FR3015187A1 - Utilisation d'une composition renfermant du 1,3-propanediol comme e-liquide - Google Patents

Abstract

La présente invention porte sur l'utilisation d'une composition renfermant du 1,3-propanediol comme liquide de cigarette électronique. Elle a également pour objet une composition de liquide pour cigarette électronique comprenant du 1,3-propanediol, ainsi qu'au moins un composé choisi parmi la nicotine, un substitut de nicotine et un arôme. Elle a encore pour objet une cigarette électronique renfermant cette composition.

Description

Utilisation d'une composition renfermant du 1,3-propanediol comme e-liquide DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte à l'utilisation d'une composition renfermant du 1,3-propanediol comme liquide de cigarette électronique. Elle a également pour objet une composition de liquide pour cigarette électronique comprenant du 1,3-propanediol, ainsi que de la nicotine et/ou au moins un arôme, ainsi qu'une cigarette électronique renfermant cette composition. ARRIERE -PLAN DE L'INVENTION Le marché de la cigarette électronique connait actuellement un développement important, du fait qu'elle permet au consommateur de conserver le rituel associé à l'emploi de la cigarette sans subir les effets délétères des substances nocives que celle-ci renferme.

La cigarette électronique ou e-cigarette fonctionne l'électricité sans combustion. Elle produit un brouillard de fines particules, appelé communément vapeur ou fumée artificielle, ressemblant visuellement à la fumée produite par la combustion du tabac. Cette vapeur peut être aromatisée (arome de tabac, de menthe, de fruits, de chocolat, etc.) et contenir ou non de la nicotine. Dans les e-cigarettes correctement fabriquées et utilisées, l'aérosol contient, selon les données disponibles, beaucoup moins de substances délétères à la santé que la fumée du tabac, en particulier ni particules solides, ni goudron, ni autres substances cancérogènes, ni monoxyde de carbone (CO). L'e-cigarette comporte trois parties principales 5 contenues dans une enveloppe plastique ou métallique : - une pile, - une cartouche ou réservoir contenant un liquide dit "e-liquide", et - un atomiseur. 10 La pile constitue la plupart du temps la plus grande partie de l'e-cigarette sur les produits jetables. Sur les cigarettes réutilisables, il s'agit de batteries « basse tension » (accumulateurs), rechargeables par 15 câble USB ou par chargeur. Dans les e-cigarettes réutilisables, le tube abritant la pile se visse sur la cartouche contenant le liquide. Sur certains modèles, un voyant lumineux - usuellement une diode rouge ou bleue est place à l'autre extrémité du tube de la pile. 20 Le dispositif de stockage du e-liquide peut prendre la forme d'une cartouche (généralement en silicone, PMMA ou métal inoxydable) ou d'un réservoir (en particulier en PMMA/polyéthylène, verre borosilicate ou métal 25 inoxydable) éventuellement complété d'un dispositif de captation du liquide par capillarité (notamment en silice, fibre de verre, tissu métallique céramique, fils de nylon ou fibres de borosilicate) en contact avec le système de vaporisation. L'atomiseur permet de convertir 30 l'e-liquide en brouillard simulant la fumée. Il est constitué d'une spirale ou treillis métallique qui forme une résistance chauffante. Il est de plus en plus souvent intégré dans la cartouche rechargeable. Une micro-valve sensible à la dépression provoquée par l'inspiration ou un contacteur à déclenchement manuel permettent l'alimentation par la pile de l'atomiseur. L'e-cigarette peut être à usage unique ou réutilisable.

Les e-liquides utilisés sont principalement composés des constituants suivants : - propylène glycol synthétique (environ 65 %) - glycérol (environ 25%) - eau (5 à 10%) - arômes et colorants (2 à 5%) - nicotine (0 à 20 mg/ml) Certains e-liquides peuvent aussi contenir de l'éthanol en quantité significative (>1%).

