烟碱
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烟碱(Nicotine)
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什么是烟碱[1]
烟碱又名尼古丁，是茄科植物烟草中所特有的生物碱，占烟草中全部生物碱的95％以上，其化学名称为1-甲基-2-(2-毗啶基)吡咯烷。纯烟碱在室温下为无色或淡黄色油状液体，有强烈辛辣味和潮解性。烟碱在60℃以下时能与水生成化合物，可随水蒸气一起被蒸出。炯草中炯碱含量是烟草和卷烟质量控制的一项重要指标。炯碱提供卷烟抽吸时的烟味、劲头和生理满足感，裂解产生吡啶类化合物，是吡啶类杂环化合物的前体，产生油树脂样的香气；炯碱及其衍生物还可以应用于低焦油卷烟的加香。因此，准确测定烟草中的炯碱含量具有非常重要的意义。
烟碱的提取方法[2]
烟碱的提取方法很多，主要有以下几种：
1.水蒸汽蒸馏法。水蒸汽蒸馏法是提取天然烟碱的较为原始的工艺，将原料先用稀酸浸提再用碱中和，然后进行水蒸汽蒸馏提取尼古丁，再经过草酸处理、碱化得到成品烟碱。该方法流程简单，操作方便，但是处理设备庞大，效率低，所得产品烟碱的纯度低，不能满足市场需要，工业上已很少应用。
2.溶剂萃取法。溶剂萃取法的工艺流程为：原料-碱(石灰水)浸提-溶剂萃取-制成烟碱盐-碱化-烟碱产品。该方法中的溶剂可选择乙醚、氯仿、氯代烯烃等有机溶剂。该方法已有一定的工业基础，但是装置运转正常仍有困难，因为在烟碱从有机相转入水相后进行分离时，在生产上在相界面上极易产生乳化层而导致停产。
3.离子交换法。离子交换法是将原料用稀酸浸提，加热回流，将滤液经离子交换树脂(强酸性)，烟碱即被吸附在交换柱上，然后用碱交换得到游离烟碱的水溶液，该法未使用有机溶剂，但是所得烟碱的纯度低。
4.超临界萃取法。超临界萃取技术是一种新型分离技术。萃取得到的烟碱粗品中含有少量烟焦油、胶质及其它高沸点生物碱等杂质，可减压蒸馏进行精制，最后可得到纯度98％以上的烟碱。
5.液膜法。乳化液膜技术是一种新型的化工分离方法。王献科等提出新的液膜法分离、提取烟碱，该体系用N，N-仲辛基乙酰胺、仲辛醇为流动载体、111-B(双烯丁二酰亚胺)为表面活性剂、磺化煤油作溶剂、H2SO4水溶剂作内相试剂，分离、提取烟草中的烟碱，经中科院测试中心测定，前者纯度为99．2％，后者纯度为99．4％以上。
6.连续逆流浸取器提取法。目前，国内提取烟碱的生产企业大多采用间歇搅拌釜式浸取法，还未见有关连续逆流浸取器的介绍，众所周知，根据浸取，连续逆流浸取的生产效率及成本费用大大优于问歇式搅拌浸取。陈明功等对单级浸取、多级浸取和连续逆流浸取进行试验比较，并结合废弃烟叶浸取的特点，设计出一种连续逆流浸取器，并对其进行研究，以开发出适合我国中、小型企业生产烟碱使用，的浸取器，该方法效果较好，流程简单，为工业性设计提供理论依据。
7.微波法。微波法具有短时、高效、产品无毒等优点。谢长芹等以废次烟叶和烟末为原料研究了微波法提取烟碱的技术，结果表明微波浸提组合为浸提功率450W、浸提时间150s、叶水质量比1：70，烟碱的提取率最高可达95．1％，纯度为90．3％。
8.超声波提取法。超声波产生的空化和强烈振动作用加强了被提取物质的释放、扩散及溶解，所以采用超声波提取法可大大缩短提取时间，提高提出率。同时。超声波破碎过程是一个物理过程，被提取的天然成分的化学结构和性质也不会发生改变。周民杰等利用超声波提取低次烟叶中烟碱，探讨了浸提溶剂、超声时间、超声频率、温度、乙醇浓度、浸泡时间等因素对烟碱提取的影响。试验结果表明，用乙醇作为提取溶剂，在超声时间30min、超声频率20kHz、温度50℃条件下，209烟草置于100m 150％ 乙醇中浸泡2h，最后提取液中烟碱含量为23．3mg·mL − 1。
烟碱的利用价值[3]
烟碱有剧毒。量大时能抑制中枢神经系统，使呼吸停止和心脏麻痹。成人一次吸入量超过40～60mg，可使人死亡。但烟碱在人体内不能积累，可随排泄系统排出体外。人们吸烟的主要目的是摄取烟草中的烟碱。烟碱对人体的中枢神经有兴奋或抑制作用。适量吸烟可以使人记忆力增强，但过度吸烟则对人的神经系统产生抑制作用。
1.医药
少量烟碱能激人体中枢神经系统，有使人精神安定和抗忧郁作用，对人的紧张情绪具有缓解作用。烟碱合成的烟酸常应用于医药，能有效治疗阿尔茨海默氏病和帕金森综合症。高纯度的烟碱还可用作保健香烟、戒烟膏、治疗关节疼痛和肌肉痉挛外用药的原料。烟碱还用于高级食用或饲用烟草蛋白质、医药保健功能蛋白等的生产。
2.烟草行业
烟碱是烟叶的主要品质成分之一。香烟香味主要来源于氧化烟碱。提取并制备高纯度烟碱，制成氧化烟碱，添加到复合型卷烟中既可驱除杂味，增加烟劲，提高卷烟的品质，又可减轻对人体的危害。卷烟代用品如烟口香糖、烟茶只有添加烟碱，才能达到烟叶的挣胜和使用效果。
3.农业
烟碱来源于自然界，无残留。含硫酸烟碱的溶液可防治大田作物生产中蚜虫等作物害虫。烟碱用作杀虫剂、除草剂、植物生长调节剂的复配成分，扩大了原有农药的使用范围，是一种高效、低毒、广谱的“绿色”农药，符合绿色食品生产的要求。另外，烟碱与肥料的复合可增加肥效，降低铵氮的流失。在动物的防病治病方面，烟雾剂形式的烟碱可用于禽舍的消毒。
4.化工
烟碱还是重要的化工原料。经氧化醇化等工艺，可制备烟酸及其系列衍生物——烟酰胺、烟肌酸、烟酸己可碱、烟酸生育酚等。
