TW200302057A - Cigarette and cigarette filter - Google Patents

Description

200302057 五、發明說明（1) [發明所屬之技術領域] 本發明係有關於一種在香煙主流煙中醛類含量低之香 煙，以及一種可以降低香煙主流煙中之醛類含量的香煙過 濾器。 [先前技術] 吸煙者在抽煙時會吸入香煙主流煙中所含的多種化學 成分。在該等化學成分中，醛類（特別是，曱醛）不易藉由 一般的香煙過濾器藉由吸附的方式移除。因此，需要一種 能自香煙主流煙中移除醛類的方法。 以往，均係利用在香煙過濾器中使用各種添加劑，在 藉由吸附的方式移除香煙主流煙中所含的醛類。然而，以 往所使用之添加劑亦產生了問題。例如，使香煙的味道受 到減損。 本發明之目的係提供一種香煙以及香煙過濾器，可有 效地降低香煙主流煙中的醛類含量，且不會產生不利的影 響，例如減損香煙的味道。 [發明内容] 本發明之一目的係提供一種含有鹼性胺基酸或鹼性胺 基酸鹽之香煙。 本發明之另一目的係提供一種含有驗性胺基酸或驗性 胺基酸鹽之香煙過濾器。 本發明中，每支香煙較佳係含有至少1毫克之鹼性胺 基酸或鹼性胺基酸鹽。本發明中，該香煙或香煙過濾器較 佳係含有水溶液形式之鹼性胺基酸或鹼性胺基酸鹽。本發

314311. ptd 第7頁 200302057 a五、發明說明（2) 明之香煙或香煙過濾器較佳係進一步含有界面性劑。 [實施方式] 本發明人在嘗試降低香煙主流煙中之醛類含量之多種 觀點下進行廣泛的研究後發現，鹼性胺基酸或鹼性胺基酸 鹽可以有效地降低香煙主流煙中的醛類含量。該等鹼性胺 ，基酸或鹼性胺基酸鹽包含，例如精胺酸、精胺酸鹽、離胺 _酸、離胺酸鹽、組胺酸、組胺酸鹽、鳥胺酸、鳥胺酸鹽、 瓜胺酸、瓜胺酸鹽、羥嗪、以及羥嗪鹽。特別是精胺酸及 其鹽，已知可用作為食物添加劑。 鲁本發明中，該鹼性胺基酸或鹼性胺基酸鹽添加至香煙 中的位置部分並無特別限制。例如，該驗性胺基酸或驗性 胺基酸鹽可添加至煙絲（c u t t 〇 b a c c 〇 )、捲煙紙 (cigarette wrapper)、以及過渡器之任一部份。 就本發明之香煙過濾器而言，其可為接附至香煙煙草 部分之吸入端的過滤器，或為煙嘴（c i g a r e 11 e h ο 1 d e r )形 式之過濾器。 本發明之香煙或香煙過濾器中，每支香煙含有至少1 毫克之鹼性胺基酸或鹼性胺基酸鹽。若該鹼性胺基酸或該 -鹼性胺基酸鹽的量少於上述量，則無法有效降低香煙主流 的醛類含量。 本發明中，若該驗性胺基酸或驗性胺基酸鹽係於水存 在的條件下使用，則可提昇降低香煙主流煙中之醛類含量 的效果。 若該鹼性胺基酸或該鹼性胺基酸鹽與界面活性劑一起