Certains produits peuvent être dépourvus de propylène glycol synthétique. L'objectif est dans ce cas de pouvoir revendiquer des produits d'origine exclusivement végétale. Cet objectif est toutefois atteint au détriment de la longévité des résistances chauffantes, qui s'encrassent très rapidement. En outre, la qualité de la fumée émise est loin d'être convenable en terme de densité de vapeur, et les propriétés organoleptiques des liquides sont fortement modifiées, car la libération des arômes en l'absence de propylène glycol est rendue moins immédiate. Par ailleurs, l'emploi exclusif de glycérol force à charger le produit en eau, afin de diminuer la viscosité du e-liquide et de faciliter ainsi le remplissage de la e-cigarette. Mais, là encore, l'impact d'une forte teneur en eau modifie radicalement la qualité de la vapeur émise et conduit à une corrosion excessive des matériaux ainsi qu'à une consommation rapide et excessive du e-liquide (vaporisation plus rapide). Enfin, une autre problématique liée à l'usage exclusif de glycérol réside dans le fait que ce composé est nettement moins vaporisable que le propylène glycol, de sorte que sa vaporisation nécessite une température de chauffe nettement plus importante, susceptible d'entraîner sa dégradation et la formation de sous-produits indésirables tels que l'acroléine. Par conséquent, l'usage du propylène glycol synthétique en quantité plus importante que le glycérol est le plus souvent préféré, ce qui n'autorise pas les fabricants à revendiquer une origine naturelle de leurs produits. De plus, le propylène glycol est obtenu selon un procédé qui compte parmi les plus énergivores de la pétrochimie et de fait affiche une forte empreinte environnementale (Eissen & coll, Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 414-436) qui se traduit par une grande consommation d'énergie et une production importante de composés organiques volatils (COVs) et de déchets. En outre, le propylène glycol synthétique est obtenu à partir d'oxyde de propylène selon un procédé continu d'hydratation, selon le schéma suivant : 0 HO CH2 + H2O -JI> \ CH OH / polglycols H2C-C CH3 C H3 La production de propylène glycol s'accompagne de la formation de produits secondaires (di-, et tri- et tétrapropylène glycols) et d'oxyde de propylène non converti (Petrochemical Processes: Major Oxygenated, Chlorinated and Nitrated Derivatives - Alain Chauvel, Gilles Lefebvre - Editions TECHNIP - p26), come illustré ci-dessous : 0 1 CH3 C 1H3 C H3 /\ HC-C H2 + ../ \ CH N OH -II> CH 0 C / Z \ Z H3C HO CH2 HO CH; CH2 OH Prvierip. Prnpylerie ^t.,orryW.-e. ,xide. CiIvc.,I i-i,,,,,-..n1 0 CH3 CH3 CH3 HC/-\\C H2 CH 0 CH CH CH2 CH2 CH2 CH7 Ci Uprene, Tr.po_PyIerle C4col CH3 Par conséquent, après purification, les impuretés organiques mineures et récurrentes du propylène glycol sont le di- et tripropylène glycol, ainsi que l'oxyde de propylène dont la teneur résiduelle d'après les producteurs est de l'ordre de 5 à 10 ppm (Propylene Glycol - CIR Expert Panel, June 28-29 2010 - Draft Report). Or, l'oxyde de propylène est classé par les agences environnementales nord-américaine et européenne comme un composé carcinogène et mutagène chez l'animal et comme carcinogène probable chez l'homme. Par conséquent, il appartient de limiter fortement l'exposition à ce composé. Aussi, le Rapport et Avis d'Experts sur l'e- Cigarette publié par l'Office Français de Prévention du Tabagisme (OFT) en mai 2013 insiste sur la nécessité de garantir l'absence de contaminants cancérigènes dans les e-liquides. De fait, il appartient d'éviter la présence d'un composé toxique tel que l'oxyde de propylène et dans une moindre mesure la présence d'impuretés organiques appartenant à la famille fort décriée au plan toxicologique des éthers de glycols, lesquels altèrent la qualité des e-liquides, à l'instar des di- et tripropylène glycols.

Une solution aux problèmes précités a été proposée dans la demande WO 2013/088230. Elle consiste à substituer au propylène glycol synthétique du propylène glycol Pro'Dy ene Oxide d'origine végétale, obtenu par hydrogénation catalytique de sorbitol, issu lui-même du maïs. Le propylène glycol est associé à du glycérol d'origine végétale, à de la nicotine qui peut être extraite de feuilles de tabac et éventuellement à des arômes d'origine naturelle, pour obtenir un e-liquide d'origine entièrement végétale. Si cette solution permet effectivement de s'affranchir des inconvénients liés à l'utilisation de propylène glycol synthétique, il a à présent été mis en évidence que la densité de vapeur et la puissance aromatique produits par ces e-liquides d'origine végétale pouvaient être améliorées en remplaçant le propylène glycol par du 1,3-propanediol (PDO) et que cet effet était particulièrement marqué en l'absence de glycérine ou dans une composition de e-liquide à faible teneur de glycérine. En permettant de s'affranchir du glycérol, l'utilisation de PDO contribue en outre à protéger le dispositif chauffant des cigarettes électroniques en supprimant le phénomène d'encrassement rapide observé en présence de glycérine. Un autre avantage lié à l'absence de glycérine est que la vapeur produite se trouve débarrassée des impuretés toxiques et cancérigènes issues de la décomposition thermique du glycérol.

