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源自烟草的组分和材料

阅读：930发布：2020-05-12

专利汇可以提供源自烟草的组分和材料专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种从烟草提取和分离某些化合物的方法。得到的分离物可以包括超过90重量％的给定的化合物，且可以用作用于烟草材料中的风味组分，所述烟草材料用于吸烟制品和无烟烟草组合物中。可以存在于根据本发明的分离物中的示例性化合物包括、但不限于：茄酮、新植二烯、巨豆三烯酮、β-大马酮、降茄二酮、顺式-冷杉醇、α-西柏三烯二醇、β-西柏三烯二醇、蔗糖酯、叶黄素、它们的降解产物、以及它们的混合物。，下面是源自烟草的组分和材料专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种从烟草属种植物提取和分离可用作风味材料的化合物的方法，所述方法包括：
接收所述烟草属种的植物材料；
使所述植物材料与溶剂在一定条件下接触一定时间，所述时间和条件足以将一种或多种期望的化合物从所述植物材料提取进所述溶剂中；
使含有所述一种或多种期望的化合物的所述溶剂与经提取的所述植物材料分离，其中所述溶剂为干蒸汽；和
纯化含有所述一种或多种期望的化合物的所述溶剂，以提供包含至少约75重量％的所述一种或多种期望的化合物的分离物，所述一种或多种期望的化合物选自：茄酮、新植二烯、巨豆三烯酮、β-大马酮、降茄二酮、顺式-冷杉醇、α-西柏三烯二醇、β-西柏三烯二醇、叶黄素、它们的降解产物、以及它们的混合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述烟草属种的植物材料是呈选自下述的形式：完整叶、叶片、切碎填充物、体积膨胀的、茎、碾压后切割的茎、蓬松后切割的茎、重构烟草和微粒。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种期望的化合物选自：茄酮、新植二烯、巨豆三烯酮、β-大马酮和降茄二酮。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述接触步骤进一步包括：收集馏出液。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述馏出液包含水层和油层。
6.根据权利要求5所述的方法，其中含有所述一种或多种期望的化合物的所述溶剂选自：所述油层、所述水层和从蒸馏过程产生的废蒸汽。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述纯化步骤包括：使用制备级液相色谱法或快速色谱法。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述纯化步骤会提供包含大于约90重量％的所述一种或多种期望的化合物的分离物。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述纯化步骤会提供包含大于约95重量％的所述一种或多种期望的化合物的分离物。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的方法，所述方法进一步包括：将所述分离物加入适合用于吸烟制品或无烟烟草组合物中的烟草组合物中。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述分离物以下述形式加入：施用于烟草条的外壳制剂或表面装饰制剂的形式，或者重构烟草材料的组分的形式。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述烟草组合物包含适合用于吸烟制品中的烟草材料。
13.根据权利要求12所述的方法，其中基于所述吸烟制品中的烟草材料的总干重，所述烟草组合物中的分离物的量在约5ppm至约5重量％之间。
14.根据权利要求10所述的方法，其中所述烟草组合物包含适合用于无烟烟草产品中的烟草材料。
15.根据权利要求14所述的方法，其中基于所述无烟烟草产品中的烟草材料的总干重，所述烟草组合物中的分离物的量在约5ppm至约5重量％之间。

说明书全文

源自烟草的组分和材料

[0001] 本申请是申请日为2012年4月25日、国际申请号为PCT/US2012/034961、中国申请号为201280025314.6、名称为“源自烟草的组分和材料”的专利申请的分案申请。

技术领域

[0002] 本发明涉及从烟草制成或源自烟草的产品，或者以其它方式包含烟草、且意图用于人消费述产品。特别感兴趣的是从烟草属种(Nicotiana species)的植物或植物部分得到或源自所述植物或植物部分的成分或组分。

背景技术

[0003] 流行的吸烟制品，诸如香烟，具有大致圆柱棒形结构，并包括被纸包装材料围绕的可抽吸材料诸如撕碎的烟草(例如，以切割填充物形式)的包、卷或柱，从而形成所谓的“烟丝条”。通常，香烟具有与烟丝条成端到端关系排列的圆柱形过滤元件。通常，过滤元件包括被称为“成型纸(plug wrap)”的纸材料围绕的塑化乙酸纤维素丝束。某些香烟并入的过滤元件具有多段，并且这些段之一可包含活性炭颗粒。通常，过滤元件使用称为“接装纸(tipping paper)”的外围包装材料连接至烟丝条的一端。为了提供环境空气对抽吸的主流烟气的稀释，将接装材料和成型纸打孔也已成为需要。吸烟者通过点燃香烟的一端并燃烧烟丝条而使用香烟。然后，吸烟者通过抽吸香烟的相对端(例如，过滤嘴端)而接收主流烟气进入他/她的口腔。

[0004] 用于香烟生产的烟草通常以掺合形式使用。例如，某些流行的的烟草掺合物(通常被称为“美国掺合物”)包括烟道烘烤的烟草、白肋烟草和香料烟草的混合物，并在许多情况下，包括某些加工过的烟草，如重构烟草及加工过的烟茎。用于制造特定香烟品牌的烟草掺合物中的每类烟草的精确量随品牌而不同。然而，对于许多烟草掺合物而言，烟道烘烤的烟草占该掺合物的比例相对较大，而香料烟草占该掺合物的比例相对较小。参见，例如，Tobacco Encyclopedia,Voges(编)第44-45页(1984),Browne,The Design of Cigarettes,第3版,第43页(1990)和Tobacco Production,Chemistry and Technology,Davis等人.(编)第346页(1999)。

[0005] 烟草还可以以所谓“无烟”形式享用。通过一些形式的经过处理的烟草或含烟草制剂插入使用者嘴中，使用特别流行的无烟烟草产品。不同类型的无烟烟草产品阐述在：Schwartz的美国专利号1,376,586；Levi的美国专利号3,696,917；Pittman等人的美国专利号4,513,756；Sensabaugh,Jr.等人的美国专利号4,528,993；Story等人的美国专利号4,
624,269；Townsend的美国专利号4,987,907；Sprinkle,III等人的美国专利号5,092,352；
和White等人的美国专利号5,387,416；Strickland等人的美国专利申请公开号2005/
0244521；和Kumar等人的美国专利申请公开号2009/0293889；Arnarp等人的PCT WO 04/
095959；Atchley等人的PCT WO 05/063060；Engstrom的PCT WO 05/004480；Bjorkholm的PCT WO 05/016036；和Quinter等人的PCT WO 05/041699，它们中的每一篇通过引用并入本文。参见，例如，在Atchley等人的美国专利号6,953,040和Atchley等人的美国专利号7,
032,601中阐述的无烟烟草制剂的类型、成分和加工方法，它们中的每一篇通过引用并入本文。

[0006] 一类无烟烟草产品被称作“鼻烟”。已经在欧洲、特别是在瑞典由或通过诸如下述公司生产代表类型的湿鼻烟产品(通常被称作“snus”)：Swedish Match AB,Fiedler&Lundgren AB,Gustavus AB,Skandinavisk Tobakskompagni A/S,和Rocker Production AB。在美国可得到的Snus产品已经在商业名称Camel Snus Frost、Camel Snus Original和Camel SnusSpice下由R.J.Reynolds Tobacco Company销售。也参见，例如，Bryzgalov等人,1N1800Life Cycle Assessment,Comparative Life Cycle Assessment of General Loose and Portion Snus(2005)。另外，与snus生产有关的某些质量标准已经被组合为所谓的GothiaTek标准。代表性的无烟烟草产品还已经在下述商业名称下销售：House of Oliver Twist A/S的Oliver Twist；U.S.Smokeless Tobacco Co.的Copenhagen、Skoal、SkoalDry、Rooster、Red Seal、Husky和Revel；Philip Morris USA的“taboka”；Conwood Company,LLC的Levi Garrett、Peachy、Taylor’s Pride、Kodiak、Hawken Wintergreen、Grizzly、Dental、Kentucky King和Mammoth Cave；以及R.J.Reynolds Tobacco Company的Camel Orbs、Camel Sticks和Camel Strips。

[0007] 多年以来，已经提出了各种处理方法和添加剂来改变用于烟草产品中的烟草材料的总体特性或性质。例如，已经利用添加剂或处理方法来改变烟草材料的化学或感官特性，或者在可抽吸的烟草材料的情况下，改变通过抽吸包括烟草材料的制品而生成的主流烟气的化学或感官特性。香烟烟气的感官属性可通过在香烟的各种组分中引入调味材料来增强。示例性的调味添加剂包括薄荷醇以及美拉德反应产物，如吡嗪、氨基糖和Amadori化合物。也参见,Leffingwell等人,Tobacco Flavoring for SmokingProducts,R.J.Reynolds Tobacco Company(1972)，其通过引用并入本文。在某些情况下，涉及使用热的处理方法可以给处理过的烟草赋予期望的颜色或视觉特性、期望的感觉性能或期望的物理性质或质地。制备用于烟草组合物中的风味和芳香组合物的各种方法记载在：Rooker的美国专利号3,424,171；Luttich的美国专利号3,476,118；Osborne,Jr.等人的美国专利号4,150,677；
Roberts等人的美国专利号4,986,286；White等人的美国专利号5,074,319；White等人的美国专利号5,099,862；Sensabaugh,Jr.的美国专利号5,235,992；Raymond等人的美国专利号
5,301,694；Coleman,III等人的美国专利号6,298,858；Coleman,III等人的美国专利号6,
325,860；Coleman,III等人的美国专利号6,428,624；Dube等人的美国专利号6,440,223；
Coleman,III的美国专利号6,499,489；和White等人的美国专利号6,591,841；Coleman,III的美国专利申请公开号2004/0173228和Coleman,III等人的美国专利申请公开号2010/
0037903，它们中的每一篇通过引用并入本文。

