專利名稱：含選擇性降低煙氣中co的生物降害材料的濾嘴及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于卷煙濾嘴技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種采用聚己內(nèi)酷-聚こニ醇共聚物(PEG-PCL)固定血紅蛋白的具有選擇性降低煙氣中CO的生物降害功能的濾嘴及其濾嘴的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著《煙草控制框架公約》的簽訂，卷煙主流煙氣中焦油、C0、HCN等有害成分倍受關(guān)注，研發(fā)優(yōu)質(zhì)安全的低危害卷煙已成為國際卷煙的發(fā)展方向。其中，具有降害功能的新型濾嘴材料已經(jīng)是各個卷煙企業(yè)突破的重點，成為卷煙工作者研究的熱點。血紅蛋白因其與CO等有害物質(zhì)的高結(jié)合難解離的特性，成為降害研究的重點。然而，在目前的研究中，血紅蛋白或直接添加于濾嘴當中，或由活性炭吸附后再添加于濾嘴當中，這種方法無法確保血 紅蛋白的活性，也就無法確保其降害效果。并且，含活性炭的濾嘴，給烤煙型卷煙香氣造成負面的影響。直接添加于濾嘴當中的血紅蛋白帶有紅色，而卷煙濾嘴為白色，添加在濾嘴當中，使濾嘴的接受度降低。此外，這樣添加的血紅蛋白具有半衰期短、易降解、易失活等缺陷，必須大量添加才能維持減害效果，從而，使其應用受到很大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供ー種含選擇性降低煙氣中CO的生物降害材料的濾嘴及制備方法。用本發(fā)明的濾嘴所含有的，和本發(fā)明方法所制備的濾嘴中含有的血紅蛋白可長期保持血紅蛋白的活性，可以降低煙氣有害物質(zhì)，特別是可選擇性的大幅降低CO，并對卷煙評吸品質(zhì)影響較小。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種含選擇性降低煙氣中CO的生物降害材料的濾嘴，由絲束材料、成型紙、水松紙組成，其特別之處在于在絲束材料中加入聚己內(nèi)酷-聚こニ醇的兩親性ニ嵌段共聚物自組裝固定化血紅蛋白的納米介孔材料，此納米介孔材料簡稱為HINH材料，所述HINH材料為顆粒狀物，所述HINH材料占濾嘴中絲束總重量的10% 25%。所述的含選擇性降低煙氣中CO的生物降害材料的濾嘴的制備方法按以下步驟依次進行[I]將血紅蛋白固定在數(shù)均相對分子質(zhì)量為8000，或6000，或4000的聚己內(nèi)
酷-聚こニ醇兩親性ニ嵌段共聚物中，聚己內(nèi)酷-聚こニ醇兩親性ニ嵌段共聚物簡稱為PEG-PCL ；(I)稱取血紅蛋白溶于pH為6.0 7.0的磷酸緩沖溶液中，配成8 12iimol/L濃度的溶液；(2)將配制好的血紅蛋白溶液在2800 3200r/min速度下離心25 35min，液體分為3層第I層為白色薄層固體，是脂溶性物質(zhì)的沉淀層；第2層是紅色透明液體，是純凈血紅蛋白水溶液;第3層是其它雜質(zhì)的暗紅色沉淀物；吸取第2層純凈血紅蛋白水溶液作下ー步固定用；(3)在步驟(2)中吸取的純凈血紅蛋白水溶液中，加入占血紅蛋白總量3% 7%的PEG-PCL，在20°C 30°C用恒溫振蕩器振蕩7 9小時；所得溶液在1800 2200rpm速度下離心分離8 12min，將上清液取出進行冷凍干燥，得到的固體顆粒狀物質(zhì)收集并密封保存，此固體顆粒狀物質(zhì)即為PEG-PCL自組裝固定化血紅蛋白的納米介孔材料，簡稱為HINH材料；所述冷凍干燥是采用現(xiàn)有技術(shù)的方法和設(shè)備進行。[2]將HINH材料加入到濾嘴的絲束材料中，加入的HINH材料占濾嘴中絲束重量的10% 25%，制得的濾嘴即為含選擇性降低煙氣中CO的生物降害材料的濾嘴。上述將HINH材料加入到濾嘴的絲束材料中，在現(xiàn)有技術(shù)中已有多種成熟的方法和設(shè)備，在此不作贅述。上述步驟[I]所述的聚己內(nèi)酷-聚こニ醇兩親性ニ嵌段共聚物的最優(yōu)選的數(shù)均相對分子質(zhì)量為8000。
本發(fā)明的濾嘴含有聚己內(nèi)酷-聚こニ醇共聚物(PEG-PCL)固定血紅蛋白的納米介孔材料，即HINH，本發(fā)明的方法制備了加有HINH的濾嘴。本發(fā)明的濾嘴，及本方法制備的濾嘴均具有生物降害的功能。本發(fā)明使用的聚己內(nèi)酷-聚こニ醇共聚物(PEG-PCL)固定血紅蛋白的固定條件溫和，可以確保血紅蛋白的活性，并且可以長期保存，確保降害的持續(xù)性。同時，加入物不損害烤煙型卷煙的香氣。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的方法相比，有以下幾個特點I、本發(fā)明使用的兩親性共聚物，聚己內(nèi)酷-聚こニ醇共聚物(PEG-PCL)具有良好的物理化學性質(zhì)和生物相容性，這種兩親性嵌段共聚物具備自組裝特性。PEG-PCL與被固定在其中的血紅蛋白分子的相互作用極其微小。