專利名稱：香煙過濾嘴的制作方法
香煙過濾嘴本發(fā)明涉及特殊的高效香煙過濾嘴。具體地講，本發(fā)明涉及新的香煙過濾嘴，其中使用之前沒有用于該特殊領域的天然來源材料。更具體地講，本發(fā)明涉及特殊的高效香煙過濾嘴，其在與已知的醋酸纖維素過濾材料組合時可有利地用于吸收香煙煙霧中的毒性組分和中和在香煙燃燒期間產生的自由基。尤其是，由于其高的抗氧化劑能力，本發(fā)明的香煙過濾嘴也適合于消除生物樣品中的基因毒性和消除自由基(SCE =姐妹染色單體交換，F(xiàn)ACS =熒光激活細胞分類器，AOX =抗氧化劑)；顯著降低21°Po的量，21°Po為僅存在于煙草中的癌癥主要因素之一；減少多環(huán)芳烴(PAH)尤其是苯并(a)芘的量，降低重金屬元素的量。吸煙為普遍、有害的人類愛好，已知其引起嚴重和不可逆轉的健康損害。目前，吸煙是無法治愈的癌癥疾病的不同因素中的主要原因。由吸煙引起的健康損害在全世界產生嚴重的社會和財政問題。例如，僅在歐洲國家有超過500000人的過早死亡由吸煙的有害作用引起。由于以上的結果，相當自然的，整個世界力圖擊退吸煙和減輕由煙草煙霧引起的損害。這可部分地通過放棄吸煙或勸說人們戒煙，和部分地通過使用將煙草煙霧在進入人體之前過濾至最大可能程度的工具來實現(xiàn)。數十年來，用于后一解決方案最普遍和通常應用的工具為香煙過濾嘴。目前過濾嘴本身為在其一端直接集成到香煙中的節(jié)段，其以香煙煙霧僅可通過它進入氣道和肺的方式安裝。香煙煙霧中有害物質的量可通過香煙過濾嘴得到有效減少。因此，研究人員高度關注構造顯著減少或防止吸煙致命后果的香煙過濾嘴。已知煙草煙霧含有幾千種化學物質，其中主要有以下物質為許多疾病發(fā)展的原因。(例如心血管疾病、呼吸道疾病和癌癥等)-尼古丁-焦油-一氧化碳-亞硝胺-多環(huán)芳烴(苯并(a)芘)-氮氧化物-氫氰酸-重金屬-釙放射性同位素(積聚在煙草植物中)-等?，F(xiàn)有技術包含涉及過濾煙草煙霧有害物質的幾種解決方案，而且該領域中在最近幾十年已經有大量專利申請被遞交。直到目前，已經有不同的材料或添加劑用于改善香煙過濾嘴。JP 59-71677描述了過濾嘴組件，其包含在表面含有作為主成分的硅酸鎂、茶葉提取物、咖啡豆提取物和栗單寧的多孔天然物質。
JP-5-115273A公開了通過將來自綠茶的表沒食子兒茶素沒食子酸酯與煙草本身及與過濾嘴部件混合而得到的煙草。JP-5-2315991A描述包含鞣花酸的煙草過濾嘴。然而，在保持芳香和適口性的同時有效消除焦油組分是不可能的。在另一個方面，JP-63-M8380A提出使用活性炭?；钚蕴看_實是許多煙霧成分甚至是自由基的優(yōu)良吸附劑，但是其也對味道和適口性具有不利影響。中國專利第1145206A號公開了含有來自茶葉的多酚提取物、維生素C和活性炭的過濾嘴。美國專利第730 號公開了包含葡萄原花色素提取物的香煙過濾嘴，其使用多孔材料或醋酸纖維素過濾材料作為載體。純的原花色素在消除來自煙草煙霧的自由基中具有優(yōu)良作用。然而，該專利提出費時和昂貴的提取程序，其使用水和水合醇純化提取物，提供液體或半固體形式材料。通過經真空蒸餾、噴霧干燥或冷凍干燥自提取物溶液除去提取溶劑，該材料可作為含有原花色素的濃縮物或干燥的原花色素使用。所有這些程序持久且需要大量能量。另外，該專利沒有提出相應的葡萄組分可以具有顯著改善作用的其它形式使用。近期的研究不僅集中于減少焦油、尼古丁和一氧化碳的量，而且集中于香煙煙霧的其它組分，主要為了消除自由基-其是呼吸道疾病發(fā)展的主要原因。