JP3905886B2 - たばこおよびたばこ用フィルター - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、主流煙中のアルデヒド類の量が少ないたばこ、および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、フィルター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。
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およびたばこ用フィルターを提供することにある。
発明の開示
本発明の一態様に係るたばこは、塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩を含有することを特徴とする。
本発明の一態様に係るたばこ用フィルターは、塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩を含有することを特徴とする。
本発明においては、塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩が、１本当り１ｍｇ以上含有されていることが好ましい。本発明においては、塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩が、水溶液として添加されていることが好ましい。本発明のたばこまたはたばこ用フィルターは、さらに界面活性剤を含有していてもよい。
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、塩基性ア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、オルニチン、オルニチン塩、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。
本発明のたばこにおいて、塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩を添加する部位は、たばこ刻み、巻紙、フィルターのいずれでもよく、特に限定されない。
本発明のたばこ用フィルターは、シガレッ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、シガレットホルダーの形態のフィルターでもよい。
本発明のたばこまたは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の含有量を１本当り１ｍｇ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。
本発明においては、塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩を水の共存下で使用するとアルデヒド類の低減効果が増す。
本発明においては、塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩を界面活性剤とともに使用した場合にもアルデヒド類の低減効果が増す。これは、界面活性剤および塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩を含む水溶液のぬれ性がよくなり、塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩が良好に分散されるためであると考えられる。界面活性剤としては、イオン性界面活性剤であるソルビン酸カリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウムなど、非イオン性界面活性剤であるショ糖ラウリン酸エステル、ショ糖ミリスチン酸エステル、ショ糖パルミチン酸エステル、ショ糖ステアリン酸エステルなどが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
（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−ジニトロフェニルヒドラジン（ＤＮＰＨ）を用い、生成した誘導体を高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）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、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アセトン、アクロレイン、プロピオンアルデヒド、クロトンアルデヒド、メチルエチルケトンおよび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−ジニトロフェニルヒドラジン（ＤＮＰＨ）９．５１ｇをアセトニトリル１Ｌに溶解し、６０％過塩素酸５．６ｍＬを加えて超純水で２Ｌ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１１にＤＮＰＨ捕集液１２を入れる。洗気瓶１１の容量は２５０ｍＬであり、ＤＮＰＨ捕集液１２の量を１００ｍＬ、デッドボリューム（ｄｅａｄ ｖｏｌｕｍｅ）を１５０ｍＬとした。この洗気瓶１１を氷水バス１３に入れて氷冷する。洗気瓶１１内の捕集液１２に、シガレット１が取り付けられるガラス管１４の下端を浸漬する。洗気瓶１１のデッドボリュームに連通するように、ガラス管１５およびケンブリッジパッド（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ ｐａｄ）１６を取り付け、ケンブリッジパッド１６と自動喫煙器１７とを接続する。
ガラス管１４にシガレット１を取り付け、ＩＳＯ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、シガレット１本につき、空パフ１回で２秒間３５ｍＬ吸煙する動作を５８秒間隔で繰り返す。主流煙がバブリングしている間に、ホルムアルデヒドはＤＮＰＨ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ＨＰＬＣ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４ｍＬ：Ｔｒｉｚｍａ Ｂａｓｅ液６ｍＬ）。この液をＨＰＬＣで測定する。ＨＰＬＣ測定条件は以下の通りである。
カラム：ＨＰ ＬｉＣｈｒｏｓｐｈｅｒ １００ＲＰ−１８（５μ）２５０×４ｍｍ
ガードカラム：ＨＰ ＬｉＣｈｒｏｓｐｈｅｒ １００ＲＰ−１８（５μ）４×４ｍｍ
カラム温度：３０℃
検出波長：ＤＡＤ３５６ｎｍ
注入量：２０μＬ
移動相：３相によるグラジエント（Ａ液：アセトニトリル３０％、テトラヒドロフラン１０％およびＩＰＡ１％を含有する超純水水溶液、Ｂ液：アセトニトリル６５％、テトラヒドロフラン１％およびＩＰＡ１％を含有する超純水水溶液、Ｃ液：アセトニトリル１００％）。
図２の断面図を参照して、試料として用いたシガレットの構造を説明する。図２に示すように、このシガレットは、たばこ刻み２１を巻紙２２により巻装したたばこ部２０と、フィルター３１を成形紙３２により巻装したフィルター部３０とを、チップペーパー４０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、例えばセルロースアセテート繊維のトウを使用することができる。
なお、分割した複数のフィルターを用い、個々のフィルターをそれぞれ個別巻取り紙で巻装した状態で、成形紙により一体に巻装してもよい。
塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩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６ｍｇのシガレットからアセテートフィルターを切断して単巻部分を取り出し、これを試験用フィルターと接続して試料を作製した。試験用フィルターに塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩を添加するには、粒子発生器（アトマイザー）を用いた。また、刻みに塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩を添加する場合には、市販シガレットの刻みを一度ばらし、刻みに噴霧器を用いて塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩を添加した後、再び巻紙で巻き直して単巻の試料を作製した。
なお、市販のタール６ｍｇシガレットのフィルター部を切断した単巻について、上記の測定方法によりパフ回数７回で測定した結果、ホルムアルデヒド量は１１０μｇであった。
実施例１
ベースフィルターＡとして可塑剤なし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Ａにアルギニン１０ｗｔ％水溶液を粒子発生器（アトマイザー）を用いて３５ｍｇ添加して４８時間調和乾燥することにより試験用フィルター（アルギニン３．５ｍｇ添加）を用意した。同様に、ベースフィルターＡにアルギニン・グルタミン酸塩１０ｗｔ％水溶液を粒子発生器（アトマイザー）を用いて３５ｍｇ添加して４８時間調和乾燥することにより別の試験用フィルター（アルギニン・グルタミン酸塩３．５ｍｇ添加）を用意した。
各々のフィルターを上記の単巻部と接続し、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量（ＦＡ）を測定した。その結果を表１に示す。表１から、ベースフィルターＡにアルギニンまたはアルギニン・グルタミン酸塩を添加したフィルターを用いたシガレットは、ベースフィルターＡを用いたシガレットに対して十分なホルムアルデヒド低減効果を示すことがわかる。

