專利名稱：：可除去有害物質(zhì)的香煙過濾嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及香煙過濾嘴，更加詳細地說，涉及對吸煙時香煙的獨特味道和過濾嘴的通氣性損害小，同時可更有效除去香煙產(chǎn)生的芘等有害物質(zhì)的香煙過濾嘴。
背景技術(shù)：
：以前，考慮到香煙對健康的影響，作為紙巻香煙所具有的過濾嘴，人們開發(fā)出了可除去香煙中的類焦油物質(zhì)即煙油的過濾嘴。近年來，吸煙導致的健康危害進一步引^A們關(guān)注，人們對可除去吸煙時香煙產(chǎn)生的芘等有害物質(zhì)的過濾嘴的期望也越來越高。作為相關(guān)技術(shù)，專利文獻l提出了作為活性成分將DNA直接附著在過濾嘴上的香煙用過濾嘴，其中記栽了該濾嘴可捕捉香煙的煙氣中含有的致癌性毒性生成物。另一方面，在專利文獻2中，本發(fā)明者們提出了通過紫外線照射將DNA直接固定在香煙過濾嘴等支持體上的技術(shù)。專利文獻l:法國專利發(fā)明第2798302號說明書專利文獻2:特開2001-81098號7>才艮
發(fā)明內(nèi)容因此，作為可除去有害物質(zhì)的香煙過濾嘴，要求不僅具有可盡可能除去煙中所含有害物質(zhì)的性能，同時還要求不損害香煙獨特的味道，即可確保作為味道源的化學物質(zhì)可順利地通過過濾嘴，進而維持過濾嘴良好的通氣性。如果將作為味道源的物質(zhì)除去，則即使吸煙也感覺沒味道，另外，如果過濾嘴的通氣性惡化，則吸入煙氣時會感到抵抗感，作為香煙的商品價值降低。與此相對的是，專利文獻l中所述的香煙用過濾嘴，沒有考慮到維持吸煙時香煙味道和通氣性。另一方面，在專利文獻2所記載的技術(shù)中，在將固定了DNA的過濾嘴用作香煙過濾嘴的情況中，沒有記載有害物質(zhì)的除去效果的程度、以及香煙的味道和過濾嘴的通氣性，作為香煙過濾嘴還沒有達到實用階段。鑒于上述事實，本發(fā)明者們?yōu)榱碎_發(fā)不僅具有可更有效地除去香煙產(chǎn)生的芘等有害物質(zhì)的特性，而且還兼具不損害吸煙時的香煙的獨特味道和過濾嘴的通氣性的特性的香煙過濾嘴，進行了深入研究。本發(fā)明人在進行該開發(fā)時，作為具有如下性質(zhì)即可吸附例如芘等有害物質(zhì)，但較少吸附香煙的味道成分之一尼古丁或嗜好成分的物質(zhì)，首先想到雙鏈DNA是優(yōu)選的，因此選擇了雙鏈DNA。接著，在將雙鏈DNA附著在過濾嘴纖維束體上時，考慮到如果使該雙鏈DNAM存在于過濾嘴纖維束體全體中，特別是大量分布時，會有過濾嘴通氣性降低的傾向，于是對雙鏈DNA不是在過濾嘴纖維束體的全體中存在，而是在部分上分散存在的形態(tài)進行了各種思考。于是想到了將雙鏈DNA附著在纖維素球孩t粉末上，然后將附著了該雙鏈DNA的纖維素球孩i粉末^:存在于過濾嘴纖維束體中的方法，對此進行了嘗試，結(jié)果得到了可有效除去有害物質(zhì)，且可使香煙的獨特味道源物質(zhì)順利通過，并且可抑制過濾嘴通氣性下降的良好結(jié)果。另外，此時發(fā)現(xiàn)有更多的雙鏈DNA附著在纖維素球微粉末的外表面上。本發(fā)明是基于以上情況進行的，發(fā)現(xiàn)了，如果將雙鏈DNA附著在纖維素球那樣的具有大表面積的微粉末上，并將該微粉末混入過濾嘴纖維束體中，則所得香煙過濾嘴具有可更有效除去香煙產(chǎn)生的芘等有害物質(zhì)的特性，并且還兼具對吸煙時香煙的獨特味道和過濾嘴的通氣性損害小的特性，從而完成了本發(fā)明。即，本申請權(quán)利要求中涉及的發(fā)明，涉及一種香煙過濾嘴，其特征在于，含有:香煙的煙氣通過的過濾嘴纖維束體，混在該過濾嘴纖維束體中并^t存在的高比表面積微粉末，以及，附著在該高比表面積微粉末的外表面上的雙鏈DNA分子，其可將香煙的煙氣中含有的苯并[a]芘等有害物質(zhì)嵌入捕捉到上述雙鏈DNA分子中而將其除去。