據發(fā)現(xiàn)，伴隨單次吸入有約600. 000個自由基進入肺。該效果可用合適的技術精確測量，例如通過化學發(fā)光測定伴隨染色體畸變研究，或伴隨污染物致突變性試驗(Ames試驗)和彗星(Comet)試驗、 SCE、FACS。公知多芳烴、致癌物質苯并(a)芘、二苯蒽和二甲基苯并蒽的潛在化學發(fā)光在幾年前由 Anderson 證實[W. Anderson, Nature (Lond.)，160,892 (1947)]。他以高度的遠見預言了多芳烴的代謝羥基化伴隨有化學發(fā)光，其可引起惡變。這是“暗學的獨創(chuàng)見解，特別是生物化學反應，在其過程中出現(xiàn)激發(fā)態(tài)，促進多芳烴的誘變性和致癌效應。Anderson的想法由幾名研究者重述，并且他的成果得到支持[C. S.，F(xiàn)oote和S. Wexlker J. Am. Chem Soc, 86,3879(1964) ；E. H. White, J. ffiecke, D. R. Roswell :J. Am. Chem. Soc，91，5194 (1969)； Ε. H. White 禾口 C. C. Wei J. Am. Chem. Soc，92，2167 (1970) ；Ε. H. White, Ε. Rapaport, H. H. Seliger, Τ. Α. Hopkins :Bioorg. Chem. , 1,92 (1971) ；Α. Α. Lamola :Biochem. Biophys. Res. Commun. 43，893(1971)]。接著，許多研究證實香煙煙霧含有高濃度的不穩(wěn)定分子，其在與氧氣的反應中產生化學發(fā)光。該化學發(fā)光在氣溶膠相中集中；可使其在燃燒系統(tǒng)的玻璃棉過濾材料中吸附， 并可用有機溶劑提取用于測量。在這里必須強調％118吐與同事的研究[H.H.kliger， W. H. Biggley，J. P. Hamman, Science, 185 (147) 253-6 (1974)]，其證實了化學發(fā)光反應的氧氣依賴性，確定了其動力學、活化能，研究了發(fā)射光譜和絕對光子強度。據測定，不僅香煙煙霧呈現(xiàn)自發(fā)性化學發(fā)光，而且香煙煙霧的側流(side flow)煙管煙霧(pipe smoke)以及橡樹、楓樹、山茱萸和茶的葉子的煙霧也一樣。香煙紙或刨花的煙霧呈現(xiàn)低得多的化學發(fā)光。但是其可在取自煙草煙霧污染的房間空氣、傳輸至玻璃棉的空氣樣品中得到顯著的測量。新鮮的香煙煙霧比陳舊煙霧含有多得多的自由基。有機堿加速氧氣對源自煙霧的自由基的進攻和對多芳烴的進攻。將化學發(fā)光與單線態(tài)氧的產生聯(lián)系起來不是絕對必要的。熱解產物含有足夠的不穩(wěn)定自由基量以直接與基態(tài)(三線態(tài))氧氣反應。化學發(fā)光的動力學級數表明自由基鏈反應機理。焦油及其它潛在的致癌性分子，其(主要對吸煙者)已經存在于肺和源自香煙煙霧的化學發(fā)光前體中，產生這些分子的激發(fā)態(tài)，其促進癌形成。源自香煙煙霧的持久化學發(fā)光明確地證實，在吸入煙霧時吸煙者因為保留而獲得高強度的化學發(fā)光劑量。因此，本發(fā)明涉及特殊的高效香煙過濾嘴，其具有屬于技術發(fā)展水平的解決方案的優(yōu)點，但同時消除其缺點至最大可能程度。另外，本發(fā)明涉及可借以減少化學發(fā)光的香煙過濾嘴的開發(fā)。