用于從煙草生產葉黃素的方法
【專利說明】用于從煙草生產葉黃素的方法
相關串請的交叉引用
[0001]本國際專利申請在巴黎公約下要求目前未決的美國專利申請系列號13/788，911(于2013年3月7日提交)的優(yōu)先權和利益。
技術領域
[0002]—種方法(諸如在本文不同實施方案中描述的方法)涉及包含葉黃素或以其它方式包含煙草的產品，所述葉黃素從煙草制成或衍生出，或者更一般而言，從衍生自煙草屬(Nicotiana)的任意一個或多個物種的任何生物質制成或衍生出。特別感興趣的是包含從來自煙草屬種的植物或植物的部分得到或衍生出的葉黃素的產品。
【背景技術】
[0003]流行的吸煙制品，諸如香煙，具有大致圓柱棒形結構，并包括被紙包裝材料圍繞的可抽吸材料諸如撕碎的煙草(例如，以切割填充物形式)的包、卷或柱，由此形成所謂的“煙絲條”。通常，香煙具有與煙絲條成端到端關系排列的圓柱形過濾元件。通常，過濾元件包括被稱為“成型紙(plug wrap)”的紙材料圍繞的塑化乙酸纖維素絲束。某些香煙并入的過濾元件具有多段，并且這些段之一可包含活性炭顆粒。通常，過濾元件使用稱為“接裝紙(tipping paper) ”的外圍包裝材料連接至煙絲條的一端。為了提供環(huán)境空氣對抽吸的主流煙氣的稀釋，將接裝材料和成型紙打孔也已成為需要。吸煙者通過點燃香煙的一端并燃燒煙絲條而使用香煙。然后，吸煙者通過抽吸香煙的相對端(例如，過濾嘴端)而接收主流煙氣進入他/她的口腔。
[0004]用于香煙生產的煙草通常以摻合形式使用。例如，某些流行的煙草摻合物(通常被稱為“美國摻合物”)包括煙道烘烤的煙草、白肋煙草和香料煙草的混合物，并在許多情況下，包括某些加工過的煙草，如重構煙草及加工過的煙莖。用于制造特定香煙品牌的煙草摻合物內的每類煙草的精確量隨品牌而不同。然而，對于許多煙草摻合物而言，煙道烘烤的煙草占該摻合物的比例相對較大，而香料煙草占該摻合物的比例相對較小。參見，例如，Tobacco Encyclopedia, Voges (編)第 44-45 頁(1984)，Browne, TheDesign of Cigarettes,第 3版，第 43 頁(1990)和 Tobacco Product1n, Chemistry andTechnology, Davis 等人.(編)第 346 頁(1999)。
[0005]多年以來，已經提出了各種處理方法和添加劑來改變用于煙草產品中的煙草材料的總體特性或性質。例如，已經利用添加劑或處理方法來改變煙草材料的化學或感官特性，或者在可抽吸的煙草材料的情況下，改變通過抽吸包括煙草材料的制品而生成的主流煙氣的化學或感官特性。香煙煙氣的感官屬性可通過在香煙的各種組分中引入調味材料來增強。示例性的調味添加劑包括薄荷醇以及美拉德反應產物，如吡嗪、氨基糖和 Amadori 化合物。也參見，Leffingwell 等人，Tobacco Flavoring for SmokingProducts, R.J.Reynolds Tobacco Company (1972)，其通過引用并入本文。在一些情況下，涉及使用熱的處理方法可以給經過加工的煙草賦予期望的顏色或視覺特征、期望的感官性質或期望的物理性狀或質地。制備用于煙草組合物中的風味和芳香組合物的各種方法在下述文獻中闡述=Rooker的美國專利號3，424，171 ；Luttich的美國專利號3，476，118 ；Osborne, Jr.等人的美國專利號4，150，677 !Roberts等人的美國專利號4，986，286 ；White等人的美國專利號5，074，319 ；ffhite等人的美國專利號5，099，862 ；Sensabaugh, Jr.的美國專利號5，235,992 !Raymond等人的美國專利號5，301,694 ； Co leman, III等人的美國專利號6，298,858 ； Co leman, III等人的美國專利號6，325,860 ； Co leman, III等人的美國專利號6，428，624 ；Dube等人的美國專利號6，440，223 ； Co leman, III的美國專利號6，499，489 ；White等人的美國專利號6，591，841 ;和Dube等人的美國專利號6，695，924 ;和Coleman, III的美國專利申請公開號2004/0173228和Coleman, III等人的美國專利申請公開號2010/0037903，它們中的每一篇通過引用并入本文。另外，可以用作煙草產品中的所謂的天然焦油稀釋劑的代表性組分的例子闡述在Lipowicz的PCT WO 07/012980中，其通過引用并入本文。
