(57)【要約】本開示の態様は、タバコ特異的ニトロソアミン（ＴＳＮＡ）の電気化学的還元に関する。本明細書に記載のある特定の方法によると、１種またはそれより多くのＴＳＮＡおよびニコチンを含有するタバコ組成物が溶媒と接触して、タバコ混合物が形成される。一部の実施形態では、タバコ混合物は、アノードおよびカソードを含む電気化学デバイスに導入される。タバコ混合物は、一部の場合には、アノードの少なくとも一部分およびカソードの少なくとも一部分と物理的に接触している、初期電解質混合物の少なくとも一部を形成する。一部の例では、アノードとカソードとの間に電位が印加され、それによって、初期電解質混合物中の１種またはそれより多くのＴＳＮＡが還元され、還元電解質混合物が生成される。
2019518442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タバコ特異的ニトロソアミンを低減するための方法であって、
初期電解質混合物を、アノードおよびカソードと接触させるステップであって、前記初期電解質混合物が、ニコチン、前記タバコ特異的ニトロソアミン、溶解塩および少なくとも１種の溶媒を含む、ステップと
前記アノードと前記カソードとの間に電位を印加して還元電解質混合物を形成するステップであって、前記還元電解質混合物中の前記タバコ特異的ニトロソアミンの濃度が、前記初期電解質混合物中の前記タバコ特異的ニトロソアミンの濃度よりも低い、ステップと
を含む、方法。
【請求項２】
ニコチンおよび前記タバコ特異的ニトロソアミンを含むタバコ組成物を、少なくとも１種の溶媒と接触させてタバコ混合物を形成するステップであって、前記タバコ混合物が前記初期電解質混合物の少なくとも一部を形成する、ステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記タバコ特異的ニトロソアミンが、４−（メチルニトロソアミノ）−１−（３−ピリジル）−１−ブタノン（ＮＮＫ）またはＮ−ニトロソノルニコチン（ＮＮＮ）である、請求項１から２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
前記初期電解質混合物中の前記タバコ特異的ニトロソアミンの前記濃度が、約１０μｇ／Ｌ〜約０．５ｇ／Ｌの範囲である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記還元電解質混合物中の前記タバコ特異的ニトロソアミンの前記濃度が、約０．００１ｇ／Ｌまたはそれよりも低い、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記初期電解質混合物中の前記タバコ特異的ニトロソアミンの前記濃度と前記還元電解質混合物中の前記タバコ特異的ニトロソアミンの前記濃度との間の差が、少なくとも約０．００１ｇ／Ｌである、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記初期電解質混合物および前記還元電解質混合物が、約０．０１ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌの範囲のニコチン濃度を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記初期電解質混合物が、約２．０またはそれよりも低いｐＨを有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記初期電解質混合物および前記還元電解質温度が、約２０□〜約２５□の間の温度を有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記カソードが電気触媒およびカーボンナノチューブを含み、前記電気触媒が金属ポルフィリン錯体を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記金属ポルフィリン錯体が、ヘミン、鉄ポルフィリン、鉄（ＩＩ）（ポルフィリナト）（イミダゾール）、ヘムタンパク質、または前述のもののうち２種またはそれよりも多くの組合せを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記電位が、約−０．５Ｖ〜約−５Ｖの間の範囲である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記電位が、前記アノードと前記カソードとの間に約５分〜約１５分の間の期間にわたり印加される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１の方法によって形成される前記還元電解質混合物を含む、タバコ基材。
【請求項１５】
タバコ基材を含む喫煙用品であって、前記タバコ基材が、請求項１の方法によって形成される前記還元電解質混合物を含む、喫煙用品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１６年５月１０日に出願された米国仮特許出願第62/333,907号（発明の名称「Selective  Reduction  of  Tobacco  Specific  Nitrosamines  and  Related  Methods」）に対する優先権を米国特許法§１１９（ｅ）の下で主張し、この出願は全ての目的のために本明細書においてその全体が参照として援用される。
【０００２】
分野
本発明は、一般に、タバコ特異的ニトロソアミンを低減するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
世界で１０億人を超える人々が、紙巻きタバコ、葉巻、噛みタバコおよび嗅ぎタバコなどのタバコ製品を吸うか、または別の方法で使用している。これらのタバコ製品は、一般に、典型的にはタバコ葉の乾燥および／また加工の間に形成されるタバコ特異的ニトロソアミン（ＴＳＮＡ）を含有する。ＴＳＮＡは、口腔がん、肺がん、食道がんおよび膵臓がんを含む、動物およびヒトにおける様々ながんに関連しているため、タバコ製品中のＴＳＮＡを低減または除去することが望ましいと考えられる。
【０００４】
ＴＳＮＡレベルを低減するための、タバコ植物および／または収穫されたタバコ葉の様々な処理が提案されているが、提案された処理はしばしば重大な欠点を伴う。例えば、ＴＳＮＡを０．１Ｎ  ＫＯＨ溶液で抽出することが関与する、１つの提案された処理では、タバコに毒性化合物が導入される可能性がある。米国特許出願公開第２０１６／００２９６８９号に記載されている、ＴＳＮＡを低減するための別の方法には、タバコ材料を、液体または蒸気の存在下で１００℃よりも高い温度に加熱して、タバコ材料からＴＳＮＡの少なくとも一部分を放出させることが関与する。この方法により、タバコ材料中のＴＳＮＡの量を部分的に低減することが可能であり得るものの、この方法はやっかいなものであり、水溶性ニコチンの抽出およびタバコ材料中のそのレベルの望まない低減につながる可能性がある。さらに、気相中に蒸発したＴＳＮＡおよび他の毒性物質は環境破壊をもたらし、費用のかかる廃棄手段が必要となる可能性がある。
【０００５】
ニトロソアミンレベルを低減するための、提案された方法の一部は、ニコチンを含有するタバコ製品に特に適さない。例えば、米国特許第３，３１７，６０７号には、対応する二置換ヒドラジンを形成する金属および酸での処理による、ニトロソアミンの低減が開示されている。毒性金属の利用により、開示の方法は一般に消費者使用を意図される製品におけるニトロソアミンの低減に適さなくなるだけでなく、開示の方法は、ニコチンが金属との毒性が高い錯体を形成する可能性があり、そのようなニコチン−金属錯体は殺虫剤および殺菌剤として使用することができ、消費者向けタバコ製品には不適切であるため、ニコチン含有タバコ製品に特に適さない。
したがって、ＴＳＮＡを低減するための改善された方法が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１６／００２９６８９号明細書
【特許文献２】米国特許第３，３１７，６０７号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
要旨
本発明は、一般に、タバコ特異的ニトロソアミンを低減するための方法に関する。本発明の主題には、一部の場合には、相互関連製品、特定の問題への代替的解決法、ならびに／または１つもしくはそれよりも多くのシステムおよび／もしくは物品の複数の異なる使用が関与する。
【０００８】
一部の態様は、タバコ特異的ニトロソアミンを低減するための方法に関する。一部の実施形態では、本方法は、初期電解質混合物を、アノードおよびカソードと接触させるステップを含む。ある特定の実施形態では、初期電解質混合物は、ニコチン、タバコ特異的ニトロソアミン、溶解塩および少なくとも１種の溶媒を含む。一部の実施形態では、本方法は、アノードとカソードとの間に電位を印加して、還元電解質混合物を形成するステップを含む。ある特定の実施形態では、還元電解質混合物中のタバコ特異的ニトロソアミンの濃度は、初期電解質混合物中のタバコ特異的ニトロソアミンの濃度よりも低い。
【０００９】
本発明の他の利点および新規の特徴は、添付の図面と併せて考察した場合に、本発明の様々な非限定的実施形態の以下の詳細な説明から明らかになる。本明細書および参照により組み込まれる文書に、相反するおよび／または矛盾する開示が含まれる場合、本明細書が支配するものとする。
【００１０】
本発明の非限定的実施形態を、例として添付の図面を参照して記載するが、これらは、模式的であり、等倍で描くことを意図されない。図面において、図示される各同一またはほぼ同一の構成要素は、典型的には、単一の数字で表される。明瞭性のために、当業者が本発明を理解するのを可能にするために図示が必要でなければ、図面毎にあらゆる構成要素が標識されるとは限らず、本発明の各実施形態のあらゆる構成要素が示されるとも限らない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、一部の実施形態に従う、酸性および塩基性溶液中でのＮ−ニトロソアミンの電気化学的還元の略図を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、一部の実施形態に従う、アノード、カソードおよび初期電解質混合物を含む例示的な電気化学デバイスの模式図を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、一部の実施形態に従う、アノードとカソードとの間への電位の印加後の例示的な電気化学デバイスの模式図を示す。
【図３】図３は、一部の実施形態に従う、スキャン速度１０ｍＶ、ｐＨ１．０および２５℃での、ニコチンおよびＮＮＫの例示的なサイクリックボルタンメトリー結果を示す。
【図４】図４は、一部の実施形態に従う、還元電位−１．５Ｖ、ｐＨ１．０および２５℃での、ＮＮＫおよびニコチンの例示的なクロノアンペロメトリー結果を示す。
【図５】図５は、一部の実施形態に従う、ＮＮＫの例示的なエレクトロスプレーイオン化質量スペクトルを示す。
【図６】図６は、一部の実施形態に従う、ＮＮＫのヒドラジンへの電気還元の略図を示す。
【図７】図７は、一部の実施形態に従う、ニコチンの例示的なエレクトロスプレーイオン化質量スペクトルを示す。
【図８】図８は、一部の実施形態に従う、ＮＮＫおよびニコチン混合物のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦスペクトルを示す。
【図９】図９は、一部の実施形態に従う、ＮＮＮおよび電気化学的還元後のその生成物のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦスペクトルを示す。
【図１０】図１０は、一部の実施形態に従う、ＮＮＮの電気還元の略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
詳細な説明
本開示の態様は、タバコ特異的ニトロソアミン（ＴＳＮＡ）の電気化学的還元に関する。本明細書に記載のある特定の方法によると、１種またはそれよりも多くのＴＳＮＡおよびニコチンを含有するタバコ組成物が溶媒と接触して、タバコ混合物が形成される。一部の実施形態では、タバコ混合物は、アノードおよびカソードを含む電気化学デバイスに導入される。タバコ混合物は、一部の場合には、アノードの少なくとも一部分およびカソードの少なくとも一部分と物理的に接触している、初期電解質混合物の少なくとも一部を形成し得る。一部の例では、アノードとカソードとの間に電位が印加され、それによって、初期電解質混合物中の１種またはそれよりも多くのＴＳＮＡが還元され、還元電解質混合物が生成される。ある特定の場合には、アノードとカソードとの間への電位の印加により、タバコ混合物（例えば、ニコチン）の非ＴＳＮＡ構成成分の電気化学的還元または任意の他の化学反応は引き起こされない。
【００１３】
タバコ植物および収穫されたタバコ葉は、一般に、ＴＳＮＡを含有しないが、１種またはそれよりも多くのＴＳＮＡが、典型的には、タバコの乾燥および／または加工の間に（例えば、ニトロソ化反応を通して）形成される。結果として、ＴＳＮＡは、タバコ含有喫煙用品（例えば、紙巻きタバコ、葉巻、シガリロ）および他のタバコ含有製品（例えば、噛みタバコ、嗅ぎタバコ）中にしばしば存在する。加えて、ＴＳＮＡは、タバコ含有喫煙用品に火がつけられ、燃焼されたときに生成される煙（例えば、主流煙、副流煙）中にしばしば存在する。
【００１４】