本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)涉及的香煙過濾嘴，其特征在于，上述高比表面積微粉末由纖維素球形成。本發(fā)明的另一優(yōu)選形態(tài)涉及的香煙過濾嘴，其特征在于，上述高比表面積微粉末，具有50-2000jam的平均粒徑，優(yōu)選具有300~800Mm的平均粒徑。另外，本發(fā)明涉及的香煙過濾嘴，其特征在于，基于上述過濾嘴纖維束體的重量，含有1~50重量％的上述高比表面積微粉末、和0.0110重量%的雙鏈DNA分子。本發(fā)明的另一形態(tài)涉及具備這些香煙過濾嘴的紙巻香煙。本發(fā)明的香煙過濾嘴，具備香煙的煙氣可通過的過濾嘴纖維束體，混在該過濾嘴纖維束體中且其外表面可附著雙鏈DNA分子的高比表面積孩史粉末，以及附著在該高比表面積微粉末的外表面上的雙鏈DNA分子。通過具有這樣的構(gòu)成，不僅可確保吸煙時香煙煙氣的通氣性，同時可少量抑制對煙中所含的焦油等甜p未成分的吸附和除去，維持吸煙感，而且還可在雙鏈DNA分子間插入捕捉苯并[a]芘等有害物質(zhì)，從而發(fā)揮有效除去苯并[a]芘等物質(zhì)的效果。另外，雙鏈DNA分子通過在高比表面積微粉末上附著，與其直接附著在香煙過濾嘴上相比，更加不易脫落，所以具有除去有害物質(zhì)的效果可長期持續(xù)的優(yōu)點。[圖l]是顯示本發(fā)明中使用的高比表面積微粉末的電子顯微鏡照片的圖。[圖2]是顯示本發(fā)明中使用的附著了雙鏈DNA的高比表面積微粉末的電子顯孩吏鏡照片的圖。[圖31是另一個顯示本發(fā)明中使用的附著了雙鏈DNA的高比表面積微粉末的電子顯微鏡照片的圖。圖4(a)是一例顯示本發(fā)明的香煙過濾嘴的縱截面的模式圖，(b)是顯示將雙鏈DNA直接附著在過濾嘴纖維束體上的香煙過濾嘴的縱截面模式圖。具體實施方式在本發(fā)明中，為了可更集中大量附著雙鏈DNA分子，使用具有如圖1所示那樣的例如外表面具有較多空隙(1)的特殊結(jié)構(gòu)的高比表面積孩i粉末(2)。然后將雙鏈DNA(3)附著在這樣的高比表面積微粉末(2)的外表面上(圖2和圖3)。高比表面積微粉末(2)只要是具有可附著雙鏈DNA分子的結(jié)構(gòu)就沒有特殊問題，例如可以形成空隙，還可形成褶、皺或纏繞狀等。另外，本發(fā)明的高比表面積微粉末也可以是，不僅其外表面上，而且內(nèi)部也形成這樣的空隙、褶、皺或纏繞狀等結(jié)構(gòu)。另外，高比表面積微粉末本身的形狀沒有特殊限定，作為該形狀，可以列舉出例如多孔質(zhì)形狀。在本發(fā)明的香煙過濾嘴中混入并*存在載持有更多雙鏈DNA分子的高比表面積微粉末，從可有效確保過濾嘴的通氣性的觀點出發(fā)，它遠遠比直接將DNA保持在過濾嘴上的現(xiàn)有的香煙過濾嘴有利。關(guān)于這一點，下面將本發(fā)明的過濾嘴與直接將雙鏈DNA分子附著在過濾嘴纖維束體上的現(xiàn)有的香煙過濾嘴進行比較來說明。如圖4(a)所示，本發(fā)明的香煙過濾嘴(5)是將雙鏈DNA(3)附著在具有上述那樣結(jié)構(gòu)的高比表面積微粉末(2)的外表面上，并將附著有該雙鏈DNA(3)的高比表面積微粉末(2)混入并^ft存在于過濾嘴纖維束體(4)中，其中，為了使一定量的雙鏈DNA(3)分布在過濾嘴纖維束體(4)中，需要將這些栽持了雙鏈DNA(3)的高比表面積微粉末(2)以^a存在狀態(tài)混入過濾嘴纖維束體(4)中。結(jié)果，由于附著了雙鏈DNA(3)的高比表面積微粉末(2)分別處于互相遠離的位置，所以香煙過濾嘴(5)內(nèi)部形成可充分確保香煙的煙氣(6)的通路的狀態(tài)。