[0006]煙草還可以以所謂“無煙”形式享用。通過將一些形式的經過處理的煙草或含煙草制劑插入使用者嘴中，使用特別流行的無煙煙草產品。不同類型的無煙煙草產品闡述在:Schwartz的美國專利號I, 376，586 ；Levi的美國專利號3，696，917 ；Pittman等人的美國專利號4，513，756 ；Sensabaugh, Jr.等人的美國專利號4，528，993 ;Story等人的美國專利號4，624，269 ；Townsend的美國專利號4，987，907 ；Sprinkle, III等人的美國專利號5，092，352 ；White等人的美國專利號5，387，416 ;和Kumar等人的美國專利號8，336，557 ；Strickland等人的美國專利申請公開號2005/0244521和Engstrom等人的美國專利申請公開號 2008/0196730 ;Arnarp 等人的PCT WO 04/095959 ;Atchley 等人的PCT WO 05/063060 ；Bjorkholm 的 PCT WO 05/016036 ;和 Quinter 等人的 PCT WO 05/041699，它們中的每一篇通過引用并入本文。參見例如，在下述文獻中闡述的無煙煙草制劑類型、成分和加工方法:Atchley等人的美國專利號6，953，040和Atchley等人的美國專利號7，032，601，它們中的每一篇通過引用并入本文。
[0007]—類無煙煙草產品被稱作“鼻煙”。已經在歐洲、特別是在瑞典由或通過諸如下述公司生產代表類型的濕鼻煙產品(通常被稱作“snus”):Swedish Match AB,Fiedler&Lundgren AB, Gustavus AB, Skandinavisk Tobakskompagni A/S, 和 RockerProduct1n AB。在美國可得到的snus產品已經在商業(yè)名稱Camel Snus Frost、Camel SnusOriginal 和 Camel Snus Spice 下由 R.J.Reynolds Tobacco Company 銷售。也參見，例如，Bryzgalov 等人,lN1800Life Cycle Assessment, Comparative Life Cycle Assessmentof General Loose and Port1n Snus (2005)。另外，與snus生產有關的某些質量標準已經被組合為所謂的GothiaTek標準。代表性的無煙煙草產品還已經在下述商業(yè)名稱下銷售:House of Oliver Twist A/S 的 Oliver Twist ；U.S.Smokeless Tobacco C0.的Copenhagen、Skoal、SkoalDry、Rooster、Red Seal、Husky 和 Revel ;PhiI ip Morris USA 的“taboka，，;Conwood Company, LLC 的 Levi GarrettNPeachyNTaylor, s Pride、Kodiak、HawkenWintergreen、Grizzly、Dental、Kentucky King 和 Mammoth Cave ；以及 R.J.ReynoldsTobacco Company 的 Camel Orbs、Camel Sticks和 Camel Strips。
