(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロアントシアニジンを含むたばこ煙用エレメントであって、前記プロアントシアニジンがブドウの抽出物であり、分画分子量５０００のセルロース膜を用いたときの重量減少が３０％以下であるたばこ煙用エレメント。
【請求項２】
プロアントシアニジンが下記式（Ｉ）で表される請求項１記載のたばこ煙用エレメント。
【化１】
0004963338.tif 000008
（式中、Ｒ1は水素原子又はヒドロキシル基、Ｒ2a、Ｒ2b、Ｒ4a及びＲ4bはそれぞれ独立して水素原子、ヒドロキシル基又はＣ1-4アルコキシ基、Ｒ3a及びＲ3bはそれぞれ独立してヒドロキシル基又はＣ1-4アルコキシ基、Ｒ5a、Ｒ5b、Ｒ6a及びＲ6bはそれぞれ独立して水素原子又はエステル残基を示し、ｎは１以上の整数である）
【請求項３】
式（Ｉ）において、Ｒ1が、水素原子、Ｒ2a、Ｒ2b、Ｒ4a及びＲ4bが、それぞれ独立して水素原子、ヒドロキシル基又はメトキシ基、Ｒ3a及びＲ3bが、それぞれ独立してヒドロキシル基又はメトキシ基、Ｒ5a、Ｒ5b、Ｒ6a及びＲ6bが、水素原子、ガロイル基又はグリコピラノシル基である請求項２記載のたばこ煙用エレメント。
【請求項４】
プロアントシアニジンが担持された多孔質体を含む請求項１記載のたばこ煙用エレメント。
【請求項５】
多孔質体が活性炭である請求項４記載のたばこ煙用エレメント。
【請求項６】
多孔質体１００重量部に対してプロアントシアニジン０．１〜５０重量部が担持されている請求項４記載のたばこ煙用エレメント。
【請求項７】
プロアントシアニジンが、ブドウ種子、果皮及び果実の搾汁粕から選択された少なくとも一種からの抽出物である請求項１記載のたばこ煙用エレメント。
【請求項８】
たばこを構成する要素が、プロアントシアニジンを含む請求項１記載のたばこ煙用エレメント。
【請求項９】
プロアントシアニジンの含有量が、たばこ構成要素１００重量部に対して１〜５０重量部である請求項８記載のたばこ煙用エレメント。
【請求項１０】
プロアントシアニジンを担持した多孔質体の添加量が、たばこ構成要素１００重量部に対して、プロアントシアニジン換算で、０．１〜２５重量部である請求項８記載のたばこ煙用エレメント。
【請求項１１】
たばこ構成要素に通気量１７．５ｍｌ／秒の条件で、たばこ煙を通過させたとき、たばこ煙中のラジカル捕捉効率が３０％以上である請求項８記載のたばこ煙用エレメント。
【請求項１２】
たばこを構成する要素が、たばこ煙用フィルタである請求項８記載のたばこ煙用エレメント。
【請求項１３】
たばこ煙用フィルタが、セルロース繊維、セルロースエステル繊維及びポリプロピレン繊維から選択された少なくとも一種で構成されている請求項１２記載のたばこ煙用エレメント。
【請求項１４】
たばこ煙用フィルタが、セルロースアセテート繊維で構成されている請求項１２記載のたばこ煙用エレメント。
【請求項１５】
たばこ煙中のニコチンに対するタールの除去割合が１．３以上である請求項１２記載のたばこ煙用エレメント。
【請求項１６】
たばこを構成する要素に分画分子量５０００のセルロース膜を用いたときの重量減少が３０％以下であるブドウ由来のプロアントシアニジンを添加するたばこ煙用エレメントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、喫煙者の口腔内への特定の煙成分の流入量を低減し、喫煙者の好みに応じて喫味を調整できるたばこエレメント及びその製造方法、ならびにプロアントシアニジンの使用に関する。
背景技術
近年、いわゆる軽いたばこが好まれる傾向にあることや、健康への影響を考慮して、先進諸国を中心に、喫煙時の口腔内への煙成分の流入量（デリバリー量）を低減させるための様々な検討がなされている。そのための重要な方法のひとつがフィルタの改良である。
現在のたばこ煙用フィルタは、セルロースジアセテートの捲縮繊維トウが多く用いられ、その濾過効率を高めるために、単繊維繊度の小さいトウを用いたり、繊維充填量を大きくしたりしている。しかしながら、これらの方法では、通気抵抗が増大するため、実用的な通気抵抗の範囲では、濾過効率の向上に限界がある。また、これらの方法で濾過効率を高める場合には、煙成分中の特定成分のみ選択的に除去すること、すなわち煙成分の濾過比を大きく変えることは困難である。従って、揮発性の少ない煙成分を無差別に除去するため、味が軽くなるとともに満足感が得られなくなる。
そこで、フィルタの濾過性を改善するために、これまでに様々な素材や添加物が提案されている。例えば、ニコチンのデリバリー量を減らすための添加剤として、ニコチン酸アミド（特開平３−２１６１７８号公報）、プロテアーゼ（特開平３−２９０１７６号公報）等が提案されている。なお、タールも、そのデリバリーに関心がもたれ、多くの国でニコチン同様の表示義務が課せられている。しかし、特にタールの除去能に優れた物質について言及された例はない。ニコチンそのものは、たばこの嗜好成分であり、喫煙の満足感に直接関与すると考えられる。この意味で、タール成分を相対的に高いレベルで除去することは、香喫味を損なわないためには好ましいことと考えられる。
特開昭５９−７１６７７号公報には、珪酸マグネシウムを主成分とした多孔性天然物の表面に、チェストナットタンニン単独、又は必要に応じてコーヒー豆抽出物、茶葉抽出物又は甘草抽出物を添加した濾剤を適用した紙巻きたばこ用フィルタ材、特開平５−１１５２７３号公報には、エピガロカテキンガレートをたばこ本体及びフィルタ部に混入させたたばこが開示されている。また、特開平５−２３１５９号公報には、エラグ酸を含むたばこフィルタが開示されている。しかし、これらのフィルタでは、香喫味を保持しつつ、タール成分を有効に除去することはできない。