314311. ptd 第8頁 200302057 五、發明說明（3) 使用，亦可提升降低香煙主流煙中之醛類含量的效果。此 一結果係合理且可理解的，含有界面活性劑以及鹼性胺基 酸或鹼性胺基酸鹽之水溶液顯示出較佳的濕潤性，故得允 許鹼性胺基酸或鹼性胺基酸鹽得以充分擴散，致使香煙主 流煙中之酸類含量降低。本發明中所使用之界面活性劑， 包含：離子性界面活性劑，如山梨酸鉀、油酸納、以及月 桂酸鈉；以及非離子性界面活性劑，如蔗糖月桂酸酯、蔗 糖肉苴蔻酸酯、蔗糖棕櫚酸酯、以及蔗糖硬脂酸酯；惟， 本發明所使用之界面活性劑並非侷限於上述實例。 實施例 下列實施例中用以測量香煙主流煙中之醛類含量的方 法，係利用高速液相層析（HPLC)測量2, 4-二硝基苯肼 (DNPH)之衍生物、捕集物質（trapping substance)。利用 該方法亦可同時測量包含甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙 醛、丁烯醛、甲基乙基酮、以及正-丁醛等八種成分之物 質。在下列實施例中，所描述之内容係針對所測量之醛類 (魏基化合物）中的曱酸。 在第一步驟中，捕集液（trapping solution)之製備 係將9. 5 1克之2, 4-二硝基苯肼（DNPH)溶於1升之乙腈，然 後添加5. 6毫升6 0%之高氣酸，接著添加超純水至2升以稀 釋所獲得之溶液。 參照第1圖，係揭示測量裝置之結構。如第1圖所示， 將DNPH捕集液12係置於爵佘® (Drechsel )型捕集器1 1中。 該爵佘爾型捕集器1 1具有内部體積2 5 0毫升，該DNPH捕集

314311.ptd 第9頁 200302057 五、發明說明（4) 液的量為1 0 0毫升，以及未使用體積為1 5 0毫升。將該爵佘 爾型捕集器11置於冰水浴1 3以冷卻該捕集器1 1。尖端固設 有香煙1之玻璃管1 4的下端係浸於置於該爵佘爾型捕集器 11之捕集液12中。再者，固設有坎布里奇墊（Cambridge pad) 1 6之玻璃管1 5係固接至該爵佘爾型捕集器1 1之未使用 體積，吸煙機1 7係連結至該坎布里奇墊1 6。 使該香煙1連接至該玻璃管1 4俾於I S0標準規定之標準 吸煙條件下使該香煙1自動被吸煙。更明確地，一支香煙 在2秒内每次吸吮3 5毫升煙之動作，每隔5 8秒重複一次。 當#主流煙產生泡沫時，曱醛會轉變成DNPH之衍生物。使 用兩支香煙進行測量。 藉由高效液相層析儀（HPLC)測量由此生成之甲醛衍生 物。第一步，過濾該捕集液，接著以川瑪（T r i z in a )驗溶液 稀釋經過濾之捕集液（4毫升捕集液：6毫升之川瑪鹼溶 液）。然後，藉由Η P L C測量經稀釋之溶液。該Η P L C之測量 條件如下： 管柱：HP LiChrospher 100RP- 1 8 ( 5// ) 2 5 0χ4毫米 防護管柱：HP LiChrospher 100RP-18(5// )4χ4毫米 管柱溫度：3 (TC •偵測波長：DAD 3 5 6奈米 注射量：2 0微升 移動相：3個相的梯度 (溶液A ··含3 0%乙腈、1 0%四氫呋喃、及1% IP A (異丙 醇）之超純水溶液；溶液B ··含6 5 %乙腈、1 %四氫呋喃、及

314311. ptd 第10頁 200302057 五、發明說明（5) 1 % I PA之超純水溶液；溶液C : 1 0 0%乙腈） 參照第2圖之剖面圖式，說明用作為樣品之香煙的結 構。如第2圖所示，該香煙包括香煙部分2 0，其中煙絲21 係以捲煙紙2 2捲覆；以及過濾器部分3 0，其中過濾器3 1係 以成型紙3 2捲覆。該過濾器部分3 0係藉由水松紙（ t i p p i n g p a p e r ) 4 0固接於香煙部分2 0。亦可使用例如醋 酸纖維束（c e 1 1 u 1 〇 s e a c e t a t e t 〇 w)作為該過濾器之材 料。 另一方面，亦可使用多個不同的填塞物（p 1 ug)過濾 器。於此情況下，各個過濾器填塞物係以各別的填塞物包 覆紙捲覆；接著，再以成型紙將過濾器填塞物整體捲覆起 來，而形成過濾器部分3 0。 在香煙試驗中（該香煙係使用具有驗性胺基酸或鹼性 胺基酸鹽之測試用過濾器所製造），該煙草部分係將市場 所購的之香煙（含有6毫克之焦油）的醋酸酯過濾器裁切下 來而獲得者，再將該煙草部分連接至測試用過濾器而製備 測樣品。使用霧化器將鹼性胺基酸或鹼性胺基酸鹽添加至 測試用的過濾器中。同樣地，若欲將鹼性胺基酸或鹼性胺 酸鹽添加至煙絲時，該煙絲則係由市場上所購得之香煙取 出。然後，使用喷霧器將鹼性胺基酸或鹼性胺基酸鹽添加 至該煙絲；接著，再次以捲煙紙捲覆該煙絲，形成煙草部 分之樣品。 此外，關於裁切市場上所購得之香煙（含有6毫克之焦 油）的過濾器部分所製得的煙草部分，依上述測量方法測

