WO2004026053A1 - たばこ用フィルター - Google Patents

Abstract

塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩と、グリセリン、プロピオン酸ナトリウム、乳酸ナトリウムからなる群より選択される保湿剤とを含有するたばこ用フィルター。

Description

明 細 書

たばこ用フィルター

技術分野

本発明は、 たばこ主流煙中のアルデヒ ド類の量を低減でき るたばこ用フィ ルターに関する。

背景技術

たばこの喫煙に際して、 喫煙者によ り吸引される主流煙中 には様々な化学成分が存在する。 これらの化学成分のう ちホ ルムアルデヒ ドに代表されるアルデヒ ド類は通常のたばこ用 フィ ルターでは吸着除去が難しいものであった。 このため、 たばこ主流煙中からアルデヒ ド類を除去する こ とが要望され ている。

従来、 たばこ主流煙中のアルデヒ ド類を吸着して除去する ために、 フィ ルタ一などに種々の添加剤を添加する ことが試 みられている。

しかし、 従来の添加剤を使用 した場合には、 たばこの喫味 が悪く なるなどの問題があった。

発明の開示

本発明の目的は、 たばこの喫味を悪くするなどの影響が少 なく 、 しかもたばこ主流煙中のアルデヒ ド類を効果的に低減 させる ことができるたばこ用フィルターを提供する ことにあ る。

本発明の一態様に係るたばこ用フィ ルタ一は、 塩基性アミ ノ酸または塩基性アミ ノ酸塩と、 保湿剤とを含有する ことを 特徴とする。 本発明において、 前記塩基性アミ ノ酸または塩基性ァミ ノ 酸塩は、 アルギニン、 アルギニン塩、 リ ジン、 リ ジン塩、 ヒ スチジン、 ヒスチジン塩、 オル二チン、 オル二チン塩、 シ ト ルリ ン、 シ トルリ ン塩、 ヒ ドロキシジン、 ヒ ドロキシジン塩 か らなる群よ り 選択される。 本発明において、 前記保湿剤 は、 グリセリ ン、 プロ ピオン酸ナ ト リ ウム、 乳酸ナ ト リ ウム からなる群よ り選択される。

本発明のたばこ用フィルターにおいては、 前記塩基性アミ ノ酸または塩基性アミ ノ酸塩が、 3 . 5 m g以上含有されて いる ことが好ましい。

本発明のたばこ用フィル夕一において、 前記塩基性ァミ ノ 酸または塩基性アミ ノ酸塩と前記保湿剤との比率は 1 ： 1 か ら 1 ： 2 の範囲であることが好ましい。

図面の簡単な説明

図 1 は本発明の実施例において用いたたばこ主流煙中のホ ルムアルデヒ ドの測定装置を示す図。

図 2 は本発明の実施例におけるシガレツ トの断面図。

図 3 はフィ ル夕一中に添加される各種塩基性物質による、 ホルムアルデヒ ド流出量を示す図。

図 4はフィ ルタ一中に L一アルギニンとともに添加される 水の量と、 ホルムアルデヒ ド流出量との関係を示す図。

図 5 はフィルタ一中に L—アルギニンと ともに添加される グリセリ ンの量と、 フィ ルタ一中の水分増加量との関係を示 す図。

図 6 はフィ ルタ一中に L一アルギニンとともに添加される 各種保湿剤による、 ホルムアルデヒ ド流出量を示す図。

図 7 はフィル夕一中に添加される L 一アルギニンとグリセ リ ンとの比率と、 ホルムアルデヒ ド流出量との関係を示す 図。

発明を実施するための最良の形態

本発明者らは、 たばこ主流煙中のアルデヒ ド類を低減する ための添加剤をさまざまな観点から検討した結果、 塩基性ァ ミ ノ酸または塩基性ア ミ ノ酸塩が有効である こ とを見出し た。 塩基性アミ ノ酸または塩基性アミ ノ酸塩としては、 たと えばアルギニン、 アルギニン塩、 リ ジン、 リ ジン塩、 ヒスチ ジン、 ヒスチジン塩、 オル二チン、 オル二チン塩、 シ トルリ ン、 シ トルリ ン塩、 ヒ ドロキシジン、 ヒ ドロキシジン塩から なる群よ り選択されるものが用い られる。 このう ち、 たとえ ばアルギニンおよびその塩などは食品添加物として認められ ている。

また、 本発明者らは、 塩基性アミ ノ酸または塩基性ァミ ノ 酸塩と保湿剤とを併用する と、 たばこ主流煙中のアルデヒ ド 類をよ り効果的に低減する ことができる こ とを見出した。 保 湿剤としては、 グリセリ ン、 プロピオン酸ナ ト リ ウム、 乳酸 ナ ト リ ウムからなる群よ り選択されるものが用いられる。

