專利名稱：煙草吸用制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙草吸用制品及其結(jié)構(gòu)，還涉及一種降低吸煙者冒健康風(fēng)險的方法。
眾所周知，煙草中尤其是煙草煙氣中含有大批潛在致癌物和輔致癌物?！癆ccountsofChem.Res.”，S.Hecht等人，1292-98(1979).“CancerResearch”，D.Mccoy等人，41，2849-2854(1981)。在這些潛在致癌物和輔致癌物中，一些是煙草所特有的;也就是說，這些致癌物是通過煙草才與人發(fā)生關(guān)系和進(jìn)入人體的。N′-亞硝基降尼古丁(NNN)是一種主要的煙草特有的致癌物，也是眾所周知的?！癗-NitrosoCompoundsintheEnvironmentIARCScientificPublication”，NO.9，pp.159-165，D.Hoffmann等人(1975)。也見“StudiesontheReductionofNitrosaminesinTobacco”，W.J.Chamberlain等人，TobaccoScience81(1981)。(“眾所周知，煙草生物堿的N-亞硝基衍生物，如N′-亞硝基降尼古丁(NNN)和4-(N-甲基-N-亞硝氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇(NNK)是強力的環(huán)境致癌物.”)。
其它有關(guān)的亞硝胺，如N-亞硝基吡咯烷(NPYR)在熟咸肉和其它預(yù)經(jīng)處理的肉以及煙草和煙草煙氣中存在?！癐ARCSciencePublication”，D.Harvery等人，17313(1978).因此，亞硝胺可以從各種來源進(jìn)入環(huán)境中。
已由最近的實驗證實，NNN幾乎無疑是哺乳動物的強致癌物或前致癌物。F-344老鼠飲用含NNN的水能誘發(fā)食道癌，見“Carcinogensis”，S.Hecht等人，3453-456(1982).此外，已知嚙齒動物服用NNN也能誘發(fā)鼻上皮、肺和唾液腺的癌變。見“Cancer Research”，W.Waddell等人，403518-3523(1980)，而且NNN代謝物存在于腫瘤形成部位已被放射性同位素示蹤實驗所證實。采用〔14C〕NNN來確定身體組織中NNN及其代謝物的比分布的方法對C57BL/6J成年雄鼠的全身自動射線照相研究表明，放射性的保持跟以前報道的腫瘤形成部位間有明顯的相關(guān)性。見“Cancer Research”，W.Waddell等人，403518-3523(1980)。
現(xiàn)已令人滿意地發(fā)現(xiàn)，NNN在誘發(fā)腫瘤形成過程中表現(xiàn)不平常的選擇性。這就是說，NNN一般在五個部位誘發(fā)腫瘤形成鼻腔、唾液腺、食道、支氣管上皮和肝。見“CancerResearch”，Supra。盡管NNN癌變的確實過程還不清楚，但有證據(jù)說明，接著NNN在體內(nèi)的α-羥基化反應(yīng)之后，就形成基部的致癌物，見“CancerResearch”，C.Chen等人，383639-3645(1978)，“CancerResearch”，W.Waddell等人，403518-3523(1980)。例如，實驗工作指出，F(xiàn)-344老鼠的食道，跟其它細(xì)胞組織不同，優(yōu)先在鄰近吡啶環(huán)的NNN分子的α-碳原子中發(fā)生催化羥基化反應(yīng)，見“Carcinogenesis”，S.Hecht等人，3453-456(1982)。因此，NNN及其代謝物在已知腫瘤形成部位的選擇性保留，優(yōu)先為分子聚集和致癌物活性間的關(guān)聯(lián)創(chuàng)造條件。不過，盡管腫瘤發(fā)生率間的聯(lián)系日益穩(wěn)固，活性亞硝胺如NNN仍舊在環(huán)境中到處存在，特別是在煙草煙氣中存在著。
為使吸煙者減少吸入上述物質(zhì)，已經(jīng)提出過許多建議。這些建議可分成三類。第一類涉及減少刺激物本身，通常借助改變煙葉配方，借助于特殊栽培、加工或萃取，用煙草代用品部分或全部取代煙草，或者改變煙草的燃燒溫度的方法。第二類是在進(jìn)入吸煙者口腔之前將煙草煙氣稀釋，如使用高滲透性的卷煙紙或濾紙，或通過卷煙濾咀的穿孔，把空氣直接抽吸到煙氣流中。第三類建議涉及濾咀本身的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)顆粒性物質(zhì)的超過濾或選擇性濾除。
上述這些建議已經(jīng)分別地或綜合地實現(xiàn)商品化。焦油、尼古丁和刺激物含量的減少卻同時相應(yīng)地降低了吸煙者的樂趣。而且，雖然許多物質(zhì)已作為致癌物分離出來，但焦油和尼古丁含量的總縮減和刺激物質(zhì)的總縮減，并不能選擇性地降低離析出來的致癌物的含量，因為上述這些建議并不能選擇性地或者有效地把這些致癌物離析出來。最近的銷售數(shù)據(jù)指出，盡管各種產(chǎn)品聲稱具有獨特的方法在低含量的焦油、尼古丁和刺激物情況下仍能保持口味舒適，但是低焦油、尼古丁和刺激物的產(chǎn)品，特別是市場上列為“超低焦油和尼古丁”產(chǎn)品的交貨量和銷售量是下降的。最近的數(shù)據(jù)表明，吸煙者長期癌病的發(fā)生率并不象人們期望的那樣，由于采用這類煙制品而下降，卻反倒是上升的。這也足以證明，聲稱有選擇性地和大量除去基本上是全部離析出來的致癌物質(zhì)的產(chǎn)品的實際缺陷更與前述情況相符合。加之，沒有一種現(xiàn)有的卷煙或卷煙濾咀的設(shè)計是優(yōu)先減少或濾除全部化學(xué)物質(zhì)，尤其是全部致癌物質(zhì)的?，F(xiàn)有的卷煙和卷煙濾咀也不能區(qū)分顆粒物或致癌物。