Il a en outre été observé que le PDO permettait d'obtenir des e-liquides dépourvus de nicotine recréant le picotement de la gorge (ou "throat hit") typiquement ressenti par l'utilisateur d'une cigarette classique, lors du passage de la nicotine dans la bouche. Jusqu'à présent, cet effet très recherché par les utilisateurs de e-liquides n'était obtenu qu'en ajoutant au e-liquide quelques gouttes d'un produit à base de propylène glycol, de glycérine et d'arômes (E-Liquide Flash® de FLAVOUR ART). Toutefois, ce dernier présente tous les inconvénients mentionnés ci-dessus, liés à l'emploi de propylène glycol et de glycérine.

Le PDO d'origine végétale est aujourd'hui produit au plan industriel par fermentation du glucose. Il est actuellement utilisé comme intermédiaire de synthèse des résines, comme solvant, humectant, conservateur dans l'industrie alimentaire, cosmétique, pharmaceutique et produits d'hygiène corporelle, ainsi que comme composant des fluides hydrauliques, antigels, liquides de frein, liquides réfrigérants, comme composant des liquides de nettoyage, de détergents, co-solvant des peintures, et solvant dans l'industrie des encres d'imprimerie. Aussi, à la connaissance du Demandeur, le PDO n'a jamais été décrit comme constituant des e-liquides. RESUME DE L'INVENTION La présente invention a ainsi pour objet l'utilisation d'une composition renfermant du 1,3-propanediol comme liquide de cigarette électronique.

Elle a également pour objet une composition de liquide pour cigarette électronique comprenant du 1,3- propanediol, ainsi qu'au moins un composé choisi parmi la nicotine, un substitut de nicotine et un arôme.

Elle a encore pour objet une cigarette électronique renfermant cette composition.

DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION Dans la présente demande, on désigne par "cigarette électronique" l'ensemble des dispositifs équipés de 5 moyens électriques produisant de la vapeur et délivrant de la nicotine et/ou un arôme. Cette définition englobe donc notamment les vaporisateurs personnels (VP), les systèmes électroniques de distribution de nicotine (soit ENDS pour "Electronic Nicotine Delivery System", soit 10 ENDD pour "Electronic Nicotine Delivery Device"), ainsi que les cigares électroniques, pipes électroniques et chichas électroniques, cigarettes à base de tabac chauffé ou contenant un arôme de tabac obtenu par macération. 15 On entend par composé "d'origine végétale" un composé comprenant au moins 95% de carbone biosourcé, tel que déterminé par la norme ASTM D6866 - 12 (Standard Test Methods for Determining the Biobased Content of Solid, Liquid, and Gaseous Samples Using Radiocarbon Analysis). 20 Comme indiqué précédemment, l'invention porte sur l'utilisation d'une composition renfermant du PDO comme liquide de cigarette électronique (ci-après, "e-liquide"). Le PDO peut être synthétique ou, selon une 25 forme d'exécution préférée de l'invention, il peut être obtenu partir de matières premières végétales et désigné ici par "PDO d'origine végétale". Le PDO d'origine végétale peut être obtenu par fermentation de glucose, en présence d'une bactérie native ou modifiée 30 génétiquement, choisie notamment parmi les souches de Klebsiella (notamment pneumoniae), Clostridium (notamment butyricum), Citrobacter (notamment freundii), Serratia et Escherichia coli, de préférence Escherichia coli, et plus préférentiellement Escherichia coli K-12. Un exemple de souche génétiquement modifiée est décrit dans la demande US 2012/258521. Le glucose biosourcé mis en oeuvre pour produire le PDO est généralement issu de plantes sucrières ou amylacées telles que la canne à sucre, le maïs, le blé, la pomme de terre, la betterave sucrière, le riz, ou le sorgho. De préférence, le glucose est issu de variétés végétales non génétiquement modifiées, telles que la canne à sucre ou la betterave. Mieux encore, le glucose est issu de biomasses lignocellulosiques non alimentaires telles que le bois, la paille, les drèches de palmier (palm bunchees), la bagasse, et les rafles de maïs non génétiquement modifié. Le produit de la fermentation peut être récupéré, et le PDO purifié, par filtration membranaire, électrodialyse, concentration ou rectification, par exemple, ou par une combinaison de ces techniques. Le PDO peut en particulier être purifié par distillation, opération qui permet d'atteindre une pureté de 99,8%. Les impuretés présentes à hauteur de 0,2% sont l'eau et le propanol-1 (Chatterjee & coll. Glycerol to Propylene Glycol /Department of Chemical & Biomolecular Engineering Senior Design Reports (CBE), University of Pensylvania - April 12, 2011), composé dénué de toxicité. Le PDO peut représenter de 50 à 99% en poids, de préférence de 60 à 95% en poids, plus préférentiellement de 70 à 90% en poids, par rapport au poids total de la composition. La composition utilisée selon l'invention peut renfermer en outre du propylène glycol. Ce dernier peut être d'origine synthétique ou végétale (c'est-à-dire obtenu à partir de matières premières végétales). Dans ce dernier cas, qui est préféré, le propylène glycol peut en particulier être obtenu par hydrogénolyse de sorbitol ou de glycérol végétal (New and Future Developments in Catalysis : Catalytic Biomass Chemistry - S. Suib Editor/Elsevier - 2013, pp 13-17) ou par hydrogénation d'acide lactique végétal (J. Van Haveren & coll. Bulk Chemicals from Biomass. BioFPR, november 1, 2007. pp 41- 57). Le glycérol biosourcé mis en oeuvre pour produire le propylène glycol peut être d'origine animale ou végétale, de préférence végétale. Le glycérol végétal est issu de l'hydrolyse (acide ou basique) des huiles végétales ou de leur alcoolyse (transestérification). Ces huiles appartiennent de façon non limitative au groupe des huiles de soja, de palme, de palmiste, de coprah, de colza, de tournesol, de germe de maïs, de coton, d'olive, de sésame, de son de riz, de lin, de ricin, d'avocat, d'arachide, de carthame, de pépins de raisin, ou de pin (tall oil). On préfère utiliser du glycérol issu de variétés végétales non génétiquement modifiées, telles que les huiles de palme, de colza, de tournesol, ou de coprah. Le sorbitol ou l'acide lactique biosourcé mis en oeuvre pour produire le propylène glycol d'origine végétale est généralement issu de plantes sucrières ou amylacées telles que la canne à sucre, le maïs, le blé, la pomme de terre, la betterave sucrière, le riz, ou le sorgho. De préférence, on utilise le sorbitol ou l'acide lactique issu de variétés végétales non génétiquement modifiées, telles que la canne à sucre ou la betterave. Mieux encore, le sorbitol ou l'acide lactique est obtenu partir de biomasses lignocellulosiques non alimentaires telles que le bois, la paille, les drèches de palmier (palm bunchees), la bagasse, et les rafles de maïs non génétiquement modifié.

