(57)【要約】喫煙によって引き起こされる気相フリーラジカルの消去作用を有するタバコフィルターである。フィルターに含まれる成分は、プロアントシアニジンであり、これには、松の木の樹皮の抽出物、イトスギの球果の抽出物、ブドウの種の抽出物、及びそれらの任意の組合せを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、ビタミンＣや、その他既知の抗酸化成分を添加することもできる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
タバコ煙中の気相フリーラジカルの消去に有効な量のプロアントシアニジンをフィルター成分として含むフィルター材を具え、該フィルター材は、Ｌ−グルタチオンと、Ｌ−セレノメチオニン及びＬ−セレノシステインから成る群から選択されるセレニウム源とを含まない、タバコフィルター。
【請求項２】
紙巻きタバコに取り付けられるフィルターであって、フィルター成分の量は、紙巻きタバコ中の刻みタバコの重量の約０．０００１〜０．００１％である請求項１のタバコフィルター。
【請求項３】
フィルター材はビタミンＣを含んでいる請求項１のタバコフィルター。
【請求項４】
紙巻きタバコに取り付けられるフィルターであって、フィルター成分の量は、紙巻きタバコ中の刻みタバコの重量の約０．０００１５％であり、ビタミンＣの量は、前記刻みタバコの重量の約０．００３％である請求項３のタバコフィルター。
【請求項５】
フィルター成分の量とビタミンＣの量の比は、約０．５−１．５：１．５−２．５である請求項３のタバコフィルター。
【請求項６】
プロアントシアニジンは、松の木の樹皮の抽出物に含まれるプロアントシアニジン、イトスギの球果の抽出物に含まれるプロアントシアニジン、ブドウの種の抽出物に含まれるプロアントシアニジン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される請求項１のタバコフィルター。
【請求項７】
タバコ煙中の気相フリーラジカルの消去に有効な量のプロアントシアニジンをフィルター成分としてフィルター材に供給することを含んでおり、該フィルター材は、Ｌ−グルタチオンと、Ｌ−セレノメチオニン及びＬ−セレノシステインから成る群から選択されるセレニウム源とを含まない、タバコフィルターの製造方法。
【請求項８】
プロアントシアニジンの供給は、
（ａ） 所定量のフィルター成分を約９５％エタノールの溶液中に溶解し、
（ｂ） 工程（ａ）の溶液を、フィルター材に対して略均一にスプレーし、
（ｃ） 工程（ｂ）のフィルター材を乾燥させる、
ことを含んでいる請求項７の方法。
【請求項９】
フィルター材をタバコに付着する工程をさらに含んでいる請求項８の方法。
【請求項１０】
フィルター材をタバコに融合させることをさらに含んでいる請求項９の方法。
【請求項１１】
溶解は、ビタミンＣを溶液に溶解することを含んでいる請求項１０の方法。
【請求項１２】
プロアントシアニジンとして、松の木の樹皮の抽出物に含まれるプロアントシアニジン、イトスギの球果の抽出物に含まれるプロアントシアニジン、ブドウの種の抽出物に含まれるプロアントシアニジン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択することをさらに含んでいる請求項７の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
発明の分野
この発明は、タバコ煙中の気相フリーラジカル（遊離基）の消去作用（ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ）を有する紙巻きタバコフィルターの改良に関する。本発明は、フリーラジカルを消去するためにプロアントシアニジンを含有するフィルターを使用する。本発明はまた、気相フリーラジカルの消去作用を有する改良タバコフィルターを製造する方法に関する。
【０００２】
火のついているタバコが、気相及び固相のフリーラジカルを含む大量のフリーラジカルを生じることは、広く知られている。気相中のフリーラジカルの数は、一吐き（ｐｕｆｆ）当たり１０１５と推定されており、これらは主にアルキル、アルコキシル、ペロキシル及び一酸化炭素（ＮＯ−）のフリーラジカルである。タバコ煙により生じた気相フリーラジカルが人体に吸入されると、人間に有害な毒物学的及び病理学的変化を生ずることは知られている。固相フリーラジカルよりも気相フリーラジカルの方が、人体に対してより有害であることが広く知られている。これは、１つには、気相フリーラジカルは揮発性であって、エネルギーレベルが高いことによる。