那末很顯然，從減低吸煙者連續(xù)處于含刺激物和致癌物煙氣流中冒健康風(fēng)險的角度來看，或是降低焦油、尼古丁和刺激物的含量，或是降低特定致癌物的含量的慣用作法都受到嚴(yán)格的限制。吸煙者對超低含量的焦油和尼古丁的產(chǎn)品，由于難以接受的味感不舒適而不滿就是證明。還應(yīng)承認(rèn)，僅僅減少煙氣流中各成分的總量，致少未能使煙氣流中離析出來的致癌物濃度下降到無毒的程度;而且就消除離析出來的致癌物來說，這也是無效的作法。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種新型的卷煙結(jié)構(gòu)，它無損于、或者降低吸煙的樂趣，但確能降低某些影響健康和冒風(fēng)險有關(guān)的因素。
本發(fā)明的另一目的是提供一種新型的煙草吸用制品，它不要求吸煙者改變正常的吸煙方式，而且不使卷煙在整個制造、銷售、儲存、管理的正常過程中改變卷煙的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種煙草制品，它以無毒的方式阻止亞硝胺及其代謝物在吸煙者細(xì)胞組織中有選擇性的定位。
本發(fā)明的又一個目的是向煙草制品中添加一種物質(zhì)，該添加物能減低吸煙者因處于煙草煙氣中而產(chǎn)生的冒健康的風(fēng)險，而不要求吸用操作的任何改變。
還有一個目的是提供一種新型的卷煙結(jié)構(gòu)，它能阻止NNN的定位，并且能夠按照現(xiàn)行的高速率生產(chǎn)(約1，000～8，000支香煙/分鐘)制造。
再有一個目的是提供一種新型方法來阻止煙草煙氣中的亞硝胺及其代謝物，尤其是NNN及其代謝物在吸煙者(或吸煙者周圍的人)細(xì)胞組織中的選擇性定位。
又有一個目的是提供一種新型的煙草吸用制品，它不減少煙氣流中存在的任何物質(zhì)，也不要求減少其中的焦油、尼古丁和刺激物，但確能減低吸煙者所冒的健康風(fēng)險。
另外還有一個目的是提供一種含有獨特的卷煙添加劑的卷煙。這種添加劑是肉眼看不見的，且不改變卷煙的尺寸、形狀和手感。從而增加人們購買和吸用這種卷煙的可能性。
本發(fā)明建議采用新型保護(hù)劑，它有抵消煙草特有致癌物的作用，而不致發(fā)生上述通過減少煙氣流中焦油、尼古丁和刺激物而進(jìn)行分離和濾除特定致癌化合物帶來的味感而使人們不能接受的問題。本發(fā)明公開一種選擇性分離煙氣流中致癌物，并在吸煙者體內(nèi)指定器官中阻斷該致癌物生物活性的方法。這里不是減少煙氣流中的什么元素，而是向煙氣流中加入保護(hù)劑。值得注意的是，只有跟吸煙者體內(nèi)特定器官上或器官里的特定細(xì)胞接受器接觸時，這種保護(hù)劑才呈現(xiàn)活性。由于一點也不需要減少特定牌號卷煙的焦油和尼古丁含量，因而不存在吸煙者味感不舒適的問題。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點對于本專業(yè)的普通技術(shù)人員來說從以下說明并結(jié)合附圖將是顯而易見的。


圖1是本發(fā)明的阻止試驗結(jié)果的柱狀圖形表示圖。
圖2是本發(fā)明的第一實施例的透視圖。
圖3是本發(fā)明的第二實施例的透視圖。
圖4是本發(fā)明的第三實施例的透視圖。
圖5是第三實施例的側(cè)視圖。
圖6是本發(fā)明的第四實施例的透視圖。
圖7是本發(fā)明的第五實施例的透視圖。
圖8是本發(fā)明的第六實施例主要部分圖示分離的透視圖。
圖9是本發(fā)明的第七實施例主要部分圖示分離的透視圖。
圖10是說明第六和第七實施例的另一些可供選擇部位的卷煙透視圖。
本發(fā)明公開了一種煙草吸用制品，借助該制品，聚集在哺乳動物的至少三種細(xì)胞組織中亞硝胺如NNN及其代謝物的選擇性定位作用受煙氣流中的添加劑所阻止。上述三種細(xì)胞組織是支氣管上皮、唾液腺上皮和肝。而且不是巧合，正是亞硝胺如NNN及其代謝物在這三種細(xì)胞組織中呈現(xiàn)致癌物作用的。
NNN是存在于卷煙煙氣中的含量最大的致癌物之一，而且在NNN的聚集部位，比如肺部，有癌性腫瘤的形成。盡管其中所包含的實際的生化過程尚未確定，但是本發(fā)明的NNN醇保護(hù)劑可以認(rèn)為是按照下列方式之一發(fā)生作用的或是醇分子跟NNN定位部位(如肺、肝和唾液腺)上組織細(xì)胞表面的細(xì)胞接受器結(jié)合，從而阻止NNN及其致癌代謝物的結(jié)合;或是另一種方式，醇分子跟NNN定位部位上組織細(xì)胞內(nèi)部的細(xì)胞接受器結(jié)合，阻止或改變NNN在細(xì)胞內(nèi)的新陳代謝過程，從而阻止NNN致癌代謝物的形成。換句話說，醇分子不是插入“鎖(細(xì)胞接受器)”內(nèi)以阻止NNN“鑰匙(分子)”的進(jìn)入，就是改變NNN鑰匙，以至鑰匙不能再插入鎖中。由于NNN不能進(jìn)入細(xì)胞組織，它就從肺中排出而不傷害肺。
