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

2024-12-26 430次浏览

害，如降低抗氧化能力、蛋白质损伤、炎症、嘌呤类的氧化等。已有文献报道维生素 C、维生素 Ε、β-胡萝卜素、绿茶等抗氧化性物质能降低这些伤害（B. P〇lj§ak and R. Fink. Oxid Med Cell Longey, vol 2014, Article ID 671539, 22pages)。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。Albert等发现丙酮酸钠在体外条件下能还原过氧化氢，并且在不同的反应条件下还原程度不同（Albert R.，et al. Free Radic Biol Med, vol. 23, no. 3, ρρ· 426-434, 1997)。丙酮酸类化合物有抗氧化性，抽烟产生的烟雾中的氧化性有害物质与丙酮酸类化合物接触反应后，能减少烟雾中的氧化性有害物质和其他有害物质。
[0021] 本发明通过在香烟过滤嘴中加入丙酮酸类化合物，通过丙酮酸类化合物与抽烟时产生的焦油、固态物质及其他有害气体的反应以及对有害物质产生吸附作用，降低抽烟时有害物质的吸入量，特别是氧化性有害物质。
[0022] 本发明与现有技术相比，具有如下特点：
[0023] 1.米用小分子化合物与有害物质反应及吸附有害物质，高效去除部分有害物质，不影响香烟燃烧性能。
[0024] 2.丙酮酸类化合物耗量少、成本低。
[0025] 3.废弃的过滤嘴中的丙酮酸类化合物易降解，不会对环境造成大的危害。
【附图说明】
[0026] 图1为实施例1中丙酮酸类化合物在香烟过滤嘴中以均匀分散状态存在图；
[0027] 图2为实施例3丙酮酸钠在香烟过滤嘴中以均匀分散状态存在和活性炭以层状聚集状态存在图；
[0028] 图3为实施例4丙酮酸钠在香烟过滤嘴中以单层层状聚集状态存在图；
[0029] 图4为实施例4丙酮酸钠在香烟过滤嘴中以双层层状聚集状态集中存在图；
[0030] 图5为实施例4丙酮酸钠在香烟过滤嘴中以双层层状聚集状态均匀分布图；
[0031] 图6为实施例4丙酮酸钠在香烟过滤嘴中以双层层状聚集状态均匀分布和丙酮酸钠以均匀分散状态同时存在图。
【具体实施方式】
[0032] 本发明通过具体的实施例来说明本发明。应该正确理解的是：本发明的实施例是为了说明本发明而做出，而不是对本发明的限制，所以在本发明的方法前提下对本发明的简单改造也属于本发明的范围。
[0033] 实施例1
[0034] 本实施例提供了 4种丙酮酸类化合物分别在4个香烟过滤嘴中以均匀分散的状态存在时有害物质的降低程度，均匀分散状态见图1。本实施例的香烟采用某种品牌的香烟，过滤嘴长为3厘米，直径为8毫米，将香烟过滤嘴部分剪下，分别浸入物质的量分数为6 % 的丙酮酸溶液、6 %的丙酮酸钠溶液、6 %的丙酮酸镁溶液、6%的丙酮酸钙溶液，取出后常温下真空干燥至恒重。其中，添加剂丙酮酸、丙酮酸钠、丙酮酸镁、丙酮酸钙以固态分散状态存在，完全不固定在香烟过滤嘴上，添加剂的粒径小于0. 6mm。然后将处理后的滤嘴与烟丝部分用一短玻璃管连接，烟丝部分重量为600 ± 10mg，并用同品牌未处理过滤嘴的香烟作参照。点燃，采用程序控制吸烟装置收集烟气，每次吸烟2. 5秒，每25秒1个周期，吸烟压力在1. 5秒内逐渐升高及降低，吸烟机真空度最高0. 025MPa，进行烟气收集。对烟气成份用 GC-MS分析，GC-MS分析条件：采用Agilent7890/5975C气质联用仪，HP-5ms毛细管柱，载气：氦气，流量：〇. 5ml/L，进样温度为300°C，检测器温度为280°C，柱温采用程序升温。质谱条件：离子源为电子轰击离子源（EI)，70eV，质谱自动调节，质谱检索谱库为NIS05谱库。根据色谱相对保留时间及质谱图对有害物质进行定性、定量分析。从而观察本发明香烟过滤嘴对有害物质的过滤程度，具体包括尼古丁、焦油、其他有害物质的减少量。
[0035] 结果如表1所示：