【０００３】
タバコの燃焼は、特に、複雑な燃焼プロセスを伴ってフリーラジカルを生成し、このラジカルは煙の中に存在する。タバコ煙は、４７００以上の化学物質の複雑な混合物であって、煙の中の毒性の主要な役割を果たす高反応性のフリーラジカルが高濃度で含まれている。フリーラジカルは、細胞の構成成分を直接的又は間接的に攻撃するので、タバコ煙に関連する疾病の要因であると考えられている。肺、口、咽頭、食道、心臓、循環系その他様々な器官などの体の大部分は、気相フリーラジカルによって悪影響を受けることがある。フリーラジカルは、細胞内蛋白質及び脂質の分子構造を変化させて、ＤＮＡ配列の破壊を起こすことがあり、突然変異の原因となり、様々な種類のガンの発生危険性が増す。
【０００４】
煙には、火のついているタバコから直接吸い込まれた主流煙と、タバコの点火部分から立ち上がる煙及び喫煙者が吐き出す煙などの副流煙があり、これらには高濃度のフリーラジカルが含まれていることが研究結果に示されている。副流煙は、喫煙者と、喫煙者の周りの非喫煙者の両方に影響を与える。健康に対する主たる懸念は、幼児や子供を含む非喫煙者が、家の中や他の場所で、喫煙者が発するタバコ煙に曝露されることである。喫煙しなくても、二次的な副流煙に曝される人達は、タバコ煙によるフリーラジカルの被害を受ける結果となることがある。
【０００５】
火のついたタバコから生じる煙の気相中のフリーラジカルの大部分は、瞬間的であり不安定である。それらフリーラジカルを、電子スピン共鳴分光法（「ＥＳＲ分光法」）の技術で直接観察することはできない。タバコ煙に存在する気相フリーラジカルを観察するには、スピンキャプチャ（ｓｐｉｎ ｃａｐｔｕｒｅ）の技術が利用される。この技術では、気相フリーラジカルが捕獲され、次に、スピン付加体（ｓｐｉｎ ａｄｄｕｃｔ）に変換され、このスピン付加体をＥＳＲ分光法を通じて試験することができる。スピンコレクタ（ｓｐｉｎ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）（ＰＢＮ）は、煙の中の気相フリーラジカル、主として、アルコキシルフリーラジカル（ＲＯ−）及びアルキルフリーラジカル（Ｒ−）を収集する。
【０００６】
タバコ煙の気相フリーラジカルは大部分が、ＲＯ−及びアルキルＲ−フリーラジカルである。窒素含有物質は、タバコ燃焼中に酸化し、多量のＮＯフリーラジカル（ＮＯ−）を生成する。ＮＯ−が酸素と反応すると、反応性ＮＯ２−フリーラジカルが生成される。ＮＯ２−フリーラジカルは、タバコ燃焼によって生じる物質であるオレフィンと反応し、アルキルフリーラジカルＲＯ−を生成する。ＲＯ−フリーラジカルは、細胞膜を攻撃し、脂質の過酸化を引き起こす。次に、この脂質過酸化は、マクロファージを刺激し、酸素フリーラジカルを放出する。酸素フリーラジカルは、それ自体が単独で、細胞構成要素に損傷を与えることもある。酸素フリーラジカルは、細胞に有害であり、火のついたタバコの煙中に存在するフリーラジカルと共に、肺ガンや心臓疾患を引き起こす原因となり得る。そのようなフリーラジカルもまた、攻撃を行ない、それによって、肺のα−１抗プロテアーゼを不活性化する。これがエラスターゼを阻害するので、肺損傷を引き起こす。
【０００７】
また、タバコ煙中のフリーラジカルは、肺気腫、肺ガン及び心臓疾患のように、喫煙に誘発される肺疾患の病因と考えられている。肺マトリクス自体（例えば、コラーゲン、エラスチン）の構成成分は、タバコ煙中の酸化物によって損傷を受け、寸断されることがある。
【０００８】
タバコ煙中のフリーラジカルによる損傷は、肺器官に限られるものではない。喫煙者の尿に含まれる代表的な酸化損傷バイオマーカーの量は、非喫煙者の尿よりも１０倍多いことが分かった。喫煙の有害な酸化促進効果は、心外膜動脈を越えて冠動脈微小循環にまで及び、心筋血流の調節に影響を及ぼし、頸動脈中膜の肥厚を引き起こす。
【０００９】
Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｃａｄｅｍｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ（生物物理中央研究所）とＢｅｉｊｉｎｇ Ｃｉｇａｒｅｔｔｅ Ｆａｃｔｏｒｙは、１９９５年、タバコ煙中のフリーラジカルを消去するといわれるフィルターを共同で調査した。それは、茶のポリフェノール、ビタミンＣ、及び複合フィルター用活性炭素を使用する。このフィルターは、タバコ煙によって生じる気相フリーラジカルの約１４％を消去する。エマチン、ルチン、カテキン及びネオルチンなどの追加成分がタバコに添加されている場合、気相フリーラジカルのさらに１２％が消去されることがある。これらの追加成分を組み合わせたものは、「ケンディル（Ｋｅｎｄｉｒ）」や「羅布麻（Ａｐｏｃｙｎｕｍ ｖｅｎｅｔｕｍ Ｌ．）」と呼ばれる。フリーラジカルを消去する他のタバコフィルターとして、Ｇｒｅｅｃｅ Ｇｏｌｄｅｎ Ｆｉｌｔｅｒ ＣｏｍｐａｎｙとＦｉｌｔｅｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙが、１９９９年、共同開発したものがある。このフィルターは、活性炭素とヘモグロビンを含んでいる。これは、タバコ煙中に存在する気相フリーラジカルを約９０％消去することを意味する。タバコ製造業者は、これら２つのフィルターのどちらも、商業的規模では受け入れていない。これらフィルターが商業的規模で受け入れられない主な理由は２つある。１つは、これらフィルターに含まれる多量の添加物が、タバコ本来の煙の香りを低下させてしまうことである。タバコ産業では、タバコの味と香りは、タバコのブランドとして認識される上で重要なセールスポイントであるので、これは非常に不利である。もう１つの理由は、フィルターが複雑なため、その製造には、設備の変更が必要となり、投資費用が大きいため、製造業者が消極的になることである。米国特許第５８２９４４９号には別のフィルターが開示されているが、このフィルターは、ラジカル消去剤として、Ｌ−グルタチオンとセレニウム源を複合成分として用いることを企図している。
【００１０】
従って、要請されるタバコフィルターは、ｉ）タバコ煙中の気相フリーラジカルに対する消去作用にすぐれるタバコフィルター、ｉｉ）タバコ煙中のフリーラジカルを消去するが、タバコの味や香りを大きく変えたり、低下させることのないタバコフィルター、ｉｉｉ）短時間で最大の消去効果が得られるように、好ましくはタバコ煙に曝露されるフリーラジカル消去剤を含有するタバコフィルターである。
【００１１】
【発明の要旨】
本発明の目的の１つは、喫煙で誘導される気相フリーラジカルの消去作用を有する改良されたタバコフィルターを提供することであり、これは、有効量のフィルター成分（ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔ）の添加を通じて、又は、フィルター成分と、ビタミンＣ及び／又は抗酸化性のフィルター特性を有するものとして当該分野で知られているその他成分（所定量のＬ−グルタチオンを除く）との混合物の添加を通じて達成される。フィルター成分は、例えばプロシアニジンなどのプロアントシアニジン群の中から選択される。これらの成分として、松の木の樹皮の抽出物、イトスギの球果（ｃｏｎｅｓ）の抽出物、ブドウの種の抽出物、及びそれらの任意の組合せを挙げることができる。
【００１２】
【発明の詳しい記述】
プロアントシアニジンは、非常に強力なフリーラジカル消去剤である。具体的に、プロアントシアニジンは、渋味のある果物や樹皮の中に存在する植物ポリフェノール群を表す。プロアントシアニジンは、水、エタノール、アセトン／水混合物を溶媒として用いる従来の方法により、植物性物質から抽出し、次に、溶媒蒸発、凍結乾燥又は吹付け乾燥によって濃縮することができる。プロアントシアニジンには、プロシアニジン、プロデルフィニジンが含まれる。
【００１３】
下記実施例で使用するプロアントシアニジンは、松樹皮の抽出物で、ホーファー・リサーチ・リミテッドによって生産及び販売されているピクノジェノール（商標）である。松樹皮抽出物であるピクノジェノール（商標）は、フランス海岸松の樹皮から得られる。この抽出物は、約７０％〜７５％のプロアントシアニジンと、カテキン、タクシフォリン、フェノール酸などのように、フリーラジカル消去作用を有する他のフラバノールを含有している。この抽出物に含まれるプロアントシアニジンは、モノマー単位が約２〜１２の鎖長を有しており、このモノマー単位はカテキン又はエピカテキンからなる。その他に、プロシアニジン量の多い物質を、タバコフィルター中のフリーラジカル消去剤として使用することができる。これらの物質として、松の木の樹皮、イトスギの球果又はブドウの種の抽出物を挙げることができるが、それらに限定されるものではない。プロアントシアニジンは、不揮発性物質であるから、タバコフィルター用として特に適している。プロアントシアニジンは、吸着状態が維持されて、フィルター内部での残留傾向の強い生体高分子である。
【００１４】