実施例２
ベースフィルターＡに可塑剤としてトリアセチン６ｗｔ％を添加して可塑化したベースフィルターＢを用意した。このベースフィルターＢは製品に用いられているものと同等である。また、ベースフィルターＢにアルギニン１０ｗｔ％水溶液を３５ｍｇ添加して４８時間調和乾燥することにより試験用フィルター（アルギニン３．５ｍｇ添加）を用意した。同様に、ベースフィルターＢにアルギニン・グルタミン酸塩１０ｗｔ％水溶液を３５ｍｇ添加して４８時間調和乾燥することにより別の試験用フィルター（アルギニン・グルタミン酸塩３．５ｍｇ添加）を用意した。
各々のフィルターを上記のシガレット部と接続し、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量（ＦＡ）を測定した。その結果を表２に示す。表２から、可塑剤が添加されているベースフィルターＢにアルギニンまたはアルギニン・グルタミン酸塩を添加したフィルターを用いたシガレットでも、十分なホルムアルデヒド低減効果を示すことがわかる。

実施例３
ベースフィルターＢに、アルギニン１０ｗｔ％水溶液、アルギニン２０ｗｔ％水溶液またはアルギニン３０ｗｔ％水溶液を３５ｍｇ添加して４８時間調和乾燥することにより、３種のフィルター（それぞれアルギニン３．５ｍｇ添加、アルギニン７．０ｍｇ添加、またはアルギニン１０．５ｍｇ添加）を用意した。
各々のフィルターを上記のシガレット部と接続し、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量（ＦＡ）を測定した。その結果を表３に示す。表３から、ベースフィルターＢに対して添加するアルギニンの量を増加していくと効果は上がるが、３．５ｍｇで十分効果があることがわかる。

実施例４
水の共存下でのアルギニンまたはアルギニン・グルタミン酸塩によるホルムアルデヒドの低減効果を評価するために以下のような測定を行った。
実施例１および実施例２に記載したように、ベースフィルターＡまたはベースフィルターＢに、アルギニン１０ｗｔ％水溶液またはアルギニン・グルタミン酸塩１０ｗｔ％水溶液を３５ｍｇ添加し、添加直後に上記と同様にして主流煙中のホルムアルデヒド量（ＦＡ）を測定した。いずれの場合も、アルギニンまたはアルギニン・グルタミン酸塩の添加量は３．５ｍｇである。その結果を表４に示す。表４と表１および表２との比較から、アルギニンまたはアルギニン・グルタミン酸塩と水とが共存していると、ホルムアルデヒドの低減効果が増大することがわかる。