少なくとも一部のＴＳＮＡは、動物およびヒトにおけるがん（例えば、口腔がん、肺がん、食道がんおよび膵臓がん）に関連している。特定の理論に縛られることを望むことなく、ＴＳＮＡは、内因性および外因性化学作用の代謝に関与する、シトクロムＰ４５０のヘム活性部位と相互作用する（したがって、これを乱す）ことによって、生体損傷を引き起こし得る。実例として、ＴＳＮＡのニトロソアミン官能基は、シトクロムＰ４５０分子のヘム活性部位において鉄原子と配位し得る。
【００１５】
ＴＳＮＡは発がん性であるため、タバコ製品、例えば、タバコ含有喫煙用品中のＴＳＮＡのレベルを低減することが望ましいと考えられる。本発明者らは、驚くべきことに、ＴＳＮＡを、電気化学的還元（電気還元とも称する）を通して低減することができることを見出した。これまで、ウラン、ニトライト、一酸化窒素、過酸化水素、二酸化炭素および酸素を含む、ある特定の化合物の電気化学的還元を、金属大環状化合物（例えば、コバルトポルフィリン、鉄ポルフィリン）によって触媒することができることは公知であったが、ＴＳＮＡを電気化学的還元によって低減することができることは知られていなかった。特定の理論に縛られることを望むことなく、酸性溶液中のプロトン化ＴＳＮＡは、図１に示されるように４電子反応で（例えば、ヒドラジンに）還元され得る。図１においてやはり示されるように、塩基性溶液中の非プロトン化ＴＳＮＡは２電子反応で（例えば、アミンに）還元され得る。
【００１６】
一部の場合には、電気化学的還元を通してＴＳＮＡを低減する方法には、ある特定の利点が伴う。例えば、本明細書に記載のある特定の方法は、タバコ混合物中の１種またはそれよりも多くのＴＳＮＡを選択的に低減し得、タバコ混合物の１種またはそれよりも多くの非ＴＳＮＡ構成成分（例えば、ニコチン）を低減しない（またはそうでなければ、その化学組成を変化させない）ことがある。一部の場合には、本明細書に記載のある特定の方法は、有利なことに、加熱を必要とせず、周囲温度および／または圧力で行われ得る。加えて、一部の場合には、本明細書に記載のある特定の方法は、消費者向けタバコ製品に適さないと考えられる毒性金属の非存在下で行われる。ある特定の実施形態では、ＴＳＮＡの電気化学的還元は、有機金属錯体（例えば、金属ポルフィリン錯体、金属フタロシアニン錯体）によって代わりに触媒される。ある例示的な非限定例では、ＴＳＮＡの電気化学的還元は、生物材料から抽出することができるフェリプロトポルフィリンＩＸクロリド（「ヘミン」とも称する）によって触媒される。ある特定の金属電気触媒とは異なり、ヘミンはヒトに対して非毒性であり、安価で、容易に入手できる。
【００１７】
本明細書に記載のある特定の方法は、タバコ組成物を準備するステップを含む。本明細書で使用される場合、「タバコ組成物」という用語は、任意の未加工のまたは処理された（例えば、燃焼された）タバコ含有材料を含み得、タバコ抽出物（これらに限定されないが、分画タバコ抽出物、ろ過タバコ抽出物およびタバコ抽出物の蒸留物または凝縮物を含む）、刻みタバコ、タバコカットフィラー、膨張タバコまたは均質化タバコが挙げられ得る。タバコ組成物は、固体、液体、水溶液、非水溶液、懸濁液、スラリーまたはゲルであり得る。ある特定の実施形態では、タバコ組成物は、室温〜約３７℃および約３７℃〜約２００℃の範囲のゾルゲル遷移温度を有する熱可逆性ゲルである。一部の例では、タバコ組成物はニコチンを含む。一部の例では、タバコ組成物はＴＳＮＡを含む。
【００１８】
「タバコ」という用語には、Ｎｉｃｏｔｉａｎａ種植物、またはＮｉｃｏｔｉａｎａ種植物の葉、茎、軸、花、根、種もしくは任意の他の部分の任意の構成成分もしくは亜成分を含む、Ｎｉｃｏｔｉａｎａ種植物の１種もしくはそれよりも多くの構成成分が含まれる。「Ｎｉｃｏｔｉａｎａ種」という用語は、本明細書において、タバコブレンドを形成するＮｉｃｏｔｉａｎａ属の単一の種およびＮｉｃｏｔｉａｎａ属の２種またはそれよりも多くの種の両方を示すために使用される。
【００１９】
一部の実施形態では、本方法は、タバコ組成物を少なくとも１種の溶媒と接触させてタバコ混合物を形成するステップを含む。溶媒は、タバコ組成物の少なくとも一部分を少なくとも部分的に溶解および／または懸濁することが可能な任意の液体であり得る。ある特定の実施形態では、溶媒は水性溶媒である。一部の例では、例えば、溶媒は、Ｈ２Ｏおよび／またはＤ２Ｏを含む。ある特定の実施形態では、溶媒は有機溶媒である。好適な有機溶媒の非限定例としては、アルコール（これらに限定されないが、メタノール、エタノールおよびイソプロパノールを含む）、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル、石油エーテル、クロロホルム、塩化メチレン、トルエンまたはこれらの組合せが挙げられる。ある特定の例では、タバコ組成物および少なくとも１種の溶媒から形成されるタバコ混合物は、溶液である。ある特定の例では、タバコ混合物は懸濁液である。
【００２０】
ある特定の実施形態によると、タバコ混合物はニトロソアミンを含む。ニトロソアミンは、一般に、アミンに結合したニトロソ基（すなわち、ＮＯ基）を含む化学化合物を指す。一部の実施形態では、タバコ混合物はタバコ特異的ニトロソアミン（ＴＳＮＡ）を含む。ＴＳＮＡの非限定例としては、４−（メチルニトロソアミノ）−１−（３−ピリジル）−１−ブタノン（ＮＮＫ）、Ｎ−ニトロソノルニコチン（ＮＮＮ）、Ｎ’−ニトロソアナタビン（ＮＡＴ）およびＮ−ニトロソアナバシン（ＮＡＢ）が挙げられる。
【００２１】
一部の実施形態では、タバコ混合物は、少なくとも約１０μｇ／Ｌ、少なくとも約５０μｇ／Ｌ、少なくとも約１００μｇ／Ｌ、少なくとも約５００μｇ／Ｌ、少なくとも約１ｍｇ／Ｌ、少なくとも約５ｍｇ／Ｌ、少なくとも約１０ｍｇ／Ｌ、少なくとも約５０ｍｇ／Ｌ、少なくとも約０．１ｇ／Ｌ、少なくとも約０．２ｇ／Ｌ、少なくとも約０．３ｇ／Ｌ、少なくとも約０．４ｇ／Ｌ、少なくとも約０．５ｇ／Ｌ、少なくとも約０．６ｇ／Ｌ、少なくとも約０．７ｇ／Ｌ、少なくとも約０．８ｇ／Ｌ、少なくとも約０．９ｇ／Ｌ、少なくとも約１ｇ／Ｌ、少なくとも約１．１ｇ／Ｌ、少なくとも約１．２ｇ／Ｌ、少なくとも約１．３ｇ／Ｌ、少なくとも約１．４ｇ／Ｌ、少なくとも約１．５ｇ／Ｌ、少なくとも約１．６ｇ／Ｌ、少なくとも約１．７ｇ／Ｌ、少なくとも約１．８ｇ／Ｌ、少なくとも約１．９ｇ／Ｌ、または少なくとも約２．０ｇ／ＬのＴＳＮＡの濃度を有する。一部の実施形態では、タバコ混合物は、約１０μｇ／Ｌ〜約１００μｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約５００μｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約１ｍｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約５ｍｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約１０ｍｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約５０ｍｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約０．５ｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約１．０ｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約１．５ｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約２．０ｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約５００μｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約１ｍｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約５ｍｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約１０ｍｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約５０ｍｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約０．５ｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約１．０ｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約１．５ｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約２．０ｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約５ｍｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約１０ｍｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約５０ｍｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約０．５ｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約１．０ｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約１．５ｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約２．０ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約０．５ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約１．０ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約１．５ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約２．０ｇ／Ｌ、約０．２ｇ／Ｌ〜約１．０ｇ／Ｌ、約０．２ｇ／Ｌ〜約１．５ｇ／Ｌ、約０．２ｇ／Ｌ〜約２．０ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約１．０ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約１．５ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約２．０ｇ／Ｌ、約１．０ｇ／Ｌ〜約２．０ｇ／Ｌ、または約１．５ｇ／Ｌ〜約２．０ｇ／Ｌの範囲のＴＳＮＡの濃度を有する。ＴＳＮＡ濃度は、当技術分野で公知の任意の方法に従って測定され得る。タバコ混合物中のＴＳＮＡの濃度を測定する例示的な方法は、液体クロマトグラフィー質量分析（ＬＣ−ＭＳ）である。
【００２２】
一部の実施形態では、タバコ混合物はニコチンを含む。一部の場合には、タバコ混合物は、少なくとも約０．０１ｇ／Ｌ、少なくとも約０．０２ｇ／Ｌ、少なくとも約０．０５ｇ／Ｌ、少なくとも約０．１ｇ／Ｌ、少なくとも約０．２ｇ／Ｌ、少なくとも約０．３ｇ／Ｌ、少なくとも約０．４ｇ／Ｌ、少なくとも約０．５ｇ／Ｌ、少なくとも約０．６ｇ／Ｌ、少なくとも約０．７ｇ／Ｌ、少なくとも約０．８ｇ／Ｌ、少なくとも約０．９ｇ／Ｌ、少なくとも約１ｇ／Ｌ、少なくとも約１．５ｇ／Ｌ、少なくとも約２ｇ／Ｌ、少なくとも約３ｇ／Ｌ、少なくとも約４ｇ／Ｌ、少なくとも約５ｇ／Ｌ、少なくとも約６ｇ／Ｌ、少なくとも約７ｇ／Ｌ、少なくとも約８ｇ／Ｌ、少なくとも約９ｇ／Ｌ、少なくとも約１０ｇ／Ｌ、少なくとも約２０ｇ／Ｌ、少なくとも約５０ｇ／Ｌ、または少なくとも約１００ｇ／Ｌのニコチン濃度を有する。ある特定の実施形態では、タバコ混合物は、約０．０１ｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約０．５ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約１ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約５ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約１０ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約０．５ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約１ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約５ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約１０ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約１ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約５ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約１０ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約１ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約５ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約１０ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、約１ｇ／Ｌ〜約５ｇ／Ｌ、約１ｇ／Ｌ〜約１０ｇ／Ｌ、約１ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約１ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、約５ｇ／Ｌ〜約１０ｇ／Ｌ、約５ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約５ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、約１０ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約１０ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、または約５０ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌの範囲のニコチン濃度を有する。ニコチン濃度は、当技術分野で公知の任意の方法に従って測定され得る。タバコ混合物中のニコチン濃度を測定する例示的な方法は、液体クロマトグラフィー質量分析（ＬＣ−ＭＳ）である。
