Сигарета і сигаретний фільтр

1. Сигарета, що містить основну амінокислоту або сіль основної амінокислоти, вибрану з групи, що складається з аргініну, солі аргініну, лізину, солі лізину, гістидину, солі гістидину, орнітину, солі C2 2 (19) 1 3 76021 4 рета або сигаретний фільтр за винаходом додатється вказаними вище прикладами. ково містять поверхнево-активну речовину. Приклади На Фіг.1 схематично показана конструкція приВ методі визначення вмісту альдегідів в сигастрою для вимірювання кількості формальдегіду, ретному димі основного потоку, використаному в що міститься в сигаретному димі основного потонаступних прикладах, здійснювали вимірювання ку, який використовувався при здійсненні приклапохідного 2,4-динітрофенілгідразину (ДНФГ) - редів даного винаходу. човини-пастки - з допомогою високоефективної На Фіг.2 представлений вигляд в перерізі рідинної хроматографії (ВЕРХ). Речовини, вміст конструкції сигарети, використаної яких може бути одночасно визначений цим метопри здійсненні прикладів даного винаходу; і дом, включають вісім компонентів, в тому числі на Фіг.3 представлений вигляд в перерізі консформальдегід, ацетальдегід, ацетон, акролеїн, трукції сигаретного фільтра, використаного при пропіональдегід, кротональдегід, метилетилкетон і здійсненні іншого прикладу даного винаходу. н-бутилальдегід. Наступні приклади стосуються Внаслідок численних досліджень різних шляхів визначення формальдегіду серед інших альдегідів зниження вмісту альдегідів в сигаретному димі (карбонільних сполук), вміст яких був виміряний. основного потоку, автори даного винаходу виявиНа першій стадії приготовляли розчин речовили, що основна амінокислота або сіль основної ни-пастки шляхом розчинення 9,51г 2,4амінокислоти ефективно знижують вміст альдегідинітрофенілгідразину (ДНФГ) в 1л ацетонітрилу з дів в сигаретному димі основного потоку. Основна подальшим доданням 5,6мл 60%-ої надхлорної амінокислота або сіль основної амінокислоти кислоти і подальшим розбавленням отриманого включає, наприклад, аргінін, сіль аргініну, лізин, розчину надчистою водою до 2л. сіль лізину, гістидин, сіль гістидину, орнітин, сіль Конструкція вимірювального пристрою поясорнітину, цитрулін, сіль цитруліну, гідроксизин і нюється з посиланням на Фіг.1. Як показано на сіль гідроксизину. Зокрема аргінін і його сіль докресленні, розчин речовини-пастки ДНФГ 12 вмізволені для використання як харчові домішки. щували в пастку 11 Дрекселя (Drechsel). Пастка 11 Даний винахід не обмежує ту частину сигареДрекселя мала внутрішній об'єм 250мл, кількість ти, до якої додана основна амінокислота або сіль розчину ДНФГ - 100мл, невикористовуваний об'єм основної амінокислоти. Наприклад, основна аміно- 150 мл. Пастку Дрекселя 11 вміщували на водяну кислота або основна сіль амінокислоти може бути баню з льодом 13, щоб охолодити пастку 11. Ниждодана до будь-якого нарізаного тютюну, сигаретній кінець скляної трубки 14, у верхню частину якої ної обгортки і фільтра. була вставлена сигарета 1, вміщували в розчин Сигаретний фільтр за винаходом може бути 12, що знаходився в пастці 11. Потім, скляну трубфільтром, встановленим зі сторони, яка вдихуєтьку 15, забезпечену прикріпленою до неї Кембріджся, тютюнової частини сигарети, або може бути ською прокладкою 16, встановлювали в сполученфільтром у вигляді мундштука для сигарети. ні з невикористовуваним об'ємом пастки Дрекселя У сигареті або сигаретному фільтрі за винахо11, а курильну машину 17 з'єднували з продом основна амінокислота або сіль основної амікладкою 16. нокислоти міститься в кількості щонайменше 1 Сигарету 1 з'єднували зі скляною трубкою 14 мг/сигарету. Якщо кількість основної амінокислоти так, щоб забезпечити автоматичне викурення сиабо солі основної амінокислоти буде менше вищегарети 1 в умовах куріння згідно зі стандартами згаданої кількості, то важко досягнути достатнього ISO. Зокрема, операція