與此相對的是，如圖2(b)所示那樣，在雙鏈DNA(3)直接附著在過濾嘴纖維束體(4)(例如，在DNA水溶液中浸漬過濾嘴纖維束體，然后將該過濾嘴纖維束體干燥，從而將DNA栽持在過濾嘴纖維束體上的形態(tài)等)上的香煙過濾嘴(7)中，為了使等量的雙鏈DNA(3)分布在濾嘴纖維束體(4)中，必然形成將雙鏈DNA(3)在4^過濾嘴纖維束體(4)中基本均等擴散的狀態(tài)。即，各雙鏈DNA(3)處于互相接近的位置，所以吸煙時煙氣(6)的通路狹窄，形成不能說是通氣性良好的狀態(tài)。象這樣，本發(fā)明的香煙過濾嘴，是為了有效維持過濾嘴的通氣性而下了功夫的。本發(fā)明中的高比表面積微粉末，從防止過濾嘴纖維束體堵塞的觀點出發(fā)，優(yōu)選具有502000ym的平均粒徑，更加優(yōu)選具有300-800nm的平均粒徑。高比表面積微粉末，只要是香煙的煙氣可以通過，且具有大比表面的結(jié)構(gòu)，具有可使雙鏈DNA分子附著在其外表面的結(jié)構(gòu)，就對其材料和形狀沒有特殊限定，包括例如，聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚乙烯、纖維素、淀粉、天然橡膠、明膠、甲殼質(zhì)、殼聚糖、乙酸酯等合成高分子和天然高分子，或二氧化硅、氧化鋁、活性炭、硅藻土等無機類等、以及它們的混合物。作為高比表面積微粉末的優(yōu)選材料，可以列舉出例如，由纖維素類高分子、特別是乙酸纖維素形成的材料。作為高比表面積孩吏粉末的形狀，優(yōu)選例如，球狀的，最優(yōu)選纖維素球。高比表面積微粉末只要是可在簡單混在過濾嘴纖維束體的狀態(tài)下存在即可。雙鏈DNA分子相對于高比表面積微粉末，可以通過物理上的力，例如分子間力、靜電力，或通過化學鍵，例如共價鍵、離子鍵、配位鍵，或通過這兩種結(jié)合進行附著。另外，在本發(fā)明中，只要是雙鏈DNA分子以不從高比表面積微粉末上脫落的狀態(tài)存在，就可說該雙鏈DNA分子附著在高比表面積微粉末上。另一方面，本發(fā)明中所用的雙鏈DNA，是由具有螺旋型的兩根多核苷酸鏈(雙螺旋)形成的，優(yōu)選例如，從三文魚(salmon)、緋魚(herring)鱈魚等魚類的魚白(精巢)所得的DNA，或從牛、豬、雞等哺乳動物或鳥類的胸腺得到的雙鏈DNA。雙鏈DNA,由兩根多核苷酸鏈的糖-磷酸骨架形成，具有結(jié)構(gòu)互補性的平面堿基波此相對于螺旋軸垂直，向螺旋的中央部突出并以氫鍵結(jié)合。在DNA雙鏈的^J^對與^J^對之間，在B型結(jié)構(gòu)的情況下，有寬約l.lnm,高0.34nm的空隙，具有平面結(jié)構(gòu)的小分子可以進入該空隙，這稱作插入(intercalation)。有時小分子的電荷、疏水性可促進這種現(xiàn)象。二巧悉英等4艮多對人類有害的物質(zhì)由多個苯環(huán)形成，由于具有平面結(jié)構(gòu)，所以可利用雙鏈DNA，更加有效地除去吸煙時香煙產(chǎn)生的有害物質(zhì)。作為本發(fā)明中使用的雙鏈DNA的形態(tài)，只要是在可附著在高比表面積樣史粉末的外表面的范圍內(nèi)，就沒有特殊限定，可以列舉出例如，粉末狀、纖維狀、或薄膜狀的形態(tài)，優(yōu)選粉末狀的形態(tài)，特別優(yōu)選微粉末的形態(tài)。通過將雙鏈DNA制成微粉末，可使等量的雙鏈DNA的比表面積變得更大，因而可進一步提高吸附、除去有害物質(zhì)的效果。本發(fā)明的香煙過濾嘴中含有的高比表面積微粉末和雙鏈DNA分子，如果考慮除去有害物質(zhì)的效率，基于過濾嘴纖維束體的重量分別在1~50重量％和0.1~10重量％的范圍內(nèi)。