【００２３】
一部の実施形態では、本方法は、初期電解質混合物を、アノードおよびカソードと接触させるステップを含む。一部の例では、アノードおよびカソードは、電気化学デバイスの部分を形成する。本明細書で使用される場合、電気化学デバイスは、２つまたはそれよりも多くの電極（例えば、アノードおよびカソード）にわたって電位を印加して、電極において１またはそれよりも多くの化学反応を誘導するように構成されたデバイスを指す。例示的な電気化学デバイスの模式図を、図２Ａ〜２Ｂに示す。図２Ａにおいて、電気化学デバイス２００は、カソード２１０およびアノード２２０を含む。一部の実施形態では、カソード２１０は、直流電源２３０に（例えば、直流電源２３０の負極に）電気接続されており、アノード２２０は、直流電源２３０に（例えば、直流電源２３０の正極に）電気接続されている。加えて、電気化学デバイス２００は、初期電解質混合物２５０を含有する容器２４０をさらに含む。一部の実施形態では、タバコ組成物を少なくとも１種の溶媒と接触させることによって形成されるタバコ混合物は、初期電解質混合物２５０の少なくとも一部を形成する。ある特定の場合には、初期電解質混合物２５０は、ＴＳＮＡの分子２６０を含む。ある特定の場合には、初期電解質混合物２５０は、ニコチンの分子２７０をさらに含む。初期電解質混合物２５０は、溶解塩（図１Ａには示していない）も含み得る。溶解塩は、カチオン（例えば、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋）およびアニオン（例えば、Ｃｌ−、ＣｌＯ４−、ＯＨ−、ＣＯ３２−、ＨＣＯ３−）を含み得る。一部の実施形態では、カソード２１０の少なくとも一部分およびアノード２２０の少なくとも一部分は、初期電解質混合物２５０に浸漬される（例えば、それと物理接触する）。
【００２４】
操作中、アノードとカソードとの間に電位が印加されて、還元電解質混合物が形成され得る。電位がアノード２２０とカソード２１０との間に印加されて還元電解質混合物２８０が生成された後の、例示的な電気化学デバイス２００の模式図を図２Ｂに示す。図２Ｂに示されるように、初期電解質混合物２５０のＴＳＮＡの分子２６０は、還元種（例えば、アミン、ヒドラジン）の分子２９０に還元されている。したがって、一部の実施形態では、還元電解質混合物２８０中のＴＳＮＡの濃度は、初期電解質混合物２５０中のＴＳＮＡの濃度よりも低い。しかし、初期電解質混合物２５０の他の構成成分は還元されないことがある。例えば、還元電解質混合物２８０はニコチン分子２７０を含み得る。図２Ｂに示されるように、初期電解質混合物２５０のニコチン分子２７０は、アノード２２０とカソード２１０との間への電位の印加を通して還元種に還元されなかった。
【００２５】
一部の実施形態では、カソード（例えば、図２Ａのカソード２１０）は電気触媒を含む。本明細書で使用される場合、「カソード」という用語は、電位の印加の間に還元が起こる電極を指す。「触媒」は、一般に、（例えば、低い活性化エネルギーの反応経路をもたらすことによって）化学反応を開始および／または促進する物質を指す。「電気触媒」は、一般に、電気化学反応を開始および／または促進する触媒を指す。ある特定の場合には、例えば、電気触媒は電気化学的還元を触媒する。「電気化学的還元」または「電気還元」という用語は、一般に、電気エネルギーを使用する、化学種のより還元された化学種への変換を指す。
【００２６】
カソードの電気触媒は、１種またはそれよりも多くのＴＳＮＡの（例えば、１種もしくはそれよりも多くのアミンおよび／または１種もしくはそれよりも多くのヒドラジンへの）電気化学的還元を触媒することが可能な任意の材料であり得る。一部の実施形態では、電気触媒は有機金属錯体を含む。有機金属錯体は、一般に、少なくとも１つの有機基（例えば、少なくとも１個の炭素原子を含む基）に結合した（例えば、共有結合した）少なくとも１個の金属原子を含む分子を指す。好適な金属の非限定例としては、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、チタンおよびクロムが挙げられる。好適な有機基の非限定例としては、ポルフィリン基およびフタロシアニン基が挙げられる。ある特定の実施形態では、有機金属錯体は、金属ポルフィリン錯体、金属フタロシアニン錯体、または金属ポルフィリン錯体および金属フタロシアニン錯体の両方を含む。好適な金属ポルフィリン錯体の例としては、これらに限定されないが、フェリプロトポルフィリンＩＸクロリド（ヘミンとも称する）、鉄ポルフィリン、鉄（ＩＩ）（ポルフィリナト）（イミダゾール）、ヘムタンパク質（例えば、ヘモグロビン、ミオグロビン）、鉄ポルフィリン二量体（例えば、鉄テトラフェニルポルフィリン二量体）、または前述のもののうち２種もしくはそれよりも多くの組合せが挙げられる。好適な金属フタロシアニン錯体の例としては、これらに限定されないが、鉄フタロシアニン錯体が挙げられる。ある特定の例では、電気触媒は鉄含有金属酵素を含む。鉄含有金属酵素の非限定例は、一酸化炭素デヒドロゲナーゼ（ＣＯＤＨ）である。一部の実施形態では、カソードの電気触媒は、任意の貴金属触媒（例えば、金、白金、銀）を実質的に含まない。
【００２７】
本明細書に記載のある特定の電気触媒には、ある特定の利点が伴い得る。ある特定の実施形態では、例えば、電気触媒により、１種またはそれよりも多くのＴＳＮＡが（例えば、１種もしくはそれよりも多くのアミンおよび／または１種もしくはそれよりも多くのヒドラジンに）選択的に還元され得る。一部の場合には、電気触媒により、タバコ混合物および／または初期電解質混合物中に存在し得る１種またはそれよりも多くの非ＴＳＮＡ構成成分が還元されないことがある。ある特定の実施形態では、例えば、電気触媒により、ニコチンが還元されないことがある。特定の理論によって縛られることを望むことなく、ニコチンは、ニトロソ基を含むＴＳＮＡとは異なり、本明細書に記載の電気触媒によって還元され得る化学部分を欠き得る。例えば、ニコチンは、ヘミンと相互作用可能な化学部分を含まないことがある。一部の場合には、本明細書に記載のある特定の電気触媒には、追加の利点が伴い得る。例えば、貴金属触媒とは異なり、本明細書に記載のある特定の電気触媒は、比較的低い費用で容易に入手され得る。加えて、一部の場合には、本明細書に記載のある特定の電気触媒は、消費者向けタバコ製品での使用に適さない毒性金属を含まない。
【００２８】
一部の実施形態では、カソードの電気触媒は、支持体上に配置される（例えば、固定される）。一部の実施形態では、支持体は電気伝導性である。支持体は、ある特定の例では、炭素質材料（例えば、炭素を含む材料）を含む。一部の実施形態では、炭素質材料中の炭素の重量パーセントは、少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、または少なくとも約９９％である。好適な炭素質材料の非限定例としては、カーボンナノチューブ、グラファイト、グラフェンオキシドおよびカーボンフォームが挙げられる。ある特定の実施形態では、炭素質材料はカーボンナノチューブを含む。カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）であってもよく、多層カーボンナノチューブ（ＭＷＮＴ）であってもよい。ある特定の例では、カーボンナノチューブ（例えば、ＳＷＮＴ、ＭＷＮＴ）は、１つまたはそれよりも多くの官能基で官能化されている。好適な官能基の例としては、これらに限定されないが、非置換または置換のアミノ基、アルキル基、アシル基、アリール基、アラルキル基、アミノアルキル基、チオール基およびヒドロキシ基が挙げられる。一部の場合には、アルキル、アシル、アリール、アラルキルおよびアミノアルキル基の炭素原子の数は、約１〜１０個、約１〜２０個、または約１〜３０個の範囲である。ある特定の実施形態では、カーボンナノチューブはアミノ官能化カーボンナノチューブ（例えば、アミノ官能化ＳＷＮＴ、アミノ官能化ＭＷＮＴ）である。
【００２９】
カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）は、任意の好適な大きさであり得る。ある特定の実施形態では、カソードのカーボンナノチューブは、少なくとも約１ｎｍ、少なくとも約２ｎｍ、少なくとも約５ｎｍ、少なくとも約１０ｎｍ、少なくとも約１５ｎｍ、少なくとも約２０ｎｍ、少なくとも約５０ｎｍ、または少なくとも約１００ｎｍの平均外径を有する。一部の実施形態では、カーボンナノチューブは、約１００ｎｍもしくはそれ未満、約５０ｎｍもしくはそれ未満、約２０ｎｍもしくはそれ未満、約１５ｎｍもしくはそれ未満、約１０ｎｍもしくはそれ未満、約５ｎｍもしくはそれ未満、約２ｎｍもしくはそれ未満、または約１ｎｍもしくはそれ未満の平均外径を有する。ある特定の実施形態では、カーボンナノチューブは、約１ｎｍ〜約５ｎｍ、約１ｎｍ〜約１０ｎｍ、約１ｎｍ〜約２０ｎｍ、約１ｎｍ〜約５０ｎｍ、約１ｎｍ〜約１００ｎｍ、約５ｎｍ〜約１０ｎｍ、約５ｎｍ〜約２０ｎｍ、約５ｎｍ〜約５０ｎｍ、約５ｎｍ〜約１００ｎｍ、約１０ｎｍ〜約２０ｎｍ、約１０ｎｍ〜約５０ｎｍ、約１０ｎｍ〜約１００ｎｍ、約２０ｎｍ〜約５０ｎｍ、約２０ｎｍ〜約１００ｎｍ、または約５０ｎｍ〜約１００ｎｍの間の範囲の平均外径を有する。ＣＮＴの平均外径は、当技術分野で公知の任意の方法に従って測定され得る。ＣＮＴの平均外径を測定する例示的な方法は、走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）である。
【００３０】
一部の実施形態では、カソードのカーボンナノチューブは、少なくとも約１００ｎｍ、少なくとも約２００ｎｍ、少なくとも約５００ｎｍ、少なくとも約１μｍ、少なくとも約２μｍ、少なくとも約５μｍ、または少なくとも約１０μｍの平均長さを有する。一部の実施形態では、カーボンナノチューブは、約１０μｍもしくはそれ未満、約５μｍもしくはそれ未満、約２μｍもしくはそれ未満、約１μｍもしくはそれ未満、約５００ｎｍもしくはそれ未満、約２００ｎｍもしくはそれ未満、または約１００ｎｍもしくはそれ未満の平均長さを有する。一部の実施形態では、カーボンナノチューブは、約１００ｎｍ〜約５００ｎｍ、約１００ｎｍ〜約１μｍ、約１００ｎｍ〜約５μｍ、約１００ｎｍ〜約１０μｍ、約５００ｎｍ〜約１μｍ、約５００ｎｍ〜約５μｍ、約５００ｎｍ〜約１０μｍ、約１μｍ〜約５μｍ、約１μｍ〜約１０μｍ、または約５μｍ〜約１０μｍの範囲の平均長さを有する。ＣＮＴの平均長さは、当技術分野で公知の任意の方法に従って測定され得る。ＣＮＴの平均長さを測定する例示的な方法は、走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）である。
【００３１】
電気触媒は、当技術分野で公知の任意の方法に従って、支持体に結合され得る。ある特定の実施形態では、電気触媒は、１つまたはそれよりも多くの共有結合を通して支持体に結合される。ある特定の実施形態では、電気触媒は、１つまたはそれよりも多くの非共有結合相互作用を通して支持体に結合される。好適な非共有結合相互作用の非限定例としては、物理吸着、電荷相互作用、親和性相互作用、疎水性相互作用、水素結合相互作用、ファンデルワールス相互作用、双極子−双極子相互作用およびこれらの組合せが挙げられる。
【００３２】
一部の場合には、電気触媒の支持体への結合は、１種またはそれよりも多くのリンカーによって媒介され得る。一部の実施形態では、リンカーは、２つまたはそれよりも多くの官能基を含む。リンカーは、ホモ官能性リンカー（例えば、１種の官能基を含むリンカー）であってもよく、ヘテロ官能性リンカー（例えば、２種またはそれよりも多くの官能基を含むリンカー）であってもよい。好適なリンカーの非限定例としては、カルボジイミド、マレイミド、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、イソチオシアネート、イミドエステル、ハロアセチル、ピリジルジスルフィドおよびジアジリンが挙げられる。ある特定の例では、１種またはそれよりも多くのリンカーは、電気触媒の少なくとも１個の原子と支持体の少なくとも１個の原子との間の共有結合または非共有結合相互作用の形成を促進する。実例として、カルボジイミドリンカーにより、ヘミン電気触媒のカルボン酸基とアミノ官能化ＣＮＴのアミノ基との間のアミド結合の形成を促進することができる。ある特定の例では、１種またはそれよりも多くのリンカーは、電気触媒および支持体の両方と、共有結合的にまたは非共有結合的に会合し得る。ある特定の実施形態では、例えば、電気触媒の少なくとも１個の原子がリンカーと共有結合的にまたは非共有結合的に会合し、同じリンカーが支持体の少なくとも１個の原子と共有結合的にまたは非共有結合的に会合する。
