烟草吸用制品的制作方法

专利名称：烟草吸用制品的制作方法
技术领域：
本发明涉及烟草吸用制品及其结构，还涉及一种降低吸烟者冒健康风险的方法。
众所周知，烟草中尤其是烟草烟气中含有大批潜在致癌物和辅致癌物。“AccountsofChem.Res.”，S.Hecht等人，1292-98(1979).“CancerResearch”，D.Mccoy等人，41，2849-2854(1981)。在这些潜在致癌物和辅致癌物中，一些是烟草所特有的;也就是说，这些致癌物是通过烟草才与人发生关系和进入人体的。N′-亚硝基降尼古丁(NNN)是一种主要的烟草特有的致癌物，也是众所周知的。“N-NitrosoCompoundsintheEnvironmentIARCScientificPublication”，NO.9，pp.159-165，D.Hoffmann等人(1975)。也见“StudiesontheReductionofNitrosaminesinTobacco”，W.J.Chamberlain等人，TobaccoScience81(1981)。(“众所周知，烟草生物碱的N-亚硝基衍生物，如N′-亚硝基降尼古丁(NNN)和4-(N-甲基-N-亚硝氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇(NNK)是强力的环境致癌物.”)。
其它有关的亚硝胺，如N-亚硝基吡咯烷(NPYR)在熟咸肉和其它预经处理的肉以及烟草和烟草烟气中存在。“IARCSciencePublication”，D.Harvery等人，17313(1978).因此，亚硝胺可以从各种来源进入环境中。
已由最近的实验证实，NNN几乎无疑是哺乳动物的强致癌物或前致癌物。F-344老鼠饮用含NNN的水能诱发食道癌，见“Carcinogensis”，S.Hecht等人，3453-456(1982).此外，已知啮齿动物服用NNN也能诱发鼻上皮、肺和唾液腺的癌变。见“Cancer Research”，W.Waddell等人，403518-3523(1980)，而且NNN代谢物存在于肿瘤形成部位已被放射性同位素示踪实验所证实。采用〔14C〕NNN来确定身体组织中NNN及其代谢物的比分布的方法对C57BL/6J成年雄鼠的全身自动射线照相研究表明，放射性的保持跟以前报道的肿瘤形成部位间有明显的相关性。见“Cancer Research”，W.Waddell等人，403518-3523(1980)。
现已令人满意地发现，NNN在诱发肿瘤形成过程中表现不平常的选择性。这就是说，NNN一般在五个部位诱发肿瘤形成鼻腔、唾液腺、食道、支气管上皮和肝。见“CancerResearch”，Supra。尽管NNN癌变的确实过程还不清楚，但有证据说明，接着NNN在体内的α-羟基化反应之后，就形成基部的致癌物，见“CancerResearch”，C.Chen等人，383639-3645(1978)，“CancerResearch”，W.Waddell等人，403518-3523(1980)。例如，实验工作指出，F-344老鼠的食道，跟其它细胞组织不同，优先在邻近吡啶环的NNN分子的α-碳原子中发生催化羟基化反应，见“Carcinogenesis”，S.Hecht等人，3453-456(1982)。因此，NNN及其代谢物在已知肿瘤形成部位的选择性保留，优先为分子聚集和致癌物活性间的关联创造条件。不过，尽管肿瘤发生率间的联系日益稳固，活性亚硝胺如NNN仍旧在环境中到处存在，特别是在烟草烟气中存在着。
为使吸烟者减少吸入上述物质，已经提出过许多建议。这些建议可分成三类。第一类涉及减少刺激物本身，通常借助改变烟叶配方，借助于特殊栽培、加工或萃取，用烟草代用品部分或全部取代烟草，或者改变烟草的燃烧温度的方法。第二类是在进入吸烟者口腔之前将烟草烟气稀释，如使用高渗透性的卷烟纸或滤纸，或通过卷烟滤咀的穿孔，把空气直接抽吸到烟气流中。第三类建议涉及滤咀本身的结构，实现颗粒性物质的超过滤或选择性滤除。
上述这些建议已经分别地或综合地实现商品化。焦油、尼古丁和刺激物含量的减少却同时相应地降低了吸烟者的乐趣。而且，虽然许多物质已作为致癌物分离出来，但焦油和尼古丁含量的总缩减和刺激物质的总缩减，并不能选择性地降低离析出来的致癌物的含量，因为上述这些建议并不能选择性地或者有效地把这些致癌物离析出来。最近的销售数据指出，尽管各种产品声称具有独特的方法在低含量的焦油、尼古丁和刺激物情况下仍能保持口味舒适，但是低焦油、尼古丁和刺激物的产品，特别是市场上列为“超低焦油和尼古丁”产品的交货量和销售量是下降的。最近的数据表明，吸烟者长期癌病的发生率并不象人们期望的那样，由于采用这类烟制品而下降，却反倒是上升的。这也足以证明，声称有选择性地和大量除去基本上是全部离析出来的致癌物质的产品的实际缺陷更与前述情况相符合。加之，没有一种现有的卷烟或卷烟滤咀的设计是优先减少或滤除全部化学物质，尤其是全部致癌物质的。现有的卷烟和卷烟滤咀也不能区分颗粒物或致癌物。