一方、たばこ煙中のフリーラジカル成分は、本来きわめて反応性の高い物質であり、健康にとって好ましくない影響を与える可能性があるとして、その除去に関心がもたれ、濾過効率を高めるためにいくつかの試みがなされている（特開昭６３−２３７７７０号公報など）。
例えば、特開昭６３−２４８３８０号公報には、活性炭を用いることが提案されている。しかし、活性炭は、フリーラジカル成分以外の多くの物質をも同時に吸着する優れた吸着剤であるため、活性炭を多く用いると、たばこの香喫味そのものを著しく減ずる結果となる。また、活性炭自身が喫味に特有の影響を与えるといわれる。
特開昭６２−２３２３７１号公報には、トリプトファンなどのアミノ酸を含有するたばこ用フィルタが開示されている。しかし、そのラジカル除去率は低く、また、アミノ酸は万一焦げた場合に、例えば、トリプトファンパイロリセートＰ２などのように、発癌性の強い物質を生成するという問題もある。
特開平６−７８７３９号公報には、三次元に形成した多孔体にイチョウ葉エキスを付着させたフィルタを用いると、活性酸素を除去できることが開示されている。また、ＷＯ９９／３３３６５には、たばこフィルタ中の遊離ラジカルの除去に、ローズマリー抽出物が有効であることが開示されているが、ローズマリー抽出物は比較的低分子量の構成成分からなるため、特有の香りを有し、たばこ一般に適用するには香味や喫味を損ねる場合がある。さらに、両者とも、フリーラジカル成分の除去能も充分でない。
中華人民共和国特許公開番号１１４５２０６Ａには、茶ポリフェノールとビタミンＣと活性炭とを含むフィルタで構成された低フリーラジカル低毒性のシガレットが開示されているが、ラジカル捕捉能が未だ充分ではない。
さらに、従来のたばこ煙用フィルタでは、ニコチン成分に対するタール成分の選択的な除去能とフリーラジカル成分の除去能とを高いレベルで両立できない。
従って、本発明の目的は、タール成分を選択的に除去可能であるたばこ煙用エレメント及びその製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、フリーラジカル成分を有効に除去できるたばこ煙用エレメント及びその製造方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、香喫味を損なうことなく、タール成分に対する高い選択的な除去能とフリーラジカル成分に対する高い除去能とを両立できるたばこ煙用エレメント及びその製造方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、タール成分及び／又はフリーラジカル成分を有効に除去できる方法を提供することにある。
発明の開示
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、植物由来のポリフェノール成分の一つであるプロアントシアニジンを含有するたばこ煙用エレメントを用いることにより、ニコチン成分よりもタール成分を選択的に除去可能であるとともに、フリーラジカル成分を有効に捕捉できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明のたばこ煙用エレメントは、プロアントシアニジンを含有する。前記プロアントシアニジンは、例えば、下記式（Ｉ）で表される化合物であってもよい。
0004963338.tif 000002
（式中、Ｒ１は水素原子又はヒドロキシル基、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ４ａ及びＲ４ｂはそれぞれ独立して水素原子、ヒドロキシル基又はＣ１−４アルコキシ基、Ｒ３ａ及びＲ３ｂはそれぞれ独立してヒドロキシル基又はＣ１−４アルコキシ基、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ６ａ及びＲ６ｂはそれぞれ独立して水素原子又はエステル残基を示し、ｎは１以上の整数である）
前記プロアントシアニジンは、高分子量画分を多く含むのが好ましく、例えば、分画分子量５０００のセルロース膜を用いたとき、プロアントシアニジンの重量減少が３０％以下である。たばこ煙用エレメントは、プロアントシアニジンを担体（活性炭などの多孔質体など）に坦持させて含有していてもよい。プロアントシアニジンの由来は特に制限されず、通常、植物由来であり、例えば、ブドウ（ブドウ種子、果皮、果実の搾汁粕等）からの抽出物であってもよい。紙巻きたばこ（シガレット）などのたばこ煙用エレメントは、通常、たばこを構成する要素（たばこ煙用フィルタなど）が、プロアントシアニジンを含んでいればよい。
本発明のたばこ煙用エレメントは、エレメント（たばこを構成する要素など）にプロアントシアニジンを添加することにより製造できる。また、本発明には、たばこ煙との接触により、タール成分やフリーラジカル成分を除去するためのプロアントシアニジンの使用も含まれる。
発明を実施するための最良の形態
本発明のたばこ煙用エレメントは、たばこ煙を処理する種々の要素（エレメント）、例えば、ロッド状たばこを構成する種々の要素［例えば、葉たばこ（葉巻たばこ、紙巻きたばこ）、たばこ煙用フィルタ等］と、たばこ煙中の特定成分を有効に除去するため、前記要素に添加されたプロアントシアニジンとで構成されている。
［プロアントシアニジン］
プロアントシアニジンは、フラバン−３−オール又はフラバン−３，４−ジオールを構成単位とし、これらの構成単位が４−６位又は４−８位等で縮合又は重合により結合した化合物群（縮合型タンニン）であり、下記式（ＩＩ）で表される。なお、下記式（ＩＩ）においては、一例として、４−８位で縮合又は重合した化合物を示し、４−６位等で縮合又は重合した化合物については省略している。
0004963338.tif 000003