【００３３】
一部の実施形態では、電気化学デバイスはアノード（例えば、図２Ａのアノード２２０）を含む。本明細書で使用される場合、「アノード」という用語は、電位の印加の間に酸化が起こる電極を指す。アノードに好適な材料の非限定例としては、銀、銅、アルミニウム、白金、チタン、グラファイトおよびカーボンナノチューブが挙げられる。
【００３４】
一部の実施形態では、電気化学デバイスは初期電解質混合物をさらに含む。ある特定の実施形態では、初期電解質混合物は溶解塩（例えば、構成成分のカチオンおよびアニオンがもはやイオン結合しない程度まで可溶化されている塩）である。一部の場合には、溶解塩は、カチオン、例えば、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋またはＭｇ２＋を含む。一部の場合には、溶解塩は、アニオン、例えば、Ｃｌ−、ＣｌＯ４−、ＯＨ−、ＣＯ３２−、またはＨＣＯ３−を含む。好適な溶解塩の非限定例としては、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＬｉＣｌＯ４、ＮａＣｌＯ４、ＫＣｌＯ４、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、Ｌｉ２ＣＯ３、ＮａＨＣＯ３、ＫＨＣＯ３、ＬｉＨＣＯ３、Ｎａ２ＳＯ４、またはこれらの組合せが挙げられる。
【００３５】
一部の実施形態では、初期電解質混合物中の溶解塩の濃度は、少なくとも約１０ｍＭ、少なくとも約２０ｍＭ、少なくとも約５０ｍＭ、少なくとも約１００ｍＭ、少なくとも約２００ｍＭ、少なくとも約５００ｍＭ、少なくとも約１０００ｍＭである。一部の実施形態では、初期電解質混合物中の溶解塩の濃度は、約１０００ｍＭもしくはそれ未満、約５００ｍＭもしくはそれ未満、約２００ｍＭもしくはそれ未満、約１００ｍＭもしくはそれ未満、約５０ｍＭもしくはそれ未満、約２０ｍＭもしくはそれ未満、または約１０ｍＭもしくはそれ未満である。一部の実施形態では、初期電解質混合物中の溶解塩の濃度は、約１０ｍＭ〜約５０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約１００ｍＭ、約１０ｍＭ〜約２００ｍＭ、約１０ｍＭ〜約５００ｍＭ、約１０ｍＭ〜約１０００ｍＭ、約５０ｍＭ〜約１００ｍＭ、約５０ｍＭ〜約２００ｍＭ、約５０ｍＭ〜約５００ｍＭ、約５０ｍＭ〜約１０００ｍＭ、約１００ｍＭ〜約２００ｍＭ、約１００ｍＭ〜約５００ｍＭ、約１００ｍＭ〜約１０００ｍＭ、約２００ｍＭ〜約５００ｍＭ、約２００ｍＭ〜約１０００ｍＭ、または約５００ｍＭ〜約１０００ｍＭの範囲である。
【００３６】
ある特定の実施形態では、タバコ組成物と少なくとも１種の溶媒とを接触させることによって形成されるタバコ混合物は、初期電解質混合物の少なくとも一部を形成する。したがって、一部の場合には、初期電解質混合物は１種またはそれよりも多くのＴＳＮＡを含む。一部の実施形態では、初期電解質混合物は、少なくとも約１０μｇ／Ｌ、少なくとも約５０μｇ／Ｌ、少なくとも約１００μｇ／Ｌ、少なくとも約５００μｇ／Ｌ、少なくとも約１ｍｇ／Ｌ、少なくとも約５ｍｇ／Ｌ、少なくとも約１０ｍｇ／Ｌ、少なくとも約５０ｍｇ／Ｌ、少なくとも約０．１ｇ／Ｌ、少なくとも約０．２ｇ／Ｌ、少なくとも約０．３ｇ／Ｌ、少なくとも約０．４ｇ／Ｌ、少なくとも約０．５ｇ／Ｌ、少なくとも約０．６ｇ／Ｌ、少なくとも約０．７ｇ／Ｌ、少なくとも約０．８ｇ／Ｌ、少なくとも約０．９ｇ／Ｌ、少なくとも約１ｇ／Ｌ、少なくとも約１．１ｇ／Ｌ、少なくとも約１．２ｇ／Ｌ、少なくとも約１．３ｇ／Ｌ、少なくとも約１．４ｇ／Ｌ、少なくとも約１．５ｇ／Ｌ、少なくとも約１．６ｇ／Ｌ、少なくとも約１．７ｇ／Ｌ、少なくとも約１．８ｇ／Ｌ、少なくとも約１．９ｇ／Ｌ、または少なくとも約２．０ｇ／ＬのＴＳＮＡの濃度を有する。一部の実施形態では、初期電解質混合物は、約１０μｇ／Ｌ〜約１００μｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約５００μｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約１ｍｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約５ｍｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約１０ｍｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約５０ｍｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約０．５ｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約１．０ｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約１．５ｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約２．０ｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約５００μｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約１ｍｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約５ｍｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約１０ｍｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約５０ｍｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約０．５ｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約１．０ｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約１．５ｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約２．０ｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約５ｍｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約１０ｍｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約５０ｍｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約０．５ｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約１．０ｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約１．５ｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約２．０ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約０．５ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約１．０ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約１．５ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約２．０ｇ／Ｌ、約０．２ｇ／Ｌ〜約１．０ｇ／Ｌ、約０．２ｇ／Ｌ〜約１．５ｇ／Ｌ、約０．２ｇ／Ｌ〜約２．０ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約１．０ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約１．５ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約２．０ｇ／Ｌ、約１．０ｇ／Ｌ〜約２．０ｇ／Ｌ、または約１．５ｇ／Ｌ〜約２．０ｇ／Ｌの範囲のＴＳＮＡの濃度を有する。
【００３７】
一部の実施形態では、ＴＳＮＡに対応するピークが、初期電解質混合物のエレクトロスプレーイオン化質量スペクトル（ＥＳＩ−ＭＳ）またはマトリクス支援レーザー脱離／イオン化飛行時間（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）スペクトルに現れる。例えば、ある特定の例では、初期電解質混合物のＥＳＩ−ＭＳおよび／またはＭＡＬＤＩ−ＴＯＦスペクトルは、約２０８ａｍｕのｍ／ｚにおいて、ＮＮＫイオンに対応するピークを含有する。一部の実施形態では、初期電解質混合物のＥＳＩ−ＭＳおよび／またはＭＡＬＤＩ−ＴＯＦスペクトルは、約１７８ａｍｕのｍ／ｚにおいて、ＮＮＮイオンに対応するピークを含有する。
【００３８】
一部の実施形態では、初期電解質混合物はニコチンをさらに含む。一部の場合には、初期電解質混合物は、少なくとも約０．０１ｇ／Ｌ、少なくとも約０．０２ｇ／Ｌ、少なくとも約０．０５ｇ／Ｌ、少なくとも約０．１ｇ／Ｌ、少なくとも約０．２ｇ／Ｌ、少なくとも約０．３ｇ／Ｌ、少なくとも約０．４ｇ／Ｌ、少なくとも約０．５ｇ／Ｌ、少なくとも約０．６ｇ／Ｌ、少なくとも約０．７ｇ／Ｌ、少なくとも約０．８ｇ／Ｌ、少なくとも約０．９ｇ／Ｌ、少なくとも約１ｇ／Ｌ、少なくとも約１．５ｇ／Ｌ、少なくとも約２ｇ／Ｌ、少なくとも約３ｇ／Ｌ、少なくとも約４ｇ／Ｌ、少なくとも約５ｇ／Ｌ、少なくとも約６ｇ／Ｌ、少なくとも約７ｇ／Ｌ、少なくとも約８ｇ／Ｌ、少なくとも約９ｇ／Ｌ、少なくとも約１０ｇ／Ｌ、少なくとも約２０ｇ／Ｌ、少なくとも約５０ｇ／Ｌ、または少なくとも約１００ｇ／Ｌのニコチン濃度を有する。ある特定の実施形態では、初期電解質混合物は、約０．０１ｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約０．５ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約１ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約５ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約１０ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約０．５ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約１ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約５ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約１０ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約１ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約５ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約１０ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約１ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約５ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約１０ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、約１ｇ／Ｌ〜約５ｇ／Ｌ、約１ｇ／Ｌ〜約１０ｇ／Ｌ、約１ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約１ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、約５ｇ／Ｌ〜約１０ｇ／Ｌ、約５ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約５ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、約１０ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約１０ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、または約５０ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌの範囲のニコチン濃度を有する。
【００３９】
一部の実施形態では、ニコチンに対応するピークが、初期電解質混合物のエレクトロスプレーイオン化質量スペクトル（ＥＳＩ−ＭＳ）またはマトリクス支援レーザー脱離／イオン化飛行時間（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）スペクトルに現れる。ある特定の実施形態では、例えば、初期電解質混合物のＥＳＩ−ＭＳおよび／またはＭＡＬＤＩ−ＴＯＦスペクトルは、約１６３ａｍｕの範囲のｍ／ｚにおいて、ニコチンカチオンに対応するピークを含有する。ある特定の実施形態では、初期電解質混合物のＥＳＩ−ＭＳおよび／またはＭＡＬＤＩ−ＴＯＦスペクトルは、約１６４ａｍｕのｍ／ｚにおいて、重水素化ニコチンカチオンに対応するピークを含有する。
