本發(fā)明涉及形成具有減少量的煙草特異性亞硝胺的氣溶膠生成基質(zhì)的方法。根據(jù)本發(fā)明形成的氣溶膠生成基質(zhì)尤其應(yīng)用于電吸煙系統(tǒng)的基質(zhì)。

背景技術(shù)：

使液體煙堿制劑蒸發(fā)以形成由使用者吸入的氣溶膠的電操作吸煙系統(tǒng)是本領(lǐng)域已知的。例如，一種已知的電操作吸煙系統(tǒng)包括外殼和可替換煙嘴，其中所述外殼包括電源和電路。煙嘴包括液體存儲(chǔ)部分，具有延伸到液體存儲(chǔ)部分內(nèi)用于與其中的液體接觸的第一端部的毛細(xì)芯，以及用于加熱毛細(xì)芯的第二端部的加熱元件。在使用中，液體通過(guò)芯中的毛細(xì)管作用從液體存儲(chǔ)部分朝向加熱元件轉(zhuǎn)移。在芯的第二端部處的液體通過(guò)加熱元件蒸發(fā)。

會(huì)加熱煙草產(chǎn)品(如澆鑄葉煙草產(chǎn)品)的電操作吸煙系統(tǒng)也是已知的。舉例來(lái)說(shuō)，已知的電操作吸煙系統(tǒng)包含電阻加熱的陶瓷加熱器刀片，其插入到煙絲條中以產(chǎn)生包含含于煙草內(nèi)的揮發(fā)性化合物的氣溶膠。澆鑄葉煙草產(chǎn)品通過(guò)澆鑄和干燥煙草漿液來(lái)形成。

液體煙堿制劑和煙草漿液通常來(lái)源于烘烤的煙草材料。因此，從煙草漿液形成的液體煙堿制劑和加熱的煙草產(chǎn)品可被以下各者不當(dāng)?shù)匚廴荆簾煵萏禺愋詠喯醢?TSNA)，如N-亞硝基去甲煙堿(NNN)、4-(甲基亞硝胺)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、N-亞硝基新煙堿(NAT)和N-亞硝基新煙草堿(NAB)。

用于減少?gòu)暮婵镜臒煵莶牧霞兓臒焿A的TSNA污染的已知方法包括在收獲之前化學(xué)處理煙草植物，以在烘烤期間增加抗氧化劑產(chǎn)生以及防止TSNA形成。然而，處理煙草植物的工藝是費(fèi)時(shí)、昂貴的，且必須小心進(jìn)行以防止環(huán)境被所用化學(xué)物質(zhì)污染。

因此，將需要提供一種能克服這些與已知TSNA減少方法相關(guān)的困難的減少或消除煙堿的TSNA污染的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供一種形成氣溶膠生成基質(zhì)的方法，所述方法包含提供含有至少一種煙草特異性亞硝胺的液體煙堿來(lái)源，將所述液體煙堿來(lái)源與溶劑和至少一種氣溶膠形成劑混合以形成氣溶膠生成基質(zhì)，以及用紫外光照射所述氣溶膠生成基質(zhì)以減少所述至少一種煙草特異性亞硝胺的量。

如本文中所用，術(shù)語(yǔ)“氣溶膠生成基質(zhì)”指的是一種能夠釋放出可形成氣溶膠的揮發(fā)性化合物的基質(zhì)。從根據(jù)本發(fā)明的氣溶膠生成基質(zhì)產(chǎn)生的氣溶膠可為可見(jiàn)的或不可見(jiàn)的，并且可包括蒸汽(例如，處于氣態(tài)的細(xì)顆粒物質(zhì)，其通常在室溫下為液體或固體)以及氣體和冷凝蒸汽的液滴。