（式中、Ｒ１は水素原子又はヒドロキシル基、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ４ａ及びＲ４ｂはそれぞれ独立して水素原子、ヒドロキシル基又はＣ１−４アルコキシ基、Ｒ３ａ及びＲ３ｂはそれぞれ独立してヒドロキシル基又はＣ１−４アルコキシ基、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ６ａ及びＲ６ｂはそれぞれ独立して水素原子又はエステル残基を示し、ｎは１以上の整数である）
上記式（Ｉ）及び（ＩＩ）において、Ｃ１−４アルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、ブトキシ基等が例示でき、通常、メトキシ基である場合が多い。Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ６ａ、Ｒ６ｂで表されるエステル残基としては、ヒドロキシル基を有していてもよいアシル基、例えば、ヒドロキシル基を含有していてもよいベンゾイル基（ベンゾイル基、ヒドロキシベンゾイル基、ガロイル基等）、ヒドロキシル基を含有していてもよいシンナモイル基（シンナモイル基、クマリル基（クマール酸残基）、カフェイル基（カフェ酸残基）等）、グリコピラノシル基（グルコシル基、ガラクトシル基、ラムノシル基、マンノシル基、フルクトシル基、ソルボシル基など）などが挙げられる。
ｎは、１以上の整数であればよく、通常１〜５０、好ましくは１〜２０程度である。
上記式（Ｉ）及び（ＩＩ）で表される化合物において、通常、Ｒ１は水素原子、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ４ａ及びＲ４ｂはそれぞれ独立して水素原子、ヒドロキシル基又はメトキシ基、Ｒ３ａ及びＲ３ｂはそれぞれ独立してヒドロキシル基又はメトキシ基である。また、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ６ａ及びＲ６ｂは、通常、水素原子、ガロイル基又はグリコピラノシル基である。
プロアントシアニジンは、酸処理によりシアニジン、デルフィニジン、ペラルゴニジン等のアントシアニジンを生成するところから、この名称が与えられている。そして、プロアントシアニジンには、上記構成単位の２量体、３量体、４量体、５〜９量体、さらに１０〜３０量体以上の高分子のプロシアニジン、プロデルフィニジン、プロペラルゴニジン等が含まれ、これらのプロアントシアニジンには立体異性体等も含まれる。
これらのプロアントシアニジンを含む抽出物を分画分子量５０００のセルロース膜を用いて分画する精製処理において、重量減少が３０％以下、好ましくは２０％以下、さらに好ましくは１０％以下である抽出物は、高い分子量を有するため、非結晶構造のマトリックスを形成しやすく、気相中の分子（例えば、フリーラジカル成分など）との反応性が大きくなり、好ましい。
なお、ｎ＝０に相当する化合物である（ガロ）カテキン、エピ（ガロ）カテキン等を、プロアントシアニジンの効果を損なわない範囲で含有してもよい。
また、プロアントシアニジンは、仮に経口摂取されても安全である。さらに、安全性のみならず、これをもって「フレンチパラドックス」の原因とされるほど、むしろ健康にとって好ましいものと考えられている。即ち、肉食傾向の強いフランス人に動脈硬化が比較的少ないのは、フランス人が好んで飲む赤ワインの中に含まれるプロアントシアニジンの抗酸化作用によるものだと考えられている。
また、プロアントシアニジンは、フェノール性化合物の中でも、特に、１分子当たりの活性基の密度が高く、強い抗酸化作用を有するため、たばこ煙用エレメントに添加することによって、煙中のフリーラジカル成分を顕著に捕捉することができる。具体的には、たばこ煙用フィルタは、たばこ煙中のラジカル捕捉効率が高く、例えば、プロアントシアニジン０．１〜１５重量％［好ましくは０．５〜１５重量％（例えば、１〜１５重量％）、さらに好ましくは２〜１５重量％］を含有するたばこ構成要素、特にフィルタ（長さ２．０ｃｍ、直径７．８ｍｍφ）について、通気量１７．５ｍｌ／秒の条件で、たばこ煙を通過させたとき、実施例に記述の方法によって、電子スピン共鳴装置を用いて測定したとき、たばこ煙中のラジカル捕捉効率は、例えば、３０％以上（例えば、３５〜１００％）、好ましくは５０％以上（例えば、５５〜１００％）、さらに好ましくは６０％以上（例えば、７０〜１００％）である。このように、長さが２．０ｃｍ程度と短く、極めて短い時間内にたばこフィルタを通過させても、たばこ煙中のフリーラジカル成分を有効に除去できる。
また、プロアントシアニジンは、フェノール残基を高濃度に含有するため、たばこ煙タール中のフェノール性成分と高い親和性を有し、ニコチンよりもタールに対する除去率を向上できる。具体的には、プロアントシアニジンを含有するたばこ煙用フィルタは、たばこ煙中のニコチンに対するタールの除去割合（タール濾過率／ニコチン濾過率）が、１．２以上（例えば、１．２〜２）、好ましくは１．３以上（例えば、１．３〜１．７）である。
［プロアントシアニジンの抽出方法］
本発明に用いるプロアントシアニジンは、原料の由来や原料の利用部分、製造法、精製法については特に限定されず、例えば、果実類（ブドウ、柿、リンゴ等の果実や果皮、種子等）、樹皮（松の樹皮など）、豆類や穀類（大豆、小豆等）等の植物、これらの植物の搾汁やその粕、前記植物から誘導される食品や飲料（ワイン、リンゴ酒等の果実酒、果実ジュース等）に由来してもよい。中でもプロアントシアニジンの原料としては、ブドウ、例えば、ブドウ種子、果皮、果実の搾汁粕が好ましい。これらの原料は、通常、廃棄物として処理されるため、コスト的に有利である。特に、ブドウ種子は、プロアントシアニジンの含有量が多く、糖類などの夾雑物の含量が少ないため、高純度のプロアントシアニジンが抽出によって容易かつ多量に得られる。また、ブドウ種子から得られたプロアントシアニジンは、松の樹皮、リンゴ果実など、他の原料から得られたプロアントシアニジンに比べて、高分子画分を多く含み、又、ラジカル低減効果がより高い。