On notera que les procédés précités permettent d'obtenir non seulement du propylène glycol, mais également du PDO comme co-produit, dont les proportions peuvent être ajustées en choisissant de façon appropriée les conditions de la réaction (Nur Dyana bt Saar Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Bachelor of Engineering (Hons) Chemical Engineering, Universiti Teknologi PETRONAS, Mai 2013).

Le propylène glycol peut représenter de 2 à 50% en poids, de préférence de 10 à 40% en poids, plus préférentiellement de 20 à 30% en poids, par rapport au poids total de la composition.

On préfère selon l'invention que la composition utilisée comme e-liquide ne contienne pas ou peu de glycérine, c'est-à-dire qu'elle renferme de 0 à 40% en poids de glycérine, de préférence de 0 à 20% en poids, par exemple de 0 à 5% en poids de glycérine ou de 5 à 20% en poids de glycérine. Il a en effet été observé, comme indiqué plus haut, que l'absence de glycérine permettait d'éviter la formation de sous-produits indésirables lors du chauffage de la glycérine. Il a précisément été constaté qu'à la température atteinte par la résistance d'une cigarette électronique, le glycérol se décomposait en acroléine (Cordoba & coll. Proceedings of COBEM 2011 - 21st Brazilian Congress of Mechanical Engineering, 24-28 octobre 2011, Natal, RN, Brazil Metzger Brian ; Glycerol Combustion - Thèse de l'Université de Caroline du Nord, 1er Août 2007), composé hautement toxique à très faible concentration (Goniewicz & coll. Levels of Selected Carcinogens and Toxicants in Vapour from Electronic Cigarettes - TC Online First, publié le 6 Mars 2013 sous 10.1136/tobaccocontrol-2012-050859). De façon tout-à-fait surprenante, il a également été noté que l'absence de glycérine permettait d'augmenter nettement la densité de vapeur et la puissance aromatique de la cigarette électronique. Avantageusement, lorsqu'elle est présente, la glycérine est d'origine végétale et obtenue suivant les procédés décrits précédemment. Mis à part les constituants précités, la composition utilisée selon l'invention renferme en outre au moins un composé choisi parmi la nicotine, un substitut de nicotine (typiquement une molécule non addictive mais avec un effet sensoriel proche de celui de la nicotine) et un arôme.