既然這樣，本發(fā)明是以阻止哺乳動物組織中的亞硝胺及其代謝物選擇性定位的方法為目標(biāo)，而不是以腫瘤的治療為目標(biāo)。換句話說，本發(fā)明不是以腫瘤或癌的治療為目標(biāo)，而是涉及亞硝胺及其代謝物，即往往導(dǎo)致在哺乳動物組織中選擇性定位的化學(xué)物質(zhì)。事實上本發(fā)明的煙草吸用制品即使在沒有腫瘤的部位也能奏效。
意想不到的是，業(yè)已發(fā)現(xiàn)某些醇能夠阻止亞硝胺如NNN及其代謝物的這種選擇性定位。按照本發(fā)明，實用的醇包括具有兩個或多個碳的醇。然而，最好使用烷基中有3個或更多個碳的醇。烷基既可以是直鏈或支鏈結(jié)構(gòu)的，也可以是環(huán)狀或無環(huán)結(jié)構(gòu)的?？梢允褂玫拇伎梢允且掖?、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、異丁醇、叔丁醇、2-甲基-1-丁醇或旋性戊醇、正戊醇、仲戊醇、叔戊醇、正己醇和環(huán)己醇。其它使亞硝胺不能定位的化合物是二甲亞砜(DMSO)、咪唑、吡唑、二乙基二硫代氨基甲酸酯和異硫氰酸芐酯。本發(fā)明的上述和其它醇類和化合物列于表Ⅰ。該表中較佳的醇是環(huán)己醇，因為它進(jìn)入煙草煙氣流后，幾乎沒有添加味道而有令人愉快的香味。業(yè)已特別注意到，醇視黃醇(維生素A)能夠象本發(fā)明包括的化合物一樣能夠阻止亞硝胺的定位，而視黃醛則不能阻止亞硝胺的定位。
表Ⅰ本發(fā)明包括所有一元醇和多元醇以及有一個共振羥基的2～40碳原子的化合物，但不限于下列物質(zhì)一元醇乙醇正己醇正丙醇2-己醇異丙醇3-己醇烯丙醇2-甲基-1-戊醇巴豆醇3-甲基-1-戊醇正丁醇環(huán)己醇異丁醇正辛醇仲丁醇辛醇叔丁醇正癸醇2-戊醇月桂醇3-戊醇肉豆蔻醇正戊醇鯨蠟醇異戊醇十八烷醇叔戊醇芐醇2-甲基-1-丁醇二苯基甲醇3-甲基-2-丁醇肉桂醇新戊醇三苯基甲醇環(huán)戊醇多元醇1，2-亞乙基二醇(乙二醇)1，10-癸二醇1，2-丙二醇頗哪醇1，3-丙二醇(亞丙基二醇)甘油1，3-丁二醇1，2，4-丁三醇1，4-丁二醇2，3-丁二醇有共振羥基的化合物1，5-戊二醇二甲亞砜(DMSO)1，6-己二醇醇的用量應(yīng)大于引起亞硝胺在受侵犯哺乳動物組織中不定位所需的閾值量，應(yīng)小于哺乳動物由此產(chǎn)生任何有毒副反應(yīng)的用量。本發(fā)明醇通常的口服量約為1μl醇/g哺乳動物體重。這一用量遠(yuǎn)未達(dá)到毒性效應(yīng)所需的劑量。同樣高級醇是常用化學(xué)品中毒性最小的，其毒性效應(yīng)一般隨碳鏈長度的增加而減小。表Ⅱ概述某些典型醇的毒性。Kirk-OthmerEncyclopediaofChemicalTechnology，第1卷，7月27日(1978)和TheRegistryofToxicEffectsofChemicalSubstances，U.S.DepartmentofHealth，EducationandWelfare，第2卷(1977)。
表Ⅱ醇急性口服LDa50g/kg大鼠乙醇14正丙醇5.4異丙醇5.84正丁醇0.79異丁醇2.46叔丁醇3.5正戊醇3.03仲戊醇1.47異戊醇1.30叔戊醇1.0己醇b3.7環(huán)己醇2.06“旋性”戊醇(如2-甲基-1-丁醇)4.9視黃醇(維生素A)2.0薄荷醇3.18
4-甲基-2-戊醇2.62-乙基己醇3.2-7.1異辛醇b1.5癸醇4.7-9.8十二烷醇98%(來自椰子)40十六烷醇20十八烷醇20a)半數(shù)致死量，以g/Kg體重表示。
b)混合異構(gòu)體。
急性口服毒性值可以跟氯化鈉對大鼠的LD50(約為3.75g/kg)作比較。LD50為15g/kg或大于此值的物質(zhì)通常認(rèn)為是無毒的。比較起來，對成人來說，煙草中尼古丁的急性口服致死估計劑量1mg/kg體重，見Principles of Internal Medicine，Harrison 9th Edit.，Section 18(1975)。以此，本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員用本發(fā)明中的醇的稀水溶液很容易作到本發(fā)明所希望的不定位而避免用藥過量產(chǎn)生的有毒副作用。
吸煙除了引進(jìn)潛在致癌物外，也使吸煙者消耗某種維生素B。此外，維生素C、E也能阻止亞硝胺在上皮膜上的形成;而且維生素A和類視黃醇類(Retinoids)能抑制惡性生長。硒和其它物質(zhì)也能阻止腫瘤發(fā)展，(“InhibitionofTumorInductionandDevelopment;”N.S.Zedeck，M.Lipkin，PrenumPress，N.Y.1981)。為此，把醇和各種維生素及吸煙時要消耗的其它物質(zhì)結(jié)合來阻止亞硝胺的形成或阻止惡性生長和腫瘤的發(fā)展，也不超出本發(fā)明的范圍。這些維生素或其它物質(zhì)如硒等的用量，從本發(fā)明公開的觀點看，是在本技術(shù)領(lǐng)域中專業(yè)人員的知識與能力范圍之內(nèi)的?！癐nhibitionofTumorInductionandDeuelopment，”Supra，整個收集在這里供參考。
為了清楚起見，在此提供本發(fā)明的實施例。但是，不用說，這些實施例并不意味著在任何方面限制本發(fā)明的范圍。