ブドウ種子、果皮、果実の搾汁粕からの抽出方法としては、例えば、特開平３−２００７８１号公報や特開平１１−８０１４８号公報等に記載の方法により、水や含水アルコールで効率よく抽出することができる。
ブドウ種子からの抽出以外の方法でプロアントシアニジンを得る方法としては、小豆からの抽出（有賀ら、アグリカルチュラル・バイオロジカル・ケミストリー（Ａｇｒｉｃ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．）第４５巻、２７０９−２７１２頁、１９８１年）、松の樹皮からの抽出（Ｒ．Ｗ．Ｈｅｍｉｎｇｗａｙら、フィトケミストリー（Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）第２２巻、２７５−２８１頁、１９８３年）、リンゴ酒からの分離（Ａ．Ｇ．Ｈ．Ｌｅａら、ジャーナル・オブ・ザ・サイエンス・オブ・フード・アンド・アグリカルチャー（Ｊ．Ｓｃｉ．Ｆｏｏｄ  Ａｇｒｉｃ．）第２９巻、４７１−４７７頁、１９７８年）、化学合成（Ｇ．Ｆｏｎｋｎｅｃｈｔｅｎら、ジャーナル・オブ・インスティチュート・ブルーイング（Ｊ．Ｉｎｓｔ．Ｂｒｅｗ）、第８９巻、４２４−４３１頁、１９８３年）等が知られている。
抽出されたプロアントシアニジンは、液状又は半固形状の形態で得られ、抽出液から抽出溶媒を、減圧留去、スプレードライ、凍結乾燥等の公知の方法によって除去することによりプロアントシアニジン含有濃縮物や乾燥物として使用できる。また、特開平１１−８０１４８号公報の実施例に示すように、最適の原料と抽出条件を用いれば、９０重量％以上の高い純度を有するプロアントシアニジン組成物を簡単に得ることができる。
なお、上記のように、プロアントシアニジンは原料や抽出プロセスによってプロアントシアニジンの含量は様々である。プロアントシアニジン含量１０重量％以上（好ましくは３０重量％以上、さらに好ましくは５０重量％以上）の混合物を用いることができる。プロアントシアニジンの含量は、種々の方法、例えば、カテキン骨格に特異的であるとされるバニリン−塩酸法（Ｒ．Ｂ．ＢｒｏａｄｈｕｒｓｔらＪ．Ｓｃｉ．Ｆｏｏｄ．Ａｇｒｉｃ．，第２９巻，７８８−７９４頁，１９７８年）により測定できる。
［たばこ煙を処理するためのエレメント（たばこ構成要素など）］
プロアントシアニジンを含み、かつたばこ煙を濾過処理するためのエレメントの代表的な例は、たばこ構成要素（例えば、葉たばこ、たばこ煙用フィルタ、吸着剤等の多孔質体等）であり、たばこ煙用フィルタは、葉たばこ部の口元に装着してフィルタ付きたばことして使用するのが最も一般的な使用方法であるが、フィルタの使用形態は特に制限されない。すなわち、本明細書において、「たばこ煙用フィルタ」とは、たばこ煙を濾過処理する種々のフィルタ、例えば、パイプに内蔵されたフィルタ、空気清浄器などに装着されたフィルタも包含する意味に用いる。
（葉たばこ）
葉たばこは、紙巻きたばこ、葉巻たばこのいずれであってもよいが、刻みたばこなどのたばこ葉を巻紙を用いてロッド状に成形した紙巻きたばこ（シガレット）に有効に適用される。シガレットの葉たばこ部（たばこ本体）は、たばこ煙用フィルタを備えていないシガレット全体を構成してもよい。
（たばこ煙用フィルタ）
葉たばこ部の口元に装着されるたばこ煙用フィルタは、慣用のフィルタ素材、例えば、セルロース（フィブリル化されていてもよい木材パルプやリンターパルプ等）、再生セルロース（ビスコースレーヨン、銅アンモニアレーヨン等）、セルロースエステル、合成高分子（ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン等）等の繊維や粉粒体で構成できる。これらの繊維や粉粒体は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
好ましいフィルタ素材には、セルロース繊維、セルロースエステル繊維及びポリプロピレン繊維から選択された少なくとも一種が含まれ、喫味を向上させるため少なくともセルロースエステル繊維を含む場合が多い。セルロースエステル繊維としては、例えば、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート等の有機酸エステル（例えば、炭素数２〜４程度の有機酸とのエステル）；セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート等の混合有機酸エステル；及びポリカプロラクトングラフト化セルロースエステルなどのセルロースエステル誘導体などが例示される。これらのセルロースエステル繊維も、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
好ましいセルロースエステルには、例えば、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、特にセルロースアセテートが含まれる。
セルロースエステルの平均重合度（粘度平均重合度）は、例えば、５０〜９００、好ましくは２００〜８００程度の範囲から選択でき、セルロースエステルの平均置換度は、例えば、１．５〜３．０程度の範囲から選択できる。
繊維の断面形状は、特に制限されず、例えば、円形、楕円形、異形（例えば、Ｙ字状、Ｘ字状、Ｉ字状、Ｒ字状、Ｈ字状等）や中空状などのいずれであってもよい。