La nicotine peut être d'origine synthétique ou végétale et doit répondre de préférence aux critères de pureté décrits dans les pharmacopées américaine (USP) et européenne (PE) en vigueur. Elle peut être notamment extraite de feuilles de tabac ou obtenue par synthèse chimique. La concentration en nicotine dans la composition selon l'invention peut aller de 0 à 50 mg/ml, de préférence de 2 à 20 mg/ml.

Les arômes peuvent également être des arômes d'origine végétale ou synthétique tels que ceux homologués dans les domaines alimentaire et/ou pharmaceutique, en particulier ceux listés dans le règlement UE n° 872/2012 du 1er octobre 2012 et dans les pharmacopées américaine (USP) et européenne (PE) en vigueur. La concentration en arômes peut aller de 0 à 30% en poids, de préférence de 1 à 8% en poids, plus préférentiellement de 2 à 5% en poids, par rapport au poids total de la composition. La composition utilisée selon l'invention peut également comprendre de l'eau et/ou un alcool tel que l'éthanol et/ou au moins un colorant. L'eau et l'alcool peuvent chacun représenter de 0 à 20% en poids, de préférence de 1 à 10% en poids, par rapport au poids total de la composition. Les colorants peuvent être des colorants d'origine végétale ou synthétique, tels que ceux homologués dans les domaines alimentaire et/ou pharmaceutique et en particulier ceux listés dans le règlement UE n° 1331/2008 et dans les pharmacopées américaine (USP) et européenne (PE) en vigueur. La concentration en arômes peut aller de 0 à 30% en poids, de préférence de 1 à 8% en poids, plus préférentiellement de 2 à 5% en poids, par rapport au poids total de la composition. On préfère toutefois selon l'invention que la composition ne comprenne pas d'eau, à l'exception de celle éventuellement contenue dans les matières premières que la composition renferme. En effet, l'eau peut favoriser le développement de microorganismes pathogènes d'origine microbienne et son utilisation nécessite généralement l'emploi de conservateurs ou la réalisation d'une microfiltration stérilisante. Par ailleurs, l'ajout d'eau aux e-liquides induit une transformation de la nicotine base en nicotine protonée. Or, il est connu de l'homme du métier que la forme protonée de la nicotine est nettement moins bio-assimilable, et de fait moins addictive, que la nicotine base. Ainsi, le 1,3-propanediol permet de formuler des e-liquides très fluides, sans avoir ajouter de l'eau osmosée, dans lesquels la nicotine est présente sous forme base et sous sa forme hautement biodisponible, ce qui améliore nettement le contrôle de la délivrance de la nicotine, en particulier lors du sevrage tabagique.

Avantageusement, la composition selon l'invention présente une viscosité cinématique à 20°C inférieure à 200 mPas/s, de préférence inférieure à 100 mPa.s, plus préférentiellement inférieure à 75 mPa.s, mieux, inférieure à 60 mPa.s, ladite viscosité étant supérieure à 30 mPa.s, de préférence supérieure à 40 mPa.s et, mieux, supérieure à 50 mPa.s. L'invention porte également sur une cigarette électronique renfermant la composition telle que décrite ci-dessus. Celle-ci est généralement disposée dans une cartouche solidarisée à un réceptacle abritant un système d'alimentation électrique relié à un dispositif d'atomisation de la composition.