[0008] 无烟烟草的感官属性也可以通过加入某些调味材料得到增强。参见，例如，Williams的美国专利申请公开号2002/0162562；Williams的美国专利申请公开号2002/0162563；Atchley等人的美国专利申请公开号2003/0070687；Williams的美国专利申请公开号2004/0020503，Breslin等人的美国专利申请公开号2005/0178398；Strickland等人的美国专利申请公开号2006/0191548；Holton,Jr.等人的美国专利申请公开号2007/
0062549；Holton,Jr.等人的美国专利申请公开号2007/0186941；Strickland等人的美国专利申请公开号2007/0186942；Dube等人的美国专利申请公开号2008/0029110；Robinson等人的美国专利申请公开号2008/0029116；Mua等人的美国专利申请公开号2008/0029117；
Robinson等人的美国专利申请公开号2008/0173317；和Neilsen等人的美国专利申请公开号2008/0209586，它们中的每一篇通过引用并入本文。

[0009] 本领域需要适合加入吸烟产品或无烟烟草产品中以引入期望的特征的风味组合物。希望提供一种有效地提取和分离这样的组合物的方法。

发明内容

[0010] 本发明提供了一种从烟草属种植物提取和分离多种化合物的方法。本发明的方法对下述化合物是选择性的：某些赋予风味特征的化合物，和/或降解以产生给吸烟制品和/或无烟烟草产品赋予风味特征的化合物的化合物。本发明也提供了加工这些化合物和掺入了这些化合物的烟草材料的方法。

[0011] 因而，在一个方面，本发明提供了一种烟草属种植物提取和分离化合物的方法。在某些实施方案中，所述方法包括：接收烟草属种的植物材料；使所述植物材料与溶剂在一定条件下接触一定时间，所述时间和条件足以将一种或多种期望的化合物从所述植物材料提取进所述溶剂中；使所述含有一种或多种期望的化合物的溶剂与所述经提取的植物材料分离；和纯化所述含有一种或多种期望的化合物的溶剂，以提供分离物。在某些实施方案中，如此得到的分离物包含至少约75重量％的一种或多种期望的化合物。在某些实施方案中，所述一种或多种期望的化合物选自：茄酮、新植二烯、巨豆三烯酮、β-大马酮、降茄二酮(norsolanadione)、顺式-冷杉醇、α-西柏三烯二醇、β-西柏三烯二醇、蔗糖酯、叶黄素、它们的降解产物、以及它们的混合物。本发明包括这样的分离物：其含有单一化合物或降解产物，或来自上述列表的2种或更多种化合物或降解产物的任意集合。

[0012] 在某些实施方案中，所述烟草属种的植物材料是呈选自下述的形式：完整叶、叶片、切碎填充物、体积膨胀的、茎、碾压后切割的茎(cut-rolled stem)、蓬松后切割的茎(cut-puffed stem)、重构烟草和微粒。在某些实施方案中，所述烟草属种的植物材料以生坯形式或以经干制形式提供。

[0013] 在某些实施方案中，所述溶剂是甲醇。如此得到的一种或多种期望的化合物可以例如选自：顺式-冷杉醇、α-西柏三烯二醇、β-西柏三烯二醇、蔗糖酯和叶黄素。在某些实施方案中，所述溶剂是干蒸汽。如此得到的一种或多种期望的化合物可以例如选自：茄酮、新植二烯、巨豆三烯酮、β-大马酮和降茄二酮。当溶剂是干蒸汽时，所述接触步骤可以进一步包括：收集馏出液。在某些实施方案中，所述馏出液可以包含水层和油层，且所述含有一种或多种期望的化合物的溶剂可以选自：油层、水层和从蒸馏过程产生的废蒸汽。

[0014] 在某些实施方案中，所述纯化步骤包括：使用制备级液相色谱法。在某些实施方案中，所述纯化步骤包括：使用快速色谱法。所述纯化步骤可以提供含有期望水平的一种或多种期望的化合物(例如，大于约90重量％的或大于约95重量％的一种或多种期望的化合物)的分离物。在某些实施方案中，所述方法进一步包括：将所述分离物加入适合用于吸烟制品或无烟烟草组合物中的烟草组合物中。

[0015] 在某些实施方案中，可以进一步处理所述分离物，以提供一种或多种源自它的降解产物，其中所述处理包括氧化(即，用H2O2或另一种氧化试剂处理)和/或热处理。作为一个例子，所述分离物可以包含叶黄素，且所述一种或多种降解产物可以选自：巨豆三烯酮、β-大马酮、以及它们的混合物。作为另一个例子，所述分离物可以包含顺式-冷杉醇，且所述一种或多种降解产物可以选自：香紫苏内酯、香紫苏醇、降龙涎醚、以及它们的混合物。

[0016] 在本发明的另一个方面，提供了一种用于提供源自烟草属种植物的风味材料的方法，所述风味材料用于加入烟草组合物中，所述方法包括：接收烟草属种的植物材料；使所述植物材料与溶剂在一定条件下接触一定时间，所述时间和条件足以将一种或多种期望的化合物从所述植物材料提取进所述溶剂中；使所述含有一种或多种期望的化合物的溶剂与所述经提取的植物材料分离；纯化所述含有一种或多种化合物的溶剂以提供包含至少约75重量％的一种或多种期望的化合物的分离物，所述一种或多种期望的化合物选自：茄酮、新植二烯、巨豆三烯酮、β-大马酮、降茄二酮、顺式-冷杉醇、α-西柏三烯二醇、β-西柏三烯二醇、蔗糖酯、叶黄素、它们的降解产物、以及它们的混合物；和将所述分离物加入适合用于吸烟制品或无烟烟草组合物中的烟草组合物中。

[0017] 如上面关于提取和分离化合物的方法所述，可以对提供风味材料的方法做出多种修改。例如，可以改变使用的植物材料和溶剂，且可以与本发明的方法联合使用多种其它处理方法。

[0018] 所述分离物可以以多种方式加入烟草组合物中。例如，所述分离物可以以下述形式加入：施用于烟草条的外壳制剂或表面装饰制剂的形式，或者重构烟草材料的组分的形式。在某些实施方案中，所述烟草组合物包含适合用于吸烟制品中的烟草材料。在这样的实施方案中，基于吸烟制品中的烟草材料的总干重，所述烟草组合物中的分离物的量可以在例如约5ppm至约5重量％之间。在某些实施方案中，所述烟草组合物包含适合用于无烟烟草产品中的烟草材料。在这样的实施方案中，基于无烟烟草产品中的烟草材料的总干重，所述烟草组合物中的分离物的量可以在例如约5ppm至约5重量％之间。

[0019] 在本发明的另一个方面，提供了得自烟草属种植物或其组分的分离物，其中所述分离物包含至少约75重量％的选自下述的化合物：茄酮、新植二烯、巨豆三烯酮、β-大马酮、降茄二酮、顺式-冷杉醇、α-西柏三烯二醇、β-西柏三烯二醇、蔗糖酯、叶黄素和它们的降解产物、以及它们的混合物。在某些实施方案中，所述分离物包含大于约90重量％的或大于约95重量％的一种或多种期望的化合物。在某些实施方案中，提供了烟草组合物，其包含用于吸烟制品或无烟烟草组合物中的分离物。

具体实施方式

[0020] 现在将在下文中更充分地描述本发明。但是，本发明可以以许多不同的形式具体化，不应解释为限于本文阐述的实施方案；相反，提供这些实施方案是为了使本公开内容彻底和完整，并向本领域技术人员充分传达本发明的范围。如在本说明书和权利要求中所使用的，单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数指示物，除非上下文另外清楚地指明。对“干重百分比”或“基于干重”的提及表示基于干燥成分(即，除了水之外的所有成分)的重量。