繊維径及び繊維長は、繊維の種類に応じて選択でき、例えば、繊維径０．０１〜１００μｍ、好ましくは０．１〜５０μｍ（例えば、１〜３０μｍ）程度、繊維長５０μｍ〜５ｃｍ、好ましくは１００μｍ〜３ｃｍ程度の範囲から選択する場合が多い。セルロースエステルの繊度は、１〜１６デニール、好ましくは１〜１０デニール程度の範囲から選択できる。セルロースエステル繊維などの繊維は、非捲縮繊維又は捲縮繊維のいずれであってもよい。
繊維は、例えば、３，０００〜１００，０００本、好ましくは３，０００〜３０，０００本程度のセルロースエステル繊維の単繊維（フィラメント）を束ねることにより形成されたトウ（繊維束）の形態で使用できる。
フィルタ素材で形成されたたばこ煙用フィルタは、フィルタロッドに適度な硬度を発現させるため、慣用のバインダー成分を含んでいてもよい。バインダー成分としては、繊維の種類に応じて、可塑剤（トリアセチンなど）、樹脂（天然高分子、半合成高分子、合成高分子から選択された水溶性高分子又は水不溶性高分子）、デンプンやデンプン誘導体などの多糖類などが使用でき、樹脂は、溶液、分散液などの液状又は半固形状、粉粒状、繊維状等の固形、溶融状等で使用できる。
たばこ煙用フィルタは、フィルタ特性を損なわない範囲の通気抵抗及び密度を有しており、例えば、長さ１２ｃｍ、直径７．８ｍｍφのフィルタにおいて、通気抵抗２００〜６００ｍｍＷＧ（ウォーターゲージ）、好ましくは３００〜５００ｍｍＷＧ程度であり、密度は０．２０〜０．５０ｇ／ｃｍ２、好ましくは０．２５〜０．４５ｇ／ｃｍ２（例えば、０．３０〜０．４５ｇ／ｃｍ２）程度である場合が多い。
たばこ構成要素として、葉たばこ又はフィルタを用いる場合、プロアントシアニジンの含有量は、所望する煙成分デリバリー量などに応じて、例えば、たばこ構成要素（葉たばこやフィルタ）１００重量部に対して１〜５０重量部、好ましくは２〜３０重量部（例えば、５〜３０重量部）程度の範囲から選択でき、通常、５〜２０重量部程度である。添加量が１重量部未満ではたばこ主流煙中の有害成分に対する除去能が低く、５０重量部を超えると通気抵抗が上昇しやすい。
たばこ構成要素のうち、たばこ煙用フィルタにプロアントシアニジンを含有させるのが一般的である。
（多孔質体）
プロアントシアニジンは、たばこ構成要素に直接添加してもよく、多孔質体などの担体に担持させて添加してもよい。
前記多孔質体とプロアントシアニジンとを組み合わせると、プロアントシアニジンの量が少なくても、タール成分及びフリーラジカル成分に対する除去能を相乗的に高めることができる。多孔質体と組み合わせて用いる場合、プロアントシアニジンは、通常、多孔質体に付着、吸着、坦持又は混合して使用される。前記多孔質体の種類は特に制限されず、例えば、活性炭、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト、シリカ、シリカ−アルミナ、セルロース粒子、酢酸セルロース粒子、粘土、焼結火山灰、デンプン粒等が挙げられ、比表面積が大きな担体が好ましく、通常、粉粒体の形態で使用できる。これらの多孔質体は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
好ましい多孔質体には、広くたばこ煙用フィルタの添加物として使用されている活性炭が含まれる。活性炭を用いると、活性炭とプロアントシアニジンとが相乗的に作用し、更に顕著なフリーラジカル捕捉能を示す。
多孔質体の比表面積は、プロアントシアニジンの活性が低下しない広い範囲、例えば、１〜１０，０００ｍ２／ｇ（例えば、１０〜１０，０００ｍ２／ｇ）、好ましくは３００〜３０００ｍ２／ｇ（例えば４００〜２０００ｍ２／ｇ）程度の範囲から選択できる。多孔質体の平均粒子径は、例えば、１〜２０００μｍ、好ましくは５〜１０００μｍ（例えば１０〜５００μｍ）程度の範囲から選択できる。
多孔質体に対するプロアントシアニジンの付着又は坦持量は、多孔質体１００重量部に対して、プロアントシアニジン０．１〜５０重量部（例えば、１〜５０重量部）、好ましくは１〜３０重量部、さらに好ましくは２〜２０重量部（例えば、２〜１０重量部）程度である。
プロアントシアニジンを含有する多孔質体は、そのままたばこ煙を濾過処理するために用いてもよく、前記葉たばこやフィルタに添加したり、複数のフィルタ間に充填して使用してもよい。
前記たばこ構成要素（葉たばこやフィルタ）に添加する場合、プロアントシアニジンを担持した多孔質体の添加量は、プロアントシアニジンの種類や使用形態などに応じて選択でき、たばこの構成要素（葉たばこ又はフィルタ）１００重量部に対して、プロアントシアニジン換算で、０．１〜２５重量部、好ましくは０．５〜２０重量部（例えば、１〜１０重量部）程度である。プロアントシアニジンを担持した多孔質体の添加量が少ないと、たばこ煙中のタール成分やフリーラジカル成分に対する除去効率が低下し、多過ぎると喫味やフィルタの巻上げ作業性を損なう虞がある。
多孔質体に対するプロアントシアニジンの担持方法は、特に制限されず、例えば、プロアントシアニジンを含有する溶液（水、アルコール類などの溶媒溶液）を、噴霧、浸漬等の方法により多孔質体に付着、含浸又は吸収させた後、溶媒を蒸発させる方法、プロアントシアニジンを含む溶液に多孔質体を加え、多孔質体にプロアントシアニジンを吸着させた後、過剰の溶媒を除き、蒸発乾固させる方法などにより行うことができる。
プロアントシアニジン又は前記担持多孔質体は、エレメント（たばこ構成要素など）内に全体に亘り均一に分布（散在）していてもよく、不均一又は部分的に存在していてもよい。例えば、デュアルフィルタやトリプルフィルタ等の構造を有するたばこ煙用フィルタでは、プロアントシアニジン又はプロアントシアニジンを担持した多孔質体は、複数のフィルタチップ間の間隙部に充填してもよい。