314311. ptd 第11頁 200302057 五、發明說明（6) 量所吹出之次數設定於7之香煙主流煙中的甲酸含量。發 現其甲醛含量係1 1 0微克。 實施例1 製備不具有塑化劑之醋酸酯過濾器作為基礎過濾器 A。又，測試用之過濾器的製備係藉由使用霧化器將3 5毫 克含有1 0重量％之精胺酸的水溶液添加至基礎過濾器A， 接著使該基礎過濾器A乾燥4 8小時，所製得之過濾器含有 3. 5毫克之精胺酸。同樣地，另一個測試用之過濾器的製 備係藉由使用霧化器將3 5毫克含有1 0重量％之精胺酸麩胺 酸®的水溶液添加至基礎過濾器A，接著使該基礎過濾器A 乾燥4 8小時，所製得之過濾器含有3 . 5毫克之精胺酸麩胺 酸鹽。 將如此製得之過濾器分別連接至上述的煙草部分，利 用上述之測量方法測量香煙主流煙中的甲醛（F A)含量。結 果示於表1。由表1中明顯可知，相較於使用基礎過濾器A 的香煙，使用將精胺酸或精胺酸麩胺酸鹽添加至基礎過濾 器A所製得之過濾器的香煙，對於降低香煙主流煙中的甲 醛含量顯現出充分的效果。 表1 FA(微克） 過濾比例（％ ) 基礎過濾器A 36.5 66.8 添加3. 5毫克之精胺酸 21.9 80.3 添加3. 5毫克之精胺酸麩胺酸鹽 28.3 74.3

314311. ptd 第12頁 200302057 五、發明說明（7) 實施例2 將6重量％之三醋精（作為塑化劑）添加至基礎過濾器A 製備基礎過濾器B。該基礎過濾器B即為用於香煙商品中的 過濾器。又，測試用之過濾器的製備係藉由將3 5毫克含有 1 0重量％之精胺酸的水溶液添加至基礎過濾器B，接著使 該基礎過濾器B乾燥4 8小時，所製得之過濾器含有3 . 5毫克 之精胺酸。同樣地，另一個測試用之過濾器的製備係藉由 將3 5毫克含有1 0重量％之精胺酸麩胺酸鹽的水溶液添加至 基礎過濾器B，接著使該基礎過濾器B乾燥4 8小時，所製得 之過濾器含有3. 5毫克之精胺酸麩胺酸鹽。 將如此製得之過濾器分別連接至上述的煙草部分，利 用上述之測量方法測量香煙主流煙中的甲醛（F A )含量。結 果示於表2。由表2中明顯可知，使用將精胺酸或精胺酸麩 胺酸鹽添加至具有塑化劑之基礎過濾器B所製得之過濾器 的香煙，對於降低香煙主流煙中的曱醛含量顯現出充分的 效果。 表2 FA(微克） 過濾比例（％ ) 基礎過濾、器B 44.0 60.0 添加3. 5毫克之精胺酸 21.1 80.8 添加3. 5毫克之精胺酸麩胺酸鹽 34. 1 69.0 實施例3 分別將3 5毫克含有1 0重量％之精胺酸的水溶液、3 5毫