[0021] 烟草属种植物的选择可以变化；且具体地，一种或多种烟草的种类可以变化。可以使用的烟草包括：烟道烘烤的烟草或弗吉尼亚烟草(例如，K326)、白肋烟草、晒干的烟草(例如，印度Kurnool和香料烟草，包括Katerini、Prelip、Komotini、Xanthi和Yambol烟草)、马里兰烟草、深色烟草、深色烘烤的烟草、深色风干烟草(例如，Passanda、Cubano、Jatin和Bezuki烟草)、轻风风干的烟草(例如，North Wisconsin和Galpao烟草)、印度风干的烟草、Red Russian烟草和Rustica烟草以及各种其它罕见的或专用的烟草。在Tobacco Production,Chemistry and Technology,Davis等人(编)(1999)(其通过引用并入本文)中，阐述了不同类型的烟草、栽培实践和收获实践的描述。来自烟草属种的各种代表性的植物类型参见：Goodspeed,The Genus Nicotiana,(Chonica Botanica)(1954)；Sensabaugh,Jr.等人的美国专利号4,660,577；White等人的美国专利号5,387,416，和Lawson等人的美国专利号7,025,066；Lawrence,Jr.的美国专利申请公开号2006/0037623，和Marshall等人的美国专利申请公开号2008/0245377；它们每篇通过引用并入本文。包括的示例性的烟草属种是：红花烟草(N.tabacum)、黄花烟草(N.rustica)、花烟草(N.alata)、N.arentsii、N.excelsior、福尔吉特氏烟草(N.forgetiana)、粉蓝烟草(N.glauca)、粘烟草(N.glutinosa)、哥西氏烟草(N.gossei)、卡瓦卡米氏烟草(N.kawakamii)、奈特氏烟草(N.knightiana)、朗氏烟草(N.langsdorffi)、耳状烟草(N.otophora)、赛特氏烟草(N.setchelli)、林烟草(N.sylvestris)、绒毛烟草(N.tomentosa)、绒毛状烟草(N.tomentosiformis)、波叶烟草(N.undulata)、花烟草(N.x sanderae)、非洲烟草(N.africana)、抱茎烟草(N.amplexicaulis)、贝纳末特氏烟草(N.benavidesii)、博内里烟草(N.bonariensis)、迪勃纳氏烟草(N.debneyi)、长苞烟草(N.longiflora)、海滨烟草(N.maritina)、特大管烟草(N.megalosiphon)、西方烟草(N.occidentalis)、圆锥烟草(N.paniculata)、蓝茉莉叶烟草(N.plumbaginifolia)、雷蒙德氏烟草(N.raimondii)、莲坐叶烟草(N.rosulata)、拟似烟草(N.simulans)、斯托克同氏烟草(N.stocktonii)、香甜烟草(N.suaveolens)、荫生烟草(N.umbratica)、颤毛烟草(N.velutina)、芹叶烟草(N.wigandioides)、无茎烟草(N.acaulis)、渐尖叶烟草(N.acuminata)、渐狭叶烟草(N.attenuata)、本赛姆氏烟草(N.benthamiana)、洞生烟草(N.cavicola)、克里夫兰氏烟草(N.clevelandii)、心叶烟草(N.cordifolia)、伞床烟草(N.corymbosa)、香烟草(N.fragrans)、古特斯比氏烟草(N.goodspeedii)、狭叶烟草(N.linearis)、摩西氏烟草(N.miersii)、裸茎烟草(N.nudicaulis)、欧布特斯烟草(N.obtusifolia)、蓟马烟Hersperis亚种(N.occidentalis subsp.Hersperis)、少花烟草(N.pauciflora)、矮牵牛状烟草(N.petunioides)、夸德瑞伍氏烟草(N.quadrivalvis)、残波烟草(N.repanda)、圆叶烟草(N.rotundifolia)、茄子烟草(N.solanifolia)和斯佩格茨烟草(N.spegazzinii)。

[0022] 使用遗传修饰或杂交育种技术，可以衍生出烟草属种(例如，可以对烟草植物进行遗传工程改造或杂交育种，以增加或减少组分、性状或特征的产生)。参见，例如，在下述文献中阐述的植物的遗传修饰的类型：Fitzmaurice等人的美国专利号5,539,093；Wahab等人的美国专利号5,668,295；Fitzmaurice等人的美国专利号5,705,624；Weigl的美国专利号5,844,119；Dominguez等人的美国专利号6,730,832；Liu等人的美国专利号7,173,170；
Colliver等人的美国专利号7,208,659，和Benning等人的美国专利号7,230,160；Conkling等人的美国专利申请公开号2006/0236434；和Nielsen等人的PCT WO 2008/103935。

[0023] 就无烟的和可抽吸的烟草产品的制备而言，通常对收获的烟草属种植物进行干制工艺。针对不同类型的烟草的不同类型的干制工艺的描述，参见：Tobacco Production,Chemistry and Technology,Davis等人(编)(1999)。用于干制烟道烘烤的烟草的示例性技术和条件参见：Nestor等人,Beitrage Tabakforsch.Int.,20,467-475(2003)和Peele的美国专利号6,895,974，它们通过引用并入本文。晾干烟草的代表性技术和条件参见：Roton等人,Beitrage Tabakforsch.Int.,21,305-320(2005)和Staaf等人,Beitrage Tabakforsch.Int.,21,321-330(2005)，它们通过引用并入本文。可以对某些类型的烟草进行替代类型的干制工艺，诸如火烤或晒干。优选地，然后老化干制收获的烟草。

[0024] 烟草属种的植物的至少一部分(例如，烟草部件的至少一部分)可以以未成熟形式使用。也就是说，可以在达到通常认为成熟或到期的阶段之前，收获植物或植物的至少一部分。这样，例如，当烟草植物处于出芽点时、正在开始形成叶时、正在开始开花时等，可以收获烟草。烟草属种的植物的至少一部分(例如，烟草部件的至少一部分)可以以成熟形式使用。也就是说，当植物或植物的至少一部分达到传统地认为成熟、过熟或到期的点，收获所述植物(或植物部分)。这样，例如，通过使用农夫常用的烟草收获技术，可以收获香料烟草植物，可以收获白肋烟草植物，或可以收获弗吉尼亚烟叶，或根据部位特征(stalk position)来收获(prime)。

[0025] 根据本发明，烟草产品包含与一种或多种化合物相组合的烟草，所述化合物提取自和/或分离自生坯形式或经干制形式的烟草属种植物。所述烟草产品的至少一部分可以包含取自烟草属植物的化合物(例如，通过提取、蒸馏或其它类型的加工技术)。在某些实施方案中，所述烟草产品的至少一部分可以由源自这些化合物的降解产物组成，所述降解产物是例如在对所述植物进行化学反应以后或在对分离自烟草属植物的化合物或其混合物进行化学反应(例如，酸/碱反应条件、氧化条件、酶处理和/或热处理)以后收集的化合物。

[0026] 可以针对其中存在的多种化合物的含量来选择烟草属种。例如，可以在下述基础上选择植物：那些植物产生相对较高量的一种或多种希望从其分离出的化合物。在某些实施方案中，针对它们的叶表面化合物丰度而专门种植烟草属种植物(例如，Galpao commun烟草)。可以在温室、栽培室或室外田野中种植烟草植物，或者可以无土栽培。

[0027] 可以采用烟草属种植物的多个部位或部分。例如，可以收获基本上所有的植株(例如，整个植株)，并原样使用。可替换地，可以收获或分离植株的多个部位或片段，用于在收获后进一步使用。例如，可以分离叶、茎、秆和它们的各种组合，用于进一步使用或处理。本发明的植物材料因而可以包含烟草属种植物的整个植株或任意部分。

[0028] 植株或其部分的收获后加工可以变化。在收获后，植株或其部分可以生坯形式使用(例如，植株或其部分可在不经过任何干制过程的情况下使用)。例如，植株或其部分可在不经过显著的贮存、处理或加工条件的情况下使用。在某些情况下，优选的是，在收获后几乎立刻使用植株或其部分。可替换地，例如，可以将生坯形式的植株或其部分冷藏或冷冻以供以后使用、冷冻干燥、进行辐照、变黄、干燥、熟化(例如，使用风干技术或采取施加热的技术)、加热或烹制(例如，烤、炒或煮)或以其它方式进行储存或处理以供以后使用。

[0029] 可以对收获的植株或其部分进行物理加工。可以将植株或其部分分离成单个部分或片段(例如，可以从茎取下叶子，和/或可以从秆取下茎和叶)。可以将收获的植株或单个部分或片段进一步细分成部分或片段(例如，可以将叶子切丝、切碎、破碎、粉碎、研磨或磨碎成可表征为填充剂型碎片、丸粒、颗粒或细粉的碎片或部分)。可以对植株或其部分施加外力或压力(例如，压制或进行辊压处理)。当实施这样的加工条件时，植株或其部分的含水量可以接近其天然含水量(例如，其在收获后不久的含水量)、通过对植株或其部分增湿实现的含水量、或从干燥植株或其部分得到的含水量。例如，植株或其部分的粉状、破碎的、研磨的或磨碎的碎片可以具有小于约25重量％、经常小于约20重量％和经常小于约15重量％的含水量。