たばこ構成要素は、種々の添加剤、例えば、硬度を高めるためのバインダー；香料；白色度改善剤（例えば、酸化チタン、好ましくはアナターゼ型酸化チタン）；カオリン、タルク、ケイソウ土、石英、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナ等の無機微粉末；アルカリ金属やアルカリ土類金属の塩等の熱安定化剤；着色剤；油剤；歩留まり向上剤；活性炭などの吸着剤；生分解促進剤；光分解促進剤等を含んでいてもよい。
［たばこ煙用エレメントの製造方法］
本発明では、前記エレメント（たばこ煙を処理するためのエレメント）にプロアントシアニジンを添加することにより、たばこ煙用エレメントを製造する。プロアントシアニジンは、前記のように、エレメントに直接添加してもよく、多孔質体などの担体に担持させて添加してもよい。たばこ構成要素においては、通常、たばこ煙用フィルタに、プロアントシアニジン又はプロアントシアニジンを坦持した多孔質体を添加する方法を採用してもよい。なお、プロアントシアニジン、及びプロアントシアニジンを坦持した多孔質体を、単に「プロアントシアニジン成分」と総称する場合がある。
プロアントシアニジン成分の添加形態や添加方法は、特に限定されず、例えば、粉状又は粒状のプロアントシアニジンや、プロアントシアニジンを坦持した多孔質体は、たばこ煙用チャコールフィルタの製造に用いられているチャコール添加装置等をそのまま利用して添加でき、液状のプロアントシアニジン又はプロアントシアニジン担持多孔質体を分散させた分散液（スラリーなど）は、スプレーなどによる散布、塗布、浸漬などの方法によりエレメント（葉たばこ部やフィルタなど）に添加することができる。また、紡糸段階で繊維素材（ドープ）中にプロトンシアニジンを添加混合し、混合紡糸することにより、繊維にプロアントシアニジンを含有させてもよく、紡糸工程以降の適当な工程において、繊維表面に付着させてもよい。
より具体的には、葉たばこ部は、例えば、粉粒状のプロアントシアニジン成分と葉たばことを混合し、巻紙でロッド状に巻上げる方法、プロアントシアニジン成分の溶液又は分散液（スラリーなど）を葉たばこに噴霧し、巻紙で巻上げた後、溶媒を除去する方法等により得ることができる。なお、ロッド状に巻上げられた葉たばこは、必要に応じて所定の長さに切断される。
また、たばこ煙用フィルタは、フィルタ素材に、必要に応じてバインダー成分とともに、プロアントシアニジン成分を添加しながら、巻紙でロッド状に巻き上げることにより製造できる。例えば、フィルタ素材として繊維を用いる場合、繊維束（トウ）を開繊幅５〜５０ｃｍ程度に開繊してプロアントシアニジン成分あるいは必要に応じてバインダー成分を添加しながら、巻紙でロッド状に巻き上げることにより製造できる。また、フィルタ素材にプロアントシアニジン成分あるいは必要に応じてバインダー成分を添加して、抄紙などの方法により紙様のシート状に成形した後、必要によりエンボス加工又はクレープ加工を施し、シートをロッド状に巻き上げることによってもフィルタを得ることができる。巻上げられたロッド状のフィルタは、通常、所定の長さに切断され、フィルタチップとする場合が多い。
なお、タール成分やフリーラジカル成分デリバリー量をより有効に低減するため、葉たばこ部の燃焼速度を調整（遅延）させたり、ベンチレーション機能を有するフィルタと組み合わせて使用してもよい。
プロアントシアニジンは、前記のように、ニコチン成分よりもタール成分に対して高い除去能を示す。また、プロアントシアニジンは、フリーラジカル成分に対する捕捉能が高い。そのため、本発明では、他の態様において、たばこ煙との接触により、タール成分及び／又はフリーラジカル成分を除去するため、プロアントシアニジンを使用する。
産業上の利用可能性
本発明のたばこ煙用エレメントは、プロアントシアニジンを含有するため、たばこ煙中のニコチン成分よりもタール成分に対する選択的除去能が高く、しかもフリーラジカル成分に対する捕捉能が高い。そのため、喫香味を損なうことなく有害成分を有効に除去できる。また、プロアントシアニジンが天然物に由来するため、安全性が高く、経済性に優れる。
実施例
以下に、たばこ煙用エレメントの一種であるたばこ煙用フィルタについて、実施例及び比較例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例におけるたばこ煙用フィルタサンプルの通気抵抗、ニコチン及びタール濾過率の測定、電子スピン共鳴測定によるラジカルの定量、プロアントシアニジンの定量は以下の方法で実施した。
［通気抵抗］
たばこ煙用フィルタサンプル内を空気流量１７．５ｍｌ／秒で通過させたときの圧力損失（ｍｍＷＧ）を、自動通気抵抗測定器（フィルトローナ社製、ＦＴＳ３００）を用いて測定した。
［ニコチン、タール濾過率］
たばこ煙用フィルタサンプルに、たばこ（日本たばこ産業（株）製、ピースライト）の葉たばこ部を接続し、得られたサンプルたばこをピストンタイプの定容量型自動喫煙器（ボルグワルド社製ＲＭ２０／ＣＳ）を用い、流量１７．５ｍｌ／秒で喫煙時間２秒／回、喫煙頻度１回／分の条件で喫煙を行った。フィルタを通過した煙中のニコチン及びタールはガラス繊維製フィルタ（ケンブリッジフィルタ）で捕集し、ニコチン量はガスクロマトグラフ（（株）日立製作所製Ｇ−３０００）を用いて測定、タール量は重量法により測定を行った。
一方、たばこ煙用フィルタに付着したニコチン、タールについても同様な方法で測定した。
たばこ煙用フィルタに付着したニコチン量およびタール量をＴｎ、Ｔｔとし、ケンブリッジフィルタに付着したニコチンおよびタール量をＣｎ、Ｃｔとして次式によりニコチン及びタールの濾過率を算出した。
ニコチン濾過率（％）＝１００×Ｔｎ／（Ｔｎ＋Ｃｎ）
タール濾過率（％）＝１００×Ｔｔ／（Ｔｔ＋Ｃｔ）
さらに、タール濾過率をニコチン濾過率で除した値を算出することにより、ニコチンに対するタールの除去割合を比較した。その値が大きいサンプルほど、ニコチンよりもタールに対する除去能が優れている。