實施例1向C57BL/6J成年雄小鼠靜脈注射0.12到0.19居里/克體重(ci/g體重)相當(dāng)于0.4到1.9mg/kg的〔2-14C〕NNN(“New England Nuclear”;Spec.Act.18.4 or 51.7mCi/mmol)。一小時后，用乙醚輕度麻醉小鼠并把它浸入干冰/己烷中凍結(jié)。把凍鼠整體20μ厚的徑向切片貼在透明膠帶上，然后按已知方法進(jìn)行整體自動射線照相處理，見W.Waddell等人，“Drug Fate and MetabolismMethods and Technigues”，E.R.Garrett and J.L.Hirtz，Eds.(Marcel Dekker.New York，1977 at P1-25)。用ADG儀表光度計和孔徑3mm的光電管放在放象機框架上測量顯了影的自動射線相區(qū)域中的光密度。X射線膠片放入放象機框架，提升放大35倍。
在注射〔14C〕NNN前20分鐘，給某些小鼠插管口服乙醇、正丁醇和叔丁醇水溶液。準(zhǔn)備好乙醇(1g/kg和5g/kg)和正丁醇與叔丁醇(0.2g/kg和1g/kg)水溶液，使每只小鼠接受0.02ml/g體重。(20分鐘是小鼠插管口服醇后達(dá)到最大血液含量所需的平均時間)。
自動射線照相指出，借助乙醇和大部分用正丁醇預(yù)處理過的唾液腺、支氣管上皮、肝門靜脈周圍和肝中心區(qū)的放射性的定位明顯減少。在高劑量時，叔丁醇幾乎使〔14C〕NNN在支氣管上皮細(xì)胞上的定位完全消失。而且，其光密度與劑量有關(guān)。圖1表明用光密度計測得的區(qū)域吸收率，同時進(jìn)行了對照實驗以供比較。
更具體地說，圖1表明能夠見到放射性定位受阻的四個區(qū)域吸收率的光密度計測量法。每根柱條中的數(shù)值表示醇的劑量(g/kg)。醇是在〔14C〕NNN靜脈注射前20分鐘口服的。把接受〔14C〕NNN后一小時的小鼠加以冰凍。每只小鼠的平均值是在每次血液“調(diào)零”后，從15次測量該部壞娜我馇蚨茫咳鱟遠(yuǎn)湎噠障嚶形甯鑫章剩哉罩凳橇恍∈蟮鈉驕怠 g/kg的正丁醇值得自兩只小鼠，其它平均值得自一只小鼠。每一平均值的偏差系數(shù)小于10%。所有測量是由同一觀測者在同一場合進(jìn)行的，觀測者是對隨機選擇的自動射線照相進(jìn)行處理的。
實施例1的詳情和解釋是在WilliamJ.Waddell，M.D.andCarolynMarlowe著的標(biāo)題為“InhibitionofAleoholsoftheLocalizationofRadioactiveNitrosonornicotineniSitesofTumorFormation”，Science，第221卷，第51-53頁，1983年7月1日，論文中陳述的。該論文內(nèi)容整個收集在這里供參考。
實施例2C57BL/6J成年小鼠放在有高架篩板的燒杯中。板下杯底裝有2ml環(huán)己醇，杯上用薄板復(fù)蓋。成年小鼠置于杯中約5分鐘。此時杯底在水浴中保持50℃。參照標(biāo)準(zhǔn)圖表中環(huán)己醇的蒸氣壓，計算出50℃時燒杯空氣中醇的濃度為0.01%，見“HandbookofChemistryandPhysics”(1979)D-203到D217，內(nèi)容整個收集在這里。
在燒杯中放置5分鐘后，用0.12到0.19Ci/g體重的劑量給小鼠作靜脈注射，這個量相當(dāng)于0.4到1.9mg/kg劑量的(NewEnglandNuclear;Spec.Act.18.4or51.7mCi/mmol)。一小時后用乙醚輕度麻醉小鼠，并把它浸入干冰/己烷中凍結(jié)。把凍鼠整體20μ厚的徑向切片貼在透明膠帶上，然后如實施例1那樣作整個自動射線照相。在支氣管上皮細(xì)胞的任何部分都沒檢測出放射性。同時進(jìn)行了對照實驗以供比較，并檢測對照物呼吸上皮細(xì)胞的放射性。
實施例3除了把小鼠置于有蓋的燒杯中5分鐘，此時杯底在水浴中保持20℃之外，重復(fù)實施例2的操作。參照標(biāo)準(zhǔn)圖表中環(huán)己醇的蒸氣壓，計算出20℃時燒杯空氣中醇的濃度為0.001%。象實施例2那樣注射后，再按實施例2的方法處理小鼠，跟對照實驗大大不同，支氣管上皮的任何部分都沒能檢出放射性。
實施例4C57BL/6J成年雄小鼠用0.02ml/g體重的咪唑水溶液進(jìn)行腹膜內(nèi)注射。咪唑溶液的濃度相當(dāng)于0.05g/kg體重的咪唑注入鼠體。注射咪唑20分鐘后，再靜脈注射0.12到0.19Ci/g體重，相當(dāng)于0.4到1.9mg/kg劑量的〔2-14C〕NNN(NewEnglandNuclear;Spec.Act.18.4或51.7mCi/mmol).一小時后，用乙醚輕度麻醉小鼠，并把它浸入干冰/己烷中凍結(jié)。把凍鼠整體20μ厚的徑向切片貼在透明膠帶上，然后按已知方法進(jìn)行整體自動射線照相處理，見實施例1。跟對照小鼠比較，在注射咪唑液的小鼠上發(fā)現(xiàn)明顯的亞硝胺不定位。
實施例5除了向成年雄小鼠靜脈注射0.02ml/g的咪唑水溶液，溶液濃度相當(dāng)于0.25g咪唑/kg體重外，重復(fù)實施例4的操作。象實施例3那樣進(jìn)行其余實驗后跟對照的小鼠比較，在注射咪唑液的鼠上，發(fā)現(xiàn)明顯的亞硝胺不定位。
參閱圖1，最大的阻止作用表現(xiàn)在支氣管上皮中使用叔丁醇。三種醇在所用劑量下全在肝的兩個區(qū)域有同樣的減小。鼻腔和食道上皮，對照組和處理組的吸收率沒有明顯區(qū)別。這一結(jié)果有力的表明，用醇對C57BL/6J雄小鼠進(jìn)行處理，能阻止支氣管、唾液腺上皮和肝中近基端致癌物的定位，但不能阻止鼻腔和食道上皮中近基端致癌物的定位。在使用摩爾劑量時，叔丁醇阻止支氣管上皮中的定位能力約為乙醇的50倍。