Elle porte encore sur l'utilisation du 1,3-propanediol dans un liquide de cigarette électronique renfermant ou non de la nicotine, pour améliorer le picotement de la gorge ressenti par un utilisateur dudit liquide et/ou la facilité d'aspiration de la vapeur produite par ledit liquide. Elle porte enfin sur l'utilisation du 1,3-propanediol dans un liquide de cigarette électronique renfermant de la nicotine, pour améliorer la biodisponibilité de la nicotine. L'invention sera mieux comprise à la lumière des exemples 5 suivants, qui ne sont donnés qu'à titre purement illustratif et n'ont pas pour but de limiter la portée de l'invention, définie par les revendications annexées. EXEMPLES 10 Exemple 1 (comparatif) : Préparation et analyse d'une composition à base de propylène glycol d'origine végétale Dans un mélangeur en verre équipé d'une agitation 15 mécanique on mélange précisément 10,00 kg de propylène glycol d'origine végétale (colza) commercialisé par la société Oléon sous la référence Radianol® 4710, grade Pharmacopée USP), 1,00 kg de glycérine végétale (commercialisée par la société Oléon sous la référence 20 Glycérine 4810, grade Pharmacopées USP et PE), 450,0 g d'arôme fruité de pomme (commercialisé par la société Safisis sous la référence PT 128) et 114,50 de nicotine végétale (commercialisée par la société Nicobrand sous la référence Nicotine Free Base, Pharmaceutical grade 25 Nicotine >99%). On maintient l'agitation du mélange (50 tours/minute) pendant 20 minutes. Un prélèvement de 500g est effectué pour analyse. Le mélange est analysé par chromatographie en phase 30 gazeuse couplée à la spectrométrie de masse selon la méthode décrite dans la publication de Cao & coll (Cao XL, Corriveau J. An isotope dilution headspace method with gas chromatography-mass spectrometry for determination of propylene oxide in food. Food Addit Contam Part A Chem Anal Control Expo Risk Assess. 2009 Apr;26(4):482-6.). Parallèlement, on procède à l'analyse permettant de 5 déterminer la teneur en carbone biosourcé selon la méthode ASTM D6866 - 12 . Résultats : Dans les conditions d'analyse (sensibilité 0,5 ng/g), 10 aucune trace d'oxyde de propylène, ni de di- et tripropylène glycols n'est détectée. La teneur en carbone biosourcé du mélange est égale à 99,8%. 15 Exemple 2 : Préparation et analyse d'une composition à base de PDO On procède à l'identique de l'Exemple 1, mais en remplaçant le propylène glycol d'origine végétale par du 20 1,3-propanediol fourni par la société DuPont & Tate & Lyle LLC sous la référence Zemea® Propanediol. Résultats : Dans les conditions d'analyse (sensibilité 0,5 ng/g), 25 aucune trace d'oxyde de propylène, ni de di- et tripropylène glycols n'est détectée. La teneur en carbone biosourcé du mélange est égale à 99,7%.

Exemple 3 (comparatif) : Préparation et analyse d'une composition à base de propylène glycol synthétique On procède à l'identique de l'Exemple 1, mais en 5 remplaçant le propylène glycol d'origine végétale par du propylène glycol synthétique fourni par la société Dow sous la référence Dow® Propylene glycol, grade USP. Résultats : 10 Dans les conditions d'analyse (sensibilité 0,5 ng/g), aucune trace de di- et tripropylène glycols n'est détectée. En revanche, la teneur en oxyde de propylène libre est de 2,5 mg/kg. La teneur en carbone biosourcé du mélange est égale à 15 9,2%. Ces résultats montrent que le propylène glycol synthétique contient des impuretés indésirables qui ne sont pas contenues dans le PDO d'origine végétale, comme illustré à l'Exemple 2. 20 Exemple 4 : Préparation et analyse d'une composition exempte de glycérine On procède à l'identique de l'Exemple 1, mais en 25 remplaçant le propylène glycol et le glycérol d'origine végétale par du PDO d'origine végétale selon l'Exemple 2. Résultats : Dans les conditions d'analyse (sensibilité 0,5 ng/g), 30 aucune trace d'oxyde de propylène, ni de di- et tripropylène glycols n'est détectée. La teneur en carbone biosourcé du mélange est égale à 99,8%.

Exemple 5 : Evaluation de l'efficacité de différents e-liquides Les compositions de e-liquides préparées dans les Exemples 1 à 4 sont évaluées par un panel entraîné de 10 personnes équipées d'une cigarette de marque JoytechTM et de modèle eCabTM (modèle décembre 2013). Chaque réservoir est rempli d'une quantité identique de e-liquide (1 ml). Aussi, chaque paneliste effectue en aveugle un essai sur la base de 8 bouffées successives espacées de 20 secondes et induites chacune par un chauffage de 2 secondes. L'évaluation repose sur la notation, sur une échelle de 1 à 10, des critères de densité de vapeur et de puissance aromatique ressentie. Le passage d'un produit à l'autre est effectué par chaque paneliste de la façon suivante : 5 minutes après la dernière aspiration, le panéliste rince sa bouche à l'aide de 2 verres d'eau de 100 ml puis se désaltère avec 50 ml d'eau. Un temps de repos entre chaque évaluation est fixé à 10 minutes.

