[发明专利]一种仿生血红素及合成和制备含有该仿生血红素嘴棒的方法

说明书

本发明提供一种仿生血红素及合成和制备含有该仿生血红素嘴棒的方法。所述仿生血红素是由羟基苯甲醛、苯甲醛及、丙酸、吡咯反应先制备5‑(4‑氨基)苯基‑10,15,20一三苯基卟啉(TPP‑OH)，再以此为原料与醋酸锰、二甲基甲酰胺反应制备得到；将其与粘结剂混合搅拌后冷冻干燥得到块状固体材料，再将其经粉碎机粉碎筛分按照嘴棒质量比1‑50％的施加量添加卷烟嘴棒中，并与空白嘴棒在复合机上复合得到复合滤嘴，并卷制成卷烟，从卷烟烟气的总粒相物、焦油、水分、烟碱、CO、HCN等指标考察其降害效果，发现仿生血红素可以降低焦油、烟碱、CO和HCN含量。

技术领域

本发明属于卷烟滤嘴技术领域，具体涉及一种新型仿生血红素5-(4-羟基苯基)-10,15,20-三苯基锰(III)卟啉[TPP-OH-Mn(III)OAc]及该仿生血红素的合成方法，和含有该仿生血红素嘴棒的制备方法。

背景技术

随着《烟草控制框架公约》的签订，卷烟主流烟气中焦油、CO、HCN等有害成分倍受关注，研发优质安全的低危害卷烟已成为国际卷烟的发展方向。其中，具有降害功能的新型滤嘴材料已经是各个卷烟企业突破的重点，成为卷烟工作者研究的热点。

血红蛋白是由一分子的珠蛋白和四分子亚铁血红素组成，其中血红素(C34H32CIFeN4O4)大环状结构中的Fe处于还原态，与CO、HCN等有害物质有高结合难解离的特性，因此，血红蛋白和血红素成为卷烟降害研究的重点。John C.Stavridis教授对血红蛋白降低卷烟烟气中有害成分进行研究；戴亚等人从动物鲜血中提取血红蛋白，直接吸附于滤嘴之后进行实验；深圳卷烟厂选用希腊黄金滤嘴公司开发的复合滤嘴，进一步制成卷烟进行研究。张爱华将血红素加入到滤嘴中，进行降焦降害的研究。然而，在这些研究中，血红蛋白直接由滤嘴吸附或者由活性炭吸附后，再添加于滤嘴当中，这样就无法确保血红蛋白的活性，也就无法确保其降害效果。血红素的降害研究为了保持血红素中Fe的还原性，还添加了抗坏血酸作为还原剂。这主要是因为直接从血红蛋白中分离出的血红素的Fe2+通常被氧化为Fe3+，这样就失去了吸附CO、HCN等有害物质的功能；并且，添加还原剂或活性炭的滤嘴给烤烟型卷烟香气造成一定负面的影响。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种仿生血红素及合成和制备含有该仿生血红素嘴棒的方法，该仿生血红素可以降低烟气中的有害物质，并且能保持稳定的降害性质。

本发明提供的技术方案：一种仿生血红素，其特征在于其化学结构式如下：

本发明提供的一种仿生血红素的合成方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)将对羟基苯甲醛、苯甲醛及丙酸按照摩尔比1:1:2-3的比例加入反应容器中在70-90℃条件下回流1-4h；将吡咯采用丙酸稀释至浓度为30-70％，然后将丙酸稀释后的吡咯通过恒压滴液漏斗向反应体系中滴加，其吡咯稀释液的加入量为反应体系中溶液体积的5-8倍，在吡咯稀释液滴加完毕后，在70-90℃条件下回流1-4h，冷却至室温；

(2)在步骤(1)中的反应体系中加入反应溶液体积3-5倍的无水乙醇，并0-4℃冷藏过夜后进行抽滤，并将滤饼分别用乙醇和水洗涤至少两次，并于80-100℃的条件下进行干燥，得紫色5-(4-氨基)苯基-10,15,20一三苯基卟啉[TPP-OH]晶体粉末粗品；