314311. ptd 第13頁 200302057 五、發明說明（8) 克含有2 0重量％之精胺酸的水溶液、以及3 5毫克含有3 0重 量％之精胺酸的水溶液添加至基礎過濾器B，接著使該等 基礎過濾器B乾燥4 8小時，製備三種分別含有3 . 5毫克、 7 · 0毫克、以及1 0 . 5毫克精胺酸之過濾器。 將如此製得之過濾器分別連接至上述的煙草部分，利 _用上述之測量方法測量香煙主流煙中的甲醛（F A)含量。結 、果示於表3。由表3中明顯可知，儘管將3. 5毫克精胺酸添 加至基礎過濾器B即可獲得充分的效果，然而，隨者該基 礎過濾器B之精胺酸添加量的增加，降低香煙主流煙中之 曱•含量的效果亦隨之改善。 表3 FA(微克） 過濾比例（％ ) 基礎過遽|§ B 44.0 60.0 添加3. 5毫克之精胺酸 21. 1 80.8 添加7.0毫克之精胺酸 25.0 77.3 添加10. 5毫克之精胺酸 20.2 81.6 實施例4 下列測量之進行係用以評估精胺酸或精胺酸麩胺酸鹽 在%存之條件下致使香煙主流煙中之曱醛含量降低的效 果。 具體而言，將3 5毫克含有1 0重量％之精胺酸的水溶 液、或3 5毫克含有1 0重量％之精胺酸麩胺酸鹽的水溶液添 加至實施例1或實施例2之基礎過濾器A或基礎過濾器B，添

314311.ptd 第14頁 200302057 五、發明說明（9) 加如實施例1或實施例2之水溶液後，立即測量香煙主流煙 中之曱醛（F A )含量。各個實例中，精胺酸或精胺酸麩胺酸 鹽之添加量均為3 · 5毫克。結果示於表4。對照表4與表1或 2明顯可知，精胺酸或精胺酸酸鹽與水一起存在的情況 下，可增加其降低香煙主流煙中之甲醛含量的效果。 表4 FA(微克） 過濾比例（％ ) 基礎過濾、|§ A 36.5 66.8 添加35毫克之精胺酸水溶液 14.3 87.0 添加35毫克之精胺酸麩胺酸 鹽水溶液 14.9 86.5 基礎過濾、裔B 44.0 60.0 添加35毫克之精胺酸水溶液 11.6 89.5 添加35毫克之精胺酸麩胺酸 鹽水溶液 17.8 83.8 實施例5 使用手壓式喷霧器將含有2 0重量％之精胺酸的水溶液 以2 0重量％的量喷灑添加至置於攪拌筒内之煙絲，接著使 該煙絲在乾燥機内以8 0°C之條件下進行乾燥，歷時5分 鐘。然後，使煙絲處於該狀態下4 8小時以製備由6 9 0毫克 煙絲所組成，且長度為5 9毫米之煙草部分。使用M i sh i ma S e i s h i K · K.所製造之捲煙紙 4 P 3 5作為捲煙紙。以煙絲 的量計，該精胺酸之添加量係4重量％ ( 2 7 · 6毫克）。於此 情況下，香煙主流煙中的甲醛含量之測量，係於上述煙草

314311. ptd 第15頁 200302057 五、發明說明（ίο) 啷分未接設有過濾器之排氣端。另一方面，用作為比較之 羞礎煙絲的製備係藉由喷灑添加僅2 0重量％之水至該煙 、絲。使用上述之基礎煙絲，於該煙草部分之排氣端依上述 測量該香煙主流煙中之曱酸含量。結果示於表5。由表5中 明顯可知，藉由將精胺酸添加至煙絲中亦可明顯地降低香 煙主流煙中之曱酸含量。 表5 煙草部分之排氣端的 FA(微克） 過濾比例（％ ) 基礎煙絲 121.3 -10· 3 添加27. 6毫克之精胺酸 23.9 78.3 實施例6 進行類似實施例4之測量，以評估各種鹼性胺基酸或 鹼性胺基酸鹽在水存在之條件下致使甲醛含量降低之效 杲。 具體而言，將表6中所示之各種鹼性胺基酸或各種鹼 性胺基酸鹽依所指定的量添加至基礎過濾、器B ;接著如上 -述，於水溶液添加後立即測量香煙主流煙中的甲醛（F A)含 _量籲於各個實例中，該鹼性胺基酸或鹼性胺基酸驗之添加 量係3. 5毫克。結果示於表6。由表6中明顯可知，精胺酸 以外的鹼性胺基酸或鹼性胺基酸鹽，亦可產生降低香煙主 流煙中之甲醛含量的效果。