всмоктування 35мл диму ефекту зниження вмісту альдегідів в сигаретному за одну затяжку протягом двох секунд для однієї димі основного потоку. сигарети повторювалася з інтервалом 58 секунд. Якщо основну амінокислоту або сіль основної При барботуванні диму основного потоку формаамінокислоти використати в присутності води, льдегід перетворювався в похідне ДНФГ. Для виефект зниження вмісту альдегідів в сигаретному мірювань використали дві сигарети. димі основного потоку може бути збільшений. Утворене таким чином похідне ДНФГ вимірюЕфект зниження вмісту альдегіду в сигаретновали ВЕРХ. На першій стадії розчин фільтрували, му димі також може бути збільшений у випадку, а потім відфільтрований розчин розбавляли розколи основну амінокислоту або сіль основної амічином Trizma Base (4мл розчину речовини-пастки: нокислоти використовують разом з поверхнево6мл розчину Trizma Base). Потім розбавлений розактивною речовиною. Зрозуміло, що водний розчин вимірювали методом ВЕРХ. Умови вимірючин, що містить поверхнево-активну речовину і вання ВЕРХ були наступними: основну амінокислоту або сіль основної амінокисКолонка: HP LiChrosper 100RP-18 (5мкм) лоти, має поліпшену змочуваність, забезпечуючи 250 4мм достатнє диспергування основної амінокислоти Додаткова (запобіжна) колонка: HP LiChrosper або солі основної амінокислоти, внаслідок чого 100RP-18 (5мкм) 4 4мм вміст альдегіду в сигаретному димі основного поТемпература колонок: 30°С току знижується. Поверхнево-активна речовина, Довжина хвилі детекції: DAD 356нм що використовується в даному винаході, включає Інжектована кількість: 20мкл такі іонні поверхнево-активні речовини, як сорбат Рухлива фаза: градієнти по трьох фазах (розкалію, олеат натрію і лаурат натрію, і такі неіоночин А: надчистий водний розчин, що містить 30% генні поверхнево-активні речовини, як лаурат саацетонітрилу, 10% тетрагідрофурану і 1% ІРА; харози, міристат сахарози, пальмітат сахарози і розчин В: надчистий водний розчин, що містить стеарат сахарози, хоч поверхнево-активна речо65% ацетонітрилу, 1% тетрагідрофурану і 1% ІРА; вина, що використовується у винаході, не обмежурозчин С: 100% ацетонітрил. 5 76021 6 Конструкція сигарети, використаної як зразок, сигаретному димі основного потоку в порівнянні з пояснюється з посиланням на вигляд в перерізі на сигаретою з базовим фільтром А. Фіг.2. Як показано на кресленні, ця сигарета містиТаблиця 1 ла сигаретну частину 20, в якій знаходився нарізаний тютюн 21 в сигаретній обгортці 22, і фільтруЕфективність вальну частину 30, що містила фільтр 31, FA [мкг] фільтрування [%] обгорнений в покривний папір 32. Фільтрувальна частина 30 була сполучена з сигаретною частиною Базовий фільтр А 36,5 66,8 Додання 3,5мг аргініну 21,9 80,3 20 мундштучним папером 40. Можна використати, Додання 3,5мг глутамату аргініну 28,3 74,3 наприклад ацетат-целюлозний джгут як матеріал фільтра. Приклад 2 До речі, можна використати декілька розділеПриготовляли базовий фільтр В доданням них фільтрувальних елементів. У цьому випадку 6ваг.% триацетину як пластифікатора до базового окремі фільтрувальні елементи обгортають окрефільтра А. Базовий фільтр В був таким же, як і мо папером для таких елементів, а потім обгортафільтр комерційної сигарети. Також приготовляли ють разом покривним папером з отриманням фідосліджуваний фільтр шляхом додання 35мг водльтрувальної частини 30. ного розчину, що містив 10ваг.% аргініну, до базоПри тестуванні сигарети з досліджуваним фівого фільтра В з подальшим сушінням базового льтром, що містить додану до нього основну аміфільтра В протягом 48 годин, причому отриманий нокислоту або сіль основної амінокислоти, викорифільтр містив 3,5мг аргініну. Аналогічно приготовстали сигаретну частину, відрізану від ацетатного ляли інший досліджуваний фільтр шляхом доданфільтра доступної на ринку сигарети, що містила ня 35 мг водного розчину, що містив 10ваг.