那末很显然，从减低吸烟者连续处于含刺激物和致癌物烟气流中冒健康风险的角度来看，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惯用作法都受到严格的限制。吸烟者对超低含量的焦油和尼古丁的产品，由于难以接受的味感不舒适而不满就是证明。还应承认，仅仅减少烟气流中各成分的总量，致少未能使烟气流中离析出来的致癌物浓度下降到无毒的程度;而且就消除离析出来的致癌物来说，这也是无效的作法。
因此，本发明的主要目的是提供一种新型的卷烟结构，它无损于、或者降低吸烟的乐趣，但确能降低某些影响健康和冒风险有关的因素。
本发明的另一目的是提供一种新型的烟草吸用制品，它不要求吸烟者改变正常的吸烟方式，而且不使卷烟在整个制造、销售、储存、管理的正常过程中改变卷烟的结构。
本发明的再一个目的是提供一种烟草制品，它以无毒的方式阻止亚硝胺及其代谢物在吸烟者细胞组织中有选择性的定位。
本发明的又一个目的是向烟草制品中添加一种物质，该添加物能减低吸烟者因处于烟草烟气中而产生的冒健康的风险，而不要求吸用操作的任何改变。
还有一个目的是提供一种新型的卷烟结构，它能阻止NNN的定位，并且能够按照现行的高速率生产(约1，000～8，000支香烟/分钟)制造。
再有一个目的是提供一种新型方法来阻止烟草烟气中的亚硝胺及其代谢物，尤其是NNN及其代谢物在吸烟者(或吸烟者周围的人)细胞组织中的选择性定位。
又有一个目的是提供一种新型的烟草吸用制品，它不减少烟气流中存在的任何物质，也不要求减少其中的焦油、尼古丁和刺激物，但确能减低吸烟者所冒的健康风险。
另外还有一个目的是提供一种含有独特的卷烟添加剂的卷烟。这种添加剂是肉眼看不见的，且不改变卷烟的尺寸、形状和手感。从而增加人们购买和吸用这种卷烟的可能性。
本发明建议采用新型保护剂，它有抵消烟草特有致癌物的作用，而不致发生上述通过减少烟气流中焦油、尼古丁和刺激物而进行分离和滤除特定致癌化合物带来的味感而使人们不能接受的问题。本发明公开一种选择性分离烟气流中致癌物，并在吸烟者体内指定器官中阻断该致癌物生物活性的方法。这里不是减少烟气流中的什么元素，而是向烟气流中加入保护剂。值得注意的是，只有跟吸烟者体内特定器官上或器官里的特定细胞接受器接触时，这种保护剂才呈现活性。由于一点也不需要减少特定牌号卷烟的焦油和尼古丁含量，因而不存在吸烟者味感不舒适的问题。
本发明的其它目的和优点对于本专业的普通技术人员来说从以下说明并结合附图将是显而易见的。


图1是本发明的阻止试验结果的柱状图形表示图。
图2是本发明的第一实施例的透视图。
图3是本发明的第二实施例的透视图。
图4是本发明的第三实施例的透视图。
图5是第三实施例的侧视图。
图6是本发明的第四实施例的透视图。
图7是本发明的第五实施例的透视图。
图8是本发明的第六实施例主要部分图示分离的透视图。
图9是本发明的第七实施例主要部分图示分离的透视图。
图10是说明第六和第七实施例的另一些可供选择部位的卷烟透视图。
本发明公开了一种烟草吸用制品，借助该制品，聚集在哺乳动物的至少三种细胞组织中亚硝胺如NNN及其代谢物的选择性定位作用受烟气流中的添加剂所阻止。上述三种细胞组织是支气管上皮、唾液腺上皮和肝。而且不是巧合，正是亚硝胺如NNN及其代谢物在这三种细胞组织中呈现致癌物作用的。
NNN是存在于卷烟烟气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，有癌性肿瘤的形成。尽管其中所包含的实际的生化过程尚未确定，但是本发明的NNN醇保护剂可以认为是按照下列方式之一发生作用的或是醇分子跟NNN定位部位(如肺、肝和唾液腺)上组织细胞表面的细胞接受器结合，从而阻止NNN及其致癌代谢物的结合;或是另一种方式，醇分子跟NNN定位部位上组织细胞内部的细胞接受器结合，阻止或改变NNN在细胞内的新陈代谢过程，从而阻止NNN致癌代谢物的形成。换句话说，醇分子不是插入“锁(细胞接受器)”内以阻止NNN“钥匙(分子)”的进入，就是改变NNN钥匙，以至钥匙不能再插入锁中。由于NNN不能进入细胞组织，它就从肺中排出而不伤害肺。
