丙酮酸类化合物作为减少烟气中有害物质吸入量的添加剂在制备香烟过滤嘴中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明专利涉及丙酮酸类化合物作为减少烟气中有害物质吸入量的香烟过滤嘴 添加剂的应用，属于香烟过滤嘴技术领域。
【背景技术】
[0002] 香烟燃烧产生的烟雾中有害物质多达数千种，包括气相和粒相物质，其中对人体 危害严重有尼古丁、焦油、一氧化碳、亚硝胺、醛类、放射性物质、砷、镉、氰化物、自由基等。 尼古丁是吸烟成瘾的主要依赖性物质，还能促进癌细胞增殖，焦油中含有多种致癌物质，其 中苯并芘是最典型的三致（致癌、致畸和致突变）性毒物之一，一氧化碳使人缺氧，亚硝胺 也是典型的三致性毒物。
[0003] 公开资料显示，降低香烟危害的方法主要分为三大类：过滤嘴的改进、烟叶烟丝的 前处理、香烟烟丝的替代物。其中，过滤嘴的出现有效降低了香烟燃烧产生的有害物质的吸 入，是三种改进方法中较为成熟的技术，但是未能达到理想的效果，吸着烟者的肺癌发病率 仍高于未吸烟者。目前，过滤嘴中通常添加一些矿物类材料、化学试剂、生物试剂、中草药、 具有吸附性能的过滤材料、纳米材料等，但是没有丙酮酸类化合物在香烟过滤嘴中应用的 文献。
[0004] 丙酮酸是一种酸性较弱的有机酸，分子中同时具有羰基和羧基两个官能团，具有 羧酸、酮和α -酮酸的性质。丙酮酸是体内产生的三碳酮酸，它是糖酵解途径的最终产物， 或进入线粒体内氧化成乙酰辅酶Α，进入三羧酸循环，完成葡萄糖的有氧氧化功能过程；或 在氧气不足时，在细胞浆中还原成乳酸。丙酮酸还可以通过乙酰辅酶A和三羧酸循环实现 体内糖、脂肪和氨基酸间的相互转化。因此，丙酮酸在三大营养物质的代谢联系中起着重要 的枢纽作用。
[0005] 丙酮酸及丙酮酸盐是抗氧化剂。在巨噬细胞和其他细胞株中，丙酮酸钠可以调节 炎症介质比如氧自由基的生成和水平，同时可以提高一氧化氮的合成。丙酮酸钠还可以减 少超氧阴离子的过度合成。丙酮酸钠可以提高细胞内一种主要抗氧化物质谷胱甘肽的水 平。丙酮酸可以通过跨膜转运系统进入细胞，并且可以穿透血脑屏障。所有的细胞都具有 能在细胞中集中超过血浆浓度的丙酮酸的跨膜转运系统。在中和氧自由基以后，过量的丙 酮酸钠可以进入支气管和肺细胞。
[0006] 国内外香烟的研发一直在进步，但是仍然不能将过滤香烟中的有害物质降低到理 想的效果。为此，我们在香烟过滤嘴中创新性地加入丙酮酸类化合物来降低有害物质的吸 入。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供丙酮酸类化合物在制备香烟过滤 嘴中的应用，来降低吸烟吸入的有害物质。所述的丙酮酸类化合物选自丙酮酸、丙酮酸盐、 丙酮酸前体或其混合物。
[0008] 丙酮酸盐是指不会在哺乳动物细胞中产生毒副作用的丙酮酸盐类。典型的丙酮酸 盐包括丙酮酸锂，丙酮酸钠，丙酮酸钾，丙酮酸镁，丙酮酸钙，丙酮酸锌，丙酮酸锰，以及其混 合物。
[0009] 本发明中的丙酮酸盐，优选为丙酮酸锂、丙酮酸钠、丙酮酸钾、丙酮酸镁、丙酮酸 钙、丙酮酸锌、丙酮酸锰或其混合物。
[0010] 药用前体，是指那些必须通过体内生化反应才能产生药效的化合物。从化合物进 入到体内产生药效的延迟期称为药物潜伏期。通过化学修饰具有生物活性的化合物以形成 一种新的化合物，此新化合物能够在体内通过酶反应释放出原具有生物活性的化合物。此 化学修饰的主要目的是提高原化合物的物化性质，包括吸收，分布和酶代谢。药物潜伏期也 可以包括原化合物的非酶再生。丙酮酸前体可以包括丙酮酸乙酯、丙酮酰甘氨酸、丙酮酰丙 氨酸、丙酮酰亮氨酸、丙酮酰缬氨酸、丙酮酰异亮氨酸、丙酮酰苯丙氨酸、丙酮酰胺、丙酮酸 盐，以其混合物。
[0011] 本发明中的丙酮酸前体，选自丙酮酸乙酯、丙酮酰甘氨酸、丙酮酰丙氨酸、丙酮酰 亮氨酸、丙酮酰缬氨酸、丙酮酰异亮氨酸、丙酮酰苯丙氨酸、丙酮酰胺、丙酮酸盐或其混合 物。
[0012] 所加丙酮酸类化合物的粒径要与过滤嘴材料的性质、大小相适应，能够确保丙酮 酸类化合物在过滤嘴材料中的固定程度。相同质量的丙酮酸类化合物，粒径小的丙酮酸酸 类化合物与香烟燃烧产生的有害物质接触面积更大些，有利于丙酮酸类化合物与有害物质 反应。为此，本发明选择粒径小于0. 6mm的丙酮酸类化合物加入到香烟过滤嘴中，优选粒径 小于0.1 mm的丙酮酸类化合物加入到香烟过滤嘴中，最优选粒径小于0. 05mm的丙酮酸类化 合物加入到香烟过滤嘴中。
