装置(3)包括多个二维分离柱(31)和多个二维收集器(32)。

4.根据权利要求3所述的色谱系统，其特征在于，二维分离柱(31)为两个、分别为第一二维分离柱(311)和第二二维分离柱(312)，二维收集器(32)为两个、分别为第一二维收集器(321)和第二二维收集器(322)；其中第一二维分离柱(311)与第一二维收集器(321)连接，第二二维分离柱(312)与第二二维收集器(322)连接；第一二维分离柱(311)和第二二维分离柱(312)并连连接后与第一前分离柱(21)连接。

5.根据权利要求2所述的色谱系统，其特征在于，所述后分离柱装置(6)包括多个后分离柱(61、62、……)，所述后收集器装置(7)包括多个后收集器(71、72、……)且分别与所述多个后分离柱(61、62、……)串联连接。

6.根据权利要求5所述的色谱系统，其特征在于，所述后分离柱(61、62、……)和后收集器(71、72、……)分别为四个；四个后分离柱(61、62、63、64)分别与所述流路切换装置(5)的四个出口(51、52、53、54)连接。

7.根据权利要求5所述的色谱系统，其特征在于，所述流路切换装置(5)的第五出口(55)与废液收集器(65)连接；所述检测器(4)与所述流路切换装置(5)的进口(50)连接。

8.根据权利要求1所述的色谱系统，其特征在于，所述前分离柱(2)为凝胶层析柱、或反相硅胶柱、或凝胶层析柱和反相硅胶柱串联连接；所述检测器(4)为紫外检测器、或荧光检测器。

9.一种同时快速分离和纯化烟草中活性成分的方法，其特征在于，使用权利要求1-8任一所述的色谱系统；具体步骤包括：将使用溶剂提取烟叶中多种有效组分的体系，通过进样口(8)进入所述的色谱系统中，大分子成分经过第一前分离柱(21)后进入前收集器装置(3)中进一步纯化；小分子成分进入第二前分离柱(22)后，各成分依次进入所述检测器(4)中，根据所述检测器(4)的出峰情况进行所述流路切换装置(5)的切阀，通过流路切换装置(5)不同出口(51、52、53、54)进入到不同的后分离柱(61、62、……)和后收集器(71、72、……)中，达到对烟草中活性成分的快速分离和纯化。

技术总结
本发明公开了一种色谱系统，包括如下部件：多个高压泵(1)、多个前分离柱(2)、前收集器装置(3)；检测器(4)、流路切换装置(5)、后分离柱装置(6)和后收集器装置(7)和进样口(8)；其中前收集器装置(3)和后收集器装置(7)之间至少连接一个前分离柱(2)；后分离柱装置(6)和后收集器装置(7)的前端连接检测器(4)。本发明还公开了使用所述的色谱系统分离和纯化烟草中活性成分的方法。

技术研发人员：朱瑞芝,杨继,刘志华,王凯,徐艳群,司晓喜,蒋薇,李振杰,张凤梅,刘春波,唐石云
受保护的技术使用者：云南中烟工业有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13