通過(guò)使用紫外(UV)光來(lái)減少含有液體煙堿來(lái)源的氣溶膠生成基質(zhì)中的一種或多種TSNA的量，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法有利地消除化學(xué)物質(zhì)移除工藝的需求。在與現(xiàn)有工藝相比時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法可因此更便宜，產(chǎn)生少量廢棄物或不產(chǎn)生廢棄物，且使任何健康和環(huán)境問(wèn)題減到最少。此外，由于本發(fā)明利用UV照射包含液體煙堿來(lái)源的氣溶膠生成基質(zhì)，故其可應(yīng)用于已與煙草植物材料分離的煙堿溶液。這與如上文所述的需要在培育期間和在收獲之前處理煙草植物的化學(xué)處理方法的已知方法和試圖通過(guò)優(yōu)化烘烤所收獲煙草的條件來(lái)減少TSNA含量的其他已知方法形成對(duì)比。

溶劑可包含水或有機(jī)溶劑。此外或可替代地，至少一種氣溶膠形成劑可包含丙二醇和丙三醇中的至少一種。

在任何上述實(shí)施例中，氣溶膠生成基質(zhì)的紫外照射度優(yōu)選地是至少約4毫瓦/平方厘米，更優(yōu)選地至少約40毫瓦/平方厘米，最優(yōu)選地至少約400毫瓦/平方厘米。處于或高于這些水平的UV照射度可在相對(duì)較短時(shí)間段內(nèi)提供一種或多種TSNA的量的顯著減少。流體的照射水平可使用UV輻射計(jì)測(cè)定。

此外或可替代地，UV照射步驟優(yōu)選地包含用紫外光照射氣溶膠生成基質(zhì)不到約180分鐘，更優(yōu)選地不到約120分鐘，又更優(yōu)選地不到約60分鐘，最優(yōu)選地不到約30分鐘。用紫外光照射氣溶膠生成基質(zhì)持續(xù)在這些范圍內(nèi)的時(shí)間段可提供一種或多種TSNA的量的顯著減少。這些時(shí)間段是指UV照射的總持續(xù)時(shí)間，且總持續(xù)時(shí)間可為單一連續(xù)的照射時(shí)間段或兩個(gè)或更多個(gè)分散的照射時(shí)間段。舉例來(lái)說(shuō)，在照射步驟包含用UV光照射氣溶膠生成基質(zhì)30分鐘的那些實(shí)施例中，照射可在單一30分鐘步驟中或在兩個(gè)分開(kāi)的步驟(各自時(shí)長(zhǎng)15分鐘)中進(jìn)行。

通常，增加UV照射度將獲得TSNA含量歷經(jīng)固定時(shí)間段的較高減少。因此，為了優(yōu)化TSNA減少工藝的效率，高UV照射度優(yōu)選地用于使將TSNA含量減少到所需水平需要的總時(shí)間縮到最短。在任何上述實(shí)施例中，在照射步驟之后存在于氣溶膠生成基質(zhì)中的至少一種煙草特異性亞硝胺的量?jī)?yōu)選地低于在照射步驟之前存在于氣溶膠生成基質(zhì)中的至少一種煙草特異性亞硝胺的量的約75重量％，更優(yōu)選地低于在照射步驟之前存在于氣溶膠生成基質(zhì)中的至少一種煙草特異性亞硝胺的量的約50重量％，最優(yōu)選地低于在照射步驟之前存在于氣溶膠生成基質(zhì)中的至少一種煙草特異性亞硝胺的量的約25重量％。通常，至少一種煙草特異性亞硝胺的量的減少可通過(guò)增加照射步驟的照射度和持續(xù)時(shí)間中的至少一種來(lái)增加。對(duì)于給定照射度，存在于氣溶膠生成基質(zhì)中的至少一種煙草特異性亞硝胺的量在照射時(shí)間段期間以大體上指數(shù)方式減少。

根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供一種形成氣溶膠生成基質(zhì)的方法，所述方法包含提供含有至少一種煙草特異性亞硝胺的煙草漿液，用紫外光照射所述煙草漿液以減少所述至少一種煙草特異性亞硝胺的量，以及干燥所述煙草漿液以形成氣溶膠生成基質(zhì)。