出人意料地發(fā)現(xiàn)，如果將以下提及的某些天然物質用于香煙過濾嘴中，本發(fā)明的目的可容易和成功地實現(xiàn)。在我們的研究中發(fā)現(xiàn)，如果將多酚抗氧化劑的組合物用于過濾材料，可最成功地實現(xiàn)自由基、尼古丁、焦油、苯并(a)芘及其它有害物質的量的減少。本發(fā)明中將葡萄籽與皮的粉(grist)在過濾材料中用作抗氧化劑。進一步地在過濾材料中將蝦青素和/或蔓越橘用作抗氧化劑。葡萄籽與皮的粉可單獨使用，或者更優(yōu)選地與以下所提及的其它組分混合使用。蝦青素為天然存在的類胡蘿卜素色素，其具有強的抗氧化劑活性。另外蝦青素具有強的自由基清除活性，并且保護LDL膽固醇、細胞膜、細胞和組織免受脂質過氧化、氧化損傷。蝦青素的抗氧化劑能力為β -胡蘿卜素的40倍高和維生素E的1000倍高。蝦青素可例如自微藻類或鮭魚制備，并且在許多國家作為營養(yǎng)補劑市售；其不含有對健康有害的物質。蝦青素可得自公司AHD International LLC (Atlanta，美國)。蝦青素可單獨使用或者更優(yōu)選地與以下所提及的其它組分混合使用。蔓越橘(cranberry)為天然存在的水果。其抗氧化劑(花色素(anticianidin)， 單寧)非常豐富，保護我們的有機體免于有害的氧化過程，使我們的身體免于老化。其被推薦用于預防心血管疾病，并且因為其抗菌作用而被推薦用于預防和治療通常導致炎癥的細菌感染，用于加強免疫系統(tǒng)和作為開胃食物?？勺栽撍苽漉r果汁或濃縮物，但是也可制備干果或果茶。在本發(fā)明的過濾材料中，蔓越橘以粉形式使用。蔓越橘粉可單獨使用或者更優(yōu)選地與以下所提及的其它組分混合使用。在本發(fā)明的一個方面，作為具有抗氧化劑活性的組分，使用葡萄組分。優(yōu)選地，使用籽與皮。葡萄的籽與皮為葡萄加工的副產物，并可得自葡萄加工廠。本發(fā)明的一個大的優(yōu)點是，在存在葡萄種植與葡萄加工的世界各地，葡萄籽粉可以非常低的價格大量得到。因為該起始原料通常被認為是廢物或垃圾，本發(fā)明也分配至廢物處理的改進。籽與皮可以粉的形式使用。葡萄籽的粉能夠溶解具有親脂特性的PHA(多芳烴)， 并且除了消除由激發(fā)態(tài)PAH引起的化學發(fā)光，其也除去PAH。我們還發(fā)現(xiàn)用葡萄皮提取物處理的葡萄籽粉也適合于得到要求的抗氧化劑水平。這樣的粉的制備和用以上提及的提取物處理這些粉對本領域任何技術人員是公知的，并可根據食品工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)中通常使用的方法實施。所述粉可以雙組份混合物的形式應用，優(yōu)選均質混合物。作為混合物的第二組分， 可使用例如大表面AWOH. H2O和/或Al2O3和/或硅鋁酸鹽。另外，活性炭、硅膠、氧化鋁、 沸石、二氧化硅、纖維素顆粒、醋酸纖維素顆粒、粘土、燒結的火山灰、淀粉顆粒及其混合物等也可用作第二組分。該第二組分以1-99% w/w的量存在于混合物中。以上提及的適合用作第二組分的材料全部為市售可得的，例如來自MAL Rt. (Ajka，Hungary)。為了更好的結果，這些第二組分可用惰性氣體處理。這些第二組分的比表面積可選自不會不利地影響葡萄籽與皮粉的活性的廣泛范圍，例如約 l-10000m2/g，優(yōu)選地為 10-4000m2/g (例如 10-2000m2/g)。包含抗氧化劑和第二組分的均質混合物的平均粒度可為0. 02-0. 9mm，例如 0. 2-0. 5mm。