在某種部位而不在其它部位上進(jìn)行阻止的特性意味著其中包含著多種反應(yīng)機制。一種可能的機制是有仲醇脫氫酶或者細(xì)胞色素P-450LM3a參與的競爭性阻止機制。認(rèn)為在這些體系里，本發(fā)明的醇能辛Φ馗 羥基NNN基質(zhì)競爭，從而阻止近基端致癌物的形成。盡管可能含有簡單的溶劑效應(yīng)，部位專一性和醇的明顯的效能差有力地促進(jìn)代謝阻止作用?？傊?，沒有必要以任何個別理論為根據(jù)來限制本發(fā)明。
為了阻止亞硝胺如NNN及其代謝物的選擇性定位。本發(fā)明的醇可用幾種不同的方法服用。但是所用的方法必須實現(xiàn)下列四個目標(biāo)(1)只向或主要向所希望的作用部位如呼吸上皮細(xì)胞供應(yīng)高濃度醇，(2)只在煙氣最長影響的時間間隔(timeintervalofmaximalexposuretosmoke)內(nèi)供應(yīng)，(3)只向或主要向吸煙者供應(yīng)，(4)吸煙者體內(nèi)其它器官對阻止物質(zhì)的最小影響(minimalexposure)。本發(fā)明尤其針對煙草吸用制品結(jié)構(gòu)，以向吸煙者提供滿足上述目標(biāo)的、煙氣流中的醇。
在實現(xiàn)亞硝胺不定位的同時，有各種各樣的方法能夠滿足上述四個目標(biāo)。例如，一般地說，可用一種或幾種本發(fā)明的醇置于可碎膠囊中，在吸用前跟煙葉混合，例如放在煙斗中?；虍?dāng)制造雪茄或卷煙時，把含醇的可碎膠囊直接放在煙葉或濾咀中。另一種方法是把可碎膠囊放在一次性濾咀內(nèi)，再把濾咀放在雪茄或卷煙上，或提供一種帶塑料或紙制的柱體的一次性煙氣濾咀，柱體中有含一種或幾種本發(fā)明的醇的可碎膠囊。在一種單一的煙草吸用制品(例如卷煙)中，采用這里提出的或建議的任何一種安放和固定醇的機械結(jié)構(gòu)的組合，也是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。
一種供應(yīng)煙草制品的煙氣流中的醇的較佳結(jié)構(gòu)是先將醇制成微膠囊，然后將微膠囊置于吸用制品中。應(yīng)該注意，用膠囊封裝起初是將醇隔離起來，并提供其被控制的釋放，然后與煙氣流環(huán)境相互作用。含有醇的殼壁微膠囊結(jié)構(gòu)能充分適于滯留其中的醇，直到煙氣熱量使殼體開口。換句話說，微膠囊在卷煙中應(yīng)是穩(wěn)定的，然后被熱激發(fā)，可控地釋放出醇來。包膠的熔融，不同于揮發(fā)，可避免向煙氣流中引進(jìn)殼壁揮發(fā)的副產(chǎn)物。為了吸煙者的方便，醇是自動釋放的，這不但免去人工操作，也保證醇的穩(wěn)定釋放。如圖2所示，微膠囊包裹的醇20放在通用22所示的卷煙中、濾咀包裝紙23、乙酸酯濾咀24處、卷煙煙絲條26處，均勻混合到煙絲28和/或濾咀24中。用量大小由醇在人體中的半衰期來決定，保證供應(yīng)足夠的醇來阻斷細(xì)胞接受器，避免浪費或過量供應(yīng)。醇的用量也隨著拼配品種而變化，如低焦油拼配煙、超低焦油拼配煙、風(fēng)味濃郁的拼配煙、薄荷醇拼配煙及各種商標(biāo)卷煙的拼配煙等。
可以采用一種叫作M-CAP法的美國賓州達(dá)比(Darby)絕熱技術(shù)公司的殼壁結(jié)構(gòu)。M-CAP殼壁的通用規(guī)格是周長3微米、熔融溫度64°F～650°F(約18℃到243℃)的膠囊。其可控的釋放速率一般保持恒定但也可以改變。更確切地說，在一支卷煙中應(yīng)含有熔融溫度不同的膠囊，當(dāng)余燼燒掉煙絲后，高熱強烈影響濾咀段時也能夠保證其中醇的恒定釋放。如速率控制設(shè)計成能夠變化的，則殼材料、厚度和/或膠囊大小也應(yīng)變化。M-CAP結(jié)構(gòu)能提供均勻的膠囊大小和小于50微米的膠囊。
殼壁的包膠材料可以用ELVAX(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)或類似的具有64°F～650°F殼壁釋放溫度設(shè)計特性的纖維素類(cellulite)材料。ELVAX是一種乙烯-乙酸乙烯樹脂，如“MaterialSafetyDataSheet-VAX001”1986年10月20日E.I.DupontdeNemours&CO.(Inc.)ofWilmington，Delaware中所述。第二種可用的殼壁材料是EUDRAGITE，這是一種由甲基丙烯酸二甲胺乙酯和中性甲基丙烯酸酯合成的陽離子共聚物，能形成一種快速碎裂的涂膜。其它殼壁選擇物包括BERMOCOLL，它是一種瑞典BerolKemiABofStenungsund公司制造的乙基羥乙基纖維素，以及一種美國新澤西州Kind&Knox，adivisionofKnoxGelatine，Inc.ofSaddleBrook，N.J.制造的K&KGelatin(明膠)。
為了牢固性的需要，殼壁應(yīng)含20%到50%的膠囊容積，以耐得住卷煙在制造、包裝和消費者吸用時的破裂。膠囊的周長應(yīng)為3到5微米。當(dāng)放在卷煙紙內(nèi)面或摻混到煙葉里時，能避免撞擊卷煙紙，并小到肉眼看不見。如果膠囊是放在卷煙濾咀里的，那么周長應(yīng)為50微米。膠囊也可用增塑劑進(jìn)一步硬化，以控制其熔融溫度。另外，也可用合適的食用色素染色，使膠囊與卷煙煙葉呈同一顏色?？捎秒p重包膠(例如借助M-CAP法或凝聚法)進(jìn)一步保證膠囊的牢固性，這也不超出本發(fā)明的范圍。