314311.ptd 第16頁 200302057 五、發明說明（11) 表6 FA(微克) 過濾比例（％ ) 基礎過濾器B 44.0 60.0 添加35毫克含有1〇重量％之精 胺酸的水溶液 11.6 89.5 添加35毫克含有1〇重量％之離 胺酸的水溶液 13. 1 88.1 添加35毫克含有1〇重量％之離 胺酸氫氣化物的水溶液 18.1 83.6 添加70¾克含有5重量％之組胺 酸的水溶液 12.7 88.5 添加35毫克含有1〇重量％之瓜 胺酸的水溶液 17.7 83.9 添加35毫克含有1〇重量％之鳥 胺酸的水溶液 15.7 85.7 實施例7 進行類似實施例2之測量，以評估各種驗性胺基酸或 驗性胺基酸鹽在界面活性劑存在之條件下致使甲酸含量降 低之效果。 具體而言，如表7所示，將僅含精胺酸之水溶液或含 精胺酸與各種不同界面活性劑之水溶液依所指定的量添加 至基礎過濾器B;然後，處於該狀態下4 8小時，立即測量 香煙主流煙中的曱醛（F A )含量以及増加之水含量（a w)。 所使用之界面活性劑包含山梨酸鉀、油酸鋼、及月桂酸鈉 等離子性界面活性劑，以及蔗糖月桂酸酯、蔑糖肉莖蔻酸

314311.ptd 第17頁 200302057 五、發明說明（12) 酯、蔗糖棕櫚酸酯、及蔗糖硬脂酸酯等非離子性界面活性 劑。結果示於表7。由表7中明顯可知，即使在水並未與該 鹼性胺基酸或鹼性胺基酸鹽同時存在之條件下，將鹼性胺 基或鹼性胺基酸鹽與界面活性劑一起使用，亦可產生降低 香煙主流煙中之甲醛含量的效果。此一結果係合理且可理 解的，使用含有精胺酸以及界面活性劑之水溶液的情況 下，該水溶液對於過濾器具有較佳的濕潤性，致使該精胺 酸得以充分擴散。

314311.ptd 第18頁 200302057 五、發明說明（13)

表7 FA(微克） 過渡比例 (% ) △ W(毫克） 基礎過渡器B 44.0 60.0 0 添加35毫克含有10重量％ 之精胺酸的水溶液 23.2 78.9 2.06 添加35毫克含有10重量％ 之精胺酸以及20重量％之 山梨酸鉀的水溶液 17.9 83.7 3.35 添加35毫克含有10重量％ 之精胺酸以及2重量％之油 酸納的水溶液 18.9 82.9 1.49 添加35毫克含有10重量％ 之精胺酸以及2重量％之月 桂酸納的水溶液 18.0 83.6 1.71 添加35毫克含有10重量％ 之精胺酸以及1重量％之蔗 糖月桂酸酯的水溶液 20.3 81.6 添加35毫克含有10重量％ 之精胺酸以及1重量％之蔗 糖肉莖蔻酸酯的水溶液 20.9 81.0 添加35毫克含有10重量％ 之精胺酸以及0. 5重量％之 庶糖掠摘酸S旨的水溶液 21.4 80.6 添加35毫克含有10重量％ 之精胺酸以及0. 5重量％之 蔗糖硬脂酸酯的水溶液 22.5 79.6 添加35毫克含有10重量°/〇 之精胺酸以及1重量％之丙 三醇脂肪酸酯的水溶液 20.9 81.0 第19頁 314311.ptd 200302057 五、發明說明（14) 蔗糖月桂酸酯：購自M i t s u b i s h i - K a g a k u F〇〇 d s公司，以 商品名L-169 5銷售者。 蔗糖肉莖蔻酸酯：購自Mitsubishi - Kagaku Foods公司， 以商品名Μ-169 5銷售者。 蔗糖標摘酸酯：購自M i t s u b i s h i - K a g a k u F〇〇 d s公司，以 商品名P-167 0銷售者。 蔗糖硬脂酸酯：購自M i t s u b i s h i - K a g a k u F〇o d s公司，以 商品名S-167 0銷售者。 丙三醇脂肪酸酯（十丙三醇單月桂酸酯）：購自R i k e η V⑩amin，以商品名Poem J-002 1銷售者。 如第3圖所示，本發明之香煙過濾器亦可以煙嘴的形 式使用。如圖式中所示，該香煙過濾器包括圓柱型的煙嘴 本體4 1，以及設置於該煙嘴本體4 1内之過濾器3 1。該過濾 器3 1係含有鹼性胺基酸或鹼性胺基酸鹽。該煙嘴本體4 1係 與吹嘴（m 〇 u t h p i e c e )部分4 2形成一整體。在使用特定構造 之香煙過濾器的情況下，亦可降低香煙主流煙中的醛類含 量 ° 如上述之詳細說明，使用本發明之香煙以及香煙過濾 器脅有效地降低香煙主流煙中的醛類含量。