[0013] 本发明香烟过滤嘴中的丙酮酸类化合物可与其它添加剂的一种或多种联用，从而 起到增强与有害物质反应的能力、催化反应的作用或者增强吸附的效果。其它香烟过滤嘴 添加剂选自矿物类材料、化学试剂、生物试剂、中草药、具有吸附性能的过滤材料、纳米材料 等。例如，麦饭石、蒙脱石、电气石、海泡石、凹凸棒石、膨胀烟梗颗粒、草本精华颗粒、活性 炭、多孔合成树脂、纳米吸附材料等。
[0014] 过滤嘴中丙酮酸类化合物的量影响其与有害物质的接触面积和反应程度。过滤嘴 的体积有限，能固定的丙酮酸类化合物的量有限。本发明中以长为3厘米、直径为8毫米的 过滤嘴为例，加入丙酮酸类化合物的量为〇. 〇5mg-l. 2g，其他尺寸的过滤嘴所含丙酮酸类化 合物的量按丙酮酸类化合物的量与过滤嘴体积的比例进行折算；以长为3厘米、直径为8毫 米的过滤嘴为例，优选加入丙酮酸类化合物的量为0. lmg-500mg，其他尺寸的过滤嘴所含丙 酮酸类化合物的量按丙酮酸类化合物的量与过滤嘴体积的比例进行折算；以长为3厘米、 直径为8毫米的过滤嘴为例，最优选加入丙酮酸类化合物的量为lmg-250mg，其他尺寸的过 滤嘴所含丙酮酸类化合物的量按丙酮酸类化合物的量与过滤嘴体积的比例进行折算。
[0015] 丙酮酸类化合物在香烟过滤嘴中的分散状态影响其与有害物质的接触面积，直接 影响丙酮酸类化合物与有害物质的化学反应。丙酮酸类化合物在香烟过滤嘴中以分散状 态、聚集状态或者两种状态同时存在。
[0016] 以分散状态存在时，丙酮酸类化合物可以以均匀或不均匀的分散状态存在于香烟 过滤嘴中，不均匀状态例如丙酮酸类化合物在过滤嘴中以浓度层层递增状态、浓度层层递 减状态或浓度混乱无序状态存在等。丙酮酸类化合物也可以以聚集的状态存在于香烟过滤 嘴中，例如在香烟过滤嘴中形成一个丙酮酸类化合物层等，丙酮酸类化合物层可以是一层 或多层，丙酮酸类化合物以层状聚集状态存在时，可以是以薄膜的形式或吸附在薄膜上的 形式，薄膜可以是一层或多层，多层薄膜可以均匀分散在香烟过滤嘴中，也可以以不均匀或 集中状态分散在香烟过滤嘴中。所述成膜材料包括但不仅限于丙烯酸树脂、聚乙烯醇缩丁 醛、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、聚维酮、卡波姆、羟丙甲纤维素、聚乙二醇、醋酸纤维素、聚 酰胺、海藻酸钠、黄原胶、阿拉伯胶、葡聚糖、壳聚糖、普鲁兰糖、聚氯乙烯、聚碳酸酯、乙烯醇 一乙烯基乙酸酯、乙烯一丙烯聚合物、聚苯乙烯等。分散和聚集状态也可以同时存在，在有 丙酮酸类化合物层的同时，有其他均匀或不均匀分散存在的丙酮酸类化合物。本发明优选 丙酮酸类化合物以均匀分散状态存在，最优选丙酮酸类化合物以聚集状态和均匀分散状态 同时存在。
[0017] 丙酮酸类化合物以固态或液态存在于香烟过滤嘴中，其与有害物质的接触面积、 反应程度是不同的。丙酮酸类化合物以固态存在时，可以是晶体、非晶体、准晶体、粉末等。 丙酮酸类化合物以液态形式存在时，可以是溶液、悬浮液、凝胶液、乳化液等。本发明选择丙 酮酸类化合物以固态形式存在于香烟过滤嘴中，优选丙酮酸类化合物以液态形式存在于香 烟过滤嘴中，最优选丙酮酸类化合物以固态、液态混合形式存在于香烟过滤嘴中。
[0018] 对于香烟过滤嘴中的丙酮酸类化合物，可以全部固定在过滤嘴中，完全起到与香 烟有害物质反应的作用，减少有害物质的吸入量。可以部分固定在过滤嘴中或完全不固定 在过滤嘴中，起到与香烟有害物质反应和一定程度的预防慢性阻塞性肺癌的作用。本发明 选择丙酮酸类化合物完全固定在香烟过滤嘴上，优选丙酮酸类化合物部分固定在香烟过滤 嘴上，最优选丙酮酸类化合物完全不固定在香烟过滤嘴上。
[0019] 丙酮酸类化合物可以直接用于与香烟烟丝部分相连接的过滤嘴中，也可以用于独 立的香烟过滤嘴中，例如单独的香烟过滤器等装置，独立的香烟过滤嘴本身不含有香烟烟 丝部分，是一种专门用于减少香烟有害物质吸入的装置，需要人为的将其与含有或不含有 过滤嘴的香烟相连接后使用。
[0020] 香烟燃烧产生的危害物中含有很多的活性氧族，被吸入体内后将对人体造成伤
文档序号 :
【 9511628 】
技术研发人员：蒋志君,斯坦利·莱赫,汪磊,毛杰
技术所有人：江苏长泰药业有限公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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