既然这样，本发明是以阻止哺乳动物组织中的亚硝胺及其代谢物选择性定位的方法为目标，而不是以肿瘤的治疗为目标。换句话说，本发明不是以肿瘤或癌的治疗为目标，而是涉及亚硝胺及其代谢物，即往往导致在哺乳动物组织中选择性定位的化学物质。事实上本发明的烟草吸用制品即使在没有肿瘤的部位也能奏效。
意想不到的是，业已发现某些醇能够阻止亚硝胺如NNN及其代谢物的这种选择性定位。按照本发明，实用的醇包括具有两个或多个碳的醇。然而，最好使用烷基中有3个或更多个碳的醇。烷基既可以是直链或支链结构的，也可以是环状或无环结构的。可以使用的醇可以是乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、异丁醇、叔丁醇、2-甲基-1-丁醇或旋性戊醇、正戊醇、仲戊醇、叔戊醇、正己醇和环己醇。其它使亚硝胺不能定位的化合物是二甲亚砜(DMSO)、咪唑、吡唑、二乙基二硫代氨基甲酸酯和异硫氰酸苄酯。本发明的上述和其它醇类和化合物列于表Ⅰ。该表中较佳的醇是环己醇，因为它进入烟草烟气流后，几乎没有添加味道而有令人愉快的香味。业已特别注意到，醇视黄醇(维生素A)能够象本发明包括的化合物一样能够阻止亚硝胺的定位，而视黄醛则不能阻止亚硝胺的定位。
表Ⅰ本发明包括所有一元醇和多元醇以及有一个共振羟基的2～40碳原子的化合物，但不限于下列物质一元醇乙醇正己醇正丙醇2-己醇异丙醇3-己醇烯丙醇2-甲基-1-戊醇巴豆醇3-甲基-1-戊醇正丁醇环己醇异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鲸蜡醇异戊醇十八烷醇叔戊醇苄醇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环戊醇多元醇1，2-亚乙基二醇(乙二醇)1，10-癸二醇1，2-丙二醇颇哪醇1，3-丙二醇(亚丙基二醇)甘油1，3-丁二醇1，2，4-丁三醇1，4-丁二醇2，3-丁二醇有共振羟基的化合物1，5-戊二醇二甲亚砜(DMSO)1，6-己二醇醇的用量应大于引起亚硝胺在受侵犯哺乳动物组织中不定位所需的阈值量，应小于哺乳动物由此产生任何有毒副反应的用量。本发明醇通常的口服量约为1μl醇/g哺乳动物体重。这一用量远未达到毒性效应所需的剂量。同样高级醇是常用化学品中毒性最小的，其毒性效应一般随碳链长度的增加而减小。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异丙醇5.84正丁醇0.79异丁醇2.46叔丁醇3.5正戊醇3.03仲戊醇1.47异戊醇1.30叔戊醇1.0己醇b3.7环己醇2.06“旋性”戊醇(如2-甲基-1-丁醇)4.9视黄醇(维生素A)2.0薄荷醇3.18
4-甲基-2-戊醇2.62-乙基己醇3.2-7.1异辛醇b1.5癸醇4.7-9.8十二烷醇98%(来自椰子)40十六烷醇20十八烷醇20a)半数致死量，以g/Kg体重表示。
b)混合异构体。
急性口服毒性值可以跟氯化钠对大鼠的LD50(约为3.75g/kg)作比较。LD50为15g/kg或大于此值的物质通常认为是无毒的。比较起来，对成人来说，烟草中尼古丁的急性口服致死估计剂量1mg/kg体重，见Principles of Internal Medicine，Harrison 9th Edit.，Section 18(1975)。以此，本技术领域的专业人员用本发明中的醇的稀水溶液很容易作到本发明所希望的不定位而避免用药过量产生的有毒副作用。
吸烟除了引进潜在致癌物外，也使吸烟者消耗某种维生素B。此外，维生素C、E也能阻止亚硝胺在上皮膜上的形成;而且维生素A和类视黄醇类(Retinoids)能抑制恶性生长。硒和其它物质也能阻止肿瘤发展，(“InhibitionofTumorInductionandDevelopment;”N.S.Zedeck，M.Lipkin，PrenumPress，N.Y.1981)。为此，把醇和各种维生素及吸烟时要消耗的其它物质结合来阻止亚硝胺的形成或阻止恶性生长和肿瘤的发展，也不超出本发明的范围。这些维生素或其它物质如硒等的用量，从本发明公开的观点看，是在本技术领域中专业人员的知识与能力范围之内的。“InhibitionofTumorInductionandDeuelopment，”Supra，整个收集在这里供参考。
为了清楚起见，在此提供本发明的实施例。但是，不用说，这些实施例并不意味着在任何方面限制本发明的范围。