[0030] 可以对烟草属种植物或其部分进行其它类型的加工条件。例如，组分可以彼此分离，或者以其它方式分级分离成单一化合物的化学类别或混合物。典型的分离过程可以包括一个或多个方法步骤(例如，使用极性溶剂、有机溶剂或超临界流体的溶剂提取)、色谱法、蒸馏、过滤、重结晶和/或溶剂-溶剂分配。示例性的提取和分离溶剂或载体包括水、醇(例如，甲醇或乙醇)、烃(例如，庚烷和己烷)、乙醚、二氯甲烷和超临界二氧化碳。可用于从烟草属种提取组分的示例性技术描述于：Fiore的美国专利号4,144,895；Osborne，Jr.等人的美国专利号4,150,677；Reid的美国专利号4,267,847；Wildman等人的美国专利号4,289,147；Brummer等人的美国专利号4,351,346；Brummer等人的美国专利号4,359,059；Muller的美国专利号4,506,682；Keritsis的美国专利号4,589,428；Soga等人的美国专利号4,
605,016；Poulose等人的美国专利号4,716,911；Niven，Jr.等人的美国专利号4,727,889；
Bernasek等人的美国专利号4,887,618；Clapp等人的美国专利号4,941,484；Fagg等人的美国专利号4,967,771；Roberts等人的美国专利号4,986,286；Fagg等人的美国专利号5,005,
593；Grubbs等人的美国专利号5,018,540；White等人的美国专利号5,060,669；Fagg的美国专利号5,065,775；White等人的美国专利号5,074,319；White等人的美国专利号5,099,
862；White等人的美国专利号5,121,757；Fagg的美国专利号5,131,414；Munoz等人的美国专利号5,131,415；Fagg的美国专利号5,148,819；Kramer的美国专利号5,197,494；Smith等人的美国专利号5,230,354；Fagg的美国专利号5,234,008；Smith的美国专利号5,243,999；
Raymond等人的美国专利号5,301,694；Gonzalez-Parra等人的美国专利号5,318,050；
Teague的美国专利号5,343,879；Newton的美国专利号5,360,022；Clapp等人的美国专利号
5,435,325；Brinkley等人的美国专利号5,445,169；Lauterbach的美国专利号6,131,584；
Kierulff等人的美国专利号6,298,859；Mua等人的美国专利号6,772,767；和Thompson的美国专利号7,337,782，它们都通过引用并入本文。也参见，在Brandt等人,LC-GC Europe,第
2-5页(March,2002)和Wellings,A Practical Handbook of Preparative HPLC(2006)(它们通过引用并入本文)中阐述的分离技术的类型。另外，可以对植株或其部分进行在下述文献中阐述的处理的类型：Ishikawa等人,Chem.Pharm.Bull.,50,501-507(2002)；Tienpont等人,Anal.Bioanal.Chem.,373,46-55(2002)；Ochiai,Gerstel Solutions Worldwide,6,
17-19(2006)；Coleman,III,等人,J.Sci.Food and Agric.,84,1223-1228(2004)；
Coleman,III等人,J.Sci.Food and Agric.,85,2645-2654(2005)；Pawliszyn,编,Applications of Solid Phase Microextraction,RSC Chromatography Monographs,(Royal Society of Chemistry,UK)(1999)；Sahraoui等人,J.Chrom.,1210,229-233(2008)；和Raymond等人的5,301,694，它们通过引用并入本文。

[0031] 具体地，在某些实施方案中，通过在足以从植物材料提取一种或多种期望的化合物的条件(例如，合适的压力和温度)下使植株或其部分与溶剂接触，从烟草属种的植物材料或其部分提取一种或多种目标化合物。在某些实施方案中，所述溶剂是有机溶剂，诸如甲醇或己烷类。在其它实施方案中，所述溶剂是干蒸汽。干蒸汽(也被称作无水蒸汽)是具有最小悬浮水颗粒(即，水分)含量的蒸汽。例如，干蒸汽通常包含小于约5重量％的水颗粒或小于约10重量％的水颗粒。

[0032] 提取过程所用的温度和压力可以变化。但是，在某些实施方案中，在环境温度和压力实现合适的提取。此外，溶剂与烟草材料接触的时间的量可以变化。通常，溶剂与烟草材料保持接触大约2小时，尽管可以使用更长或更短的时间段而不脱离本发明。

[0033] 可以存在于根据本发明的方法得到的提取物中的示例性目标化合物包括、但不限于：茄酮、新植二烯、巨豆三烯酮、β-大马酮、降茄二酮、顺式-冷杉醇、α-西柏三烯二醇、β-西柏三烯二醇、蔗糖酯和/或叶黄素。

[0034] 可以以许多方式进行提取产物的进一步加工。进一步加工的方法可以取决于在提取物中存在的化合物和/或在提取中使用的溶剂的类型。

[0035] 例如，在使用有机溶剂(例如，甲醇或己烷类)从烟草材料提取一种或多种化合物的情况下，可以简单地过滤与烟草材料发生接触的溶剂，以除去微粒状烟草材料，且可以浓缩滤液。

[0036] 在使用干蒸汽从烟草材料提取一种或多种化合物的情况下，通常在所述接触步骤以后冷凝所述干蒸汽，以得到蒸汽馏出液。在某些实施方案中，对干制的烟草材料的不同混合物进行该蒸馏方法。例如，在一个实施方案中，使用烟道烘烤的烟草、白肋烟草和香料烟草的混合物。在这里可以使用用于生产精油的方法来从烟草植物或其部分蒸馏出目标化合物。关于可以用于或经修改后用于根据本发明从烟草植物或其部分提供目标化合物的示例性蒸汽蒸馏过程和条件，参见例如，McKellip等人的美国专利号5,891,501，其通过引用并入本文。用于以此方式加工所述材料的仪器的类型可以是，例如，传统上用于分离薄荷油的类型。在某些实施方案中，所述蒸汽馏出液包含可以彼此分离的水冷凝液层和油层。

[0037] 如此从烟草材料得到的油层通常包含一种或多种目标化合物(例如，新植二烯、茄酮、巨豆三烯酮异构体、β-大马酮和降茄二酮)。在某些实施方案中，所述油层有利地富含风味化合物，包括上面指出的目标化合物中的一种或多种，且基本上不含生物碱。例如，在某些实施方案中，所述油层含有小于约15重量％、小于约10重量％、小于约5重量％、小于约2重量％、小于约1重量％或小于约0.5重量％的生物碱。存在于油层中的其它化合物的百分比可以变化，取决于例如通过本文提供的方法进行蒸馏的烟草的类型。

[0038] 在某些实施方案中，从蒸馏过程产生的废水也包含目标化合物(例如，包括、但不限于，指出的存在于油层中的那些目标化合物)。因为蒸馏过程可以给某些化合物提供在水中的显著可溶性，认为这些化合物存在于油层和水中。因此，在某些实施方案中，从由蒸馏过程产生的废水中分离目标化合物。例如，在某些实施方案中，风味化合物和/或烟碱存在于废水中。应当指出，各种挥发性的和半挥发性的化合物在废水中的百分比会作为时间的函数而变化。因而，可以单独地控制废水的不同级分，以提供含有较高百分比的某些化合物的溶液。因此，本发明提供了通过蒸馏对期望的化合物的提取，其中所述期望的化合物提供在馏出液的油层、馏出液的水层和/或在蒸馏过程中产生的废水中。

[0039] 通过本文提供的方法，可以从烟草属植物或其部分分离出多种化合物或化合物的混合物。本文中使用的“分离的组分”或“植物分离物”是分离自烟草属种植物或其部分的一种化合物或多种化合物的复杂混合物。分离的组分可以是单一化合物、类似化合物的异源混合物(例如，风味化合物的异构体)或不同化合物的异源混合物(例如，不同类型的多种化合物的复杂混合物，优选地具有合乎需要的感官属性)。例如，可以进一步加工已经进行本文中描述的提取方法的烟草材料，以从其中提取一种或多种其它化合物。参见，例如，Havkin-Frenkel的美国专利申请公开号2008/0254149，其通过引用并入本文。

[0040] 根据本发明，可以从烟草属种植物提取和/或分离多种具有独特的风味和芳香特征的化合物。那些化合物中的某些可以被视作在温度、湿度和空气压力的正常环境条件下是挥发性的。优选的化合物在相对较低的浓度表现出积极的感官属性。可以存在于烟草属植物中并通过本文所述的方法提取和分离的化合物类型的例子包括茄酮、新植二烯、巨豆三烯酮、β-大马酮、降茄二酮、顺式-冷杉醇、α-西柏三烯二醇、β-西柏三烯二醇、蔗糖酯和/或叶黄素。

[0041] 顺式-冷杉醇(其结构显示在下面)是烟草绿叶中的一种主要半日花烷型二萜(labdanoid)。例如，顺式-冷杉醇常见于香料烟草中。

[0042]

[0043] 在绿色香料烟草的空气干制和太阳干制过程中，随着众多半日花烷型二萜降解产物的形成，顺式-冷杉醇的浓度通常显著下降。半日花烷型二萜降解产物在结构上类似于顺式-冷杉醇，且包括例如香紫苏内酯、香紫苏醇和降龙涎醚，它们的结构显示在下面。已知这些降解产物会给含有香料烟草的烟草产品赋予雪松特征。