Les résultats moyennés obtenus sont rassemblés dans le tableau suivant : Produit Densité de vapeur Puissance aromatique (note 1 à 10) (note 1 à 10) Exemple 1 5,8 ± 1,3 5,7 ± 1,5 Exemple 2 7,8 ± 1,2 7,9 ± 1,2 Exemple 3 5,6, ± 1,4 5,4, ± 1,1 Exemple 4 9,0 ± 1,3 8,9 ± 1,2 Il apparaît clairement que le propylène glycol d'origine végétale (Exemple 1) présente sensiblement les mêmes propriétés que le propylène glycol synthétique (Exemple 3). En revanche, le PDO (Exemple 2) présente une densité de vapeur et une puissance aromatique nettement supérieures, qui sont encore augmentées en l'absence de glycérine (Exemple 4). Par rapport au propylène glycol synthétique, il permet par ailleurs de produire des compositions de e-liquides ayant une faible empreinte environnementale et dépourvues d'impuretés indésirables telles que l'oxyde de propylène et ses dérivés, voire l'acroléine. Exemple 6 : Influence de la nature du solvant sur la 15 viscosité et la concentration en nicotine base dans les formulations de e-liquides Dans un mélangeur en verre équipé d'une agitation mécanique on mélange précisément 6,00 kg de propylène 20 glycol d'origine végétale (colza) commercialisé par la société Oléon sous la référence Radianol® 4710, grade Pharmacopée USP), 4,00 kg de glycérine végétale (commercialisée par la société Oléon sous la référence Glycérine 4810, grade Pharmacopées USP et PE) et 16,26 g 25 de nicotine végétale (commercialisée par la société Nicobrand sous la référence Nicotine Free Base, Pharmaceutical grade Nicotine >99%). On maintient l'agitation du mélange (50 tours/minute) pendant 20 minutes. On obtient alors le produit A. Un prélèvement de 30 200g de A est effectué pour analyse. On procède alors de façon identique au produit A pour préparer le produit B correspondant à un mélange constitué de 5,50 kg de propylène glycol, 4,00 kg de glycérine, 50 g d'eau osmosée et 162,6 g de nicotine. Un prélèvement de 200g de B est effectué pour analyse.

On procède de façon identique au produit A pour préparer le produit C correspondant à un mélange constitué de 9 837,4 g de 1,3-propanediol fourni par la société DuPont & Tate & Lyle LLC sous la référence Zemea® Propanediol et de 162,6 g de nicotine végétale (commercialisée par la société Nicobrand sous la référence Nicotine Free Base, Pharmaceutical grade Nicotine >99%). Un prélèvement de 200g de C est effectué pour analyse. Le produit D est enfin uniquement constitué de 1,315 propanediol fourni par la société DuPont & Tate & Lyle LLC sous la référence Zemea® Propanediol. On mesure alors la viscosité cinématique des produits A, B, C et D. 20 Par ailleurs, on effectue une prise de spectre RMN du proton (Résonnance Magnétique Nucléaire) sur un appareil de marque Avance Brucker (500 MHz), des produits A, B, C, D dissous au préalable dans le D20 (eau deutérée). L'objectif est de mesurer le pourcentage de nicotine 25 protonée dans les produits. Cette quantification par RMN du proton est réalisée sur la base d'une courbe d'étalonnage couvrant le domaine de concentration de la nicotine protonée compris en 5 et 95%. 30 Les résultats sont rassemblés dans le tableau suivant : Produit/mesure A B C D Viscosité cinématique à 20°C, mPas/s 410,3 53,1 52,3 52,6 Concentration en nicotine 34 78 16 protonée, % Il ressort de ces essais que le produit C à base de 1,3 propanediol, dans lequel aucun ajout d'eau osmosée n'a été réalisé, présente une viscosité très avantageuse (< à 60 mPa/s), se traduisant par une fluidité permettant de remplir aisément un réservoir de cigarette électronique. En revanche, le produit A présente une viscosité très élevée, supérieure à 400 mPa/s. Ce type de solution visqueuse n'est pas utilisable comme e-liquide puisqu'elle ne peut être versée à température ambiante dans le corps du réservoir d'une cigarette électronique. Par comparaison, grâce à la présence d'eau, le produit B est d'une fluidité comparable à celle des produits C et D. Il correspond d'ailleurs aux solutions actuellement commerciales présentes sur le marché des e-liquides. Par conséquent, il est clair que le 1,3-propanediol 20 permet de préparer de façon très avantageuse des e- liquides très fluides sans avoir ajouter de l'eau osmosée, donc sans conservateur ou sans avoir à engager une microfiltration stérilisante. 25 En outre, en permettant de formuler des e-liquides sans eau, le 1,3-propanediol assure la délivrance de la nicotine sous forme base (non protonée) et donc sous forme hautement biodisponible.