第20頁 314311.ptd 200302057 圖式簡單說明 [圖式簡單說明] 第1圖係本發明之實施例中用以測量香煙主流煙之甲 醛含量之裝置的結構圖式； 第2圖係本發明之實施例中所使用之香煙之結構的剖 面圖；以及 第3圖係本發明之另一實施例中所使用之香煙過濾器 之結 構 的 剖 面 圖。 1 香 煙 11 捕 集 器 12 捕 集 液 13 冰 水 浴 14 玻 璃 管 15 玻 璃 管 16 坎 布 里 奇 墊 17 吸 煙 機 20 香 煙 部 分 21 煙 絲 22 捲 煙 紙 30 過 滤 器 部分 31 過 濾 器 32 成 型 紙 40 水 松 紙 41 煙 嘴 本 體 42 吹 嘴

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Claims (1)

1. 200302057 六、申請專利範圍 1. 一種香煙，係包括鹼性胺基酸或鹼性胺基酸鹽。 2. 如申請專利範圍第1項之香煙，其中，該鹼性胺基酸或 鹼性胺基酸鹽在每支香煙中的含量係至少1毫克。 3. 如申請專利範圍第1項之香煙，其中，該鹼性胺基酸或 鹼性胺基酸鹽係以水溶液的形式添加。 4. 如申請專利範圍第1項之香煙，其中，該鹼性胺基酸或 鹼性胺基酸鹽係選自精胺酸、精胺酸鹽、離胺酸、離 胺酸鹽、組胺酸、組胺酸鹽、鳥胺酸、鳥胺酸鹽、瓜 胺酸、瓜胺酸鹽、羥嗪、以及羥嗪鹽所構成之組群。 5鲁如申請專利範圍第1至4項中任一項之香煙，復包括界 面活性劑。 6. —種香煙過濾器，係包括鹼性胺基酸或鹼性胺基酸 鹽 〇 7. 如申請專利範圍第6項之香煙過濾器，其中，該鹼性胺 基酸或鹼性胺基酸鹽在每支香煙中的含量係至少1毫 克。 8. 如申請專利範圍第6項之香煙過濾器，其中，該鹼性胺 基酸或鹼性胺基酸鹽係以水溶液的形式添加。 9. 如申請專利範圍第6項之香煙過濾器，其中，該鹼性胺 •基酸或鹼性胺基酸鹽係選自精胺酸、精胺酸鹽、離胺 酸、離胺酸鹽、組胺酸、組胺酸鹽、鳥胺酸、鳥胺酸 鹽、瓜胺酸、瓜胺酸鹽、羥嗪、以及羥嗪鹽所構成之 組群。 1 0 .如申請專利範圍第6至9項中任一項之香煙過濾器，復

   314311.ptd 第22頁 200302057 t、申請專利範圍 包括界面活性劑。

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