塩基性アミ ノ酸または塩基性アミ ノ酸塩と保温剤との担持 体 （フィ ルター素材） と しては、 アセテー ト トウ、 紙、 パル プ不織布など、 通常のフィ ルターろ材を用 いる こ とができ る。

本発明に係るたばこ用フィ ルターでは、 以下のような機構 によってたばこ主流煙中のアルデヒ ド類が低減する と考えら れる。 まず、 たばこ主流煙中のアルデヒ ド類が、 フィルター に担持されている保湿剤に保持されている水に溶解する。 さ らに、 水に溶解したアルデヒ ド類は、 フィルターに担持され ている塩基性アミ ノ酸または塩基性アミ ノ酸塩と反応してフ ィルター内に捕捉される。 保湿剤はアルデヒ ド類を溶解させ る水を安定に保持する作用を有する。

本発明のたばこ用フィ ル夕一において、 塩基性アミ ノ酸ま たは塩基性アミ ノ酸塩の含有量を 3 . 5 m g以上と したの は、 この量よ り少ないとアルデヒ ド類の低減効果が十分に得 られにく いためである。

本発明のたばこ用フィ ルターにおいて、 塩基性アミ ノ酸ま たは塩基性アミ ノ酸塩と保湿剤との比率を 1 ： 1 から 1 ： 2 の範囲としたのは、 この範囲をはずれる とアルデヒ ド類の低 減効果が十分に得られにく いためである。

フィ ルター素材に、 塩基性アミ ノ酸または塩基性アミ ノ酸 塩と保湿剤とを含有させるには、 スプレー噴霧、 デイ ツ ピン グ、 ローラ一転写などの方法を用いる ことができる。

また、 フィ ルター素材に、 塩基性アミ ノ酸または塩基性ァ ミ ノ酸塩および保湿剤に加えて、 活性炭を組み合わせて含有 させてもよい。

フィルターチップの形態は、 プレーン、 デュアル、 ト リ プ ル以上のマルチセグメ ン ト、 プラグ一スペース一プラグなど が可能であ り、 フィルターチッ プ中の一部または全てのセグ メン トに塩基性アミ ノ酸または塩基性アミ ノ酸塩および保湿 剤を含有させる ことができる。

本発明のたばこ用フィル夕一は、 シガレツ トのたばこ部の 吸口側に取り付けられるフィ ルターでもよいし、 シガレツ ト ホルダ一のような喫煙治具の形態のフィルターでもよい。

実施例

以下の実施例において採用 した、 たばこ主流煙中のアルデ ヒ ド類の測定方法は、 捕集物質として 2 , 4 —ジニ ト ロフエ ニルヒ ドラジン （D N P H) を用い、 生成した誘導体を高速 液体ク ロマ ト グラ フィ ー （ H P L C ) で測定する ものであ る。 この方法によ り 同時に測定可能な対象物質は、 ホルムァ ルデヒ ド、 ァセ トアルデヒ ド、 アセ ト ン、 ァク ロ レイ ン、 プ ロ ピオンアルデヒ ド、 ク ロ ト ンアルデヒ ド、 メチルェチルケ ト ンおよび n _ブチルアルデヒ ドの 8成分である。 以下にお いては、 測定対象物質であるアルデヒ ド類 (カルボニル化合 物） のうち、 ホルムアルデヒ ドについて実施例を記述する。

まず、 2 ， 4 ージニ ト ロフエニルヒ ドラジン （D N P H ) 9 . 5 l g をァセ トニ ト リル 1 L に溶解し、 6 0 %過塩素酸 5 . 6 m L を加えて超純水で 2 L にメスアッ プして捕集液を 調製した。

図 1 を参照して測定装置の概要を説明する。 図 1 に示すよ う に、 捕集用洗気瓶 1 1 に D N P H捕集液 1 2 を入れる。 洗 気瓶 1 1 の容量は 2 5 O m Lであ り、 D N P H捕集液 1 2 の 重を 1 0 O m L、 テッ ドポリ ューム（dead volume)を 1 5 0 m L と した。 この洗気瓶 1 1 を氷水バス 1 3 に入れて氷冷す る。 洗気瓶 1 1 内の捕集液 1 2 に、 シガレッ ト 1 が取り付け られるガラス管 1 4の下端を浸漬する。 洗気瓶 1 1 のデッ ド ボリ ュームに連通するよう に、 ガラス管 1 5 およびケンプリ ッジパッ ド（Cambridge pad) 1 6 を取り付け、 ケンブリ ッジパ ッ ド 1 6 と自動喫煙器 1 7 とを接続する。