2、本發(fā)明選用數(shù)均相對分子質(zhì)量為8000，或6000，或4000的聚己內(nèi)酯-聚こニ醇(PEG-PCL)兩親性ニ嵌段共聚物固定血紅蛋白，使之具有較高的包封率(最大達88. 50% )；3、本發(fā)明對血紅蛋白進行了浄化處理，取第2層純凈血紅蛋白水溶液使用，使本發(fā)明的濾嘴不損害烤煙型卷煙的香氣。4、將血紅蛋白固定于上述PEG-PCL聚合物自組裝所形成的納米介孔顆粒中，加入濾嘴絲束中制備成新型濾嘴。血紅蛋白的固定條件溫和，可以確保血紅蛋白的活性，并且可以長期保存。5、本發(fā)明制備的含有可以降低卷煙危害的生物材料，可以降低煙氣有害物質(zhì)，特別是可選擇性的大幅降低煙氣中的CO，而對卷煙評吸品質(zhì)影響較小。這種新型濾嘴材料在確保卷煙品質(zhì)的前提下，降焦減害效果顯著，具有較廣闊的應用前景。


附圖I是固定化血紅蛋白的納米介孔顆粒的透射電鏡照片；附圖2是固定化血紅蛋白的納米介孔顆粒的粒徑分布。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明的含選擇性降低煙氣中CO的生物降害材料的濾嘴及其制備方法，和有關(guān)技術(shù)問題作進ー步詳細的描述。為了簡便起見，以下描述是將濾嘴及其制備方法合在一起進行的。本發(fā)明選擇的聚己內(nèi)酷-聚こニ醇(PEG-PCL)兩親性ニ嵌段共聚物本發(fā)明選用3種聚己內(nèi)酷-聚こニ醇共聚物(PEG-PCL)對血紅蛋白進行固定，PEG-PCL數(shù)均分子質(zhì)量列于表I.表I聚己內(nèi)酯-聚こニ醇共聚物(PEG-PCL)的數(shù)均相對分子質(zhì)量
權(quán)利要求
1.一種含選擇性降低煙氣中CO的生物降害材料的濾嘴，由絲束材料、成型紙、水松紙組成，其特征在于在絲束材料中加入聚己內(nèi)酷-聚こニ醇的兩親性ニ嵌段共聚物自組裝固定化血紅蛋白的納米介孔材料，此納米介孔材料簡稱為HINH，所述HINH為顆粒狀物，所述HINH材料占濾嘴中絲束總重量的10% 25%。
2.權(quán)利要求I所述的含選擇性降低煙氣中CO的生物降害材料的濾嘴的制備方法，其特征在于所述的制備方法按以下步驟依次進行 [I]將血紅蛋白固定在數(shù)均相對分子質(zhì)量為8000，或6000，或4000的聚己內(nèi)酷-聚こニ醇兩親性ニ嵌段共聚物中，聚己內(nèi)酯-聚こニ醇兩親性ニ嵌段共聚物簡稱為PEG-PCL ； (1)稱取血紅蛋白溶于pH為6.0 7.0的磷酸緩沖溶液中，配成8 12iimol/L濃度的溶液； (2)將配制好的血紅蛋白溶液在2800 3200r/min速度下離心25 35min，液體分為3層第I層為白色薄層固體，是脂溶性物質(zhì)的沉淀層；第2層是紅色透明液體，是純凈血紅蛋白水溶液；第3層是其它雜質(zhì)的暗紅色沉淀物；吸取第2層純凈血紅蛋白水溶液作下一步固定用； (3)在步驟(2)中吸取的純凈血紅蛋白水溶液中，加入占血紅蛋白總量3% 7%的PEG-PCL，在20°C 30°C用恒溫振蕩器振蕩7 9小時；所得溶液在1800 2200rpm速度下離心分離8 12min，將上清液取出進行冷凍干燥，得到的固體顆粒狀物質(zhì)收集并密封保存，此固體顆粒狀物質(zhì)即為PEG-PCL自組裝固定化血紅蛋白的納米介孔材料，簡稱為HINH ； [2]將HINH加入到濾嘴的絲束材料中，加入的HINH占濾嘴中絲束總重量的10% 25%，制得的濾嘴即為含選擇性降低煙氣中CO的生物降害材料的濾嘴。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含選擇性降低煙氣中CO的生物降害材料的濾嘴的制備方法，其特征在于步驟[I]所述的聚己內(nèi)酷-聚こニ醇兩親性ニ嵌段共聚物的數(shù)均相對分子質(zhì)量為8000。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含選擇性降低煙氣中CO的生物降害材料的濾嘴及制備方法，屬于卷煙濾嘴技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的濾嘴在絲束材料中加入了聚己內(nèi)酯-聚乙二醇的兩親性二嵌段共聚物自組裝固定化血紅蛋白的納米介孔材料，此納米介孔材料占濾嘴中絲束總重量的10％～25％。本發(fā)明濾嘴的制備方法按以下步驟依次進行[1]將血紅蛋白固定在數(shù)均相對分子質(zhì)量為8000，或6000，或4000的聚己內(nèi)酯-聚乙二醇兩親性二嵌段共聚物中；[2]將HINH材料加入到濾嘴的絲束材料中。本發(fā)明的濾嘴具有選擇性降低煙氣中CO的生物降害的功能。PEG-PCL固定血紅蛋白的固定條件溫和，確保血紅蛋白的活性，可以長期保存，且不損害烤煙型卷煙的香氣。
文檔編號A24D3/02GK102763898SQ20111011190
公開日2012年11月7日 申請日期2011年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月3日
發(fā)明者司輝, 朱巍, 熊國璽, 王娜 申請人:武漢市黃鶴樓科技園有限公司, 湖北中煙工業(yè)有限責任公司