[0044]

[0045] 分离的顺式-冷杉醇在吸烟产品和/或无烟烟草产品中可以具有许多应用。在某些实施方案中，通过多种方式将分离的顺式-冷杉醇降解，并且可以将降解产物用于吸烟产品和/或无烟烟草产品中。例如，在某些实施方案中，分离的顺式-冷杉醇和/或它们的降解产物可以用作源自烟草的天然风味材料(例如，土耳其替代风味材料)或香料烟草替代物。在某些实施方案中，将顺式-冷杉醇和/或降解产物用于治疗或营养保健品(neutriceutical)用途。例如，半日花烷型二萜化合物已经表现出抗癌活性。参见，例如，Jung等人,Bioorg.Med.Chem.Lett.8:3295-98(1998)，其通过引用并入本文。在某些实施方案中，将顺式-冷杉醇用作制备其它化合物的基质。例如，已经将它用作合成weidendiols的基质，所述weidendiols是可以降低动脉粥样硬化风险的胆固醇酯转移蛋白抑制剂。参见，例如，Barrero等人,Tetrahedron 54:5635-5650(1998)，其通过引用并入本文。

[0046] 西柏三烯二醇(例如，α-2,7,11-西柏三烯-4,6-二醇和β-2,7,11-西柏三烯-4,6-二醇)(其结构显示在下面)大量存在于烟草(Nicotiana tabacum)的叶和花中。在烟叶干制过程中，这些化合物的生物降解会导致多种风味化合物的形成。西柏三烯二醇具有如下所示的结构。

[0047]

[0048] 分离的西柏三烯二醇在吸烟产品和/或无烟烟草产品中可以具有许多应用。在某些实施方案中，通过多种方式将分离的西柏三烯二醇降解，并且可以将降解产物用于吸烟产品和/或无烟烟草产品中。例如，在某些实施方案中，分离的西柏三烯二醇和/或它们的降解产物可以用作源自烟草的天然风味材料。在某些实施方案中，将西柏三烯二醇和/或降解产物用于治疗用途。例如，已经发现，西柏三烯二醇会在癌症和某些神经变性疾病的治疗中提供潜在健康益处。参见，例如，Saito等人,Agric.Biol.Chem.51(3):941-43(1987)和Mizusaki等人的美国专利号4,701,570，它们通过引用并入本文。西柏三烯二醇及其衍生物还可以用作戒烟和/或治疗烟碱成瘾的药物。参见，例如，El Sayed等人,Expert Opin.Invest.Drugs 16(6):877-87(2007)。

[0049] 蔗糖酯是糖脂化合物，其特征在于与蔗糖的葡萄糖部分的羟基连接的低分子量羧酸。蔗糖酯被视作产生香料烟草风味的最重要的芳香和感觉前体中的一些。参见，例如，Leffingwell等人,Rec.Adv.Tob.Sci.14:169-218(1998)，其通过引用并入本文。

[0050] 蔗糖酯通常是包含在葡萄糖环上的3个酰基的蔗糖分子，每个酰基的烃链包含3-8个碳原子且任选地包括一个或多个双键。蔗糖酯还通常包括在葡萄糖环或果糖环上的酰基，这导致这些酯被统称为四酰基蔗糖酯。根据本发明分离的蔗糖酯的确切结构可以关于酰基的布局、链长度和饱和度稍有变化，香料烟草的大多数蔗糖酯被包括在下述结构中：

[0051]

[0052] 其中R是C3-C8烃，其可以是直链或支链的和饱和或不饱和的，且两个R1取代基是H，或者一个R1是H且另一个是乙酰基(—C(O)CH3)。最常见的R基团包括丁基、戊基和己基。

[0053] 叶黄素(其结构显示在下面)是烟草中的一种主要类胡萝卜素颜料。

[0054]

[0055] 已知叶黄素在绿色烟草风干过程中会分解产生几种紫罗兰酮及其衍生物。叶黄素的2种重要的衍生物类型是巨豆三烯酮和β-大马酮。这些化合物会影响干制的烟草的芳香特征。除了是叶黄素的降解产物以外，根据本文提供的方法，也可以单独地从烟草中提取和分离巨豆三烯酮和β-大马酮(其结构显示在下面)。

[0056]

[0057] 分离的叶黄素在吸烟产品和/或无烟烟草产品中可以具有许多应用。在某些实施方案中，通过多种方式降解分离的叶黄素，并且从其产生的降解产物可以用于吸烟产品和/或无烟烟草产品中。例如，在某些实施方案中，分离的叶黄素和/或它们的降解产物可以用作源自烟草的天然风味材料、着色剂或抗氧化剂。叶黄素还可用作营养性和/或治疗性化合物。参见例如，Granado等人,Br.J.Nutr.90(3):487-502(2003)；Sies等人,Int.J.Vitam.Nutr.Res.73(2):95-100(2003)；和Krinsky等人,Annu.Rev.Nutr.23(2):
171-201(2003)，它们通过引用并入本文。

[0058] 茄酮是一种可作为有用的烟草调味剂和增味剂的化合物。特别地发现它存在于白肋烟草芳香气中。参见，例如，Domle等人,Helv.Chim.Acta,55(6):1866-1882(1972)，其通过引用并入本文。尽管通常通过合成方式来生产它(参见，例如，Johnson等人,J.Org.Chem.30(9):2918-2921(1965)；和Hall等人的美国专利4,433,695和Light等人的美国专利4,547,594，它们通过引用并入本文)，但是茄酮存在于烟草中，且可以根据本文提供的方法进行分离，它的结构显示在下面。

[0059]

[0060] 分离的茄酮在吸烟产品和/或无烟烟草产品中可以具有许多应用。在某些实施方案中，可以通过多种方式降解分离的茄酮，且降解产物可以用于吸烟产品和/或无烟烟草产品中。例如，在某些实施方案中，分离的茄酮和/或它们的降解产物可以用作源自烟草的天然风味材料。

[0061] 新植二烯(其结构显示在下面)被报道为烟草增味剂，因为它可以通过捕集烟草烟气气溶胶中的挥发物来充当风味载体。参见，例如，J.C.Leffingwell,Leaf chemistry:basic chemical constituents of tobacco leaf and differences among tobacco types.Tobacco:Production,Chemistry and Technology,265-284(1999)。

[0062]

[0063] 分离的新植二烯在吸烟产品和/或无烟烟草产品中可以具有许多应用。在某些实施方案中，可以通过多种方式降解分离的新植二烯，且降解产物可以用于吸烟产品和/或无烟烟草产品中。例如，在某些实施方案中，分离的新植二烯和/或它们的降解产物可以用作源自烟草的天然风味材料。

[0064] 降茄二酮(其结构显示在下面)是已知可用作烟草调味剂和用于增加或增强抽吸烟草的芳香和味道的另一种化合物。象茄酮一样，该化合物通常是合成的，而不是分离的。参见，例如，Light等人的美国专利号4,517,385，其通过引用并入本文。

[0065]

[0066] 分离的降茄二酮在吸烟产品和/或无烟烟草产品中可以具有许多应用。在某些实施方案中，可以通过多种方式降解分离的降茄二酮，且降解产物可以用于烟草产品。例如，在某些实施方案中，分离的降茄二酮和/或它们的降解产物可以用作源自烟草的天然风味材料。

[0067] 在从烟草提取目标化合物以后，根据本发明合乎需要的是，进一步分离和纯化某些化合物。因为本文中公开的提取过程通常会产生多种化合物的复杂混合物，所以必须进一步处理它们以提供期望的化合物的混合物和/或单一分离的化合物(例如，提供包含至少约75重量％的一种或多种化合物的分离物)。

[0068] 提供这样的混合物和/或单一分离的化合物的方式可以变化。可以使用额外的溶剂萃取(例如，使用极性溶剂、有机溶剂或超临界流体的溶剂萃取)、色谱法、蒸馏、过滤、重结晶和/或溶剂-溶剂分配来从提取物中分离和/或纯化期望的化合物。

[0069] 在某些实施方案中，使用多种方法来分离和/或纯化期望的化合物。例如，可以将溶剂萃取与一种或多种色谱方法相组合。可以将通过提取得到的样品溶解在溶剂中，并直接注射到快速色谱法系统上，或者可以在注射之前以某种方式进行处理。在另一个例子中，在某些实施方案中，首先处理样品以除去一种或多种化合物，所述化合物已知会在与要通过快速色谱法分离的化合物类似的条件下洗脱。在一个特定实施方案中，处理通过烟草材料的甲醇提取得到的提取物，以除去槲皮素-3-芸香糖苷(“芦丁”)。例如，可以如下从提取物中除去芦丁：将水、甲醇和二氯甲烷加入所述提取物中，并将芦丁萃取进甲醇/水层中。可以浓缩二氯甲烷层，并进一步处理(例如，通过色谱法)，以分离和/或纯化其中含有的期望的化合物。在其它实施方案中，可以将所述提取物溶解，并直接进行色谱分离。