本發(fā)明的香煙過濾嘴，當然也可以為含有活性炭、可除去有害物質(zhì)的雙鏈DNA以外的物質(zhì)，或進一步含有香料等的形態(tài)。實施例以下，通過本實施例來更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受這些實施例的任何限制。實施例1按照下述記載制造圖4(a)所示構(gòu)成的本發(fā)明的香煙過濾嘴(5)和具有該香煙過濾嘴(5)的香煙A。相對于約100g作為高比表面積微粉末的纖維素球(平均粒徑300800Hm)，散布750mg的微粉末狀的雙鏈DNA并使其附著。接著，使用香煙過濾嘴制造機，將0.1g該附著有雙鏈DNA的纖維素球(雙鏈DNA含量0.75mg)混入由乙酸纖維素形成的過濾嘴纖維束體(重量約l.Og),使用香煙過濾嘴制造機用香煙紙(ricepaper)包裹，成形為圓棒狀，從而得到本發(fā)明的香煙過濾嘴。進而，去掉ResearchCigarette2R4F(商品名，美國，亇乂夕:v^—大學)香煙的過濾嘴，在其去除部位配置上述得到的本發(fā)明的香煙過濾嘴，從而制造出本發(fā)明的香煙A。比較例1去掉ResearchCigarette2R4F(商品名，美國，，:/夕、_y年一大學)香煙的濾嘴，在該去除部位配置由上述實施例1中使用的過濾嘴纖維束體制作的過濾嘴(沒有雙鏈DNA和載持它的纖維素球)，從而制造出香煙B。比較例2將香煙B的制造中使用的約l.Og過濾嘴纖維束體在5重量。/。的雙鏈DNA水溶液中浸漬約1分鐘，然后將該過濾嘴纖維束體從雙鏈DNA水溶液中取出，在約37"C下進行充分干燥，進而照射260nm波長的紫外線，從而得到香煙過濾嘴。對其進行測定，結(jié)果附著在香煙過濾嘴上的雙鏈DNA約為lmg。使用香煙過濾嘴制造機將該香煙過濾嘴用香煙紙包裹，成形為圓棒狀。進而去掉ResearchCigarette2R4F(商品名，美國，，乂夕y年一大學)香煙的濾嘴，在該去除部位配置上述成型為圓棒狀的香煙過濾嘴，從而制造出香煙C。比較例3對香煙B的制造中使用的約l.Og過濾嘴纖維束體噴霧5重量％的雙鏈DNA水溶液。接著，將該過濾嘴纖維束體在約37X:下進行充分千燥，得到香煙過濾嘴。對其進行測定，結(jié)果附著在香煙過濾嘴上的雙鏈DNA約為lmg。使用香煙過濾嘴制造機將該香煙過濾嘴用香煙紙包裹，成形為圓棒狀。進而去掉ResearchCigarette2R4F(商品名，美國，^"7夕y年一大學)香煙的濾嘴，在該去除部位配置上述成型為圓棒狀的香煙過濾嘴，制造出香煙D。比較例4將香煙B的制造中使用的約l.Og過濾嘴纖維束體在含有5重量％的雙鏈DNA和0.1%的NaF的水溶液中浸漬約1分鐘，然后將該濾嘴從DNA水溶液中取出，在約37X:下進行充分干燥，得到香煙過濾嘴。對其進行測定，結(jié)果附著在香煙過濾嘴上的DNA約為3mg。使用香煙過濾嘴制造機將該香煙過濾嘴用香煙紙包裹，成形為圓棒狀。進而去掉ResearchCigarette2R4F(商品名，美國，，乂夕、;/年一大學)香煙的過濾嘴，在該去除部位配置上述成型為圓棒狀的香煙過濾嘴，制造出香煙E。試驗例1在吸香煙A、B、C、D、和E時，關(guān)于除去產(chǎn)生的苯并[a]芘的效果進行了試驗。(試驗方法)在HamburgII自動吸煙裝置上，分別以1抽^l/35m1/2秒的量吸入上述得到的香煙A、B、C、D、和E的主流煙氣(空氣煙氣=7:3)，20根/天，共計10次吸煙。測定吸煙后流到外面的總氣體中含有的苯并[a]芘量。該結(jié)果示于表l中。[表1]苯并[a]芘的流出量(ng/UNK)A0.15B0.45C0.25D031E0.41(結(jié)果)根據(jù)表l的結(jié)果可知，香煙B、C、D和E的吸煙后苯并[a]芘流到外面的量分別為0.45ng/UNK、0.25ng/UNK、0.31ng/UNK、和0.41ng/UNK，與此相對的是,在使用本發(fā)明的香煙過濾嘴的香煙A的情況中，僅有約0.15ng/UNK苯并[a]芘流到外面。