［電子スピン共鳴（ＥＳＲ）測定］
たばこ煙用フィルタサンプルに、たばこ（日本たばこ産業（株）製、ピース）の葉たばこ部を接続し、得られたサンプルたばこを吸引装置に装着した。次に、たばこに着火し、ポンプで吸引した。吸引は３０秒間隔で５秒づつ（流量１７．５ｍｌ／秒）行い、たばこ１本を８〜９回の吸引で燃焼し終わる。煙は捕集ビン中の５ｍｌの０．９重量％ＮａＣｌ、１０ｍＭリン酸緩衝液（ＰＢＳ）中へ導入した。燃焼終了後、煙を通気したＰＢＳから２００μＬを取り、そこにスピントラップ剤であるＤＭＰＯ（５，５−ジメチル−１−ピロリン−Ｎ−オキサイド）５μＬを添加した。この溶液を電子スピン共鳴（ＥＳＲ）測定用の偏平石英セル内に導入し、ＥＳＲ装置（日本電子（株）製、ＦＲ−３０）に装着した。測定条件は以下に示す通りである。
磁場領域：３２９．８ｍＴ、出力：４．０ｍＷ、発振周波数：９．４２５ＧＨｚ、掃引幅：５．０ｍＴ、掃引時間：１．０ｍｉｎ、変調幅：０．０７９ｍＴ、増幅率：×１０００、時定数：０．１
測定で得られたシグナルは、ラボテック（株）製解析ソフト，「ＥＳＲデータアナライザ」で解析を行った。
たばこ煙から発生するラジカルとＤＭＰＯとのスピンアダクトのＥＳＲシグナルにおいて、ｇ値が２．０２近傍のピークに対して重積分を行い、その面積の内部標準シグナルに対する比を算出した。この比率を用いてラジカルの定量を行った。ラジカル捕捉率は、下記式に従って求めた。
捕捉率＝１００−（測定されたラジカル量×１００）／（比較例１で測定したラジカル量）
上記のいずれの測定も、たばこに接続したフィルタを温度２３℃、相対湿度６５％の雰囲気中で２４時間以上放置した後に行った。
［プロアントシアニジンの定量］
プロアントシアニジンの定量は、前記のＲ．Ｂ．Ｂｒｏａｄｈｕｒｓｔらの方法（Ｊ．Ｓｃｉ．Ｆｏｏｄ．Ａｇｒｉｃ．，第２９巻，７８８−７９４頁，１９７８年）により行った。即ち、プロアントシアニジン含有試料にバニリンのメタノール溶液を加えてよく攪拌し、次いで、直ちに濃塩酸を加えてさらによく攪拌した後、常温で１５分間放置し、赤色のプロアントシアニジン−バニリン結合体を生成させる。波長５００ｎｍにおける吸光度の測定値と、シグマ（株）製（＋）−カテキンを標準品として作成した検量線とからプロアントシアニジン量を定量した。また抽出液の固形分重量は、全液を凍結乾燥して秤量するか、全抽出液量を正確に測定した後、その一定量（通常５ｍｌ）を採取し、８８℃で１．５時間、さらに１１０℃で２時間加熱乾燥後、デシケーター中で１時間冷却した後、秤量することより、求めた。
実施例１
断面Ｙ字状の３．０デニールのフィラメントで構成されたセルロースジアセテート繊維のトウ（トータルデニール３６０００）をたばこ煙用フィルタ製造用巻上機（ハウニ社製、ＡＦ２／ＫＤＦ２）を用いて幅約２５ｃｍに開繊し、特開平１１−８０１４８号公報に記載の方法で製造したブドウ種子由来のプロアントシアニジン（純度９５重量％、キッコーマン（株）製、商品名：グラヴィノールＳ）をセルロースアセテート繊維に対して１２重量％になるようにトウ上に散布し、次いでトウを巻き紙装置に供給し巻き取り紙を用いてトウを４００ｍ／分で巻上げ、得られたフィルタロッドを長さ１２０ｍｍに切断した。さらにカッターを用いてフィルタロッドを２０ｍｍの長さに切断し、たばこ煙用フィルタサンプルを得た。得られたフィルタサンプルの特性を前記方法により測定した。測定結果を表１に示す。
実施例２
断面Ｙ字状の３．０デニールのフィラメントで構成されたセルロースジアセテート繊維のトウ（トータルデニール３６０００）に、水及びエタノールの混合溶媒（水／エタノール＝１／２（容積比））３００ｍｌにプロアントシアニジン（グラヴィノールＳ）１ｇを溶解した溶液を、均一にスプレーし、２４時間風乾した。得られたセルロースアセテート繊維トウを、たばこ煙用フィルタ製造用巻上機（ＡＦ２／ＦＲ４）を用いて１２０ｍｍ長さのフィルタロッドとした。フィルタ中のセルロースアセテート繊維に対するプロアントシアニジンの割合は１．５重量％であった。さらにカッターを用いてフィルタロッドを２０ｍｍの長さに切断し、たばこ煙用フィルタサンプルを得た。得られたフィルタサンプルの特性を前記方法により測定した。測定結果を表１に示す。
比較例１
プロアントシアニジンを添加しないこと以外は実施例１と同じ方法でセルロースアセテート繊維のみのフィルタを作製し測定を行った。結果を表１に示す。
比較例２
プロアントシアニジンの代わりに活性炭（武田薬品工業（株）製、白鷺活性炭）をセルロースアセテート繊維に対して４０重量％添加する以外は実施例１と同じ方法でサンプルを調製し測定を行った。結果を表１に示す。
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実施例３
実施例１及び比較例１のフィルタに、たばこ（日本たばこ産業（株）製、マイルドセブン）の葉たばこ部を接続したサンプルをそれぞれ調製し、喫味試験を行った結果、１０名中８名が、実施例１のサンプルでは、比較例１のサンプルに比べて、味がマイルドになり、好ましいという答えであった。一方、ニコチン・タール濾過率の測定において、プロアントシアニジン添加フィルタでタールとニコチンに対する除去率の比が高まっており、このことが、喫煙テストにおいて良い評価が得られた理由であると考えられる。
実施例４
比較例１で調製した２０ｍｍ長さのフィルタに、水及びエタノールの混合溶媒（水／エタノール＝１／１（容積比））で溶解したプロアントシアニジン（グラヴィノールＳ）をセルロースアセテート繊維重量に対し１０重量％となるように注入し、シリカゲル入デシケータ中で１日間減圧乾燥、２５℃、６５％ＲＨ下の空調条件で１日間放置後、ラジカル捕捉率を測定した。結果を表２に示す。