[0070] 在某些实施方案中，使用制备级液相色谱法来从烟草提取物分离和/或纯化某些目标化合物。在某些实施方案中，基于标准品的洗脱时间，使用制备级液相色谱法分离一种或多种目标化合物。可从制造厂家得到各种自动化的市售的制备级液相色谱法(prep-LC)系统，所述制造厂家包括Waters、Agilent Technologies和Bio-Rad。本领域技术人员可以改变使用的制备级液相色谱法系统的具体参数，以达到期望的拆分水平。例如，所述溶剂可以是足以溶解目标化合物的任意溶剂或多种溶剂的混合物。所述溶剂可以是，例如，水、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚、二氯甲烷、氯仿、石油醚和/或己烷类。所述系统可以与等度或梯度溶剂系统(即，随着时间改变2种或更多种溶剂的比例)一起运行。在某些实施方案中，可以选择溶剂系统，使得它提供目标化合物和存在于混合物中的其它化合物之间的最佳拆分。可以改变系统的流速，例如，约10mL/min至约100mL/min(例如，约36mL/min)。

[0071] 在某些实施方案中，使用快速色谱法来从烟草提取物分离和/或纯化某些目标化合物。快速色谱法系统是本领域已知的，并且在例如Still等人,J.Org.Chem.42:2923-2925(1978)和Andrews的美国专利4,591,442(它们通过引用并入本文)中讨论了示例性的系统。多种自动化的市售的快速色谱法系统可从制造厂家得到，所述制造厂家包括Biotage、Teledyne Isco、Grace Davison Discovery Sciences和Buchi。可能希望快速色谱法提供适当大量的化合物，因为柱通常具有相对较大的粒度(例如，大致30-40μm)，且可以容纳更大量的样品(和更浓缩的样品)，从而允许通过每次注射分离更多的目标化合物。

[0072] 本领域技术人员可以改变使用的快速色谱法系统的具体参数，以达到期望的拆分水平。例如，所述溶剂可以是足以溶解目标化合物的任意溶剂或多种溶剂的混合物。所述溶剂可以是，例如，水、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚、二氯甲烷、氯仿、石油醚和/或己烷类。所述系统可以与等度或梯度溶剂系统(即，随着时间改变2种或更多种溶剂的比例)一起运行。在某些实施方案中，可以选择溶剂系统，使得它提供目标化合物和存在于混合物中的其它化合物之间的最佳拆分。可以改变系统的流速，例如，约20至约200mL/min(例如，约150mL/min)。

[0073] 快速色谱法可能会或不会以足够的纯度水平提供目标化合物。在某些实施方案中，可以将与目标化合物对应的级分收集、合并和浓缩，从而提供包含足够纯度水平的目标化合物的分离物(即，其中目标化合物以所述分离物的足够重量百分比存在)。例如，本发明的分离物可以包含大于约75重量％、大于约80重量％、大于约85重量％、大于约90重量％、大于约95重量％、大于约98重量％的或大于约99重量％的量的目标化合物。在某些实施方案中，使用制备级液相色谱法，可以进一步拆分得自快速色谱法的级分。

[0074] 在某些实施方案中，可以使分离的化合物或其混合物造成某些条件，从而造成那些化合物经历化学转化。例如，可以处理得自烟草属种植物或其部分的烟草材料，以造成化学转化或与其它成分混合。在某些实施方案中，可以处理从其得到的提取物或分离的化合物(分离物)，以造成化学转化或与其它成分混合。烟草材料、提取物或分离的化合物的化学转化或改性可以导致所述烟草材料、提取物或分离的化合物的某些化学和物理性能(例如，其感官属性)的变化。通过酸/碱反应、水解、氧化、加热和/或酶处理，可以进行示例性的化学改性过程；并且这样，化合物可以经历多种降解反应。

[0075] 在某些实施方案中，处理烟草材料、提取物或分离物以提供降解产物(例如，可以处理叶黄素以提供多种风味化合物，包括巨豆三烯酮和/或β-大马酮；可以处理顺式-冷杉醇以提供香紫苏内酯、香紫苏醇和/或降龙涎醚)。降解产物是从根据本发明提取和/或分离的化合物产生的任意化合物。降解产物可以从这样的化合物天然地形成，或者可以通过加速降解过程(例如，通过添加热和/或化学试剂来加速所述化合物的分解)来产生。例如，借助于氧化(例如，通过用H2O2或其它氧化剂处理)和/或水解反应，可以降解这些化合物。

[0076] 可以与根据本发明的烟草材料、提取物或分离物混合的其它成分的示例性类型包括一种或多种调味剂、填充剂、粘合剂、pH调节剂、缓冲剂、着色剂、崩解助剂、抗氧化剂、保湿剂和防腐剂。

[0077] 本发明的提取物和分离物可用作加入烟草组合物(特别是掺入吸烟制品或无烟烟草产品中的烟草组合物)中的组分。所述提取物或分离物向烟草组合物中的添加，可以以多种方式增强烟草组合物，取决于提取物或分离物的性质以及烟草组合物的类型。示例性的提取物和分离物可以用于给烟草产品提供风味和/或香气(例如，改变烟草组合物或由源自其的烟气的感觉特征的组合物)。本发明的提取物和分离物也可以用作其中不含有其它烟草材料的烟草产品的组分。换而言之，本发明的提取物或分离物可以用作本发明的烟草产品中的唯一烟草源，例如，通过将所述提取物或分离物掺入口服无烟烟草组合物(诸如适合在口腔中溶解或融化的产品)中。

[0078] 根据本发明得到的提取物或分离物的形式可以变化。通常，所述分离物是固体、液体或半固体或凝胶形式。所述分离物可以以浸膏、绝对纯或不稀释的形式使用。所述分离物的固体形式包括喷雾干燥和冷冻干燥形式。所述分离物的液体形式包括被包含在水性或有机溶剂载体中的分离物。

[0079] 所述提取物或分离物可以以多种方式用作烟草组合物的组分。所述提取物或分离物可以用作经加工的烟草的组分。在一个方面，所述提取物或分离物可以用于施用至烟草条的外壳制剂中(例如，使用在Shelar的美国专利号4,819,668中阐述的方式和方法类型，其通过引用并入本文)，或者用在表面装饰制剂中。可替换地，所述提取物或分离物可以用作重构烟草材料的成分(例如，使用在下述文献中一般地阐述的烟草重构方法类型：Sohn的美国专利号5,143,097；Brinkley等人的美国专利号5,159,942.；Jakob的美国专利号5,598,868；Young的美国专利号5,715,844；Gellatly的美国专利号5,724,998；和Kumar的美国专利号6,216,706，它们通过引用并入本文)。还可以在香烟制造过程中将所述提取物或分离物掺入香烟过滤嘴中(例如，过滤嘴塞、成型纸或接装纸中)，或者掺入香烟包装纸中，优选在内表面上。

[0080] 可以将源自烟草属的提取物或分离物掺入吸烟制品中。代表性的烟草掺合物、非烟草组分和从它们制成的代表性香烟阐述在：Lawson等人的美国专利号4,836,224；Perfetti等人的美国专利号4,924,888；Brown等人的美国专利号5,056,537；Gentry的美国专利号5,220,930；和美国专利号5,360,023to Blakley等人；Shafer等人的美国专利申请
2002/0000235；和PCT WO 02/37990。那些烟草材料也可以用于生产在下述文献中描述的那些类型的香烟：Sensabaugh的美国专利号4,793,365；Clearman等人的美国专利号4,917,
128；Brooks等人的美国专利号4,947,974；Korte的美国专利号4,961,438；Lawrence等人的美国专利号4,920,990；Clearman等人的美国专利号5,033,483；Gentry等人的美国专利号
5,074,321；Drewett等人的美国专利号5,105,835；Riggs等人的美国专利号5,178,167；
Clearman等人的美国专利号5,183,062；Shannon等人的美国专利号5,211,684；Deevi等人的美国专利号5,247,949；Riggs等人的美国专利号5,551,451；Banerjee等人的美国专利号
5,285,798；Farrier等人的美国专利号5,593,792；Bensalem等人的美国专利号5,595,577；
Counts等人的美国专利号5,816,263；Barnes等人的美国专利号5,819,751；Beven等人的美国专利号6,095,153；Nichols等人的美国专利号6,311,694；和Nichols等人的美国专利号
6,367,481；Robinson等人的美国专利申请公开号2008/0092912；和PCT WO 97/48294和PCT WO 98/16125。也参见，在下述文献中描述的那些类型的商业销售香烟：Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco,R.J.Reynolds Tobacco Company Monograph(1988)和Inhalation Toxicology,
12:5,第1-58页(2000)。