通過(guò)使用紫外(UV)光來(lái)減少?gòu)臒煵轁{液形成的氣溶膠生成基質(zhì)中的一種或多種TSNA的量，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的方法有利地消除化學(xué)物質(zhì)移除工藝的需求。在與現(xiàn)有工藝相比時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的方法可因此更便宜，產(chǎn)生少量廢棄物或不產(chǎn)生廢棄物，且使任何健康和環(huán)境問(wèn)題減到最少。此外，由于本發(fā)明利用UV照射煙草漿液，故其可應(yīng)用于已收獲和處理的煙草植物材料。這與如上文所述的需要在培育期間和在收獲之前處理煙草植物的化學(xué)處理方法的已知方法和試圖通過(guò)優(yōu)化烘烤所收獲煙草的條件來(lái)減少TSNA含量的其他已知方法形成對(duì)比。

煙草漿液可經(jīng)澆鑄和干燥以形成澆鑄葉煙草。在此情形下，煙草漿液可在澆鑄之前、在澆鑄之后或在這兩種情況下照射。此類方法可為有利的，因?yàn)槠鋵⒃试S整合能夠照射直接進(jìn)入澆鑄線的漿液的設(shè)備。

如本文中所用，術(shù)語(yǔ)“澆鑄葉煙草”是指通常通過(guò)以下方式形成的均質(zhì)煙草材料：將包括顆粒狀煙草和一種或多種粘合劑的煙草漿液澆鑄至傳送帶或其他表面上，干燥所澆鑄的漿液以形成均質(zhì)煙草材料薄片和從支撐表面移除均質(zhì)煙草材料薄片。

在任何上述實(shí)施例中，煙草漿液的紫外照射度優(yōu)選地是至少約4毫瓦/平方厘米，更優(yōu)選地至少約40毫瓦/平方厘米，最優(yōu)選地至少約400毫瓦/平方厘米。處于或高于這些水平的UV照射度可在相對(duì)較短時(shí)間段內(nèi)提供一種或多種TSNA的量的顯著減少。流體的照射水平可使用UV輻射計(jì)測(cè)定。

此外或可替代地，UV照射步驟優(yōu)選地包含用紫外光照射煙草漿液不到約180分鐘，更優(yōu)選地不到約120分鐘，又更優(yōu)選地不到約60分鐘，最優(yōu)選地不到約30分鐘。用紫外光照射煙草漿液持續(xù)在這些范圍內(nèi)的時(shí)間段可提供一種或多種TSNA的量的顯著減少。這些時(shí)間段是指UV照射的總持續(xù)時(shí)間，且總持續(xù)時(shí)間可為單一連續(xù)的照射時(shí)間段或兩個(gè)或更多個(gè)分散的照射時(shí)間段。舉例來(lái)說(shuō)，在照射步驟包含用UV光照射煙草漿液30分鐘的那些實(shí)施例中，照射可在單一30分鐘步驟中或在兩個(gè)分開(kāi)的步驟(各自時(shí)長(zhǎng)15分鐘)中進(jìn)行?？傉丈鋾r(shí)間可根據(jù)煙草漿液的稠度改變。也就是說(shuō)，總照射時(shí)間可隨著煙草漿液的稠度增加而增加。

通常，增加UV照射度將獲得TSNA含量歷經(jīng)固定時(shí)間段的較高減少。因此，為了優(yōu)化TSNA減少工藝的效率，高UV照射度優(yōu)選地用于使將TSNA含量減少到所需水平需要的總時(shí)間縮到最短。在任何上述實(shí)施例中，在照射步驟之后存在于煙草漿液中的至少一種煙草特異性亞硝胺的量?jī)?yōu)選地低于在照射步驟之前存在于煙草漿液中的至少一種煙草特異性亞硝胺的量的約75重量％，更優(yōu)選地低于在照射步驟之前存在于煙草漿液中的至少一種煙草特異性亞硝胺的量的約50重量％，最優(yōu)選地低于在照射步驟之前存在于煙草漿液中的至少一種煙草特異性亞硝胺的量的約25重量％。通常，至少一種煙草特異性亞硝胺的量的減少可通過(guò)增加照射步驟的照射度和持續(xù)時(shí)間中的至少一種來(lái)增加。對(duì)于給定照射度，存在于煙草漿液中的至少一種煙草特異性亞硝胺的量在照射時(shí)間段期間以大體上指數(shù)方式減少。