[0036] 表1含丙酮酸类化合物的四种香烟过滤嘴性能检测结果
[0038] 比较
[0039] 丙酮酸、丙酮酸钠、丙酮酸镁、丙酮酸钙分别以均匀状态分散于香烟过滤嘴中时，均能降低尼古丁、焦油及其他有害物质的吸入量。通过数据对比可见，浸泡相同浓度的溶液，丙酮酸镁和丙酮酸钙对有害物质的去除率接近，去除效果优于丙酮酸，而丙酮酸钠的去除率略高于丙酮酸镁和丙酮酸钙。以上结果可见，含有丙酮酸类化合物的过滤嘴能降低香烟燃烧产生的有害物质的吸入量。
[0040] 实施例2
[0041] 本实施例提供了不同含量的丙酮酸钠在香烟过滤嘴中以均匀分散状态存在时有害物质的降低程度，均匀分散状态见图1。采用某种品牌的香烟，过滤嘴长为3厘米，直径为8毫米，将香烟过滤嘴部分剪下，分别浸入物质的量分数1 %的丙酮酸钠溶液、6 %的丙酮酸钠溶液、12%的丙酮酸钠溶液、18%的丙酮酸钠溶液，取出后常温下真空干燥至恒重。其中，添加剂丙酮酸钠以固态分散状态存在，完全不固定在香烟过滤嘴上，添加剂的量在 0. 05mg-l. 2g之间，添加剂的粒径小于0. 6mm。然后将处理后的滤嘴与烟丝部分用一短玻璃管连接，烟丝部分重量为600 ± 10mg，并用同品牌未处理过滤嘴的香烟作参照。点燃，采用程序控制吸烟装置收集烟气，每次吸烟2. 5秒，每25秒1个周期，吸烟压力在1. 5秒内逐渐升高及降低，吸烟机真空度最高〇. 〇25MPa，进行烟气收集。对烟气成份用GC-MS分析，GC-MS分析条件：采用Agilent7890/5975C气质联用仪，HP-5ms毛细管柱，载气：氦气，流量：0. 5ml/ L，进样温度为300°C，检测器温度为280°C，柱温采用程序升温。质谱条件：离子源为电子轰击离子源（EI)，70eV，质谱自动调节，质谱检索谱库为NIS05谱库。根据色谱相对保留时间及质谱图对有害物质进行定性、定量分析。从而观察本发明香烟过滤嘴对有害物质的过滤程度，具体包括尼古丁、焦油、其他有害物质的减少量。
[0042] 结果如表2所示：
[0043] 表2含不同浓度的丙酮酸钠的香烟过滤嘴性能检测结果
[0044]
[0046] 比较
[0047] 丙酮酸钠以均匀状态分散于香烟过滤嘴中，丙酮酸钠浓度不同时，其对有害物质的去除率不同。当过滤嘴浸泡过1 %的丙酮酸钠的溶液、6 %的丙酮酸钠溶液、12 %的丙酮酸钠溶液后，其对尼古丁、焦油、其他有害物质的去除率接近于等量递加，而当浸泡溶液浓度增加至18%后，过滤嘴对有害物质的去除率小幅度增加。
[0048] 实施例3
[0049] 本实施例提供了丙酮酸钠和活性炭联合用于香烟过滤嘴中时有害物质的降低程度。采用某种品牌的香烟，过滤嘴长为3厘米，直径为8毫米，将香烟过滤嘴部分剪下，浸入物质的量分数6%的丙酮酸钠溶液，取出后常温下真空干燥至恒重。将过滤嘴从中间剪断，在剪断处平铺Imm厚的活性炭，然后将过滤嘴用一短玻璃管连接上。其中，添加剂丙酮酸钠以固态分散状态存在，完全不固定在香烟过滤嘴上，丙酮酸钠的量在〇. 〇5mg-l. 2g 之间，丙酮酸钠的粒径小于〇.6mm。添加剂活性炭以层状聚集状态存在，完全不固定在香烟过滤嘴上，见图2。然后将处理后的滤嘴与烟丝部分用一短玻璃管连接，烟丝部分重量为600±10mg，并用同品牌未处理过滤嘴的香烟作参照。点燃，采用程序控制吸烟装置收集烟气，每次吸烟2. 5秒，每25秒1个周期，吸烟压力在1. 5秒内逐渐升高及降低，吸烟机真空度最高〇. 〇25MPa，进行烟气收集。对烟气成份用GC-MS分析，GC-MS分析条件：采用 Agilent7890/5975C气质联用仪，HP-5ms毛细管柱，载气：氦气，流量：0. 5ml/L，进样温度为300°C，检测器温度为280°C，柱温采用程序升温。质谱条件：离子源为电子轰击离子源 (EI)，70eV，质谱自动调节，质谱检索谱库为NIS05谱库。根据色谱相对保留时间及质谱图对有害物质进行定性

文档序号 : 【 9511628 】

技术研发人员：蒋志君,斯坦利·莱赫,汪磊,毛杰
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