% глу6мг смоли, і зразок отримували шляхом з'єднання тамату аргініну, до базового фільтра В з цієї сигаретної частини з досліджуваним фільтром. подальшим сушінням базового фільтра протягом Основну амінокислоту або сіль основної амінокис48 годин, причому отриманий фільтр містив 3,5мг лоти додавали в досліджуваний фільтр з викорисглутамату аргініну. танням пульверизатора. Потім основну амінокисКожний з приготованих таким чином фільтрів лоту або сіль основної амінокислоти додавали в з'єднували з сигаретною частиною, описаною винарізаний тютюн, який витягували з доступної на ще, і вимірювали вміст формальдегіду (FA) в сигаринку сигарети. Основну амінокислоту або сіль ретному димі основного потоку. У таблиці 2 предосновної амінокислоти додавали до нарізаного ставлені результати цих вимірювань. Як видно з тютюну за допомогою розпилювача, а потім знову даних таблиці 2, сигарета з фільтром, отриманим з обгортали тютюн сигаретним обгортковим папедоданням аргініну або глутамату аргініну до базором з отриманням сигаретної частини. вого фільтра В, що містив доданий пластифікатор, Що стосується сигаретної частини, отриманої виявляла достатній ефект зниження вмісту форвідрізанням фільтрувальної частини від доступної мальдегіду в димі основного потоку. на ринку сигарети, що містила 6мг смоли, вміст формальдегіду в основному потоці диму вимірювали методом, описаним вище, з кількістю затяжок, яка дорівнює 7. Було встановлено, що вміст формальдегіду в димі становив 110мкг. Приклад 1 Приготовляли ацетатний фільтр без пластификатора як базовий фільтр А. Также приготовляли досліджуваний фільтр шляхом додання 35мг водного розчину, що містив 10ваг.% аргініну, до базового фільтра А за допомогою пульверизатора і подальшого сушіння базового фільтра А протягом 48 годин, причому отриманий фільтр містив 3,5мг аргініну. Аналогічно приготовляли інший досліджуваний фільтр шляхом додання 35мг водного розчину, що містив 10ваг.% глутамату аргініну, до базового фільтра А з використанням пульверизатора з подальшим сушінням базового фільтра А протягом 48 годин, причому отриманий фільтр містив 3,5 мг глутамату аргініну. Кожний з приготованих таким чином фільтрів з'єднували з сигаретною частиною, описаною вище, і вимірювали вміст формальдегіду (FA) в димі основного потоку вищеописаним методом. У таблиці 1 представлені результати цих вимірювань. Як видно з даних таблиці 1, сигарети з фільтром, отриманим з доданням аргініну або глутамату аргініну до базового фільтра А, продемонстрували достатній ефект зниження вмісту формальдегіду в Таблиця 2 FA [мкг] Базовий фільтр В Додання 3,5мг аргініну Додання 3,5мг глутамату аргініну Ефективність фільтрування [%] 44,0 21,1 34,1 60,0 80,8 69,0 Приклад 3 Приготовляли три типи фільтрів, - що містили 3,5мг аргініну, 7,0мг аргініну і 10,5мг аргініну, відповідно, шляхом додання 35мг водного розчину, що містив 10ваг.% аргініну, 35мг водного розчину, що містив 20ваг.% аргініну, і 35мг водного розчину, що містив 30ваг.% аргініну, відповідно, до базового фільтра В з подальшим сушінням базового фільтра В протягом 48 годин. Кожний з приготованих таким чином фільтрів з'єднували з сигаретною частиною, описаною вище, і вимірювали вміст формальдегіду (FA) в димі основного потоку вищеописаним методом. У таблиці 3 представлені результати цих вимірювань. Як видно з даних таблиці 3, ефект зниження вмісту формальдегіду в димі основного потоку поліпшується з підвищенням вмісту кількості аргініну, доданого до базового фільтра В, хоч достатній ефект досягався вже при доданні 3,5 мг аргініну до базового фільтра В. 7 76021 Таблиця 3 Базовий фільтр В Додання 3,5мг аргініну Додання 7,0мг аргініну Додання 10,5мг аргініну FA [мкг] 44,0 21,1 25,0 20,2 Ефективність фільтрування [%] 60,0 80,8 77,3 81,6 Приклад 4 Проводили наступні вимірювання для оцінки ефекту зниження вмісту формальдегіду в основному потоці сигаретного диму, який забезпечують аргінін або глутамат аргініну в присутності води. Зокрема 35мг водного розчину, що містить 10ваг.