[0081] 本文中描述的提取物或分离物可以掺入无烟烟草产品中，所述无烟烟草产品例如松散的潮湿鼻烟、松散的干燥鼻烟、嚼烟、颗粒状烟草片(例如，具有丸、片、球、硬币、珠子、柑橘(obloids)或豆的形状)、挤压或形成的烟草条、片、棒、圆柱或棍、精细粉碎的碾碎粉末、精细粉碎的或研磨的粉末状片和组分的团块、薄片状片、模塑加工的烟草片、含有烟草的口香糖片、带状膜卷、易溶于水的或可分散于水的膜或条(例如，Chan等人的美国专利申请公开号2006/0198873)，或具有外壳(例如，性质上可以为透明、无色、半透明或高度着色的的柔软或硬的外壳)以及含有烟草或烟草香料(例如，掺入某种形式的烟草的牛顿流体或触变流体)的内部区域的胶囊状材料。不同类型的无烟烟草产品参见：Schwartz的美国专利号1,376,586；Levi的美国专利号3,696,917；Pittman等人的美国专利号4,513,756；Sensabaugh的美国专利号4,528,993,Jr.等人；Story等人的美国专利号4,624,269；
Townsend的美国专利号4,987,907；Sprinkle,III等人的美国专利号5,092,352；和White等人的美国专利号5,387,416；Strickland等人的美国专利申请公开号2005/0244521和Engstrom等人的美国专利申请公开号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，它们中的每一篇通过引用并入本文。也参见，在下述文献中阐述的无烟烟草制剂的类型、成分和加工方法：Atchley等人的美国专利号6,953,040和Atchley等人的美国专利号7,032,601；Williams的美国专利申请公开号2002/0162562；Williams的美国专利申请公开号2002/0162563；Atchley等人的美国专利申请公开号2003/0070687；Williams的美国专利申请公开号2004/0020503；Breslin等人的美国专利申请公开号2005/0178398；
Strickland等人的美国专利申请公开号2006/0191548；Holton,Jr.等人的美国专利申请公开号2007/0062549；Holton,Jr.等人的美国专利申请公开号2007/0186941；Strickland等人的美国专利申请公开号2007/0186942；Dube等人的美国专利申请公开号2008/0029110；
Robinson等人的美国专利申请公开号2008/0029116；Mua等人的美国专利申请公开号2008/
0029117；Robinson等人的美国专利申请公开号2008/0173317；和Neilsen等人的美国专利申请公开号2008/0209586，它们中的每一篇通过引用并入本文。

[0082] 加入烟草组合物中或以其它方式掺入烟草组合物或烟草产品中的提取物或分离物的量可以取决于该提取物或分离物的期望功能、该提取物或分离物的化学构成、以及向其中添加所述提取物或分离物的烟草组合物的类型。添加至烟草组合物中的量可以变化，但是基于向其中添加所述提取物或分离物的烟草组合物的总干重，通常在约5ppm至约5重量％范围内。加入的量可以变化，取决于例如：加入这样的化合物或多种化合物的混合物要实现的目的(例如，风味增强)，和要添加的化合物或多种化合物的混合物的具体特征。

[0083] 实验部分

[0084] 下列实施例更充分地解释本发明的方面，阐述所述实施例是为了阐明本发明的某些方面，而不解释为对其限制。

[0085] 实施例1

[0086] 蔗糖酯、叶黄素、西柏三烯二醇和顺式-冷杉醇的提取和分离

[0087] 提取

[0088] 收获烟草Galpao烟草，剁成碎片，并用甲醇萃取。除去叶子，并将甲醇提取物浓缩至大约77重量％固体。浓缩的甲醇提取物分成2层，包括上面的焦油样层(其可溶于甲醇中)和下面的水层(其可溶于水中)。分离上面的焦油样层，并发现其含有目标叶表面分析物，诸如蔗糖酯、西柏三烯二醇和顺式-冷杉醇。通过液相色谱法和/或快速色谱法，可以分离和收集这些目标分析物。

[0089] 分离方法

[0090] 通常使用制备级液相色谱法来分离和收集复杂混合物中的目标化合物(例如，使用包含Waters 2707自动采样器、Waters DAD检测器、Waters 2545四元梯度模块和Waters级分收集器III且配有WatersμBondapak C18 19x300mm柱和级分收集器的Waters制备级液相色谱法系统)。

[0091] 通常在分析级液相色谱柱上开发分离方法(例如，使用配有WatersμBondapak C18 3.9x300mm 10μm颗粒柱的Waters 2695 LC系统)，并放大至制备级液相色谱法系统。快速色谱法(例如，使用配有275g C18 Gold柱的Teledyne Isco CombiFlash自动化快速纯化系统)也可以用于分离目标化合物。该技术可以单独使用，或者与制备级色谱法串联使用，以分离和收集多种化合物。

[0092] 蔗糖酯的分离

[0093] 通过制备级液相色谱法，从焦油样层分离出蔗糖酯。将焦油样混合物溶解在甲醇中(大致20mg/mL)，并注射(1mL)到上述的Waters制备级液相色谱法系统上，该系统运行在：36mL/min的流速、75:25甲醇:水的等度分析和在214nm的Waters DAD检测器。收集和合并与蔗糖酯标准品的已知保留时间相对应的级分(在约1.0分钟至约5.6分钟之间收集)。在大约
1.6分钟观察到与蔗糖酯一起洗脱的另一个主要峰。这些级分的HR-LC-MS分析表明，该峰对应于槲皮素-3-芸香糖苷或芦丁。通过HR-LC-MS分析确定，焦油样混合物中的芦丁浓度为大约800μg/g。

[0094] 为了制备不含芸香糖苷的提取物，在制备级液相色谱法之前对焦油样层进行液-液萃取。将焦油样层(约2g)溶解在甲醇(30mL)中。将该混合物加入装有蒸馏过的去离子水(80mL)和二氯甲烷(40mL)的分液漏斗中。摇动混合物，抛弃水层(经证实含有芦丁)，取出二氯甲烷层，并浓缩。通过HR-LC-MS分析得到的材料(在甲醇中重构)，其表明蔗糖酯的存在，但是芸香糖苷不存在。然后将不含芸香糖苷的材料注射到制备级液相色谱法系统上以分离蔗糖酯。

[0095] 收集和合并与蔗糖酯标准品的已知保留时间相对应的级分。浓缩合并的级分以除去甲醇，并将二氯甲烷以1:1比例加入剩余的水层中。摇动试管，离心，并抛弃水层。浓缩二氯甲烷层，并溶解于异丙醇中，用于HR-LC-MS分析。确定烟草甲醇提取物的焦油样层含有大约1,000μg/g范围的蔗糖酯。该提取物表现出与在其它干制的香料烟草类型中存在的类似的蔗糖酯定性分布。

[0096] 叶黄素的分离

[0097] 通过制备级液相色谱法从焦油样层分离叶黄素，如上所述，首先处理焦油样层以除去芸香糖苷。在环境温度，将不含芸香糖苷的混合物注射到包含Symmetry Prep C18 19x300mm 7μm颗粒柱的制备级液相色谱法系统上(10mL注射体积)，该系统运行在：26mL/min的流速，甲醇和水的溶剂系统(初始比例为75:25，在10分钟时开始75:25的比例，在15分钟时开始100:0的比例，和在25分钟时开始75:25的比例)，和在443nm的Waters DAD检测器。
设定级分收集器，以在运行中收集40个第二级分，总分析时间为30分钟。在这些条件下，叶黄素在大约18.7分钟洗脱(与以前注射到制备级液相色谱法系统上的叶黄素标准品相关联)。

[0098] 还通过快速色谱法从焦油样层分离出叶黄素。将焦油样层的样品(如上所述，首先对其处理以除去芸香糖苷)注射(15mL注射体积)到快速色谱法系统上。该快速色谱法系统运行在150mL/min的流速，溶剂(甲醇和水)梯度的初始比例为75:25，在5分钟时开始75:25的比例，在7分钟时开始100:0的比例，和在15分钟时开始75:25的比例，并将检测器设定在443nm。在快速色谱法系统上收集在顺式-冷杉醇洗脱后产生在443nm的信号的级分，合并，并浓缩(例如，使用设定在50℃和337毫巴真空的Buchi Rotavapor单元)。将合并的浓缩级分溶解，并在环境温度注射到包含Symmetry Prep C18 19x300mm 7μm颗粒柱的制备级液相色谱法系统上(10mL注射体积)，该系统运行在：26mL/min的流速，甲醇和水的溶剂系统(初始比例为75:25，在3分钟时开始75:25的比例，在5分钟时开始100:0的比例，和在12分钟时开始75:25的比例)，和在443nm的Waters DAD检测器。设定级分收集器，以在运行中收集20个第二级分，总分析时间为15分钟。叶黄素在9分钟洗脱。

[0099] 合并已经通过制备级液相色谱法和/或快速色谱法分离的含有叶黄素的级分，并浓缩以除去甲醇(例如，使用设定在50℃和337毫巴真空的Buchi Rotovapor单元)。得到的材料是半固体形式的叶黄素。