【００４０】
ある特定の実施形態によると、初期電解質混合物は少なくとも１種の溶媒を含む。溶媒は、溶解塩を少なくとも部分的に溶解することが可能な任意の液体であり得る。ある特定の実施形態では、溶媒は水性溶媒である。一部の例では、例えば、溶媒は、Ｈ２Ｏおよび／またはＤ２Ｏを含む。ある特定の実施形態では、溶媒は有機溶媒である。好適な有機溶媒の非限定例としては、アルコール（これらに限定されないが、メタノール、エタノールおよびイソプロパノールを含む）、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル、石油エーテル、クロロホルム、塩化メチレン、トルエンまたはこれらの組合せが挙げられる。ある特定の例では、初期電解質混合物は溶液である。ある特定の例では、例えば、初期電解質混合物は、少なくとも約５０ｗｔ％、少なくとも約７５ｗｔ％、少なくとも約９０ｗｔ％、または少なくとも約９５ｗｔ％の量の水を含む水溶液である。ある特定の例では、初期電解質混合物は懸濁液である。
【００４１】
一部の実施形態では、初期電解質混合物は酸性である。ある特定の実施形態では、初期電解質混合物は、約７．０もしくはそれ未満、約６．０もしくはそれ未満、約５．０もしくはそれ未満、約４．０もしくはそれ未満、約３．０もしくはそれ未満、約２．５もしくはそれ未満、約２．０もしくはそれ未満、約１．５もしくはそれ未満、または約１．０もしくはそれ未満のｐＨを有する。ある特定の実施形態では、初期電解質混合物は、約１．０〜約２．０、約１．０〜約２．５、約１．０〜約３．０、約１．０〜約４．０、約１．０〜約５．０、約１．０〜約６．０、または約１．０〜約７．０の間のｐＨを有する。一部の場合には、初期電解質混合物のｐＨは、初期電解質混合物に１種またはそれよりも多くの酸を添加することによって調整（例えば、低下）され得る。好適な酸の例としては、これらに限定されないが、ＨＣｌ、ＤＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ３ＰＯ４、ＣＨ３ＣＯＯＨおよびＨＮＯ３が挙げられる。
【００４２】
一部の実施形態では、初期電解質混合物は、比較的低温である。一部の場合には、これにより、環境破壊をもたらし得るＴＳＮＡの気相への蒸発が有利に回避され得る。一部の実施形態では、初期電解質混合物は、約６０□もしくはそれ未満、約５０□もしくはそれ未満、約４０□もしくはそれ未満、約３０□もしくはそれ未満、約２５□もしくはそれ未満、約２０□もしくはそれ未満、または約１０□もしくはそれ未満の温度を有する。一部の実施形態では、初期電解質混合物は、約１０□〜約２５□、約１０□〜約３０□、約１０□〜約４０□、約１０□〜約５０□、約１０□〜約６０□、約２０□〜約２５□、約２０□〜約３０□、約２０□〜約４０□、約２０□〜約５０□、約２０□〜約６０□、約３０□〜約４０□、約３０□〜約５０□、約３０□〜約６０□、約４０□〜約５０□、約４０□〜約６０□、または約５０□〜約６０□の間の範囲の温度を有する。一部の実施形態では、初期電解質混合物は周囲温度である。ある特定の場合には、初期電解質混合物は、約２０□〜約２３□、約２０□〜約２５□、約２１□〜約２３□、約２１□〜約２５□、約２２□〜約２３□、約２２□〜約２５□、約２３□〜約２５□、または約２４□〜約２５□の間の温度を有する。
【００４３】
本明細書に記載のある特定の実施形態は、電気化学デバイスのアノードとカソードとの間に電位を印加するステップを含む。一部の実施形態では、印加電位は負電圧電位である。負電圧電位は、一部の場合には、比較的低いことがある。一部の例では、比較的低い電位は、ＴＳＮＡの還元に伴うエネルギー消費を有利に減少させ得る。一部の場合には、電位の絶対値は、約４．０Ｖもしくはそれ未満、約３．０Ｖもしくはそれ未満、約２．５Ｖもしくはそれ未満、約２．０Ｖもしくはそれ未満、約１．５Ｖもしくはそれ未満、約１．０Ｖもしくはそれ未満、約０．５Ｖもしくはそれ未満、約０．４Ｖもしくはそれ未満、約０．３Ｖもしくはそれ未満、約０．２Ｖもしくはそれ未満、または約０．１Ｖもしくはそれ未満である。一部の実施形態では、電位の絶対値は、約０．０Ｖ〜約０．１Ｖ、約０．０Ｖ〜約０．２Ｖ、約０．０Ｖ〜約０．３Ｖ、約０．０Ｖ〜約０．４Ｖ、約０．０Ｖ〜約０．５Ｖ、約０．０Ｖ〜約０．６Ｖ、約０．０Ｖ〜約０．７Ｖ、約０．０Ｖ〜約０．８Ｖ、約０．０Ｖ〜約０．９Ｖ、約０．０Ｖ〜約１Ｖ、約０．０Ｖ〜約１．５Ｖ、約０．０Ｖ〜約２．０Ｖ、約０．０Ｖ〜約２．５Ｖ、約０．０Ｖ〜約３．０Ｖ、または約０．０Ｖ〜約４．０Ｖの間の範囲である。一部の実施形態では、印加電位は、約０．０Ｖ〜約−０．１Ｖ、約０．０Ｖ〜約−０．２Ｖ、約０．０Ｖ〜約−０．３Ｖ、約０．０Ｖ〜約−０．４Ｖ、約０．０Ｖ〜約−０．５Ｖ、約０．０Ｖ〜約−１．０Ｖ、約０．０Ｖ〜約−１．５Ｖ、約０．０Ｖ〜約−２．０Ｖ、約０．０Ｖ〜約−２．５Ｖ、約０．０Ｖ〜約−３．０Ｖ、約０．０Ｖ〜約−４．０Ｖ、約０．０Ｖ〜約−５．０Ｖ、約−０．１Ｖ〜約−０．２Ｖ、約−０．１Ｖ〜約−０．３Ｖ、約−０．１Ｖ〜約−０．４Ｖ、約−０．１Ｖ〜約−０．５Ｖ、約−０．１Ｖ〜約−１．０Ｖ、約−０．１Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−０．１Ｖ〜約−２．０Ｖ、約−０．１Ｖ〜約−２．５Ｖ、約−０．１Ｖ〜約−３．０Ｖ、約−０．１Ｖ〜約−４．０Ｖ、約−０．１Ｖ〜約−５．０Ｖ、約−０．２Ｖ〜約−０．５Ｖ、約−０．２Ｖ〜約−１．０Ｖ、約−０．２Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−０．２Ｖ〜約−２．０Ｖ、約−０．２Ｖ〜約−２．５Ｖ、約−０．２Ｖ〜約−３．０Ｖ、約−０．２Ｖ〜約−４．０Ｖ、約−０．２Ｖ〜約−５．０Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．０Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−２．０Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−２．５Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−３．０Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−４．０Ｖ、または約−０．５Ｖ〜約−５．０Ｖの間の範囲である。
【００４４】
一部の実施形態では、印加電位は、ある期間にわたって印加される。期間は、一部の実施形態では、比較的短いことがある。一部の実施形態では、期間は、約６０分もしくはそれ未満、約３０分もしくはそれ未満、約２０分もしくはそれ未満、約１５分もしくはそれ未満、約１０分もしくはそれ未満、約５分もしくはそれ未満、または約１分もしくはそれ未満である。一部の実施形態では、期間は、少なくとも約１分、少なくとも約５分、少なくとも約１０分、少なくとも約１５分、少なくとも約２０分、少なくとも約３０分、または少なくとも約６０分である。一部の実施形態では、期間は、約１分〜約５分、約１分〜約１０分、約１分〜約３０分、約１分〜約６０分、約５分〜約１０分、約５分〜約１５分、約５分〜約３０分、約５分〜約６０分、約１０分〜約３０分、約１０分〜約６０分、または約３０分〜約６０分の間である。
【００４５】
一部の実施形態では、アノードとカソードとの間に電位を印加することにより、初期電解質混合物中の１種またはそれよりも多くのＴＳＮＡが（例えば、１種またはそれよりも多くのアミン、１種またはそれよりも多くのヒドラジンに）選択的に還元され、還元電解質混合物が生成される。したがって、一部の例では、還元電解質混合物は、初期電解質混合物に対して、ＴＳＮＡのより低い濃度を有する。一部の実施形態では、還元電解質混合物は、約０．１ｇ／Ｌもしくはそれ未満、約０．０９ｇ／Ｌもしくはそれ未満、約０．０８ｇ／Ｌもしくはそれ未満、約０．０７ｇ／Ｌもしくはそれ未満、約０．０６ｇ／Ｌもしくはそれ未満、約０．０５ｇ／Ｌもしくはそれ未満、約０．０４ｇ／Ｌもしくはそれ未満、約０．０３ｇ／Ｌもしくはそれ未満、約０．０２ｇ／Ｌもしくはそれ未満、約０．０１ｇ／Ｌもしくはそれ未満、約５ｍｇ／Ｌもしくはそれ未満、約１ｍｇ／Ｌもしくはそれ未満、約５００μｇ／Ｌもしくはそれ未満、約１００μｇ／Ｌもしくはそれ未満、約５０μｇ／Ｌもしくはそれ未満、約１０μｇ／Ｌもしくはそれ未満、約５μｇ／Ｌもしくはそれ未満、約１μｇ／Ｌもしくはそれ未満のＴＳＮＡの濃度を有する。一部の実施形態では、還元電解質混合物は、約１μｇ／Ｌ〜約１０μｇ／Ｌ、約１μｇ／Ｌ〜約１００μｇ／Ｌ、約１μｇ／Ｌ〜約５００μｇ／Ｌ、約１μｇ／Ｌ〜約１ｍｇ／Ｌ、約１μｇ／Ｌ〜約５ｍｇ／Ｌ、約１μｇ／Ｌ〜約１０ｍｇ／Ｌ、約１μｇ／Ｌ〜約５０ｍｇ／Ｌ、約１μｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約１００μｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約５００μｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約１ｍｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約５ｍｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約１０ｍｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約５０ｍｇ／Ｌ、約１０μｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約５００μｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約１ｍｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約５ｍｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約１０ｍｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約５０ｍｇ／Ｌ、約１００μｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約５ｍｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約１０ｍｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約５０ｍｇ／Ｌ、約１ｍｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌ、約１０ｍｇ／Ｌ〜約５０ｍｇ／Ｌ、約１０ｍｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌ、または約５０ｍｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌの範囲のＴＳＮＡの濃度を有する。
【００４６】
一部の場合には、初期電解質混合物中のＴＳＮＡの濃度と還元電解質混合物中のＴＳＮＡの濃度との間の差は、比較的大きい。ある特定の実施形態では、差は、少なくとも約０．００１ｇ／Ｌ、少なくとも約０．００５ｇ／Ｌ、少なくとも約０．０１ｇ／Ｌ、少なくとも約０．０５ｇ／Ｌ、少なくとも約０．１ｇ／Ｌ、少なくとも約０．５ｇ／Ｌ、少なくとも約１．０ｇ／Ｌ、少なくとも約１．５ｇ／Ｌ、または少なくとも約１．９ｇ／Ｌである。一部の実施形態では、差は、約０．００１ｇ／Ｌ〜約０．００５ｇ／Ｌ、約０．００１ｇ／Ｌ〜約０．０１ｇ／Ｌ、約０．００１ｇ／Ｌ〜約０．０５ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約０．５ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約１．０ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約１．５ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約１．９ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約０．０５ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約０．５ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約１．０ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約１．５ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約１．９ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約０．５ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約１．０ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約１．５ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約１．９ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約１．０ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約１．５ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約１．９ｇ／Ｌ、約１．０ｇ／Ｌ〜約１．５ｇ／Ｌ、約１．０ｇ／Ｌ〜約１．９ｇ／Ｌ、または約１．５ｇ／Ｌ〜約１．９ｇ／Ｌの範囲である。