本発明のフリーラジカル消去フィルターは、フィルター材（ｆｉｌｔｅｒ ｅｌｅｍｅｎｔ）の全体に、フリーラジカル消去用溶液を均一にスプレーし、次にフィルター材を乾燥させる。フィルター材を紙巻きタバコに取り付けて、フィルター付きタバコが作られる。乾燥工程前に、フィルター束（ｆｉｌｔｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）形成工程にて、フィルター材を形成することもできる。
特定のフリーラジカル溶液については、幾つかの例を用いることができる。その例と結果を以下に記載する。
【００１５】
実施例１
プロアントシアニジンとビタミンＣ（１００％）を１：２の割合で、９５％エタノール溶液中に溶解した。プロアントシアニジンとビタミンＣを含むエタノール溶液を、紙巻きタバコ用フィラメントの上に均一にスプレーした。その後、スプレーしたフィラメントを乾燥させ、当該分野の専門家に周知の要領にて、乾燥フィラメントを紙巻きタバコ用フィルターに加工した。それを、フィルター取付け前の紙巻きタバコに取り付ける。この実施例で得られたタバコフィルター中のプロアントシアニジ及びビタミンＣの含有量は、夫々、紙巻きタバコ中の刻みタバコ（ｃｕｔ ｔｏｂａｃｃｏ ｏｆ ｔｈｅ ｃｉｇａｒｅｔｔｅ）の重量の約０．０００１５重量％及び０．０００３重量％であった。
【００１６】
下記の要領にて試験を行ない、改良フィルターの効果を調べた。フィルターなしのタバコを、対照（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）タバコとして使用した。ＥＳＲ技術を用いて、タバコ煙中にそれぞれ含まれる気相ラジカルを調べた。本発明のフィルター中のフリーラジカルの量を、標準的なフィルターなしタバコ中の量と比較した。人の喫煙を模倣した喫煙装置により、１分間隔で、約４００ｍｌ／分の流量を１回２秒吸煙する試験を行なって、改良フィルターの有効性を調べた。ＥＳＲ試験は、Ｘバンド、マイクロ波電力２０ｍＷ、変調周波数１００ＫＨｚ、変調振幅１Ｇの条件で行なった。試験結果については表１を参照のこと。
【００１７】
フリーラジカル消去率Ｅは、次の式によって計算した。
Ｅ＝Ｈ０×１００／Ｈｘ
式中、Ｈ０は、対照系のピーク強度、Ｈｘは、消去剤含有試料のピーク強度を表している。この式によれば、気相フリーラジカル消去率Ｅは２４．３％であった。
【００１８】
実施例２
実施例１の方法を用いて、プロアントシアニジンを約０．０００１５％（１本の紙巻きタバコ中の刻みタバコの重量に対して）を含有する改良フィルターを有するタバコを、前述の手順に従って試験を行ない、フリーラジカル消去率の式に基づいて算出したところ、気相フリーラジカル消去率は２２．６％であった。詳細な結果については表２を参照のこと。
【００１９】
実施例３
実施例１の方法を用いて、プロアントシアニジンを約０．０００３％（１本の紙巻きタバコの刻みタバコの重量に対して）を含有する改良フィルターを有するタバコを、前述の手順に従って試験を行ない、フリーラジカル消去率の式に基づいて算出したところ、気相フリーラジカル消去率は２７．６％であった。詳細な結果については表３を参照のこと。
【００２０】
実施例４
実施例１の方法を用いて、プロアントシアニジンを約０．０００５％（１本の紙巻きタバコ中の刻みタバコの重量に対して）を含有する改良フィルターを有するタバコを、前述の手順に従って試験を行ない、フリーラジカル消去率の式に基づいて算出したところ、気相フリーラジカル消去率は２９．１％であった。詳細な結果については表４を参照のこと。
この試験結果では、フィルター中のプロアントシアニジン含有量が０．０００５％のときに、気相フリーラジカル消去効果は最大になることを示している。
【００２１】
実施例５
実施例１の方法を用いて、プロアントシアニジンを約０．００１％（１本の紙巻きタバコ中の刻みタバコの重量に対して）を含有する改良フィルターを有するタバコを、前述の手順に従って試験を行ない、フリーラジカル消去率の式に基づいて算出したところ、気相フリーラジカル消去率は約２０％であった。詳細な結果については表５を参照のこと。
上記実施例に示されるように、フィルター中のプロアントシアニジン含有量が約０．０００１５％〜０．００１％（１本の紙巻きタバコ中の刻みタバコの重量に対して）のときに、煙中の気相フリーラジカル消去について、大きな効果が得られた。ビタミンＣをフィルターに添加すると、フリーラジカル消去効果にさらなる改善が認められた。
【００２２】