[0100] 西柏三烯二醇的分离

[0101] 通过制备级液相色谱法，从焦油样层分离出西柏三烯二醇。将上述的焦油样层样品注射(1mL注射体积)到快速色谱法系统上。所述快速色谱法系统运行在36mL/min的流速，利用等度溶剂系统(75:25甲醇:水)和设定在214nm的检测器。在快速色谱法系统上收集产生在214nm的信号的级分。设定级分收集器，以在运行中收集20个第二级分，总分析时间为10分钟。使用β-西柏三烯二醇和α-西柏三烯二醇标准品的保留时间，收集与这些化合物中的每一种对应的级分，并分别合并。在该系统上，β-西柏三烯二醇在9.0分钟洗脱，α-西柏三烯二醇在6.9分钟洗脱。

[0102] 分别浓缩分离的级分，以从所述级分除去甲醇，剩下水溶液。将二氯甲烷加入每种分离的级分中，摇动所述级分以分离二氯甲烷层中的期望的化合物，并离心该级分。抛弃水层，并通过GC/MS分析剩余的二氯甲烷层(例如，使用得自Agilent的Agilent 6890/5973系统)。通过将含有内部标准品(400ppm叔丁基氢醌)的DMF和含有1％TMCS的BSTFA加入装有分离的级分的管形瓶中，进行GC/MS。将所述管形瓶在76℃保持30分钟，并冷却至室温保持30分钟。通过GC/MS分析得到的溶液，并通过将甲硅烷基化的西柏三烯二醇的波谱与已知标准品的波谱进行对比来进行峰鉴别。

[0103] 质谱图证实，合并的级分是α和β西柏三烯二醇，并且数据指示，两种西柏三烯二醇级分是大约99％纯的(基于总面积计数)。β-西柏三烯二醇级分含有少量糖样化合物和十六烷酸，α-西柏三烯二醇级分含有少量糖样化合物和叶绿醇样化合物。确定烟草甲醇提取物的焦油样层含有大约80mg/gβ-西柏三烯二醇和大约30mg/gα-西柏三烯二醇。

[0104] 顺式-冷杉醇的分离

[0105] 通过制备级液相色谱法，从焦油样层分离顺式-冷杉醇。如上所述，首先处理焦油样层样品以除去芸香糖苷。在环境温度，将不含芸香糖苷的混合物注射到包含Symmetry Prep C18 19x300mm 10μm颗粒柱的制备级液相色谱法系统上(10mL注射体积)，该系统运行在：36mL/min的流速，甲醇和水的等度溶剂系统(比例为75:25)，和在214nm的Waters DAD检测器。设定级分收集器，以在运行中收集20个第二级分(每个12mL)，总分析时间为20分钟。在这些条件下，顺式-冷杉醇在大约17.0分钟洗脱。

[0106] 最初，具有在214nm的显著吸收峰的分离的级分是未知的。因而，通过GC/MS分析合并的级分，这是无确定结果的。使用用于电离样品的大气压化学电离探针，将分离的级分灌入Thermo TSQ Quantum Ultra MS/MS中。该技术指示，分离的级分中的化合物的分子量为29amu。另外通过紫外/可见光光谱法(例如，使用Hewlett Packard 8453紫外/可见光分光光度计)分析分离的级分，其显示在238nm的最大吸收。该分离的级分的身份的进一步确认，是基于在下述文章中报道的关于顺式-冷杉醇的HPLC-ESI-MS分子量、NMR和紫外/可见光数据：Ding等人,Chromatographia 66:529-532(2007)，其通过引用并入本文。

[0107] 可替换地，通过快速色谱法从焦油样层分离出顺式-冷杉醇。将焦油样层的样品(如上所述，首先对其处理以除去芸香糖苷)注射(15mL注射体积)到快速色谱法系统上。该快速色谱法系统运行在150mL/min的流速，溶剂(甲醇和水)梯度的初始比例为75:25，在5分钟时开始75:25的比例，在7分钟时开始100:0的比例，和在15分钟时开始75:25的比例，并将检测器设定在214nm。在快速色谱法系统上收集产生在214nm的信号的级分，合并，并浓缩(例如，使用设定在50℃和337毫巴真空的Buchi Rotavapor单元)。将合并的浓缩级分溶解，并在环境温度注射到包含Symmetry Prep C18 19x300mm 7μm颗粒柱的制备级液相色谱法系统上(10mL注射体积)，该系统运行在：26mL/min的流速，甲醇和水的溶剂系统(初始比例为75:25，在10分钟时开始75:25的比例，在15分钟时开始100:0的比例，和在20分钟时开始75:25的比例)，和在214nm的Waters DAD检测器。设定级分收集器，以在运行中收集20个第二级分(每个12mL体积)，总分析时间为30分钟。顺式-冷杉醇在17.8分钟洗脱。

[0108] 浓缩从制备级液相色谱法和/或快速色谱法收集的顺式-冷杉醇级分，以提供半固体形式的顺式-冷杉醇。通常在快速色谱法系统上进行顺式-冷杉醇的高体积分离和收集，该系统会实现更大的效率，因为可以注射更浓的样品。在某些情况下，必须使用制备级HPLC进一步拆分得自快速色谱法的级分；但是，快速色谱法通常会提供顺式-冷杉醇的足够拆分，无需级分的制备级HPLC。

[0109] 实施例2

[0110] 蔗糖酯、叶黄素、西柏三烯二醇和顺式-冷杉醇的提取和分离

[0111] 对烟道烘烤烟草、白肋烟草和香料烟草的混合物进行干蒸汽蒸馏。具体地，将烟道烘烤烟草、白肋烟草和香料烟草的条掺合物放入配有蒸汽蒸馏设备的640英尺3车(wagon)中。使无水蒸汽穿过该车并冷凝，从而产生大约4加仑/分钟的蒸汽馏出液。采用传统地用于分离薄荷油的设备，加工馏出液。开始蒸汽蒸馏过程以后几分钟，油光泽开始出现在收集的馏出液的表面上。随着时间推移，该光泽变成停留在水冷凝物上面的确定油层。从水中轻轻地取出该淡红色-褐色精油。

[0112] 将该精油溶解在二氯甲烷中，并通过气相色谱法/质谱法(GC/MS，例如，配有Agilent 5973MSD的Agilent 6890GC)进行分析。数据指示，该精油主要包含挥发性化合物和半挥发性化合物、茄酮、新植二烯、棕榈酸和油酸。该精油的其它组分是巨豆三烯酮异构体、紫罗兰醇衍生物、β-大马酮和降茄二酮。

[0113] 此外，收集首先穿过精油分离设备并随后排入下水道中的馏出水(即，“废”蒸汽)。将在蒸馏过程中随着时间而收集的“废”蒸汽样品溶解在二氯甲烷中，并通过GC/MS进行分析。得到的色谱图指示，所述“废”蒸汽含有显著量的挥发性化合物和半挥发性化合物，包括在精油中发现的一些化合物(例如，新植二烯、烟碱、糠醇和二吡啶)。

[0114] 将所述“废”蒸汽分离成水性组分和有机组分，以促进精油向不太复杂的混合物或单一组分的下游加工/分离。具体地，将得自蒸汽蒸馏过程的“废”水加入含有二氧化硅的烧结玻璃圆筒中。使用吸水器真空，从二氧化硅轻轻除去水。使己烷穿过柱渗滤，继之以MTBE，再继之以甲醇。通过旋转蒸发除去有机溶剂，并将得到的物质在二氯甲烷中重构。通过GC/MS分析二氯甲烷样品。己烷提取物的主要组分是新植二烯。

[0115] 实施例3

[0116] 蔗糖酯和西柏三烯二醇的提取和分离

[0117] 在室温将烟草叶浸入二氯甲烷中保持大约30秒。浓缩得到的二氯甲烷溶液，并使用在Ashraf-Khorassani等人,Beitrage Tabkforsch.Int.23:32-45(2008)(其通过引用整体并入本文)中描述的方法，净化提取物。

[0118] 使用氰基键合的硅胶柱(25cm×10mm,dp＝5μm)和比例为15:85:0.1的乙醇/异辛烷/水的流动相，在214nm的紫外检测，用正相HPLC纯化经净化的提取物。鉴别蔗糖酯、α-西柏烯二醇和β-西柏烯二醇的峰；单独收集与每个峰对应的级分。通过GC-FID(MS),DB5,15m×0.25mm(TMS衍生物)，确认与每个峰对应的级分的身份，初始恒温箱温度为80℃(保持2分钟)，将温度以10℃/min升高至140℃，以5℃/min升高至300℃，并在300℃保持10分钟。

[0119] 具有在前述描述中提供的教导益处的本发明所属领域的技术人员将想到本发明的许多修改和其它实施方案。因此，应当理解，本发明不限于公开的具体实施方案，并且修改和其它实施方案意图被包括在所附权利要求的范围内。尽管本文采用了特定的术语，但是它们仅以一般性的和描述性的含义使用，没有任何限制性的目的。

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修饰植物中侧向出芽的方法和从所述方法产生的植物	2020-05-16	454
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方法	2020-05-11	502
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源自烟草的组分和材料	2020-05-12	930
修饰侧向出芽的方法	2020-05-18	121

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