在任何上述實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的第一方面或第二方面，在照射步驟中使用的紫外光優(yōu)選地在至少約315納米、更優(yōu)選地至少約335納米、最優(yōu)選地至少約350納米的波長(zhǎng)下具有峰值強(qiáng)度。此外或可替代地，紫外光優(yōu)選地在小于約400納米、更優(yōu)選地小于約390納米、最優(yōu)選地小于約380納米的波長(zhǎng)下具有峰值強(qiáng)度。在尤其優(yōu)選實(shí)施例中，紫外光在介于約315納米與約400納米之間、更優(yōu)選地介于約335納米與約390納米之間、最優(yōu)選地介于約350納米與約380納米之間的波長(zhǎng)下具有峰值強(qiáng)度。紫外光可在約365納米的波長(zhǎng)下具有峰值強(qiáng)度。在介于這些范圍內(nèi)的波長(zhǎng)下具有峰值強(qiáng)度的UV光屬于紫外光譜的UV-A部分，本發(fā)明人認(rèn)為其提供TSNA的有效減少且其經(jīng)優(yōu)化以便通過(guò)玻璃和常見(jiàn)UV透明聚合包裝材料透射。因此，根據(jù)這些實(shí)施例的方法尤其適合于處理容納在玻璃容器內(nèi)、或容納在包含UV光通過(guò)其透射的玻璃窗的容器內(nèi)的氣溶膠生成基質(zhì)或煙草漿液。使用較短波長(zhǎng)的輻射是不當(dāng)?shù)模驗(yàn)槠淇梢馃焿A的不當(dāng)化學(xué)分解。

根據(jù)第三方面，本發(fā)明提供一種氣溶膠生成基質(zhì)，其使用根據(jù)本發(fā)明的第一方面或本發(fā)明的第二方面的方法、根據(jù)任何上述實(shí)施例形成。

附圖說(shuō)明

無(wú)

具體實(shí)施方式

實(shí)例1

將規(guī)定濃度的N-亞硝基去甲煙堿(NNN)和4-(甲基亞硝胺)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)(分別為380和613納克/毫升)添加到三種不同的液體氣溶膠生成基質(zhì)中，所述三種不同的液體氣溶膠生成基質(zhì)各自由煙堿、丙三醇、丙二醇和水(2:10:68:20、2:39:39:20和2:68:10:20，以重量計(jì))組成。將這些溶液的等分試樣置放在透明玻璃小瓶中，且用紫外輻射(365納米的波長(zhǎng)；8瓦特的燈標(biāo)稱功率；3厘米的燈距離)照射指定時(shí)間(0、15、30、60、120或240分鐘)。在照射之后，樣品用水稀釋十倍，且分析其煙堿、NNN和NNK含量。

UV照射引起所有三種煙堿/丙三醇/丙二醇/水混合物中的NNK和NNN的時(shí)間依賴性減少。煙堿濃度不受影響。亞硝胺衰變相對(duì)于照射時(shí)間近似地是指數(shù)的。NNN和NNK的半衰期分別在30-50分鐘和60-70分鐘范圍內(nèi)。圖1到3中示出結(jié)果。

實(shí)例2

在干燥到195到200克/平方米之后厚度為0.20到0.22毫米的澆鑄煙草漿液的樣品薄片的兩側(cè)各自用在365納米的波長(zhǎng)和4.5毫瓦/平方厘米的強(qiáng)度下的UV光照射150分鐘。在進(jìn)一步干燥和切割之后，利用質(zhì)譜分析經(jīng)照射的澆鑄葉樣品和未經(jīng)照射的對(duì)照的NNK、NNN和煙堿含量。如與對(duì)照相比，經(jīng)照射的樣品指示對(duì)煙堿含量無(wú)影響，NNK含量減少12％，以及NNN含量減少26％。