实施例1向C57BL/6J成年雄小鼠静脉注射0.12到0.19居里/克体重(ci/g体重)相当于0.4到1.9mg/kg的〔2-14C〕NNN(“New England Nuclear”;Spec.Act.18.4 or 51.7mCi/mmol)。一小时后，用乙醚轻度麻醉小鼠并把它浸入干冰/己烷中冻结。把冻鼠整体20μ厚的径向切片贴在透明胶带上，然后按已知方法进行整体自动射线照相处理，见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仪表光度计和孔径3mm的光电管放在放象机框架上测量显了影的自动射线相区域中的光密度。X射线胶片放入放象机框架，提升放大35倍。
在注射〔14C〕NNN前20分钟，给某些小鼠插管口服乙醇、正丁醇和叔丁醇水溶液。准备好乙醇(1g/kg和5g/kg)和正丁醇与叔丁醇(0.2g/kg和1g/kg)水溶液，使每只小鼠接受0.02ml/g体重。(20分钟是小鼠插管口服醇后达到最大血液含量所需的平均时间)。
自动射线照相指出，借助乙醇和大部分用正丁醇预处理过的唾液腺、支气管上皮、肝门静脉周围和肝中心区的放射性的定位明显减少。在高剂量时，叔丁醇几乎使〔14C〕NNN在支气管上皮细胞上的定位完全消失。而且，其光密度与剂量有关。图1表明用光密度计测得的区域吸收率，同时进行了对照实验以供比较。
更具体地说，图1表明能够见到放射性定位受阻的四个区域吸收率的光密度计测量法。每根柱条中的数值表示醇的剂量(g/kg)。醇是在〔14C〕NNN静脉注射前20分钟口服的。把接受〔14C〕NNN后一小时的小鼠加以冰冻。每只小鼠的平均值是在每次血液“调零”后，从15次测量该部坏娜我馇蚨茫咳鲎远湎哒障嘤形甯鑫章剩哉罩凳橇恍∈蟮钠骄怠 g/kg的正丁醇值得自两只小鼠，其它平均值得自一只小鼠。每一平均值的偏差系数小于10%。所有测量是由同一观测者在同一场合进行的，观测者是对随机选择的自动射线照相进行处理的。
实施例1的详情和解释是在WilliamJ.Waddell，M.D.andCarolynMarlowe著的标题为“InhibitionofAleoholsoftheLocalizationofRadioactiveNitrosonornicotineniSitesofTumorFormation”，Science，第221卷，第51-53页，1983年7月1日，论文中陈述的。该论文内容整个收集在这里供参考。
实施例2C57BL/6J成年小鼠放在有高架筛板的烧杯中。板下杯底装有2ml环己醇，杯上用薄板复盖。成年小鼠置于杯中约5分钟。此时杯底在水浴中保持50℃。参照标准图表中环己醇的蒸气压，计算出50℃时烧杯空气中醇的浓度为0.01%，见“HandbookofChemistryandPhysics”(1979)D-203到D217，内容整个收集在这里。
在烧杯中放置5分钟后，用0.12到0.19Ci/g体重的剂量给小鼠作静脉注射，这个量相当于0.4到1.9mg/kg剂量的(NewEnglandNuclear;Spec.Act.18.4or51.7mCi/mmol)。一小时后用乙醚轻度麻醉小鼠，并把它浸入干冰/己烷中冻结。把冻鼠整体20μ厚的径向切片贴在透明胶带上，然后如实施例1那样作整个自动射线照相。在支气管上皮细胞的任何部分都没检测出放射性。同时进行了对照实验以供比较，并检测对照物呼吸上皮细胞的放射性。
实施例3除了把小鼠置于有盖的烧杯中5分钟，此时杯底在水浴中保持20℃之外，重复实施例2的操作。参照标准图表中环己醇的蒸气压，计算出20℃时烧杯空气中醇的浓度为0.001%。象实施例2那样注射后，再按实施例2的方法处理小鼠，跟对照实验大大不同，支气管上皮的任何部分都没能检出放射性。
实施例4C57BL/6J成年雄小鼠用0.02ml/g体重的咪唑水溶液进行腹膜内注射。咪唑溶液的浓度相当于0.05g/kg体重的咪唑注入鼠体。注射咪唑20分钟后，再静脉注射0.12到0.19Ci/g体重，相当于0.4到1.9mg/kg剂量的〔2-14C〕NNN(NewEnglandNuclear;Spec.Act.18.4或51.7mCi/mmol).一小时后，用乙醚轻度麻醉小鼠，并把它浸入干冰/己烷中冻结。把冻鼠整体20μ厚的径向切片贴在透明胶带上，然后按已知方法进行整体自动射线照相处理，见实施例1。跟对照小鼠比较，在注射咪唑液的小鼠上发现明显的亚硝胺不定位。
实施例5除了向成年雄小鼠静脉注射0.02ml/g的咪唑水溶液，溶液浓度相当于0.25g咪唑/kg体重外，重复实施例4的操作。象实施例3那样进行其余实验后跟对照的小鼠比较，在注射咪唑液的鼠上，发现明显的亚硝胺不定位。
参阅图1，最大的阻止作用表现在支气管上皮中使用叔丁醇。三种醇在所用剂量下全在肝的两个区域有同样的减小。鼻腔和食道上皮，对照组和处理组的吸收率没有明显区别。这一结果有力的表明，用醇对C57BL/6J雄小鼠进行处理，能阻止支气管、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。在使用摩尔剂量时，叔丁醇阻止支气管上皮中的定位能力约为乙醇的50倍。