% аргініну, або 35мг водного розчину, що містить 10ваг.% глутамату аргініну, додавали до базового фільтра А або базового фільтра В, як в прикладі 1 або прикладі 2, з подальшим вимірюванням вмісту формальдегіду (FA) у димі сигарети, що вдихується курцем, відразу ж після додання водного розчину, як в прикладі 1 або прикладі 2. В кожному випадку кількість доданого аргініну або глутамату аргініну становила 3,5мг. У таблиці 4 представлені результати. Порівняння даних таблиці 4 і таблиці 1 або таблиць 2 показує, що ефект зниження вмісту формальдегіду в основному потоці сигаретного диму підвищується в тому випадку, коли аргінін або глутамат аргініну містяться разом з водою. Таблиця 4 36,5 Ефективність фільтрування [%] 66,8 14,3 Додання 35мг водного розчину глутамату аргініну Базовий фільтр В Додання 35мг водного розчину аргініну Додання 35мг водного розчину глутамату аргініну 14,9 44,0 11,6 83,8 Таблиця 5 Формальдегіди на виході з сигаретної частини [мкг] Швидкість зниження [%] 121,3 23,9 -10,3 78,3 Базовий нарізаний тютюн Додання 27,6мг аргініну Приклад 6 Здійснювали вимірювання, аналогічні тим, які в прикладі 4, щоб оцінити ефект зниження вмісту формальдегіду, що забезпечується різними основними амінокислотами або солями основних амінокислот в присутності води. Зокрема на базовий фільтр В заздалегідь наносили задану кількість водного розчину, що містить кожну з різних основних амінокислот або різних солей основних амінокислот, перерахованих в таблиці 6, а потім визначали, як описано вище, вміст формальдегідів [FA] в сигаретному димі основного потоку відразу ж після введення водного розчину. У кожному з цих випадків кількість доданої основної амінокислоти або солі основної амінокислоти становила 3,5 мг. У таблиці 6 представлені результати. Як видно з даних таблиці 6, основна амінокислота або сіль основної амінокислоти, відмінних від аргініну, також дають ефект зниження вмісту формальдегіду в сигаретному димі основного потоку. 86,5 60,0 89,5 17,8 на виході з сигаретної частини з використанням базового нарізаного тютюну, розглянутого вище. Результати представлені в таблиці 5. Як видно з таблиці 5, вміст формальдегіду в основному потоці диму також може бути значно знижений доданням аргініну до нарізаного тютюну. 87,0 FA [мкг] Базовий фільтр А Додання 35мг водного розчину аргініну 8 Приклад 5 Водний розчин, що містить 20% за масою аргініну, додавали в кількості 20ваг.% розпиленням за допомогою ручного пульверизатора до нарізаного тютюну, завантаженого в змішувальний барабан, потім сушили нарізаний тютюн при 80°С протягом 5 хвилин в сушарці. Потім нарізаний тютюн кондиціонували протягом 48 годин, щоб отримати тютюновий стержень, що містить 690 мг нарізаного тютюну, довжиною 59мм. Сигаретний обгортковий папір 4Р35 виробництва Mishima Seishi К.К. використали як обгортку сигаретної частини. Кількість доданого аргініну становила 4ваг.% (27,6мг) з розрахунку на кількість нарізаного тютюну. У цих умовах вимірювали кількість формальдегіду, що містився в сигаретному димі основного потоку, на виході з сигаретної частини, як описано вище, без приєднання фільтра до сигаретної частини. З іншого боку, приготовляли базовий нарізаний тютюн, що використовується для порівняння, шляхом тільки розпилення 20ваг.% води в нарізаний тютюн. Також вимірювали кількість формальдегіду, що містився в сигаретному димі, як описано вище, Таблиця 6 44,0 Швидкість фільтрування [%] 60,0 11,6 89,5 13,1 88,1 18,1 83,6 12,7 88,5 17,7 83,9 15,7 85,7 FA [мкг] Базовий фільтр В Додання 35мг водного розчину, що тить 10ваг.% аргініну Додання 35мг водного розчину, що тить 10ваг.% лізину Додання 35мг водного розчину, що тить 10ваг.% гідрохлориду лізину Додання 70мг водного розчину, що тить 5ваг.