按照本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)，一種把膠囊固定在卷煙紙上的方法是在美國專利4，236，532中公開的方法，特將其內(nèi)容整個收集在此以供參考。微囊包膠醇，除了固定在卷煙紙上以外，還可以固定在濾咀包裝紙上，或者盛裝在卷煙濾咀內(nèi)，或者均勻分配或者盛裝在三重氣體捕集結(jié)構(gòu)的重心。如圖3的30所示。這個三重氣體捕集結(jié)構(gòu)可有一增塑保護(hù)層，使來自可碎膠囊的漏出物減至最小量。
膠囊可借助于常用的明膠或淀粉糊涂料固定到卷煙紙或濾咀包裝紙上。膠囊可混到粘合劑中，借助漿浴加工來涂敷紙張，跟無碳紙的固定法類似。膠囊最好固定在濾咀段而不是固定在煙絲條中，以便防止釋放帶來的醇的爆裂聲。
本發(fā)明的另一個供應(yīng)機構(gòu)是雙重濾咀結(jié)構(gòu)，如圖4和5的圖解說明。圖4中的42概括表示卷煙雙重濾咀段的長度一般為20-30mm，以25mm最常用。使用雙重濾咀段40，其中10mm填充濾咀44和15mm濾咀段46頭對頭地放置在一起。把每一濾芯裝到單獨的濾咀包裝紙中，而雙重濾芯先用濾芯包裝紙、再用濾咀粘結(jié)紙包裹。10mm填充濾咀段44和配置在10mm段后面的15mm段一起，貼放在煙絲條48上。10mm段44含有沿縱軸均勻分布的微囊包膠醇。膠囊的周長和殼壁厚度如前所述。殼壁的釋放溫度應(yīng)事先設(shè)計，如前述的在65°F和650°F之間。從一支卷煙吸第一口低溫?zé)煔庵钡轿詈笠豢谧顭釤煔?，都能保證醇的連續(xù)釋放。風(fēng)味增強劑可加到10mm段44中作為包膠材料的一部分。在煙氣排出卷煙42進(jìn)入吸煙者呼吸系統(tǒng)之前，煙氣流吸過段44，膠囊殼壁熔融、包膠醇在那里釋放，然后由煙氣流帶到裝有常規(guī)乙酸纖維素結(jié)構(gòu)的普通過濾段46。
填充濾咀段44，如本說明書所述，含有設(shè)計好殼壁的包膠醇、風(fēng)味復(fù)原劑、維生素A或其它添加劑。維生素含有物的實例是美國專利3，339，558號。其內(nèi)容整個收集在這里以供參考。
如有需要，可補加風(fēng)味增強劑，以便煙氣吸收了阻斷化合物之后，能夠恢復(fù)其原有的味感特性。整個收集在這里供參考的是美國專利3，144，024號，其中圖解說明一個浸漬香料組合物的吸用煙草所用的濾咀結(jié)構(gòu)?？捎脕碓O(shè)計一個實現(xiàn)本發(fā)明的裝置。這一濾咀段最好在縱軸上有全部材料排成一列，并從縱軸徑向分散。
加入不包膠酯和醇，或用酯加工醇，也不超出本發(fā)明的范圍。
用醇浸漬卷煙煙絲，滾沾卷煙紙或濾芯，當(dāng)煙制品被吸用時，醇蒸氣就地釋放并吸入人體，也都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在每包卷煙進(jìn)行外包裝和鋁箔包裝之前，用浸入醇中的包裝紙環(huán)繞著卷煙進(jìn)行包裝，儲存幾周之后，醇則擴散入卷煙中去。這個方法跟把薄荷腦放入卷煙的方法類似，是本發(fā)明中的一個簡單、有效和價廉的方法。這一浸漬實施方案也能減低健康危害和被動吸煙的風(fēng)險。
如圖6所示，微囊包膠醇可以涂敷或植入卷煙50的卷煙紙52的帶54中，呈帶狀或無規(guī)律地遍布和/或在濾咀紙56中呈帶狀58，或無規(guī)律地遍布紙中和/或在柱體包裝中，呈帶狀或無規(guī)律地遍布紙中。另一種方式，或者與此結(jié)合，如圖2所示，醇微囊既可無規(guī)律地放置，也可按預(yù)定圖形放置在濾芯和/或煙絲中。另一方法是在吸用卷煙之前，用噴霧器噴醇。
另一種把醇引進(jìn)到卷煙60的煙氣流里的機制是提供雙重氣體捕集濾咀，如圖7的62所示。圖中可見濾芯66的中心腔64含有微囊包膠醇和/或結(jié)晶形醇和/或浸醇木炭68。當(dāng)卷煙60點燃時，醇蒸氣因而得以釋放?？涨?2也可用薄膜襯里。此膜足以阻止裂囊中排出的漏出物或潮氣導(dǎo)致的變質(zhì)。
微囊包膠醇也可放在圖8概括表示卷煙70的懸浮裝置72中。此裝置包括塑料輪輻76固定在硬塑料輪轂78上，輪轂與卷煙柱體的外周齊平。微囊包膠醇82懸浮在輪輻76上和輪轂78中。當(dāng)卷煙被吸用時，醇釋放到煙氣流84中。作為進(jìn)一步說明，圖10中圖解說明一典型卷煙90，包含煙絲條92，鄰接的濾咀94和搭接的濾咀紙96。懸浮裝置74可放置在圖中指出的98、100、102的任一部位上。
圖9中圖解說明的抽吸釋放雙重捕集器15，也可插在圖10所示的98、100、102的任一部位上。雙重捕集器110包括第1捕集器112、第二捕集器114，有一貼膠膜116把二者隔開。第1捕集器112含微囊包膠醇和/或結(jié)晶形醇，在濾咀側(cè)用膜116密封。膜116因抽吸破裂時，釋放所含醇進(jìn)入第2捕集器114。第二捕集器包括含釋放醇的塑料小室，向煙氣流118提供醇的最大表面暴露，也阻止醇從卷煙向外漏出。
在濾芯內(nèi)任何地方放置含醇元件，包括放置在濾芯內(nèi)的大膠囊，通過加熱以外的方法，如穿刺、擠壓或碾碎，使包膠醇人為地或自動地破裂。見美國專利3，547，130號。這在本發(fā)明的范圍內(nèi)，整個收集在這里供參考。