Exemple 7 : Influence de la nature du solvant sur les propriétés sensorielles du e-liquide et la facilité d'aspiration de la vapeur Les compositions de e-liquides B, C et D préparées l'exemple 6, sont évaluées par un panel entraîné de 40 personnes (sexe masculin, âge compris entre 25 et 49 ans), équipées d'une cigarette de marque JoytechTM et de modèle eCabTM (modèle décembre 2013). Chaque réservoir est rempli d'une quantité identique de e-liquide (1 ml). Aussi, chaque panéliste effectue en aveugle un essai sur la base de 8 bouffées successives espacées de 20 secondes et induites chacune par un chauffage de 2 secondes. Le passage d'un produit à l'autre est effectué par chaque paneliste de la façon suivante : 5 minutes après la dernière aspiration, le panéliste rince sa bouche à l'aide de 2 verres d'eau de 100 ml puis se désaltère avec 50 ml d'eau. Un temps de repos entre chaque évaluation est fixé à 10 minutes. L'évaluation repose sur la notation, sur une échelle de 1 à 10, des critères suivants : 1) le ressenti du « throat hit », c'est-à-dire l'effet de picotement interne de la gorge classiquement obtenu lorsqu'un fumeur aspire une bouffée de cigarette, qui est également ressenti lorsqu'un utilisateur de cigarette électronique aspire une vapeur de e-liquide riche en nicotine, 2) la facilité d'aspiration de la vapeur du e-liquide. 30 Les résultats moyennes obtenus sont rassemblés dans le tableau suivant : Produit Ressenti du Facilité d'aspiration « Throat Hit » (note 1 à 10) (note 1 à 10) Produit B 6,2 ± 1,2 6,9 ± 1,4 Produit C 8,9 ± 0,9 7,9 ± 1,1 Produit D 8,1 ± 1,1 8,1 ± 1,2 Il apparaît clairement que le 1,3 propanediol associé à la nicotine (produit C) induit un « throat hit » supérieur à un produit classique constitué de glycérine, de propylène glycol, d'eau et de nicotine (Produit B). Enfin, il est très intéressant de souligner que le 1,3propanediol seul (produit D) induit un « throat hit » significatif en absence de nicotine et significativement supérieur au produit B.

Relativement à la facilité d'aspiration de la vapeur induite, là encore les e-liquides C et D s'avèrent supérieurs au produit B.

Claims (17)

1. REVENDICATIONS1. Utilisation d'une composition renfermant du 1,3- propanediol comme liquide de cigarette électronique.
2. 2. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la composition contient de 0 à 40% en poids, de préférence de 0 à 20% en poids, par exemple de 0 à 5% en poids ou de 5 à 20% en poids, de glycérine.
3. 3. Utilisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la composition renferme en outre du propylène glycol. 15
4. 4. Utilisation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le propylène glycol est obtenu à partir de matières premières végétales.
5. 5. Utilisation selon la revendication 4, caractérisée en 20 ce que le propylène glycol est obtenu par hydrogénolyse de sorbitol ou de glycérol végétal ou par hydrogénation d'acide lactique végétal.
6. 6. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 25 1 à 5, caractérisée en ce que la composition renferme en outre de la nicotine et/ou un arôme.
7. 7. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le 1,3-propanediol est 30 obtenu à partir de matières premières végétales.
8. 8. Utilisation selon la revendication 7, caractérisée en ce que le 1,3-propanediol est obtenu par fermentation de 10glucose, en présence d'une bactérie telle que Escherichia coli, de préférence Escherichia coli K-12.
9. 9. Composition de liquide pour cigarette électronique 5 comprenant du 1,3-propanediol, ainsi qu'au moins un composé choisi parmi : la nicotine, un substitut de nicotine et un arôme.
10. 10. Composition selon la revendication 9, caractérisée en 10 ce qu'elle est exempte de glycérine.
11. 11. Composition selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce qu'elle renferme en outre du propylène glycol, de préférence d'origine végétale. 15
12. 12. Composition selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que le 1,3-propanediol est obtenu à partir de matières premières végétales. 20
13. 13. Composition selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée en ce qu'elle ne renferme pas d'eau.
14. 14. Composition selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisée en ce qu'elle présente une viscosité 25 cinématique à 20°C inférieure à 200 mPas/s, de préférence inférieure 100 mPa.s, plus préférentiellement inférieure à 75 mPa.s, mieux, inférieure à 60 mPa.s, ladite viscosité étant supérieure à 30 mPa.s, de préférence supérieure à 40 mPa.s et, mieux, supérieure à 30 50 mPa.s.
15. 15. Cigarette électronique renfermant une composition selon l'une quelconque des revendications 9 à 14.
16. 16. Utilisation du 1,3-propanediol dans un liquide de cigarette électronique renfermant ou non de la nicotine, pour améliorer le picotement de la gorge ressenti par un utilisateur dudit liquide et/ou la facilité d'aspiration de la vapeur produite par ledit liquide.
17. 17. Utilisation du 1,3-propanediol dans un liquide de cigarette électronique renfermant de la nicotine, pour 10 améliorer la biodisponibilité de la nicotine.