% гістидину Додання 35мг водного розчину, що тить 10ваг.% цитруліну Додання 35мг водного розчину, що тить 10ваг.%, орнітину місмісмісмісмісміс Приклад 7 Здійснювали вимірювання за прикладом 2 для оцінки ефекту зниження вмісту формальдегіду, що виявляється різними основними амінокислотами або солями основних амінокислот в присутності поверхнево-активної речовини. Зокрема задана кількість водного розчину, що містить тільки аргінін, або водний розчин, що містить і аргінін, і кожну з різних поверхнево-активних речовин, наносили на фільтр В, як показано в таблиці 7, а потім кондиціонували протягом 48 годин і проводили вимірювання вмісту формальдегіду (FA) в сигаретному димі основного потоку і збіль 9 76021 10 Додання 35мг водного розчину, що місшення вмісту води (AW). Використані поверхневотить 10ваг.% аргініну і 1ваг.% міристату активні речовини включали такі іонні поверхневосахарози 20,9 81,0 активні речовини, як сорбат калію, олеат натрію і Додання 35мг водного розчину, що міслаурат натрію, і неіоногенні поверхнево-активні тить 10ваг.% аргініну і 0,5ваг.% пальмітату сахарози 21,4 80,6 речовини, такі як лаурат сахарози, міристат сахаДодання 35мг водного розчину, що місрози, пальмітат сахарози і стеарат сахарози. Ретить 10ваг.% аргініну і 0,5ваг.% стеарату зультати представлені в таблиці 7. Как видно з сахарози 22,5 79,6 даних таблиці 7, ефект зниження вмісту формальДодання 35мг водного розчину, що містить 10ваг.% аргініну і 1ваг.% складного дегіду в сигаретному димі основного потоку може ефіру гліцерину і жирної кислоти 20,9 81,0 бути досягнутий у разі використання основної амінокислоти або солі основної амінокислоти разом з Лаурат сахарози: фірми Mitsubishi-Kagaku поверхнево-активною речовиною, навіть якщо воFoods Corporation, торгова марка L-1695; да не міститься разом з основною амінокислотою Міристат сахарози: фірми Mitsubishi-Kagaku або сіллю основної амінокислоти. Вважається цілFoods Corporation, торгова марка М-1695; ком зрозумілим, що у разі використання водного Пальмітат сахарози: фірми Mitsubishi-Kagaku розчину, що містить і аргінін, і поверхнево-активну Foods Corporation, торгова марка Р-1670; речовину, змочуваність фільтра водним розчином Стеарат сахарози: фірми Mitsubishi-Kagaku поліпшується, і в результаті поліпшується дисперFoods Corporation, торгова марка S-1670; сійна здатність аргініну. Складний ефір гліцерину і жирної кислоти (монолаурат декагліцерину): фірми Riken Vitamin, Таблиця 7 торгова марка J-0021. ЕфективСигаретний фільтр за винаходом також може ність використовуватися у вигляді мундштука для сигаFA AW фільтру[мкг] [мг] рети, виконаного за Фіг.3. Як показано на цьому вання [%] кресленні, сигаретний фільтр містить циліндричБазовий фільтр В 44,0 60,0 0 ний корпус тримача сигарети 41 і фільтр 31, розДодання 35мг водного розчину, що місташований всередині корпусу тримача сигарети тить 10ваг.% аргініну 23,2 78,9 2,06 41. Основна амінокислота або сіль основної аміноДодання 35мгводного розчину, що містить 10ваг.% аргініну і 20ваг.% сорбату кислоти міститься в фільтрі 31. Корпус тримача калію 17,9 83,7 3,35 сигарети 41 виконаний разом з мундштучною часДодання 35мг водного розчину, що містиною 42. Вміст альдегідів в сигаретному димі остить 10ваг.% аргініну і 2ваг.% олеату новного потоку можна ще більше знизити у разі калію 18,9 82,9 1,49 Додання 35мг водного розчину, що місвикористання сигаретного фільтра спеціальної тить 10ваг.% аргініну і 2ваг.% лаурату конструкції. натрію 18,0 83,6 1,71 Як детально розглянуто вище, використання Додання 35мг водного розчину, що міссигарети і сигаретного фільтра за винаходом може тить 10ваг.% аргініну і 1ваг.% лаурату сахарози 20,3 81,6 ефективно знизити вміст альдегідів у димі сигарети, який вдихується курцем. Комп’ютерна верстка Т. Чепелева Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601