実施例５
アルギニン２０ｗｔ％水溶液を、ミキシングドラムに入れたたばこ刻みに対してハンド噴霧器を用いて２０ｗｔ％スプレー添加した後、乾燥機にて８０℃で５分間乾燥した。その後、４８時間調和し、たばこ刻み６９０ｍｇで５９ｍｍの単巻部を作製した。巻紙には三島製紙（株）製の４Ｐ３５巻紙を用いた。アルギニン添加量は刻みに対して４ｗｔ％（２７．６ｍｇ）となる。フィルターを付けずに上記と同様にして単巻き出口での主流煙中のホルムアルデヒド量を測定した。比較に用いたベース刻みは、水のみをたばこ刻みに対して２０ｗｔ％スプレー添加したものである。ベース刻みについても上記と同様にして単巻き出口での主流煙中のホルムアルデヒド量を測定した。その結果を表５に示す。表５から、刻みにアルギニンを添加することによっても、主流煙中のホルムアルデヒドを大幅に低減できることがわかる。

実施例６
水の共存下で種々の塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩によるホルムアルデヒドの低減効果を評価するために実施例４と同様な測定を行った。
ベースフィルターＢに、表６に示す各種の塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩の水溶液を所定量添加し、添加直後に上記と同様にして主流煙中のホルムアルデヒド量（ＦＡ）を測定した。いずれの場合も、塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩の添加量は３．５ｍｇである。その結果を表６に示す。表６から、アルギニンに限らず、他の塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩によってもホルムアルデヒドの低減効果が得られることがわかる。

実施例７
界面活性剤の共存下で種々の塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩によるホルムアルデヒドの低減効果を評価するために実施例２と同様な測定を行った。
ベースフィルターＢに、表７に示すようにアルギニン単独の水溶液またはアルギニンと各種の界面活性剤との水溶液を所定量添加し、４８時間調和後に上記と同様にして主流煙中のホルムアルデヒド量（ＦＡ）および水分増加量（ΔＷ）を測定した。界面活性剤としては、イオン性界面活性剤であるソルビン酸カリウム、オレイン酸ナトリウムもしくはラウリン酸ナトリウム、または非イオン性界面活性剤であるショ糖ラウリン酸エステル、ショ糖ミリスチン酸エステル、ショ糖パルミチン酸エステルもしくはショ糖ステアリン酸エステルを用いた。その結果を表７に示す。表７から、塩基性アミノ酸と界面活性剤とを併用することにより、水の共存下でなくてもホルムアルデヒドの低減効果が得られることがわかる。この理由として、アルギニンと界面活性剤を含む水溶液を用いたことによりフィルターに対する水溶液のぬれ性が良好になり、アルギニンの分散性が向上したことが考えられる。

ショ糖ラウリン酸エステル：三菱化学フーズ（株）商品名Ｌ−１６９５
ショ糖ミリスチン酸エステル：三菱化学フーズ（株）商品名Ｍ−１６９５
ショ糖パルミチン酸エステル：三菱化学フーズ（株）商品名Ｐ−１６７０
ショ糖ステアリン酸エステル：三菱化学フーズ（株）商品名Ｓ−１６７０
グリセリン脂肪酸エステル（デカグリセリンモノラウレート）：理研ビタミン（株）商品名ポエムＪ−００２１
本発明に係るたばこ用フィルターは、図３に示すようなシガレットホルダーの形態で適用することもできる。このたばこ用フィルターは、円筒状シガレットホルダー本体４１の内部にフィルター３１を設けたものであり、このフィルター３１に塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩が含有される。シガレットホルダー本体４１は、吸口部４２に一体的に連設されている。このようなたばこ用フィルターを用いた場合にも、たばこ主流煙中のアルデヒド類を低減させることができる。
産業上の利用可能性
以上詳述したように本発明のたばこおよび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。
【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ットの断面図。
図３は本発明の他の実施例におけるたばこ用フィルターの断面図。

Claims (6)

1. リジン、リジン塩、ヒスチジン、ヒスチジン塩、オルニチン、オルニチン塩、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塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩を１本当り１〜２７．６ｍｇ含有することを特徴とするたばこ。
2. 塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩が、水溶液として添加されていることを特徴とする請求項１に記載のたばこ。
3. さらに、界面活性剤を含有することを特徴とする請求項１または２に記載のたばこ。
4. リジン、リジン塩、ヒスチジン、ヒスチジン塩、オルニチン、オルニチン塩、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塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩を１本当り１〜２７．６ｍｇ含有することを特徴とするたばこ用フィルター。
5. 塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸塩が、水溶液として添加されていることを特徴とする請求項４に記載のたばこ用フィルター。
6. さらに、界面活性剤を含有することを特徴とする請求項４または５に記載のたばこ用フィルター。

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