【００４７】
一部の実施形態では、ＴＳＮＡに対応するピークは、還元電解質混合物のエレクトロスプレーイオン化質量スペクトル（ＥＳＩ−ＭＳ）またはマトリクス支援レーザー脱離／イオン化飛行時間（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）スペクトルには現れない。例えば、ある特定の実施形態では、還元電解質混合物のＥＳＩ−ＭＳおよび／またはＭＡＬＤＩ−ＴＯＦスペクトルは、約２０８ａｍｕのｍ／ｚにおいてＮＮＫイオンに対応するピークを有さない。一部の実施形態では、還元電解質混合物のＥＳＩ−ＭＳおよび／またはＭＡＬＤＩ−ＴＯＦスペクトルは、約１７８ａｍｕのｍ／ｚにおいてＮＮＮイオンに対応するピークを有さない。
【００４８】
一部の実施形態では、ＴＳＮＡの還元種に対応する１つまたはそれよりも多くのピークが、還元電解質混合物のエレクトロスプレーイオン化質量スペクトル（ＥＳＩ−ＭＳ）またはマトリクス支援レーザー脱離／イオン化飛行時間（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）スペクトルに現れる。ある特定の実施形態では、例えば、還元電解質混合物のＥＳＩ−ＭＳおよび／またはＭＡＬＤＩ−ＴＯＦスペクトルは、約１９５ａｍｕ〜約１９７ａｍｕの範囲のｍ／ｚにおいて、ヒドラジンカチオンおよび／または重水素化ヒドラジンカチオンに対応する１つまたはそれよりも多くのピークを含有する。一部の実施形態では、ＥＳＩ−ＭＳおよび／またはＭＡＬＤＩ−ＴＯＦスペクトルは、約１６４ａｍｕのｍ／ｚにおいて、２−（ピリジン−３−イル）ピロリジン−１−アミニウムに対応するピークを含有する。
【００４９】
一部の実施形態では、アノードとカソードとの間に電位を印加することにより、初期電解質混合物中に存在するニコチンは還元されない（または、そうでなければその化学組成は変化されない）。したがって、一部の場合には、還元電解質混合物は、比較的高いニコチン濃度を有する。一部の場合には、還元電解質混合物は、少なくとも約０．０１ｇ／Ｌ、少なくとも約０．０２ｇ／Ｌ、少なくとも約０．０５ｇ／Ｌ、少なくとも約０．１ｇ／Ｌ、少なくとも約０．２ｇ／Ｌ、少なくとも約０．３ｇ／Ｌ、少なくとも約０．４ｇ／Ｌ、少なくとも約０．５ｇ／Ｌ、少なくとも約０．６ｇ／Ｌ、少なくとも約０．７ｇ／Ｌ、少なくとも約０．８ｇ／Ｌ、少なくとも約０．９ｇ／Ｌ、少なくとも約１ｇ／Ｌ、少なくとも約１．５ｇ／Ｌ、少なくとも約２ｇ／Ｌ、少なくとも約３ｇ／Ｌ、少なくとも約４ｇ／Ｌ、少なくとも約５ｇ／Ｌ、少なくとも約６ｇ／Ｌ、少なくとも約７ｇ／Ｌ、少なくとも約８ｇ／Ｌ、少なくとも約９ｇ／Ｌ、少なくとも約１０ｇ／Ｌ、少なくとも約２０ｇ／Ｌ、少なくとも約５０ｇ／Ｌ、または少なくとも約１００ｇ／Ｌのニコチン濃度を有する。ある特定の実施形態では、還元電解質混合物は、約０．０１ｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約０．５ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約１ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約５ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約１０ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約０．０１ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約０．１ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約０．５ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約１ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約５ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約１０ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約０．０５ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約１ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約５ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約１０ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約０．１ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約１ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約５ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約１０ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約０．５ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、約１ｇ／Ｌ〜約５ｇ／Ｌ、約１ｇ／Ｌ〜約１０ｇ／Ｌ、約１ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約１ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、約５ｇ／Ｌ〜約１０ｇ／Ｌ、約５ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約５ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、約１０ｇ／Ｌ〜約５０ｇ／Ｌ、約１０ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌ、または約５０ｇ／Ｌ〜約１００ｇ／Ｌの範囲のニコチン濃度を有する。
【００５０】
一部の実施形態では、ニコチンに対応するピークが、還元電解質混合物のエレクトロスプレーイオン化質量スペクトル（ＥＳＩ−ＭＳ）またはマトリクス支援レーザー脱離／イオン化飛行時間（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）スペクトルに現れる。ある特定の実施形態では、例えば、還元電解質混合物のＥＳＩ−ＭＳおよび／またはＭＡＬＤＩ−ＴＯＦスペクトルは、約１６３ａｍｕの範囲のｍ／ｚにおいて、ニコチンカチオンに対応するピークを含有する。ある特定の実施形態では、還元電解質混合物のＥＳＩ−ＭＳおよび／またはＭＡＬＤＩ−ＴＯＦスペクトルは、約１６４ａｍｕのｍ／ｚにおいて、重水素化ニコチンカチオンに対応するピークを含有する。
【００５１】
一部の実施形態では、アノードとカソードとの間に電位を印加するステップは、比較的低温で実施される。一部の場合には、これにより、環境破壊をもたらし得るＴＳＮＡの気相への蒸発が有利に回避され得る。一部の実施形態では、電位は、約６０□もしくはそれ未満、約５０□もしくはそれ未満、約４０□もしくはそれ未満、約３０□もしくはそれ未満、約２５□もしくはそれ未満、約２０□もしくはそれ未満、または約１０□もしくはそれ未満の温度で印加される。一部の実施形態では、電位は、約１０□〜約２５□、約１０□〜約３０□、約１０□〜約４０□、約１０□〜約５０□、約１０□〜約６０□、約２０□〜約２５□、約２０□〜約３０□、約２０□〜約４０□、約２０□〜約５０□、約２０□〜約６０□、約３０□〜約４０□、約３０□〜約５０□、約３０□〜約６０□、約４０□〜約５０□、約４０□〜約６０□、または約５０□〜約６０□の間の範囲の温度で印加される。一部の実施形態では、電位は、周囲温度で印加される。ある特定の場合には、電位は、約２０□〜約２３□、約２０□〜約２５□、約２１□〜約２３□、約２１□〜約２５□、約２２□〜約２３□、約２２□〜約２５□、約２３□〜約２５□、または約２４□〜約２５□の間の温度で印加される。
【００５２】
一部の実施形態では、還元電解質混合物は比較的低温である。一部の実施形態では、還元電解質混合物は、約６０□もしくはそれ未満、約５０□もしくはそれ未満、約４０□もしくはそれ未満、約３０□もしくはそれ未満、約２５□もしくはそれ未満、約２０□もしくはそれ未満、または約１０□もしくはそれ未満の温度を有する。一部の実施形態では、還元電解質混合物は、約１０□〜約２５□、約１０□〜約３０□、約１０□〜約４０□、約１０□〜約５０□、約１０□〜約６０□、約２０□〜約２５□、約２０□〜約３０□、約２０□〜約４０□、約２０□〜約５０□、約２０□〜約６０□、約３０□〜約４０□、約３０□〜約５０□、約３０□〜約６０□、約４０□〜約５０□、約４０□〜約６０□、または約５０□〜約６０□の間の範囲の温度を有する。一部の実施形態では、還元電解質混合物は周囲温度である。ある特定の場合には、還元電解質混合物は、約２０□〜約２３□、約２０□〜約２５□、約２１□〜約２３□、約２１□〜約２５□、約２２□〜約２３□、約２２□〜約２５□、約２３□〜約２５□、または約２４□〜約２５□の間の温度を有する。
【００５３】
一部の実施形態では、還元電解質混合物は酸性である。ある特定の実施形態では、還元電解質混合物は、約７．０もしくはそれ未満、約６．０もしくはそれ未満、約５．０もしくはそれ未満、約４．０もしくはそれ未満、約３．０もしくはそれ未満、約２．５もしくはそれ未満、約２．０もしくはそれ未満、約１．５もしくはそれ未満、または約１．０もしくはそれ未満のｐＨを有する。ある特定の実施形態では、還元電解質混合物は、約１．０〜約２．０、約１．０〜約２．５、約１．０〜約３．０、約１．０〜約４．０、約１．０〜約５．０、約１．０〜約６．０、または約１．０〜約７．０の間のｐＨを有する。
【００５４】
一部の実施形態では、還元電解質混合物は、有利には、ヒトに毒性であると考えられる任意の構成成分（例えば、毒性金属）を含まない。したがって、一部の実施形態では、還元電解質混合物は消費者向けタバコ製品に組み込まれ得る。
【００５５】
ある特定の実施形態では、本方法は、還元電解質混合物からタバコ基材を形成するステップをさらに含む。タバコ基材は、固体、液体、水溶液、非水溶液、懸濁液、スラリーまたはゲルであり得る。ある特定の実施形態では、タバコ基材は、室温〜約３７℃および約３７℃〜約２００℃の範囲のゾルゲル遷移温度を有する熱可逆性ゲルである。一部の実施形態では、タバコ基材は、エアロゾル生成基材の少なくとも一部を形成する。エアロゾル生成基材は、固体、液体、水溶液、非水溶液、懸濁液、スラリーまたはゲルであり得る。例示的な非限定例として、エアロゾル生成基材は、ｅ−リキッド含有タバコ抽出物を含み得る。
【００５６】
ある特定の実施形態では、本方法は、タバコ基材から喫煙用品を形成するステップをさらに含む。本開示によると、「喫煙用品」は、その中でエアロゾル生成基材からニコチン含有エアロゾルが生成され得る「エアロゾル生成用品」を含み得る。ある特定の実施形態では、エアロゾル生成基材はタバコ基材を含む。一部の実施形態では、ニコチン含有エアロゾルは、エアロゾル生成基材の燃焼を通して生成される。ある特定の実施形態では、例えば、喫煙用品は、紙巻きタバコ、葉巻、シガリロ、またはその中でエアロゾル生成基材に火がつけられ、燃焼されてニコチン含有エアロゾル（例えば、煙）が生成される、他の物品である。一部の実施形態ではニコチン含有エアロゾルは、エアロゾル生成基材を燃焼することなく、加熱によって生成される。ある特定の場合には、エアロゾル生成基材は、エアロゾルを生成するための１種またはそれより多くの発熱体によって加熱され得る。一部の実施形態では、ニコチン含有エアロゾルは、加熱することなく、例えば、化学反応を通して生成される。ある特定の例では、ニコチン含有エアロゾルは、可燃性または化学的熱源から、熱源内、その周囲または下流に配置され得る、物理的に分離されたエアロゾル生成基材への熱の伝達によって生成される。
【００５７】
ある特定の態様は、タバコ基材を形成するための、本明細書に記載の方法によって形成される還元電解質混合物の使用に関する。タバコ基材は、固体、液体、水溶液、非水溶液、懸濁液、スラリーまたはゲルであり得る。ある特定の実施形態では、タバコ基材は、室温〜約３７℃および約３７℃〜約２００℃の範囲のゾルゲル遷移温度を有する熱可逆性ゲルである。一部の実施形態では、タバコ基材は、エアロゾル生成基材の少なくとも一部を形成する。エアロゾル生成基材は、固体、液体、水溶液、非水溶液、懸濁液、スラリーまたはゲルであり得る。例示的な非限定例として、エアロゾル生成基材は、ｅ−リキッド含有タバコ抽出物を含み得る。
【００５８】