在某种部位而不在其它部位上进行阻止的特性意味着其中包含着多种反应机制。一种可能的机制是有仲醇脱氢酶或者细胞色素P-450LM3a参与的竞争性阻止机制。认为在这些体系里，本发明的醇能辛Φ馗 羟基NNN基质竞争，从而阻止近基端致癌物的形成。尽管可能含有简单的溶剂效应，部位专一性和醇的明显的效能差有力地促进代谢阻止作用。总之，没有必要以任何个别理论为根据来限制本发明。
为了阻止亚硝胺如NNN及其代谢物的选择性定位。本发明的醇可用几种不同的方法服用。但是所用的方法必须实现下列四个目标(1)只向或主要向所希望的作用部位如呼吸上皮细胞供应高浓度醇，(2)只在烟气最长影响的时间间隔(timeintervalofmaximalexposuretosmoke)内供应，(3)只向或主要向吸烟者供应，(4)吸烟者体内其它器官对阻止物质的最小影响(minimalexposure)。本发明尤其针对烟草吸用制品结构，以向吸烟者提供满足上述目标的、烟气流中的醇。
在实现亚硝胺不定位的同时，有各种各样的方法能够满足上述四个目标。例如，一般地说，可用一种或几种本发明的醇置于可碎胶囊中，在吸用前跟烟叶混合，例如放在烟斗中。或当制造雪茄或卷烟时，把含醇的可碎胶囊直接放在烟叶或滤咀中。另一种方法是把可碎胶囊放在一次性滤咀内，再把滤咀放在雪茄或卷烟上，或提供一种带塑料或纸制的柱体的一次性烟气滤咀，柱体中有含一种或几种本发明的醇的可碎胶囊。在一种单一的烟草吸用制品(例如卷烟)中，采用这里提出的或建议的任何一种安放和固定醇的机械结构的组合，也是在本发明的范围之内的。
一种供应烟草制品的烟气流中的醇的较佳结构是先将醇制成微胶囊，然后将微胶囊置于吸用制品中。应该注意，用胶囊封装起初是将醇隔离起来，并提供其被控制的释放，然后与烟气流环境相互作用。含有醇的壳壁微胶囊结构能充分适于滞留其中的醇，直到烟气热量使壳体开口。换句话说，微胶囊在卷烟中应是稳定的，然后被热激发，可控地释放出醇来。包胶的熔融，不同于挥发，可避免向烟气流中引进壳壁挥发的副产物。为了吸烟者的方便，醇是自动释放的，这不但免去人工操作，也保证醇的稳定释放。如图2所示，微胶囊包裹的醇20放在通用22所示的卷烟中、滤咀包装纸23、乙酸酯滤咀24处、卷烟烟丝条26处，均匀混合到烟丝28和/或滤咀24中。用量大小由醇在人体中的半衰期来决定，保证供应足够的醇来阻断细胞接受器，避免浪费或过量供应。醇的用量也随着拼配品种而变化，如低焦油拼配烟、超低焦油拼配烟、风味浓郁的拼配烟、薄荷醇拼配烟及各种商标卷烟的拼配烟等。
可以采用一种叫作M-CAP法的美国宾州达比(Darby)绝热技术公司的壳壁结构。M-CAP壳壁的通用规格是周长3微米、熔融温度64°F～650°F(约18℃到243℃)的胶囊。其可控的释放速率一般保持恒定但也可以改变。更确切地说，在一支卷烟中应含有熔融温度不同的胶囊，当余烬烧掉烟丝后，高热强烈影响滤咀段时也能够保证其中醇的恒定释放。如速率控制设计成能够变化的，则壳材料、厚度和/或胶囊大小也应变化。M-CAP结构能提供均匀的胶囊大小和小于50微米的胶囊。
壳壁的包胶材料可以用ELVAX(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)或类似的具有64°F～650°F壳壁释放温度设计特性的纤维素类(cellulite)材料。ELVAX是一种乙烯-乙酸乙烯树脂，如“MaterialSafetyDataSheet-VAX001”1986年10月20日E.I.DupontdeNemours&CO.(Inc.)ofWilmington，Delaware中所述。第二种可用的壳壁材料是EUDRAGITE，这是一种由甲基丙烯酸二甲胺乙酯和中性甲基丙烯酸酯合成的阳离子共聚物，能形成一种快速碎裂的涂膜。其它壳壁选择物包括BERMOCOLL，它是一种瑞典BerolKemiABofStenungsund公司制造的乙基羟乙基纤维素，以及一种美国新泽西州Kind&Knox，adivisionofKnoxGelatine，Inc.ofSaddleBrook，N.J.制造的K&KGelatin(明胶)。
为了牢固性的需要，壳壁应含20%到50%的胶囊容积，以耐得住卷烟在制造、包装和消费者吸用时的破裂。胶囊的周长应为3到5微米。当放在卷烟纸内面或掺混到烟叶里时，能避免撞击卷烟纸，并小到肉眼看不见。如果胶囊是放在卷烟滤咀里的，那么周长应为50微米。胶囊也可用增塑剂进一步硬化，以控制其熔融温度。另外，也可用合适的食用色素染色，使胶囊与卷烟烟叶呈同一颜色。可用双重包胶(例如借助M-CAP法或凝聚法)进一步保证胶囊的牢固性，这也不超出本发明的范围。