本發(fā)明香煙過濾嘴的最大優(yōu)點是，它們不僅吸收顆粒相產物(焦油、尼古丁等)而且吸收蒸氣相產物，這是因為在燃燒期間，由于其結構性水分，因此其轉變成親水性凝膠， 這可溶解香煙煙霧的毒性組分，中和自由基，具有迫使這些有害組分的量遠低于健康極限值的功效。葡萄籽的粉能夠溶解具有親脂特性的PHA(多芳烴)，并且除了消除由激發(fā)態(tài)PAH 引起的化學發(fā)光，其也除去PAH。本發(fā)明的進一步優(yōu)點是抗氧化劑與以上第二組分的組合使用提供協(xié)同作用，導致遠超過現(xiàn)有技術已知的過濾材料的顯著更高的過濾能力。本發(fā)明的進一步優(yōu)點是過濾材料不改變香煙在吸煙期間的味道，與已知的解決方案相反。為了支持以上觀點，制備了新型的組合香煙煙霧過濾嘴。包含抗氧化劑與上述第二組分的雙組份混合物被均質化，并填充到空腔過濾嘴中。盡管為了實驗目的使用了空腔過濾嘴，對本領域技術人員顯而易見的是，本發(fā)明可用以任何方式制備的所有類型過濾嘴實施。在過濾嘴中使用的包含抗氧化劑與第二組分的雙組份混合物的量取決于要吸用的具體香煙。例如混合物的量可為l_500mg。繪圖簡述

圖1顯示，證實與對照相比在本發(fā)明過濾嘴中化學發(fā)光強度降低的曲線圖。上面的曲線為對照，下面的為本發(fā)明過濾嘴。材料以下物質用于組合式過濾嘴a)大表面 A100H. H2O
化學組成AI2O3 70 %最'j、量
比表面積270m2/g (至少)
比重250-350 g/L
孔隙容積0.8ml/g (至少)
粒度分布<25彳數米至少20%
<45彳數米至少50% <90彳數米至少85%產品對健康無害得到官方證明。b)氧化鋁-Al2O3體積密度300-400 g/1
比表面積270m2/g (至少)
比重300-400 g/L
孔隙容積0.8ml/g (至少)
粒度分布<25撐t米至少20%
<45彳效米至少50% <90撐￡米至少90% >1000 0%產品對健康無害得到官方證明。c)無定形硅鋁酸鹽
權利要求
1.特殊的香煙過濾嘴，其消除基因毒性(SCE，F(xiàn)ACS)、呈現(xiàn)高的抗氧化劑能力、顯著降低Po21tl的量、降低多環(huán)芳烴(PAH)尤其是苯并(a)芘的量、降低重金屬元素的量和用于過濾有毒氣體煙霧并減少香煙煙霧中自由基的量，其中所述過濾嘴除了已知香煙過濾嘴中的常見組分，還含有AWOH · H2O和/或Al2O3和/或硅鋁酸鹽以及作為抗氧化劑的葡萄籽與皮粉和/或蝦青素和/或蔓越橘。
2.權利要求1的香煙過濾嘴，其包含10-90%的AWOH· H2O和/或Al2O3和/或硅鋁酸鹽以及90-10 %的抗氧化劑
3.權利要求1或2的香煙過濾嘴，其中葡萄籽與皮粉得自白葡萄。
4.權利要求1或2的香煙過濾嘴，其中葡萄籽與皮粉得自紅葡萄。
5.權利要求1或2的香煙過濾嘴，其中葡萄籽粉用葡萄皮提取物處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及特殊的高效香煙過濾嘴。具體地講，本發(fā)明涉及新的香煙過濾嘴，其中使用之前沒有用于該特殊領域的天然來源材料。更具體地講，本發(fā)明涉及特殊的高效香煙過濾嘴，其可有利地用于吸收香煙煙霧中的毒性組分和中和在香煙燃燒期間產生的自由基。
文檔編號A24D3/16GK102458164SQ200980159949
公開日2012年5月16日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權日2009年4月30日
發(fā)明者蒂博爾·薩爾瓦斯 申請人:彼得·索羅西, 詹諾·薩尼伊