ある特定の態様は、喫煙用品を形成するための、タバコ基材の使用に関する。一部の実施形態では、喫煙用品は、その中でエアロゾル生成基材からニコチン含有エアロゾルが生成され得るエアロゾル生成用品を含む。ある特定の実施形態では、エアロゾル生成基材はタバコ基材を含む。一部の実施形態では、ニコチン含有エアロゾルは、エアロゾル生成基材の燃焼を通して生成される。ある特定の実施形態では、例えば、喫煙用品は、紙巻きタバコ、葉巻、シガリロ、またはその中でエアロゾル生成基材に火がつけられ、燃焼されてニコチン含有エアロゾル（例えば、煙）が生成される、他の物品である。一部の実施形態では、ニコチン含有エアロゾルは、エアロゾル生成基材を燃焼することなく、加熱によって生成される。ある特定の場合には、エアロゾル生成基材は、エアロゾルを生成するための１種またはそれより多くの発熱体によって加熱され得る。一部の実施形態では、ニコチン含有エアロゾルは、加熱することなく、例えば、化学反応を通して生成される。ある特定の例では、ニコチン含有エアロゾルは、可燃性または化学的熱源からの、熱源内、その周囲または下流に配置され得る、物理的に分離されたエアロゾル生成基材への熱の伝達によって生成される。
【００５９】
ある特定の態様は、本明細書に記載のタバコ特異的ニトロソアミンを低減するための方法によって形成される還元電解質混合物を含むタバコ基材に関する。一部の実施形態では、本方法は、初期電解質混合物を、アノードおよびカソードと接触させるステップを含み、初期電解質混合物は、ニコチン、タバコ特異的ニトロソアミン、溶解塩および少なくとも１種の溶媒を含む。一部の実施形態では、本方法は、アノードとカソードとの間に電位を印加して、還元電解質混合物を形成するステップをさらに含み、還元電解質混合物中のタバコ特異的ニトロソアミンの濃度は、初期電解質混合物中のタバコ特異的ニトロソアミンの濃度よりも低い。
【００６０】
一部の実施形態では、タバコ基材は、固体、液体、水溶液、非水溶液、懸濁液、スラリーまたはゲルである。タバコ基材は、一部の例では、エアロゾル生成基材の少なくとも一部を形成し得る。一部の実施形態では、エアロゾル生成基材は、固体、液体、水溶液、非水溶液、懸濁液、スラリーまたはゲルである。例示的な非限定例として、エアロゾル生成基材は、ｅ−リキッド含有タバコ抽出物を含み得る。
【００６１】
ある特定の態様は、タバコ基材を含む喫煙用品であって、前記タバコ基材が、本明細書に記載のタバコ特異的ニトロソアミンを低減するための方法によって形成される還元電解質混合物を含む、喫煙用品に関する。一部の実施形態では、本方法は、初期電解質混合物を、アノードおよびカソードと接触させるステップを含み、初期電解質混合物は、ニコチン、タバコ特異的ニトロソアミン、溶解塩および少なくとも１種の溶媒を含む。一部の実施形態では、本方法は、アノードとカソードとの間に電位を印加して、還元電解質混合物を形成するステップをさらに含み、還元電解質混合物中のタバコ特異的ニトロソアミンの濃度は、初期電解質混合物中のタバコ特異的ニトロソアミンの濃度よりも低い。
【００６２】
一部の実施形態では、喫煙用品は、その中でエアロゾル生成基材からニコチン含有エアロゾルが生成され得るエアロゾル生成用品を含む。ある特定の実施形態では、タバコ基材は、エアロゾル生成基材の少なくとも一部を形成する。一部の実施形態では、ニコチン含有エアロゾルは、エアロゾル生成基材の燃焼を通して生成される。ある特定の実施形態では、例えば、喫煙用品は、紙巻きタバコ、葉巻、シガリロ、またはその中でエアロゾル生成基材に火がつけられ、燃焼されてニコチン含有エアロゾル（例えば、煙）が生成される、他の物品である。一部の実施形態ではニコチン含有エアロゾルは、エアロゾル生成基材を燃焼することなく、加熱によって生成される。ある特定の場合には、エアロゾル生成基材は、エアロゾルを生成するための１種またはそれより多くの発熱体によって加熱され得る。一部の実施形態では、ニコチン含有エアロゾルは、加熱することなく、例えば、化学反応を通して生成される。ある特定の例では、ニコチン含有エアロゾルは、可燃性または化学的熱源からの、熱源内、その周囲または下流に配置され得る、物理的に分離されたエアロゾル生成基材への熱の伝達によって生成される。
【実施例】
【００６３】
（実施例１）
【００６４】
この実施例は、触媒電極材料の調製および関連する電気化学測定に関する。
【００６５】
材料。フェリプロトポルフィリンＩＸクロリド（ウシ由来のヘミン、９０％を超えるかまたはこれに等しい）、カーボンナノチューブ（多層、外径（Ｏ．Ｄ．）×長さ（Ｌ）＝６〜９ｎｍ×５μｍ、炭素９５％超）、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミドヒドロクロリド（結晶、９９％、ＥＤＡＣ）、（±）−ニコチン（ＴＬＣにより９９％を超えるかまたはこれに等しい）、Ｎ’−ニトロソノルニコチン（分析用標準、ＮＮＮ）、４−（メチルニトロソアミノ）−１−（３−ピリジニル）−１−ブタノン（分析用標準、ＮＮＫ）をすべて、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから得た。アミノ官能化多層カーボンナノチューブ（外径２０ｎｍ未満、内径４ｎｍ、灰０ｗｔ％、純度：９９ｗｔ％超、ＣＮＴ−ＮＨ２）を、Ｃｈｅａｐ  Ｔｕｂｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅｐｏｒｔ、ＶＴ）から得た。Ｔｏｒａｙ  Ｐａｐｅｒ（炭素繊維複合体カーボンペーパー）を、Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ  Ｉｎｃ．（Ｗｏｂｕｒｎ、ＭＡ）から得た。
【００６６】
ヘミン−ＣＮＴ共役体の合成。ヘミン１００ｍｇを、２０ｍＭ水性ＮａＯＨ  ３０ｍＬに溶解して、溶液Ａを得た。ＥＤＡＣ  ４００ｍｇを、脱イオン水（ｐＨ７．４、２０ｍＬ）で１０倍希釈したリン酸緩衝食塩水に溶解して、溶液Ｂを得た。ナノチューブＣＮＴ−ＮＨ２  １００ｍｇを、脱イオン水（ｐＨ７．４）で１０倍希釈したリン酸緩衝食塩水に懸濁させ、懸濁液を氷冷浴中で１５分間超音波処理した。次いで、懸濁液を溶液Ｂと混合し、続いて溶液Ａと混合した。得られた黒色懸濁液を、室温で８時間振盪し、過剰の脱イオン水に対して透析した（膜ＭＷＣＯ、１２〜１４ｋＤａ）。次いで、懸濁液を、９，０００ｒｐｍで５分間遠心分離し、上清から粒子を分離し、超音波処理により脱イオン水中で再懸濁させ、遠心分離によって再度分離した。洗浄工程を３回繰り返した。得られた湿ＣＮＴ−ヘミン材料を液体窒素中で急速冷凍し、凍結乾燥させた。
【００６７】
作用電極の調製。作用電極を、はんだ付けによって伝導性銅テープおよびワイヤに接続されたＴｏｒａｙペーパーの２×１ｃｍ小片から調製した。銅ワイヤを用いて、電極を、２ｍｍのバナナコネクタおよびミニクロコダイルクリップによってポテンショスタットＵＳＢケーブルに接続した。ヘミン−ＣＮＴ電極を、ドロップキャストによって調製した。１０ｍＬの無水クロロホルム中ヘミン−ＣＮＴの懸濁原液８０ｍｇ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）を、氷のような水中で１５分間超音波処理して、分散を最適化した。次いで、５０μＬの得られた懸濁液を、作用電極のＴｏｒａｙペーパー部分にドロップキャストし、一定重量に達するまで、空気中２５℃で乾燥させた。
【００６８】
測定。サイクリックボルタンメトリー（ＣＶ）およびクロノアンペロメトリー測定を、作用電極（上記）、３Ｍ  ＮａＣｌ水溶液を充填した基準Ａｇ／ＡｇＣｌ基準電極および白金ワイヤ補助電極からなる３電極電解装置（ｍｉｃｒｏｃｅｌｌ  ａｓｓｅｍｂｌｙ  ＭＦ１０６５、Ｂｉｏａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．、Ｗｅｓｔ  Ｌａｆａｙｅｔｔｅ、ＩＮ）を使用して、ＶｅｒｓａＳＴＡＴ３ポテンショスタット（Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ、Ｏａｋ  Ｒｉｄｇｅ、ＴＮ）により実施した。重水（Ｄ２Ｏ、ｐＤ約１）中重塩酸（ＤＣｌ）中ＬｉＣｌＯ４の０．１５Ｍ溶液を、電解質として使用した。電解質を、測定の前に窒素流でパージしたが、これはすべて２５℃で行った。電解質は、試験のために測定された濃度のニコチン、ＮＮＫおよびＮＮＮを含有した。
【００６９】
例示的なサイクリックボルタンメトリーの結果を図３に示す。詳細には、図３は、スキャン速度１０ｍＶ、ｐＨ１．０および２５℃での、ニコチンおよびＮＮＫの例示的サイクリックボルタンメトリー結果を示している。電解質は、ＮＮＫ（初期濃度０．４ｇ／Ｌもしくは１．９ｍＭ）またはニコチン（初期濃度１ｇ／Ｌもしくは６．２ｍＭ）の水溶液（Ｄ２Ｏ／ＤＣｌ）中０．１５Ｍ  ＬｉＣｌＯ４であった。作用電極はＴｏｒａｙカーボンペーパー上ヘミン−ＣＮＴであり、基準電極はＡｇ／ＡｇＣｌであり、補助電極はＰｔワイヤであった。
【００７０】
図３に示されるように、ＮＮＫにより、初期濃度が３．２倍低いにも関わらず、負電位でニコチンよりも有意に高い電流が生成された。理論によって縛られることなく、このことは、１の酸性ｐＨにおけるＮＮＫの接触電気還元によって説明され得る。ＮＮＫとは対照的に、ニコチンは、還元され得る化学部分を欠き、したがって、ほとんど電流が生成されない。還元を完了するために、上記の電解質および電気化学設定の各ＮＮＫ溶液を−１．５Ｖの定電位に１０分間曝した（クロノアンペロメトリー実験）。対照実験では、ニコチン溶液に同一の処理を行った。
【００７１】
クロノアンペロメトリー測定の結果を図４に示す。ＮＮＫは、−１．５Ｖの定負電位で維持されたヘミン−ＣＮＴ電極表面において生成された電子によって、酸性水溶液中で還元された。詳細には、図４は、還元電位−１．５Ｖ、ｐＨ１．０および２５℃での、ＮＮＫおよびニコチンのクロノアンペロメトリー結果を示している。電解質は、ＮＮＫ（初期濃度０．４ｇ／Ｌもしくは１．９ｍＭ）またはニコチン（初期濃度１ｇ／Ｌもしくは６．２ｍＭ）の水溶液（Ｄ２Ｏ／ＤＣｌ）中０．１５Ｍ  ＬｉＣｌＯ４であった。作用電極はＴｏｒａｙカーボンペーパー上ヘミン−ＣＮＴであり、基準電極はＡｇ／ＡｇＣｌであり、補助電極は白金ワイヤであった。
【００７２】
図４に示されるように、電流は時間とともに減衰したが、これは還元反応が、ＮＮＫ種の電極表面への拡散によって制限されたことを示している。対照的に、−１．５Ｖの電位で同一条件下で維持されたニコチン溶液の場合、顕著な電流の減衰は観察されず、これは、カソードで生じた明らかな電気化学反応が、水素泡の出現がもたらされる水の還元（２Ｈ＋（ａｑ）＋２ｅ−→Ｈ２（ｇ））のみであったことを示している。
【００７３】
（実施例２）
【００７４】
この実施例では、実施例１において記載の通りに−１．５Ｖの定電位に１０分間曝露されたＮＮＫ溶液を、質量分析にかけた。質量スペクトルは、１６０ｍｍボア４．７テスラのアクティブシールド磁石を備えるＢｒｕｋｅｒ  Ａｐｅｘ  ＩＶ  ＦＴ−ＩＣＲ質量分析計（Ｂｒｕｋｅｒ  Ｄａｌｔｏｎｉｃｓ  Ｉｎｃ．、Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ、ＭＡ）およびＡｐｏｌｌｏ  Ｉ  エレクトロスプレーイオン化源を使用して得た。サンプルを、５ｍＬ／分の流量でＣｏｌｅ  Ｐａｌｍｅｒシリーズ７４９００シリンジポンプを使用して、質量分析計に直接注入した。イオンを、ネブライザーのＮ２気体圧４０ｐｓｉおよび３０ｐｓｉにおける乾燥気体温度２００℃で、陽および陰イオンモードで生成した。較正標準はＡｇｉｌｅｎｔ  ＥＳＩ  Ｔｕｎｉｎｇ  ｍｉｘであった。日較正についての誤差範囲は、１５２ｍ／ｚ〜１５２１ｍ／ｚ±５ｐｐｍ以内である。
【００７５】
ＥＳＩ源電圧を表１に示す。
【表１】
2019518442.tif 000003
【００７６】
図５は、約１のｐＨにおいて−１．５Ｖで１０分間の電気還元を受けたＮＮＫ溶液のエレクトロスプレーイオン化質量スペクトル（ＥＳＩ−ＭＳ）を示している。１ｎｇ／ｇの検出下限で、ｍ／ｚ（ａｍｕ）２０８．１における前駆体ＮＮＫイオン［ＮＮＫ＋Ｈ］または１７８．１および１２２．０のｍ／ｚにおけるその生成物イオンの存在は検出できなかった。しかし、ｍ／ｚ１９５ａｍｕ領域において、ヒドラジンＮＮＫ−ＮＨ（ＣＨ３）−ＮＨ３＋カチオンおよびその重水素化種の存在は、明確に同定された（図５）。したがって、ＮＮＫの電気還元が確認された。理論に縛られることなく、ＮＮＫからの重水素交換４−（１−メチルヒドラジニル）−１−（ピリジン−３−イル）ブタン−１−オンカチオン（ｍ／ｚ計算値：１９５．１４（１００．０％）、１９６．１４（１１．０％）、１９６．１３（１．１％））の電気化学形成を図６に図示する。図６は、ＤＣｌの存在下、酸性水性媒体中でのＮＮＫのヒドラジンへの電気還元の例示的な略図を示している。
【００７７】
ニコチンが上記のＮＮＫについてのものと同一の電気化学的処理を受ける対照実験の結果を、図７に提示する。詳細には、図７は、約１のｐＨで１０分間の、ヘミン−ＣＮＴカソードにおける−１．５Ｖの還元電位でクロノアンペロメトリーを受けたニコチンのエレクトロスプレーイオン化質量スペクトルを示している。対応するカチオン種の構造およびｍ／ｚ計算値も示される。図７から、質量スペクトルが、電気化学的処理によって変化しなかった［ニコチンＨ］カチオンに非常に良好に対応したことが分かる。他のニコチン種は同定されなかった。
【００７８】
（実施例３）
【００７９】
この実施例では、ニコチンとのその混合物におけるＮＮＫ還元の選択性を確認した。ニコチンおよび０．１５Ｍ  ＬｉＣｌＯ４を含有するＮＮＫ水溶液の混合物を調製し、得られたニコチンおよびＮＮＫ濃度は、それぞれ１ｇ／Ｌ（６．２ｍＭ）および０〜４ｇ／Ｌ（１．９ｍＭ）であった。ｐＨを、重塩酸（ＤＣｌ）によって約１．０に調整した。混合物（合計５ｍＬ）を、実施例１におけるように、３電極電解装置に投入した。混合物を、窒素流によって脱気し、実施例１におけるように、−１．５Ｖの還元電位を印加するクロノアンペロメトリー実験を行った。