按照本发明的一种结构，一种把胶囊固定在卷烟纸上的方法是在美国专利4，236，532中公开的方法，特将其内容整个收集在此以供参考。微囊包胶醇，除了固定在卷烟纸上以外，还可以固定在滤咀包装纸上，或者盛装在卷烟滤咀内，或者均匀分配或者盛装在三重气体捕集结构的重心。如图3的30所示。这个三重气体捕集结构可有一增塑保护层，使来自可碎胶囊的漏出物减至最小量。
胶囊可借助于常用的明胶或淀粉糊涂料固定到卷烟纸或滤咀包装纸上。胶囊可混到粘合剂中，借助浆浴加工来涂敷纸张，跟无碳纸的固定法类似。胶囊最好固定在滤咀段而不是固定在烟丝条中，以便防止释放带来的醇的爆裂声。
本发明的另一个供应机构是双重滤咀结构，如图4和5的图解说明。图4中的42概括表示卷烟双重滤咀段的长度一般为20-30mm，以25mm最常用。使用双重滤咀段40，其中10mm填充滤咀44和15mm滤咀段46头对头地放置在一起。把每一滤芯装到单独的滤咀包装纸中，而双重滤芯先用滤芯包装纸、再用滤咀粘结纸包裹。10mm填充滤咀段44和配置在10mm段后面的15mm段一起，贴放在烟丝条48上。10mm段44含有沿纵轴均匀分布的微囊包胶醇。胶囊的周长和壳壁厚度如前所述。壳壁的释放温度应事先设计，如前述的在65°F和650°F之间。从一支卷烟吸第一口低温烟气直到吸最后一口最热烟气，都能保证醇的连续释放。风味增强剂可加到10mm段44中作为包胶材料的一部分。在烟气排出卷烟42进入吸烟者呼吸系统之前，烟气流吸过段44，胶囊壳壁熔融、包胶醇在那里释放，然后由烟气流带到装有常规乙酸纤维素结构的普通过滤段46。
填充滤咀段44，如本说明书所述，含有设计好壳壁的包胶醇、风味复原剂、维生素A或其它添加剂。维生素含有物的实例是美国专利3，339，558号。其内容整个收集在这里以供参考。
如有需要，可补加风味增强剂，以便烟气吸收了阻断化合物之后，能够恢复其原有的味感特性。整个收集在这里供参考的是美国专利3，144，024号，其中图解说明一个浸渍香料组合物的吸用烟草所用的滤咀结构。可用来设计一个实现本发明的装置。这一滤咀段最好在纵轴上有全部材料排成一列，并从纵轴径向分散。
加入不包胶酯和醇，或用酯加工醇，也不超出本发明的范围。
用醇浸渍卷烟烟丝，滚沾卷烟纸或滤芯，当烟制品被吸用时，醇蒸气就地释放并吸入人体，也都在本发明的范围内。在每包卷烟进行外包装和铝箔包装之前，用浸入醇中的包装纸环绕着卷烟进行包装，储存几周之后，醇则扩散入卷烟中去。这个方法跟把薄荷脑放入卷烟的方法类似，是本发明中的一个简单、有效和价廉的方法。这一浸渍实施方案也能减低健康危害和被动吸烟的风险。
如图6所示，微囊包胶醇可以涂敷或植入卷烟50的卷烟纸52的带54中，呈带状或无规律地遍布和/或在滤咀纸56中呈带状58，或无规律地遍布纸中和/或在柱体包装中，呈带状或无规律地遍布纸中。另一种方式，或者与此结合，如图2所示，醇微囊既可无规律地放置，也可按预定图形放置在滤芯和/或烟丝中。另一方法是在吸用卷烟之前，用喷雾器喷醇。
另一种把醇引进到卷烟60的烟气流里的机制是提供双重气体捕集滤咀，如图7的62所示。图中可见滤芯66的中心腔64含有微囊包胶醇和/或结晶形醇和/或浸醇木炭68。当卷烟60点燃时，醇蒸气因而得以释放。空腔62也可用薄膜衬里。此膜足以阻止裂囊中排出的漏出物或潮气导致的变质。
微囊包胶醇也可放在图8概括表示卷烟70的悬浮装置72中。此装置包括塑料轮辐76固定在硬塑料轮毂78上，轮毂与卷烟柱体的外周齐平。微囊包胶醇82悬浮在轮辐76上和轮毂78中。当卷烟被吸用时，醇释放到烟气流84中。作为进一步说明，图10中图解说明一典型卷烟90，包含烟丝条92，邻接的滤咀94和搭接的滤咀纸96。悬浮装置74可放置在图中指出的98、100、102的任一部位上。
图9中图解说明的抽吸释放双重捕集器15，也可插在图10所示的98、100、102的任一部位上。双重捕集器110包括第1捕集器112、第二捕集器114，有一贴胶膜116把二者隔开。第1捕集器112含微囊包胶醇和/或结晶形醇，在滤咀侧用膜116密封。膜116因抽吸破裂时，释放所含醇进入第2捕集器114。第二捕集器包括含释放醇的塑料小室，向烟气流118提供醇的最大表面暴露，也阻止醇从卷烟向外漏出。
在滤芯内任何地方放置含醇元件，包括放置在滤芯内的大胶囊，通过加热以外的方法，如穿刺、挤压或碾碎，使包胶醇人为地或自动地破裂。见美国专利3，547，130号。这在本发明的范围内，整个收集在这里供参考。