本發(fā)明的醇也可用煙斗結(jié)構(gòu)或特定的斗煙配方的形式吸用。這一公開對熟悉技術(shù)的人是顯而易見的。
另外，沒有必要限制本發(fā)明只用常溫呈液態(tài)存在的醇。常溫呈固態(tài)存在的醇也不超出本發(fā)明的范圍。雖然吸用的醇是液態(tài)或是固態(tài)并不重要，而醇的吸用方法必須滿足前述的四個目標(biāo)，這是重要的。
本發(fā)明的另一個實施例是把這些醇加到面具中釋放，以使面具佩戴者吸入醇蒸氣。這種面具可在污染的工業(yè)環(huán)境中，或在空氣中有亞硝胺的環(huán)境中佩戴。
當(dāng)暴露在環(huán)境中的亞硝胺之前，尤其是在煙草煙氣流中的人可隨意地使用口噴霧裝置吸入醇。因此，另一實施例設(shè)計一種塑料或金屬園柱體中含有本發(fā)明的一種或多種醇的口噴霧或噴涂裝置。也可使用無毒載氣或推進(jìn)用氣體，如壓縮空氣或氮氣。當(dāng)吸用本發(fā)明的醇時，只要空氣中醇的濃度約為0.001%時就足以達(dá)到使呼吸道上皮中的亞硝胺不定位的作用。把美國專利4，016，279號，4，232，002號和4，243，543號整個收集在這里以供參考。
根據(jù)上列的詳細(xì)敘述，顯然本發(fā)明的許多變化、修改和改型都在本專業(yè)技術(shù)人員的范圍內(nèi)。但是，不違反本發(fā)明精神的變動都應(yīng)看作是包括在下列權(quán)利要求書所限制的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一類煙草吸用制品包括吸用煙草，能容納該吸用煙草的容器，附于容器上的醇，該醇具有兩個或更多個碳原子，當(dāng)其蒸氣被煙草吸用者吸入時，能夠阻止亞硝胺及其代謝物在吸用者細(xì)胞組織中的選擇性定位，該醇與該吸用煙草混合，以便當(dāng)該煙草被吸用時，該醇的蒸氣吸到煙氣流中，該醇的量足夠阻止該選擇性定位，但吸煙者不致發(fā)生任何有毒的副反應(yīng)。
2.權(quán)利要求1的制品，其中該醇包封在殼壁中。
3.權(quán)利要求2的制品，其中該包膠醇分散在該煙草的各處。
4.權(quán)利要求2的制品，其中該殼壁在加熱到64°F和650°F的溫度時，適合于釋放該醇。
5.權(quán)利要求2的制品，其中該殼壁所含包膠醇的容積在20%和50%之間。
6.權(quán)利要求2的制品，其中該容器包括卷煙紙，而該包膠醇包括許多周長為3-10微米的膠囊，該膠囊放置在該卷煙紙的內(nèi)側(cè)或分散在該煙草中。
7.權(quán)利要求2的制品，其中該容器包括在其近端的卷煙濾咀，該包膠醇包括至少一種3到20或25微米的膠遙媒耗曳胖迷詬鎂硌搪司字小
8.權(quán)利要求2的制品，其中該殼壁是由ELVAX或類似的纖維素(cellulite)材料，或EUDRAGIT E，或類似的殼壁無毒材料形成的。
9.權(quán)利要求2的制品，其中當(dāng)點燃和吸用該煙草時，該殼壁適于把其中的包膠醇自動釋放到煙氣流中。
10.權(quán)利要求9的制品，其中該自動釋放包括熱釋放。
11.權(quán)利要求1的制品還包括該容器，此容器包括細(xì)長的卷煙紙并含有該煙草，借此形成煙草棒，接在該煙草棒近端的濾咀，含有該醇并放置在該濾咀和該煙草棒間的填充濾芯。
12.權(quán)利要求11的制品，其中該醇包膠在許多由熱可碎殼壁形成的膠囊中。
13.權(quán)利要求12的制品，其中對該膠囊的造形、匹配和排列進(jìn)行設(shè)計，以保證該煙草棒在整個吸用期間，能向煙氣流中連續(xù)釋放該醇。
14.權(quán)利要求11的制品還包括放置在該填充濾芯中的風(fēng)味增強劑。
15.權(quán)利要求11的制品，其中該填充濾芯約長10mm。
16.權(quán)利要求11的制品，其中該濾芯包括乙酸纖維。
17.權(quán)利要求1的制品，其中該細(xì)胞組織包括支氣管上皮組織。
18.權(quán)利要求1的制品，其中該細(xì)胞組織包括唾液腺上皮組織。
19.權(quán)利要求1的制品，其中該細(xì)胞組織包括肝組織。
20.權(quán)利要求1的制品，其中該醇是二甲基亞砜。
21.權(quán)利要求1的制品，其中該醇選自叔丁醇、正丁醇和乙醇的一組化合物。
22.權(quán)利要求1的制品，其中該醇是環(huán)己醇。
23.權(quán)利要求1的制品，其中該醇含有小于41個碳原子。
24.權(quán)利要求1的制品，其中該醇是一元醇。
25.權(quán)利要求1的制品，其中該醇是多元醇。
26.權(quán)利要求1的制品在該容器中至少還包括一種維生素。
27.權(quán)利要求26的制品，其中該維生素選自維生素A、B、C，和E的一組化合物。
28.權(quán)利要求1的制品，其中該亞硝胺是NNN，NPYR，或NNK。
29.權(quán)利要求1的制品，其中該醇有3個或更多的碳原子。
30.權(quán)利要求1的制品，其中該醇有4個或更多的碳原子。
31.權(quán)利要求1的制品，其中該醇是叔丁醇。
32.權(quán)利要求1的制品，其中所說的足夠量是該醇在空氣中有0.001%的濃度。