【００８０】
元の混合物および電気化学的還元を受けた混合物の小アリコートを、パルスイオン抽出および可変繰返率を有する窒素レーザーを用いたｍｉｃｒｏＳｃｏｕｔ  Ｉｏｎ  Ｓｏｕｒｃｅを備えるｍｉｃｒｏｆｌｅｘ（商標）ＬＴベンチトップ直線ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ質量分析計（Ｂｒｕｋｅｒ  Ｄａｌｔｏｎｉｃｓ、Ｂｒｅｍｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ）によるマトリクス支援レーザー脱離／イオン化飛行時間（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）質量分析を使用する分析にかけた。スペクトルを、ポジティブリニアモード（遅延：１７０ｎ秒、イオン源１（ＩＳ１）電圧：２０ｋＶ、イオン源２（ＩＳ２）電圧：１６．６５ｋＶ、レンズ電圧：７．２０ｋＶ、質量範囲：１００Ｄａ〜１ｋＤａ）で記録した。各スペクトルを、可変レーザー出力での自動モードにおける２４０回のショットの後に得、捕捉時間はスポット当たり１２０秒であった。スペクトル捕捉のためのマトリクスはなかった。
【００８１】
分析の結果を図８に示す。詳細には、図８は、元のＮＮＫおよびニコチン混合物、ならびに約１のｐＨおよび約２５□の温度で１０分間、−１．５Ｖの還元電位で電気化学的還元を受けた同じ混合物のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦスペクトルを示している。初期ＮＮＫ濃度は、０．４ｇ／Ｌ（１．９ｍＭ）であり、初期ニコチン濃度は１ｇ／Ｌ（６．２ｍＭ）であった。作用電極はＴｏｒａｙカーボンペーパー上ヘミン−ＣＮＴであり、基準電極はＡｇ／ＡｇＣｌであり、補助電極はＰｔワイヤであった。電気還元の結果として、元のＮＮＫイオンに対応するピーク（ｍ／ｚ２０７〜２０８ａｍｕ）が消えた一方、１９５および１９７ａｍｕにおいて重水素交換ヒドラジンフラグメントに対応するピーク（図６）が現れた。結果は、ＮＮＫが電気還元された一方、ニコチンはインタクトなままであった（ｍ／ｚ１６３ａｍｕ）ことを実証した。
【００８２】
（実施例４）
【００８３】
この実施例では、発がん性タバコ特異的ニトロソアミンであるＮＮＮの、酸性水溶液中での電気還元を実証した。ＮＮＮ溶液を、０．２ｇ／Ｌ（１．１ｍＭ）のＮＮＮ濃度で、実施例３に記載の通りに調製し、ｐＨを２Ｍ水性ＨＣｌによって１．５に調整した。溶液を、電解装置中に置き、実施例１および３に記載の通りに、−１．５Ｖの還元電位にかけた。元の混合物および電気化学的還元を受けた混合物の小アリコートを、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ質量分析を使用する分析にかけた（図９）。質量分析により、元の［ＮＮＮ＋Ｈ］イオン（ｍ／ｚ１７８ａｍｕ）が２−（ピリジン−３−イル）ピロリドン−１−アミニウム（ｍ／ｚ１６４ａｍｕ、図１０を参照されたい）に還元されたことが実証された。電解還元後、ＮＮＮの痕跡は検出されなかった（つまり、ＮＮＮ濃度は感度レベル未満であった）。イオンフラグメント、例えば、３−（ピロリジン−２−イル）ピリジン−１−イウム（ｍ／ｚ１４９ａｍｕ）、Ｎ−メチレン−１−（ピリジン−３−イル）メタンイミニウム（ｍ／ｚ１１９ａｍｕ）、（ピリジン−３−イルメチリジン）アンモニウム（ｍ／ｚ１０５ａｍｕ）も、組合せ演算および文献データを使用して同定した。
【００８４】
図９は、ＮＮＮおよび−１．５Ｖの定電位で１０分間の電気化学的還元後のその生成物のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦスペクトルを示している。ＮＮＮ濃度は、０．２ｇ／Ｌ（１．１ｍＭ）であった。電解質は、０．１５Ｍ  ＬｉＣｌＯ４（ｐＨをＨＣｌによって１．５に調整した）であった。作用電極はＴｏｒａｙカーボンペーパー上ヘミン−ＣＮＴであり、基準電極はＡｇ／ＡｇＣｌであり、補助電極はＰｔワイヤであった。
【００８５】
図１０は、酸性溶液中でのＮＮＮの電気還元の例示的な略図を示している。図９のデータとマッチするｍ／ｚ演算値も、提示する。
【００８６】
本明細書において、本発明のいくつかの実施形態が記載および例示されているが、当業者であれば、機能を実施する、ならびに／または本明細書に記載の結果および／もしくは利点のうちの１つもしくはそれより多くを得るための様々な他の手段および／または構造を容易に想定し、そのような変形および／または改変の各々は本発明の範囲内であると考えられる。より一般には、当業者であれば、本明細書に記載のすべてのパラメーター、寸法、材料および構成が例示的であることを意味されること、ならびに実際のパラメーター、寸法、材料および／または構成が、本発明の教示が使用される１つまたはそれより多くの具体的な用途に依存することを容易に認識する。当業者であれば、日常的な実験法のみを使用して、本明細書に記載の本発明の特定の実施形態の多くの等価物を認識するか、または確かめることができる。したがって、前述の実施形態は例としてのみ提示されること、ならびに添付の特許請求の範囲およびその等価物の範囲内で、具体的に記載および特許請求された通りとは別な方法で本発明が実施され得ることが理解されるべきである。本発明は、本明細書に記載の各個別の特徴、システム、物品、材料、キットおよび／または方法を対象とする。加えて、そのような特徴、システム、物品、材料、キットおよび／または方法が互いに矛盾しない場合、２つまたはそれよりも多くのそのような特徴、システム、物品、材料、キットおよび／または方法の任意の組合せが、本発明の範囲内に含まれる。
【００８７】
このように記載された、少なくとも１つの実施形態のいくつかの態様により、当業者は様々な変更、改変および改善を容易に想起することが認識されるべきである。そのような変更、改変および改善は、本開示の趣旨および範囲内であることが意図される。したがって、前述の記載および図面は、例に過ぎない。
【００８８】
本開示の様々な特徴および態様は、単独で使用されてもよく、２つまたはそれよりも多くの任意の組合せで使用されてもよく、前述に記載の実施形態において具体的には議論されていない様々な配置構成で使用されてもよく、したがって、その用途は、前述の記載に示されているかまたは図面に例示されている構成要素の詳細および配置構成に限定されない。例えば、一実施形態に記載の態様は、他の実施形態に記載の態様と任意の手法で組み合わせられ得る。
【００８９】
また、本明細書に開示の概念は、その一例が提示されている方法として実現され得る。本方法の部分として実施される動作は、任意の好適な方法で指示され得る。したがって、動作が例示されたものとは異なる順序で実施される実施形態が、構築され得、これには一部の動作を、例示的な実施形態においては逐次動作として示されていても、同時に実施することが含まれ得る。
【００９０】
特許請求の範囲における、特許請求の要素を修飾するための通常の用語、例えば、「第１の」、「第２の」、「第３の」などの使用は、それ自体によって１つの特許請求の要素の、別の要素に対する優先度、優位性もしくは等級、または方法の動作が実施される時間順序を暗示せず、単に、特許請求の要素を識別するために、ある特定の名前を有する１つの特許請求の要素を、同じ名前を有する別の要素から識別するための標識として（しかし、順序を示す用語の使用のために）使用される。
【００９１】
また、本明細書において使用される表現法および用語法は、説明の目的のためであり、限定とみなされるべきではない。本明細書における、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する」、「含有する」、「関与する」およびそれらの変化形の使用は、それらの前に列挙される項目およびそれらの等価物、ならびに追加の項目を包含することを意味する。
【００９２】
本明細書において定義および使用されるすべての定義が、辞書の定義、参照により組み込まれる文書における定義、および／または定義された用語の通常の意味を超えて支配することが理解されるべきである。
本明細書および特許請求の範囲において本明細書で使用される場合、不定冠詞「１つの（ａ）」および「１つの（ａｎ）」は、逆のことが明らかに示されない限り、「少なくとも１つの」を意味すると理解されるべきである。
【００９３】
本明細書で本明細書および特許請求の範囲において使用される場合、「および／または」という句は、そのように連結された要素のうちの「いずれかまたは両方」、つまり、一部の場合には共同して存在し、他の場合には分離して存在する要素を意味すると理解されるべきである。「および／または」で列挙されるそれより多くの要素は、同じ様式で、つまり、そのように連結された要素のうちの「１つまたはそれより多く」であると解釈されるべきである。「および／または」節によって具体的に特定された要素に関連するか関連しないかに関わらず、具体的に特定されたそれらの要素以外の他の要素が、任意選択で存在してもよい。したがって、非限定例として、「Ａおよび／またはＢ」への言及は、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などのオープンエンドな言語と組み合わせて使用される場合、一実施形態では、Ａのみ（任意選択でＢ以外の要素を含む）；別の実施形態では、Ｂのみ（任意選択でＡ以外の要素を含む）；なお別の実施形態では、ＡおよびＢの両方（任意選択で他の要素を含む）などを指し得る。
【００９４】
本明細書および特許請求の範囲においてここで使用される場合、「または」は、上で定義した通りの「および／または」と同じ意味を有すると理解されるべきである。例えば、あるリストの項目を分離する場合、「または」または「および／または」は、包括的である、つまり、いくつかの要素または要素のリストおよび任意選択で追加の列挙されていない項目のうちの少なくとも１つを含むだけでなく、それらの１つ超も含むと解釈されることになる。「のうちのただ１つ」または「のうちの正に１つ」、または特許請求の範囲において使用される場合、「からなる」などの逆のことを明らかに示す用語のみが、いくつかの要素または要素のリストのうちの正に１つの要素を含むことを指す。一般に、本明細書で使用される「または」という用語は、「のいずれか」、「のうちの１つ」、「のうちのただ１つ」または「のうちの正に１つ」などの排他的用語が付随する場合、排他的選択肢（すなわち、「一方または他方であり、両方ではない」）を示すとのみ解釈されることになる。特許請求の範囲において使用される場合、「から本質的になる」は、特許法の分野で使用されるその通常の意味を有することになる。
【００９５】
本明細書および特許請求の範囲においてここで使用される場合、１つまたはそれより多くの要素のリストに言及する「少なくとも１つの」という句は、要素のリスト中の要素のうちのいずれか１つまたはそれより多くから選択される少なくとも１つの要素を意味するが、要素のリスト中に具体的に列挙されたありとあらゆる要素のうちの少なくとも１つが必ず含まれるとは限らず、要素のリスト中の要素の任意の組合せが除外されないことが理解されるべきである。この定義により、「少なくとも１つ」という句が指す要素のリスト中で具体的に特定された要素に関連するか関連しないかに関わらず、具体的に特定されたそれらの要素以外の要素が任意選択で存在し得ることも許容される。したがって、非限定例として、「ＡおよびＢのうちの少なくとも１つ」（または、等価的に「ＡまたはＢのうちの少なくとも１つ」、または等価的に「Ａおよび／またはＢのうちの少なくとも１つ」）は、一実施形態では、Ｂが存在しない、任意選択で１つ超のＡを含む、少なくとも１つのＡ（および任意選択でＢ以外の要素を含む）；別の実施形態では、Ａが存在しない、任意選択で１つ超のＢを含む、少なくとも１つのＢ（および任意選択でＡ以外の要素を含む）；なお別の実施形態では、任意選択で１つ超のＡを含む、少なくとも１つのＡおよび任意選択で１つ超のＢを含む、少なくとも１つのＢ（および任意選択で他の要素を含む）などを指し得る。
【００９６】
逆のことが明らかに示されない限り、本明細書において特許請求される、１つ超のステップまたは動作を含む任意の方法において、方法のステップまたは動作の順序は、方法のステップまたは動作が示される順序に必ずしも限定されるとは限らないことも理解されるべきである。
【００９７】
特許請求の範囲において、ならびに上記明細書において、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「担持する」、「有する」、「含有する」、「関与する」、「保持する」、「構成される」などのすべての移行句はオープンエンドである、つまり、含むが限定されないことを意味すると理解されるべきである。Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｐａｔｅｎｔ  Ｏｆｆｉｃｅ  Ｍａｎｕａｌ  ｏｆ  Ｐａｔｅｎｔ  Ｅｘａｍｉｎｉｎｇ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ、第２１１１．０３節に示される通り、「からなる」および「から本質的になる」という移行句のみが、それぞれ、クローズエンドまたは半クローズエンドな移行句であることになる。
【図１】
2019518442.tif 000004
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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