特別是，盡管香煙A僅栽持0.75mg的雙鏈DNA，但苯并[a]芘的除去效果比分別保持lmg、lmg和3mg雙鏈DNA的香煙C、D、和E還高。同時，還可以說，在纖維素球上載持雙鏈DNA并將纖維素球混入纖維束體的形態(tài)的香煙A，苯并[a]芘的除去效果比通過在水溶液的狀態(tài)下浸漬或噴霧將雙鏈DNA直接附著在纖維束體的形態(tài)的香煙C和D更高。也就是說，可以判斷出，在纖維素球上載持大量的雙鏈DNA并將纖維素球混入纖維束體的本發(fā)明的香煙過濾嘴，苯并[a]芘等芘類的吸附、除去效果更加優(yōu)異。試驗例2對上述實施例1和比較例1~4的香煙A、B、C、D和E,就吸煙感的程度進行試驗。試驗方法使30位受試者吸香煙A、B、C、D和E,比較其中具有雙鏈DNA的香煙即香煙A、C、D和E與不含有雙鏈DNA的香煙B的味道和吸入感。比較與香煙B的味道和吸入感各有多大程度降低，按照以下基準進行評價，沒有改變或完全沒有注意…3點稍微感到異樣感…2點明顯感到異樣感…1點分別對香煙A、B、C、D和E算出平均點。結(jié)果示于表2中。[表2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>根據(jù)上述結(jié)果可知，使用本發(fā)明的香煙過濾嘴的香煙A雖然含有雙鏈DNA，但結(jié)果是，煙吸入的難易和味道與具有不含雙鏈DNA的香煙過濾嘴的香煙B沒有區(qū)別。與此相對的是，還判斷出，直接將雙鏈DNA附著在過濾嘴纖維束體的形態(tài)的香煙C、D和E，不能象香煙A那樣可抑制吸入煙氣感的降低?？梢酝茰y該結(jié)果是由于，雙鏈DNA不是直接附著在纖維束體上，而是集中在纖維素球那樣的高比表面積微粉末上而附著的，該高比表面積孩t粉末在香煙的過濾嘴纖維束體上相互保持充分的間隔，呈分散存在的形態(tài)的緣故。權(quán)利要求1.一種香煙過濾嘴，其特征在于，含有香煙的煙氣通過的過濾嘴纖維束體，混在該過濾嘴纖維束體中并分散存在的高比表面積微粉末，以及附著在該高比表面積微粉末的外表面上的雙鏈DNA分子，其可將香煙的煙氣中含有的苯并[a]芘等有害物質(zhì)嵌入捕捉到上述雙鏈DNA分子中而將其除去。2.如權(quán)利要求l所述的香煙過濾嘴，其特征在于，上述高比表面積微粉末由纖維素球形成。3.如權(quán)利要求l所述的香煙過濾嘴，其特征在于，上述高比表面積微粉末，具有50-2000pm的平均粒徑。4.如權(quán)利要求1所述的香煙過濾嘴，其特征在于，上述高比表面積微粉末，具有300800jLim的平均粒徑。5.如權(quán)利要求1~4的任一項所述的香煙過濾嘴，其特征在于，基于上述過濾嘴纖維束體的重量，含有1~50重量％的上述高比表面積微粉末、和0.01~10重量％的雙鏈DNA分子。6.—種紙巻香煙，含有權(quán)利要求1~5的任一項所述的香煙過濾嘴。全文摘要本發(fā)明提供一種無損吸煙時的香煙的獨特味道和過濾嘴的通氣性，同時可更有效地除去香煙產(chǎn)生的芘等有害物質(zhì)的香煙過濾嘴。本發(fā)明的香煙過濾嘴，其特征在于，含有香煙的煙氣通過的過濾嘴纖維束體，混在該過濾嘴纖維束體中并分散存在的高比表面積微粉末，以及，附著在該高比表面積微粉末的外表面上的雙鏈DNA分子，其可將香煙的煙氣中含有的苯并[a]芘等有害物質(zhì)嵌入捕捉到上述雙鏈DNA分子中而將其除去。文檔編號A24D3/06GK101166432SQ20058004959公開日2008年4月23日申請日期2005年4月28日優(yōu)先權(quán)日2005年4月28日發(fā)明者劉向東,松永政司,西則雄申請人:日生生物股份有限公司;國立大學法人北海道大學