タバコ煙中のフリーラジカルが減少すると、タバコ煙の突然変異誘発作用も低下するので、フィルター付きタバコの煙に曝露された動物の寿命は著しく増大する。ある研究において、１．５ｃｍ２の孔を２つ有するポリアクリルガラス製容器（３５．６×３５×２０ｃｍ）であって、一方の孔を換気用として上部に、もう１つの孔を気相導入用として底部に設けた容器の中で、マウスを、致死量のタバコ煙に曝露した。４０匹のマウスを無作為で４つのグループに分けた。グループ１のマウスは、標準型フィルターを有するタバコからの煙に曝露した。グループ２と３のマウスは、プロアントシアニジン０．０００１５％ｍｇと松樹皮抽出物０．０００５％ｍｇを含有するフィルター付きタバコからの煙に曝露した。グループ４のマウスは、対照として用いて、タバコ煙には曝露しなかった。１グループ１０匹のマウスが一度に入れられた容器の中に、タバコ煙を導入した。致死指標に達するまでに使用した時間とタバコの本数を記録した。死亡したマウスについては、組織病理学的変化の検査を行った。
【００２３】
死亡した全てのマウスに対し、生検及び組織病理学検査を実施した。対照群（プロアントシアニジンを含まないタバコフィルター）では、８０％のマウスについて、肺組織の中に明白な鬱血と出血が観察された。また、腎臓内で小血管の血管拡張及び鬱血と、肝臓内で中心静脈の僅かな血管拡張及び鬱血が見られた。しかしながら、心臓と脾臓には、視認できる異常変化はなかった。
【００２４】
タバコフィルター中にプロアントシアニジンの松樹皮抽出物が０．０００５％存在すると、生存期間が著しく増し、タバコ煙の急性毒性は７０．５％減少した。タバコフィルターにプロアントシアニジンが存在しない場合、マウスは８本のタバコの煙を吸入した後、死亡した。タバコフィルター中にプロアントシアニジン・松樹皮抽出物が０．０００５％存在すると、マウスは１４本のタバコの煙に曝露した後、死亡した。
【００２５】
上記を検討すると、フィルター中に含まれるフリーラジカル消去剤の適量は、タバコ１本あたり重量率にて、０．０００１％〜０．００１％であると考えられる。消去剤は、この範囲内のとき、より効果的である。プロシアニジン含有量とビタミンＣ含有量の比率は、０．５−１．５：１．５−２．５であり、最も望ましいのは１．０である。しかしながら、全ての実施例において、Ｌ−グルタチオンと、Ｌ−セレノメチオニン及びＬ−セレノシステインから成る群から選択されるセレニウム源については、本発明のタバコフィルターの含有物から、実質的に又は完全に除かれている。
【００２６】
【表１】
2004537963.tif 000002
2004537963.tif 000003
【００２７】
【表２】
2004537963.tif 000004
2004537963.tif 000005
【００２８】
【表３】
2004537963.tif 000006
2004537963.tif 000007
【００２９】
【表４】
2004537963.tif 000008
2004537963.tif 000009
【００３０】
【表５】
2004537963.tif 000010
2004537963.tif 000011
【国際公開パンフレット】
2004537963.tif 000012
2004537963.tif 000013
2004537963.tif 000014
2004537963.tif 000015
2004537963.tif 000016
2004537963.tif 000017
2004537963.tif 000018
2004537963.tif 000019
2004537963.tif 000020
2004537963.tif 000021
2004537963.tif 000022
2004537963.tif 000023
2004537963.tif 000024
2004537963.tif 000025
2004537963.tif 000026
2004537963.tif 000027
2004537963.tif 000028
2004537963.tif 000029
2004537963.tif 000030
2004537963.tif 000031
2004537963.tif 000032
2004537963.tif 000033
2004537963.tif 000034
2004537963.tif 000035
2004537963.tif 000036
【国際調査報告】
2004537963.tif 000037
2004537963.tif 000038
2004537963.tif 000039