ガラス管 1 4 にシガレッ ト 1 を取り付け、 I S O準拠の標 準喫煙条件でシガレッ ト 1 を自動喫煙させる。 すなわち、 シ ガレツ ト 1 本につき、 空パフ 1 回で 2秒間 3 5 m L吸煙する 動作を 5 8秒間隔で繰り返す。 主流煙がバプリ ングしている 間に、 上記カルポニル化合物 8 成分は D N P Hによって誘導 体化される。 測定用シガレッ トは 2本とした。

上記のよう にして生成した誘導体を H P L Cによって測定 する。 まず、 捕集液を濾過した後、 Trizma Base液で希釈す る （捕集液 4 m L ： Trizma Base液 6 m L ) 。 こ の液を H P L Cで測定する。 H P L C測定条件は以下の通りである。

カラム ： HP LiChrospher 100RP-18(5 H )250X4mm

ガー ドカラム ： HP LiChrospher 100RP-18(5 β )4X4mm カラム温度 ： 3 0 °C

検出波長 ： D A D 3 5 6 n m

注入量 ： 2 0 L

移動相 ： 3 相によるグラジェン ト （ A液 ： ァセ トニ ト リル 3 0 %、 テ ト ラヒ ドロフラン 1 0 %および I P A 1 %を含有 する超純水水溶液、 B液 ： ァセ トニ ト リル 6 5 %、 テ ト ラヒ ドロフラ ン 1 %および I P A 1 %を含有する超純水水溶液、 C液 ： ァセ トニ ト リル 1 0 0 % ) 。

図 2 の断面図を参照して、 試料として用いたシガレツ 卜の 構造を説明する。 図 2 に示すよう に、 このシガレッ トは、 た ばこ刻み 2 1 を巻紙 2 2 によ り巻装したたばこ部 2 0 と、 フ ィ ルター 3 1 を成形紙 3 2 によ り巻装したフィ ル夕一部 3 0 とを、 チップペーパー 4 0 によって取り付けたものである。 フィ ルター材料としては、 例えばセルロースァセテ一卜繊維 の トウを使用する ことができる。

塩基性アミ ノ酸または塩基性アミ ノ酸塩および保湿剤を添 加した試験用フィ ルターを用いたシガレッ トを試験に供する 際には、 市販のタール 6 m gのシガレツ 卜からァセテー 卜フ ィ ル夕一を切断してたばこ部を取り 出し、 これを試験用フィ ルターと接続して試料を作製した。 試験用フィ ルタ一に塩基 性アミ ノ酸または塩基性アミ ノ酸塩および保湿剤を添加する には、 ア トマイザ一を用いた。

試験 1

ベースフィ ルタ一として長さ 2 5 m mのアセテー トフィ ル ターを用意した。 また、 ベースフィルターに水 6 . 5 m g を 含有させた参照用の試験フィ ルターを用意した。 さ らに、 ベ ースフィ ル夕一に水 6 . 5 m gおよび添加剤 3 . 5 m g を含 有させた試験フィ ルターを用意した。 添加剤としては、 含窒 素塩基性物質である、 L—アルギニン、 アルギニン—グル夕 ミ ン酸塩、 ギ酸ヒ ドラジ ド、 アンモニア、 ァセ トアミ ド、 ま たは尿素を用いた。

各々のフィ ルターを上記のたばこ部と接続し、 上述した測 定方法に従ってシガレツ 卜 1 本当 り の主流煙中のホルムアル デヒ ド流出量 ( g / c i g ) を測定した。 その結果を図 3 に示す。 図 3 から、 ベースフィ ルターに水のみを含有させた 場合よ り もホルムアルデヒ ド流出量を低減できる添加剤とし て、 塩基性アミ ノ酸である L —アルギニンおよび塩基性アミ ノ酸塩であるアルギニン一グルタミ ン酸塩が特に有効である ことがわかる。

なお、 ホルムアルデヒ ド流出量を低減するには、 フィ ルタ 一中の L —アルギニンおよびアルギニン一ダルタミ ン酸塩の 含有量は 3 . 5 m g以上である こ とが好ましいこ とがわかつ ている。

試験 2

ベース フ ィ ル夕一に L —アルギニン 3 . 5 m g を含有さ せ、 さ らに水の含有量を種々変化させた。 このよう に水の含 有量が異なるフィ ルターを上記のたばこ部と接続し、 上述し た測定方法に従って主流煙中のホルムアルデヒ ド流出量 （ / g / c i g ) を測定した。 その結果を図 4 に示す。 図 4 か ら、 フィ ルタ一中の L 一アルギニン含有量が 3 . 5 m gであ る場合、 水含有量が 5 m g以上であれば、 主流煙中のホルム アルデヒ ドを有効に低減できる ことがわかる。