[0008]通過摻入某些調味材料，也可以增強無煙煙草的感官屬性。參見，例如，Williams的美國專利號6，668，839 ；ffilliams的美國專利號6，834，654 ；Atchley等人的美國專利號7，032，601 ；Atchley等人的美國專利號7，694，686 ；Holton, Jr.等人的美國專利號7，861，728 ；Strickland等人的美國專利號7，819，124 ；Dube等人的美國專利號7,810, 507 ;和Nielsen等人的美國專利號8，168,855 !Williams的美國專利申請公開號2004/0020503、Strickland 等人的美國專利申請公開號 2006/0191548 ；Holton, Jr.等人的美國專利申請公開號2007/0062549 ；Robinson等人的美國專利申請公開號2008/0029116 ；Mua等人的美國專利申請公開號2008/0029117 ;和Robinson等人的美國專利申請公開號2008/0173317，它們中的每一篇通過引用并入本文。
[0009]在煙草的許多組分中包括葉黃素(CAS 127-40-2)。參見，例如，Tso，Phys1logyand B1chemistry of Tobacco Plants,第 209 頁，212 (1972)。葉黃素具有約 568.87 的分子量，且也被稱作例如葉黃質；或(3R, 3’ R, 6R) -4，5- 二脫氫_5，6- 二氫-β，β -胡蘿卜素-3，3’-二醇。盡管它可能服務于煙草產品制劑中的許多功能中的任一種，本領域已知葉黃素充當抗氧化劑、抗炎劑、防止和/或改善年齡相關的黃斑變性的試劑、和抵消易于被一種或多種細胞色素Ρ450單加氧酶活化的某些多環(huán)芳烴的有害作用的試劑。在典型的室溫下，葉黃素具有微黃色的顏色，且可能具有棱晶的顯微外觀。葉黃素基本上不溶于水且具有小于200°C的熔點。
[0010]用于生產葉黃素的方法是本領域已知的。Khachik的美國專利號6，262，284教導了一種用于從植物來源提取和皂化葉黃素酯的方法，所述方法包括:用含有四氫呋喃和醇的溶液提取，并加入氫氧化鉀或氫氧化鈉以將pH維持在12。Hoffman等人的美國專利號7，253，294教導了尤其是如下分離葉黃素:加熱從浸離的苜蓿綠色植物衍生出的糖漿，從所述糖漿分離固體級分，然后提取、皂化和進一步提取固體級分。Xu等人的美國專利號7，271，298教導了一種用于制備葉黃質諸如葉黃素的方法，所述方法包括:在40-85°C下用醇阜化植物含油樹脂，和將得到的混合物的pH調至pH 1-7。Ornelas-Crav1to等人的美國專利號7，351，424尤其教導了包含至少85重量％的葉黃質酯的組合物，其中所述葉黃質酯包含至少94%的反式-葉黃素酯。Swaminathan等人的美國專利號7，622，599教導了生產富含葉黃素的類胡蘿卜素，尤其是通過厭氧性地青貯金盞花花瓣，用己烷提取由此衍生出的物料(meal)，和用熱水洗滌提取物。Pena的美國專利號7，629，007教導了分離葉黃質諸如葉黃素，尤其是通過制備和皂化植物衍生的含油樹脂，用鹽溶液洗滌皂化的含油樹脂直到樹脂的PH為約6.5-9，和用非極性溶劑和用增加的極性溶劑洗滌樹脂。Cheryan等人的美國專利號8，236，929教導了通過用溫乙醇提取玉米得到葉黃質諸如葉黃素。Losso等人的US 7，671，242教導了分離不含黃曲霉毒素的葉黃素，尤其是通過用丙酮處理粉碎的植物來源。Morton等人的美國專利申請公開號2012/0141648教導了在有提取溶劑存在下均質化植物材料以形成植物液體組分和植物漿組分的組合，使得所述植物液體組分具有在確定范圍內的PH ;從所述植物漿組分取回植物液體組分；和將所述液體植物組分分離成固體級分和可溶性的級分。Byrd等人的美國專利申請公開號2012/0272976教導了一種從煙草材料提取和分離葉黃素的方法，所述方法包括:使所述煙草材料與溶劑在一定條件下接觸一定時間，所述條件和時間足以將葉黃素從植物材料提取進溶劑中；將含有葉黃素的溶劑與提取過的煙草材料分離；和純化含有葉黃素的溶劑以提供包含至少約75重量％的葉黃素的分離物。每篇前述文獻通過引用并入本文。
[0011]盡管用于生產葉黃素的方法是本