本发明的醇也可用烟斗结构或特定的斗烟配方的形式吸用。这一公开对熟悉技术的人是显而易见的。
另外，没有必要限制本发明只用常温呈液态存在的醇。常温呈固态存在的醇也不超出本发明的范围。虽然吸用的醇是液态或是固态并不重要，而醇的吸用方法必须满足前述的四个目标，这是重要的。
本发明的另一个实施例是把这些醇加到面具中释放，以使面具佩戴者吸入醇蒸气。这种面具可在污染的工业环境中，或在空气中有亚硝胺的环境中佩戴。
当暴露在环境中的亚硝胺之前，尤其是在烟草烟气流中的人可随意地使用口喷雾装置吸入醇。因此，另一实施例设计一种塑料或金属园柱体中含有本发明的一种或多种醇的口喷雾或喷涂装置。也可使用无毒载气或推进用气体，如压缩空气或氮气。当吸用本发明的醇时，只要空气中醇的浓度约为0.001%时就足以达到使呼吸道上皮中的亚硝胺不定位的作用。把美国专利4，016，279号，4，232，002号和4，243，543号整个收集在这里以供参考。
根据上列的详细叙述，显然本发明的许多变化、修改和改型都在本专业技术人员的范围内。但是，不违反本发明精神的变动都应看作是包括在下列权利要求书所限制的范围之内。
权利要求
1.一类烟草吸用制品包括吸用烟草，能容纳该吸用烟草的容器，附于容器上的醇，该醇具有两个或更多个碳原子，当其蒸气被烟草吸用者吸入时，能够阻止亚硝胺及其代谢物在吸用者细胞组织中的选择性定位，该醇与该吸用烟草混合，以便当该烟草被吸用时，该醇的蒸气吸到烟气流中，该醇的量足够阻止该选择性定位，但吸烟者不致发生任何有毒的副反应。
2.权利要求1的制品，其中该醇包封在壳壁中。
3.权利要求2的制品，其中该包胶醇分散在该烟草的各处。
4.权利要求2的制品，其中该壳壁在加热到64°F和650°F的温度时，适合于释放该醇。
5.权利要求2的制品，其中该壳壁所含包胶醇的容积在20%和50%之间。
6.权利要求2的制品，其中该容器包括卷烟纸，而该包胶醇包括许多周长为3-10微米的胶囊，该胶囊放置在该卷烟纸的内侧或分散在该烟草中。
7.权利要求2的制品，其中该容器包括在其近端的卷烟滤咀，该包胶醇包括至少一种3到20或25微米的胶遥媒耗曳胖迷诟镁硌搪司字小
8.权利要求2的制品，其中该壳壁是由ELVAX或类似的纤维素(cellulite)材料，或EUDRAGIT E，或类似的壳壁无毒材料形成的。
9.权利要求2的制品，其中当点燃和吸用该烟草时，该壳壁适于把其中的包胶醇自动释放到烟气流中。
10.权利要求9的制品，其中该自动释放包括热释放。
11.权利要求1的制品还包括该容器，此容器包括细长的卷烟纸并含有该烟草，借此形成烟草棒，接在该烟草棒近端的滤咀，含有该醇并放置在该滤咀和该烟草棒间的填充滤芯。
12.权利要求11的制品，其中该醇包胶在许多由热可碎壳壁形成的胶囊中。
13.权利要求12的制品，其中对该胶囊的造形、匹配和排列进行设计，以保证该烟草棒在整个吸用期间，能向烟气流中连续释放该醇。
14.权利要求11的制品还包括放置在该填充滤芯中的风味增强剂。
15.权利要求11的制品，其中该填充滤芯约长10mm。
16.权利要求11的制品，其中该滤芯包括乙酸纤维。
17.权利要求1的制品，其中该细胞组织包括支气管上皮组织。
18.权利要求1的制品，其中该细胞组织包括唾液腺上皮组织。
19.权利要求1的制品，其中该细胞组织包括肝组织。
20.权利要求1的制品，其中该醇是二甲基亚砜。
21.权利要求1的制品，其中该醇选自叔丁醇、正丁醇和乙醇的一组化合物。
22.权利要求1的制品，其中该醇是环己醇。
23.权利要求1的制品，其中该醇含有小于41个碳原子。
24.权利要求1的制品，其中该醇是一元醇。
25.权利要求1的制品，其中该醇是多元醇。
26.权利要求1的制品在该容器中至少还包括一种维生素。
27.权利要求26的制品，其中该维生素选自维生素A、B、C，和E的一组化合物。
28.权利要求1的制品，其中该亚硝胺是NNN，NPYR，或NNK。
29.权利要求1的制品，其中该醇有3个或更多的碳原子。
30.权利要求1的制品，其中该醇有4个或更多的碳原子。
31.权利要求1的制品，其中该醇是叔丁醇。
32.权利要求1的制品，其中所说的足够量是该醇在空气中有0.001%的浓度。