試験 3

ベースフィ ルタ一に L 一アルギニンおよび保湿剤としてグ リ セ リ ンを含有させ、 フィ ル夕一中の水分の増加量を調べ た。 L 一アルギニンの含有量は 3 . 5 m g、 7 . O m g また は 1 0 . 5 m g とした。 グリセリ ンの含有量は 1 8 m g また は 5 2 m g とした。 その結果を図 5 に示す。 図 5から、 保湿 剤 （グリセリ ン） の含有量に従って、 フィルタ一中に保持で きる水分量を増加できる ことがわかる。

試験 4

ベースフィ ルターに L —アルギニン 3 . 5 m gのみを含有 させ、 保湿剤を添加しない参照用の試験フィ ル夕一を用意し た。 また、 ベ一スフィルターに L 一アルギニン 3 . 5 m g と 種々の保湿剤を含有させた試験フィ ルターを用意した。 保湿 剤としては、 グリセリ ン、 キシリ トール、 パン トテン酸ナ ト リ ウム、 P C Aナ ト リ ウム、 乳酸ナ ト リ ウム、 プロ ピオン酸 ナ ト リ ウム、 D L — リ ンゴ酸ナ ト リ ウム、 D —マンノース、 または塩化カルシウムを用いた。

各々のフィ ルターを上記のたばこ部と接続し 、 上述した測 定方法に従ってシガレツ ト 1 本当 り の主流煙中のホルムアル デヒ ド流出量 ( / c i g ) を測定した。 その結果を図 6 に示す。 図 6 か ら、 ベースフィルターに L ーァルギニンのみ を含有させた場合よ り もホルムアルデヒ ド流出量を低減でき る保湿剤として、 グリセリ ン、 乳酸ナ ト リ ウムおよびプロ ピ オン酸ナ ト リ ゥムが有効である こ とがわかる。 また、 これら の保湿剤はフィ ルター製造工程妥当性もある。

試験 5

ベースフィ ル夕一に L 一アルギニン 3 . 5 m gおよび保湿 剤として乳酸ナ ト リ ウムを L 一アルギニンに対して種々の比 率で含有させた試験フィル夕一を作製した。 このとき、 ； L 一 アルギニンと乳酸ナ ト リ ウムとの比率は、 1 ： 1 、 1 ： 2 ま たは 1 ： 3 とした。

各々のフィ ルターを上記のたばこ部と接続し 、 上述した測 定方法に従ってシガレツ ト 1 本当 り の主流煙中のホルムアル デヒ ド流出量 ( β g c i g ) を測定した。 その結果を図 7 に示す。 図 7 から、 ベースフィルターに L 一アルギニンと乳 酸ナ ト リ ウムを 1 ： 1 または 1 ： 2 の比率で含有させる こと により、 主流煙中のホルムアルデヒ ドを有効に低減できる こ とがわかる。

産業上の利用可能性

本発明のたばこ用フィ ルターを用いれば、 たばこ主流煙中 のアルデヒ ド類を効果的に低減させる ことができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 塩基性アミ ノ酸または塩基性アミ ノ酸塩と、 保湿剤とを 含有する こ とを特徴とするたばこ用フィ ルター。

2 . 前記塩基性アミ ノ酸または塩基性アミ ノ酸塩が、 アルギ ニン、 アルギニン塩、 リ ジン、 リ ジン塩、 ヒスチジン、 ヒス チジン塩、 オル二チン、 オル二チン塩、 シ トルリ ン、 シ トル リ ン塩、 ヒ ド ロキシジン、 ヒ ド ロキシジン塩か らなる群よ り 選択される こ と を特徴とする請求項 1 に記載のたばこ用 フィ ルター。

3 . 前記保湿剤が、 グリ セリ ン、 プロ ピオン酸ナ ト リ ウム、 乳酸ナ ト リ ウムか らなる群よ り 選択される こ とを特徴とする 請求項 1 に記載のたばこ用フィ ルター。

4 . 前記塩基性アミ ノ酸または塩基性アミ ノ酸塩が、 3 . 5 m g以上含有されている こ とを特徴とする請求項 1 に記載の たばこ用 フィ ルター。

5 . 前記塩基性アミ ノ酸または塩基性アミ ノ酸塩と前記保湿 剤との比率が 1 ： 1 か ら 1 ： 2 の範囲である こ とを特徴とす る請求項 1 に記載のたばこ用フィ ルター。