比較例３
プロアントシアニジンの代わりに（＋）−カテキン（フナコシ（株）製）を水及びエタノールの混合溶媒（水／エタノール＝１／１（容積比））で溶解して、セルロースアセテート繊維に対し１０重量％となるように注入する以外は実施例４と同じ方法でサンプルを調製し、ラジカル捕捉率を測定した。結果を表２に示す。
比較例４
プロアントシアニジンの代わりにビタミンＣ（Ｌ−アスコルビン酸、キシダ化学（株）製）を水で溶解して、セルロースアセテート繊維に対し１０重量％となるように注入する以外は実施例４と同じ方法でサンプルを調製した。結果を表２に示す。
比較例５
プロアントシアニジンの代わりにビタミンＥ（ＤＬ−α−トコフェロール、キシダ化学（株）製）をメタノールで溶解して、セルロースアセテート繊維に対し１０重量％となるように注入する以外は実施例４と同じ方法でサンプルを調製した。結果を表２に示す。
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実施例５
プロアントシアニジンの代わりにブドウ種子抽出物（プロアントシアニジン含量４０重量％、キッコーマン（株）製、グラヴィノールＮ）を、セルロースアセテート繊維に対し１２重量％になるようにトウ上に散布する以外は実施例１と同じ方法でサンプルを調製し、ラジカル捕捉率を測定した。結果を表３に示す。
比較例６
プロアントシアニジンの代わりに茶抽出物（ポリフェノール含量６０重量％以上、太陽化学（株）製、サンフラボンＨＧ）をセルロースアセテート繊維に対し１２重量％になるようにトウ上に散布する以外は実施例１と同じ方法でサンプルを調製し、ラジカル捕捉率を測定した。結果を表３に示す。
比較例７
プロアントシアニジンの代わりにイチョウ葉抽出物（ポリフェノール含量３０重量％以上、常磐植物化学（株）製、ギンコノン２４）をセルロースアセテート繊維に対し１２重量％になるようにトウ上に散布する以外は実施例１と同じ方法でサンプルを調製し、ラジカル捕捉率を測定した。結果を表３に示す。
比較例８
プロアントシアニジンの代わりにローズマリー抽出物（東京田辺製薬（株）製「ＲＭ−２１Ａ」のメタノール可溶分を抽出し、ポリフェノール含量７０重量％以上とした抽出物）をセルロースアセテート繊維に対し１２重量％になるようにトウ上に散布する以外は実施例１と同じ方法でサンプルを調製し、ラジカル捕捉率を測定した。結果を表３に示す。
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表３の結果から明らかなように、実施例５で用いたブドウ種子抽出物は、プロアントシアニジン（ポリフェノール）含量が比較例６の茶抽出部や比較例８のローズマリー抽出物よりも少ないにもかかわらず、高いラジカル捕捉率を示した。また、比較例８のイチョウ葉抽出物と比べても、ポリフェノール含量に対するラジカル捕捉率は極めて高い。従って、ブドウ種子抽出物中のプロアントシアニジンは、他のポリフェノール化合物と比べて、優れたラジカル捕捉特性を有している。
実施例６
プロアントシアニジン（グラヴィノールＳ）７０ｇを１０重量％エタノール７００ｍｌに溶解し、ここに活性炭（武田薬品工業（株）製、白鷺活性炭）７０ｇを投入し、一日室温で攪拌した。Ｎｏ．４グラスフィルタにて固形物を濾過し、１０重量％エタノール７０ｍｌで洗浄した後、真空乾燥した。得られた固形物は７４．２５ｇであり、プロアントシアニジンの推定担持率は５．７重量％であった。プロアントシアニジンの代わりに上記活性炭をセルロースアセテート繊維に対して４０重量％添加する以外は実施例１と同じ方法でサンプルを調製し、ラジカル捕捉率の測定を行った結果、ラジカル捕捉率は７３％であった。
実施例７
ブドウ種子抽出物（グラヴィノールＮ）２５ｇを１０％（ｖ／ｖ）エタノール７００ｍｌに溶解した。この溶液に活性炭（武田薬品工業（株）製、白鷺活性炭）７０ｇを添加し、室温で一昼夜攪拌した。グラスフィルターを用いて吸引濾過することで活性炭を回収し、さらに１０％（ｖ／ｖ）エタノール７０ｍｌで洗浄した。この活性炭を減圧下２日間乾燥し、ブドウ種子抽出物が添着した活性炭を得た。濾液及び洗浄液に含まれるプロアントシアニジン量を測定することにより、活性炭に添着されたプロアントシアニジンの量を逆算した結果、活性炭重量に対して６．２重量％のプロアントシアニジンが添着されていた。
上記のようにして調製したブドウ種子抽出物添着活性炭を、セルロースアセテート繊維に対して１０重量％添加する以外は実施例１と同じ方法でサンプルを調製し、ラジカル捕捉率を測定した。結果を表４に示す。
実施例８
プロアントシアニジン（グラヴィノールＳ）の代わりにブドウ種子抽出物（グラヴィノールＮ）を、セルロースアセテート繊維に対し１．５４重量％になるようにトウ上に散布する以外は実施例１と同じ方法でサンプルを調製し、ラジカル捕捉率を測定した。結果を表４に示す。
比較例９
活性炭の添加量を１０重量％にする以外は比較例２と同じ方法でサンプルを調製し、ラジカル捕捉率を測定した。結果を表４に示す。
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表４の結果から明らかなように、実施例７で用いたブドウ種子抽出物添着活性炭は優れたラジカル捕捉効果を有している。また、ブドウ種子抽出物と活性炭をそれぞれ単独でフィルタに添加する場合でも、一定のラジカル捕捉効果は認められる。しかし、実施例７におけるラジカル捕捉効果は、実施例８（実施例７で用いたブドウ種子抽出物と同量のブドウ種子抽出物）におけるラジカル捕捉効果と、比較例９（実施例７とほぼ同量の活性炭を用いた）におけるラジカル捕捉効果との合計の効果よりも大きい。従って、実施例７におけるブドウ種子抽出物添着活性炭の効果は、ブドウ種子抽出物と活性炭との単なる相加効果ではなく、両者の相乗効果を示している。