33.权利要求1的制品，其中该醇选自包括下列物质的一组化合物乙醇、正丙醇、异丙醇、烯丙醇、巴豆醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、2-戊醇、3-戊醇、正戊醇、异戊醇、叔戊醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-2-丁醇、新戊醇、环戊醇、正己醇、2-己醇、3-己醇、2-甲基-1-戊醇、3-甲基-1-戊醇、环己醇、正辛醇、辛醇、正癸醇、月桂醇、肉豆蔻醇、鲸蜡醇、十八烷醇、苄醇、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(亚丙基二醇)、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、颇哪醇、甘油、1，2，4-丁三醇和1，2，6己三醇。
34.权利要求1的制品，其中该醇在室温下呈固态存在。
35.权利要求1的制品，其中该容器包括烟草棒和通常连接在该烟草棒近端的三重气体捕集滤咀结构，该醇放置在该三重气体捕集滤咀结构中。
36.权利要求35的制品，其中该醇放置在该三重气体捕集滤咀结构的重心内。
37.权利要求35的制品，其中该醇包装在放置于该三重气体捕集滤咀结构的至少一种可碎胶囊中。
38.权利要求37的制品，其中该三重气体捕集滤咀结构包括增塑保护层，使来自该可碎胶囊的漏出物减至最少。
39.权利要求1的制品还包括含该醇并由该容器固定的一种可碎胶囊。
40.权利要求39的制品，其中该可碎胶囊可人为粉碎。
41.权利要求40的制品，其中该容器包括在其近基端的滤咀，且该可碎胶囊放置在该滤咀中。
42.权利要求39的制品，其中该包装包括在其近基端的滤咀，且该可碎胶囊放置在该滤咀中。
43.阻止烟草烟气中亚硝胺及其代谢物在哺乳动物细胞组织中选择性定位的方法，该方法包括使哺乳动物吸用一种含两个或更多个碳原子，并能阻止亚硝胺及其代谢物在哺乳动物细胞组织中的选择性定位。通过哺乳动物吸入烟草烟气流中该醇的蒸气，用量足够阻止该选择性定位，而在哺乳动物中不产生任何有毒的副反应。
44.权利要求43的方法，其中该细胞组织包括支气管上皮组织。
45.权利要求43的方法，其中该组织包括唾液腺上皮组织。
46.权利要求43的方法，其中该组织包括肝组织。
47.权利要求43的方法，其中进行所述吸用与该组织上肿瘤的存在无关。
48.权利要求43的方法，其中该醇选自叔丁醇、正丁醇和乙醇的一组化合物。
49.权利要求43的方法，其中该醇是环己醇。
50.权利要求43的方法，其中该吸入包括吸入至少一种维生素的蒸气。
51.权利要求50的方法，其中该维生素选自维生素A、B、C和E的一组化合物。
52.权利要求43的方法，其中该亚硝胺是NNN、NPYR或NNK。
53.权利要求43的方法，其中该醇含有4个或更多的碳原子。
54.权利要求43的方法，其中该醇是叔丁醇。
55.权利要求43的方法，其中所说的足够量是指空气中该醇的浓度为0.001%。
56.权利要求43的方法，其中该醇选自下列的一组化合物乙醇、正丙醇、异丙醇、烯丙醇、巴豆醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、2-戊醇、3-戊醇、正戊醇、异戊醇、叔戊醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-2-丁醇、新戊醇、环戊醇、正己醇、2-己醇、3-己醇、2-甲基-1-戊醇、3-甲基-1-戊醇、环己醇、正辛醇、辛醇、正癸醇、月桂醇、肉豆蔻醇、鲸蜡醇、十八烷醇、苄醇、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(亚丙基二醇)、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、颇哪醇、甘油、1，2，4-丁三醇和1，2，6己三醇。
57.权利要求43的方法，其中该醇含有少于33个碳原子。
58.权利要求43的方法，其中该醇含有少于41个碳原子。
59.权利要求43的方法，其中该醇是一元醇。
60.权利要求43的方法，其中该醇是多元醇。
61.权利要求43的方法，还包括在吸入前把充满烟草烟气流的醇进行过滤。
全文摘要
烟草吸用制品包括装入包装器中的吸用烟草，和由包装器支持的醇。醇含有两个或更多个碳原子。当其蒸气被吸烟者吸入时，醇能够阻止亚硝胺及其代谢物在吸烟者细胞组织如支气管上皮组织中的选择性定位。醇与吸用烟草混合，当烟草被吸用时，醇的蒸气被吸到烟草烟气流中。醇的用量足够阻止这种选择性定位，而对吸烟者不产生任何有毒的副作用。
文档编号A24D3/04GK1032618SQ8710699
公开日1989年5月3日 申请日期1987年10月17日 优先权日1987年10月17日
发明者威廉姆·J·瓦戴尔, 卡罗利恩·马洛威, L·道格拉斯·基尼 申请人:C·A·布洛克斯公司