33.權(quán)利要求1的制品，其中該醇選自包括下列物質(zhì)的一組化合物乙醇、正丙醇、異丙醇、烯丙醇、巴豆醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、叔丁醇、2-戊醇、3-戊醇、正戊醇、異戊醇、叔戊醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-2-丁醇、新戊醇、環(huán)戊醇、正己醇、2-己醇、3-己醇、2-甲基-1-戊醇、3-甲基-1-戊醇、環(huán)己醇、正辛醇、辛醇、正癸醇、月桂醇、肉豆蔻醇、鯨蠟醇、十八烷醇、芐醇、二苯基甲醇、肉桂醇、三苯基甲醇、乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇(亞丙基二醇)、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，10-癸二醇、頗哪醇、甘油、1，2，4-丁三醇和1，2，6己三醇。
34.權(quán)利要求1的制品，其中該醇在室溫下呈固態(tài)存在。
35.權(quán)利要求1的制品，其中該容器包括煙草棒和通常連接在該煙草棒近端的三重氣體捕集濾咀結(jié)構(gòu)，該醇放置在該三重氣體捕集濾咀結(jié)構(gòu)中。
36.權(quán)利要求35的制品，其中該醇放置在該三重氣體捕集濾咀結(jié)構(gòu)的重心內(nèi)。
37.權(quán)利要求35的制品，其中該醇包裝在放置于該三重氣體捕集濾咀結(jié)構(gòu)的至少一種可碎膠囊中。
38.權(quán)利要求37的制品，其中該三重氣體捕集濾咀結(jié)構(gòu)包括增塑保護(hù)層，使來自該可碎膠囊的漏出物減至最少。
39.權(quán)利要求1的制品還包括含該醇并由該容器固定的一種可碎膠囊。
40.權(quán)利要求39的制品，其中該可碎膠囊可人為粉碎。
41.權(quán)利要求40的制品，其中該容器包括在其近基端的濾咀，且該可碎膠囊放置在該濾咀中。
42.權(quán)利要求39的制品，其中該包裝包括在其近基端的濾咀，且該可碎膠囊放置在該濾咀中。
43.阻止煙草煙氣中亞硝胺及其代謝物在哺乳動物細(xì)胞組織中選擇性定位的方法，該方法包括使哺乳動物吸用一種含兩個或更多個碳原子，并能阻止亞硝胺及其代謝物在哺乳動物細(xì)胞組織中的選擇性定位。通過哺乳動物吸入煙草煙氣流中該醇的蒸氣，用量足夠阻止該選擇性定位，而在哺乳動物中不產(chǎn)生任何有毒的副反應(yīng)。
44.權(quán)利要求43的方法，其中該細(xì)胞組織包括支氣管上皮組織。
45.權(quán)利要求43的方法，其中該組織包括唾液腺上皮組織。
46.權(quán)利要求43的方法，其中該組織包括肝組織。
47.權(quán)利要求43的方法，其中進(jìn)行所述吸用與該組織上腫瘤的存在無關(guān)。
48.權(quán)利要求43的方法，其中該醇選自叔丁醇、正丁醇和乙醇的一組化合物。
49.權(quán)利要求43的方法，其中該醇是環(huán)己醇。
50.權(quán)利要求43的方法，其中該吸入包括吸入至少一種維生素的蒸氣。
51.權(quán)利要求50的方法，其中該維生素選自維生素A、B、C和E的一組化合物。
52.權(quán)利要求43的方法，其中該亞硝胺是NNN、NPYR或NNK。
53.權(quán)利要求43的方法，其中該醇含有4個或更多的碳原子。
54.權(quán)利要求43的方法，其中該醇是叔丁醇。
55.權(quán)利要求43的方法，其中所說的足夠量是指空氣中該醇的濃度為0.001%。
56.權(quán)利要求43的方法，其中該醇選自下列的一組化合物乙醇、正丙醇、異丙醇、烯丙醇、巴豆醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、叔丁醇、2-戊醇、3-戊醇、正戊醇、異戊醇、叔戊醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-2-丁醇、新戊醇、環(huán)戊醇、正己醇、2-己醇、3-己醇、2-甲基-1-戊醇、3-甲基-1-戊醇、環(huán)己醇、正辛醇、辛醇、正癸醇、月桂醇、肉豆蔻醇、鯨蠟醇、十八烷醇、芐醇、二苯基甲醇、肉桂醇、三苯基甲醇、乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇(亞丙基二醇)、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，10-癸二醇、頗哪醇、甘油、1，2，4-丁三醇和1，2，6己三醇。
57.權(quán)利要求43的方法，其中該醇含有少于33個碳原子。
58.權(quán)利要求43的方法，其中該醇含有少于41個碳原子。
59.權(quán)利要求43的方法，其中該醇是一元醇。
60.權(quán)利要求43的方法，其中該醇是多元醇。
61.權(quán)利要求43的方法，還包括在吸入前把充滿煙草煙氣流的醇進(jìn)行過濾。
全文摘要
煙草吸用制品包括裝入包裝器中的吸用煙草，和由包裝器支持的醇。醇含有兩個或更多個碳原子。當(dāng)其蒸氣被吸煙者吸入時，醇能夠阻止亞硝胺及其代謝物在吸煙者細(xì)胞組織如支氣管上皮組織中的選擇性定位。醇與吸用煙草混合，當(dāng)煙草被吸用時，醇的蒸氣被吸到煙草煙氣流中。醇的用量足夠阻止這種選擇性定位，而對吸煙者不產(chǎn)生任何有毒的副作用。
文檔編號A24D3/04GK1032618SQ8710699
公開日1989年5月3日 申請日期1987年10月17日 優(yōu)先權(quán)日1987年10月17日
發(fā)明者威廉姆·J·瓦戴爾, 卡羅利恩·馬洛威, L·道格拉斯·基尼 申請人:C·A·布洛克斯公司