ФИЛЬТР ДЛЯ ИЗБАВЛЕНИЯ ОТ ТАБАКОЗАВИСИМОСТИ И ДЕТОКСИКАЦИИ, МУНДШТУК ДЛЯ СИГАРЕТ И СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
FILTER FOR DETOXIFICATION AND GETTING RID OF TOBACCO ADDICTION, MOUTHPIECE FOR CIGARETTES AND METHOD FOR THEIR PRODUCING

Область техники
Настоящее изобретение относится к отдельному фильтрующему стержню, обеспечивающему избавление от табакозависимости и устранение токсического действия табака, к мундштуку для сигарет и к способу их изготовления.
Предпосылки для создания изобретения
Курение может улучшать настроение у некоторых людей, но в обществе распространено мнение, что курение вредно для здоровья. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) указывает вред курения в качестве одной из основных опасностей для здоровья человека. Из-за привыкания к курению некоторые потребители, надеющиеся поправить курением свое физиологическое состояние, приобретают эту пагубную привычку, после чего им уже трудно воздерживаться от курения. Многолетнее курение увеличивает риски появления рака, сердечнососудистых заболеваний, болезней органов дыхания и других расстройств, и болезни, вызываемые курением, на длительное время загружают ресурсы системы медицинского социального обеспечения, так что общество и семьи курильщиков несут большие расходы. Во многих семьях возникают большие экономические проблемы, связанные с раком, вызванным курением, и опасность курения для здоровья гораздо выше опасности других заболеваний, поэтому курение становится одной из основных проблем для здравоохранения в обществе. Избавление от табакозависимости стало одним из неизбежных процессов общественного развития для международного сообщества и всех стран в мире.
В настоящее время заменители никотина, имеющиеся на рынке, являются весьма спорными средствами, которые далеки от совершенства и могут формировать новую зависимость. Кроме того, они неудобны, не учитывают ощущения курильщиков, и эффективность их действия невелика. Чем эффективнее регулирующие меры по борьбе с курением, тем они более болезненны для курильщиков, что создает новые социальные проблемы. Тем временем люди ощущают недостаток в независимом процессе курения для улучшения настроения, поскольку они не могут быстро отказаться от курения, и до настоящего времени не был предложен какой-либо безвредный отдельный продукт, который может отвечать запросам курильщиков, желающих отказаться от своей пагубной привычки. В настоящее время разработанная в США технология избавления от табакозависимости путем генетической модификации имеет ряд недостатков, таких как высокая стоимость, сложность популяризации и т.п., в то время как имеющиеся на рынке лекарственные средства, помогающие бросить курить, малоэффективны в связи со стойкостью табакозависимости. Таким образом, существует потребность в эффективном продукте, который избавляет от табакозависимости и устраняет токсическое действие табака, помогая отказаться от курения.
Фильтрующий стержень и мундштук для сигарет являются важными средствами, обеспечивающими снижение уровней вредных веществ в сигаретном дыму, причем фильтрующий стержень обычно изготавливается из фильтрующего материала с пластификатором, на который наматывается бумага. Один фильтрующий стержень может быть разрезан на два, четыре или шесть фильтров для сигарет. Фильтр сигареты соединяется непосредственно с сигаретой. Фильтрующий материал представляет собой наполнитель фильтрующего стержня, который предназначен прежде всего для фильтрации сигаретного дыма и обычно изготавливается из жгута ацетатцеллюлозных волокон. Так называемый мундштук для сигарет представляет собой приспособление, в один конец которого вставляют сигарету, а через другой конец вдыхают сигаретный дым. Имеющиеся сейчас на рынке мундштуки для сигарет предназначены в основном для фильтрации, обеспечивающей улавливание смол, содержащихся в сигаретном дыме, в результате чего дым, поступающий в полость рта курильщика, уже не такой терпкий, и при этом существенно снижается вред дыма для здоровья. По мере ускорения развития общественного сознания люди становятся все более осведомленными в вопросах здоровья, и традиционный мундштук для сигарет уже не может отвечать запросам времени. Исходя из понимания того, что проблема отказа от курения фактически не решена, для избавления от табакозависимости с целью уменьшения связанных с ней опасностей целесообразно использовать различные средства, одним из которых является мундштук для сигарет, на который теперь возлагается новая задача.
Различные материалы и формы фильтрующего стержня (прежде всего фильтрующий материал) по-разному влияют на процесс обезвреживания сигаретного дыма, так что необходимо внести изменения в фильтрующий стержень. Недавно проведенные научные исследования показывают, что традиционный мундштук для сигарет с фильтром из ацетатцеллюлозных волокон в определенной степени снижает содержание смол, и почти не влияет на газообразные составляющие сигаретного дыма, то есть, не устраняет такие неприятные эффекты дыма, как жгучесть, раздражение и т.п. Кроме того, традиционный мундштук с фильтром из ацетатцеллюлозных волокон оказывает вредное воздействие на слизистую оболочку полости рта и на дыхательные пути, так что могут происходить нарушения слизистой оболочки, что, в свою очередь, может приводить к патологическим изменениям. Добавление активированного угля и некоторых других добавок в фильтр сигареты, содержащий ацетатцеллюлозные волокна, является эффективным средством улучшения характеристик такого фильтра и устраняет некоторые его недостатки. Однако этот путь улучшения фильтра ограничивается возможностями производственных процессов. Физиологическая зависимость курильщика от табака приводит к увеличению количества выкуриваемых им сигарет, в результате чего увеличиваются скрытые риски для его здоровья. Международные сообщества, организации и правительства во всех странах озабочены увеличением болезней и социальных проблем, связанных с курением. Табачная промышленность оказывается в очень неприятной ситуации: экономические аспекты отрасли все больше определяются политикой, и риски принятия ограничивающих законов в отношении курения растут с каждым годом. В результате, все больше проявляется необходимость в технических решениях, касающихся фильтра сигареты.
Из-за ограничений традиционного технологического процесса по изготовлению фильтрующего стержня, действие активированного угля и жгута ацетатцеллюлозных волокон в качестве фильтрующего материала, а также других добавок, вводимых в фильтрующий материал, по обезвреживанию сигаретного дыма ограничивается. Многие курильщики, осознающие вред курения для их здоровья, хотели бы пользоваться отдельным многоразовый фильтрующим стержнем и мундштуком для сигарет, которые обеспечивали бы повышение качества курения и снижали бы его вред для здоровья. Однако имеющиеся на рынке многоразовые мундштуки для сигарет привлекательны только на первый взгляд, а на самом деле стоят они дорого, а эффективность их при этом невысока, так что они не удовлетворяют требованиям, предъявляемым как со стороны общества, так и со стороны рынка. Хотя составной фильтрующий стержень и мундштук для сигарет может повысить эффективность фильтрации, однако количество добавок фильтрующего материала не может точно регулироваться, и необходимый эффект не может быть достигнут. Поэтому существует потребность в совершенно новом одноразовом или многоразовом фильтрующем стержне и мундштуке, удовлетворяющем растущие политические, экономические, социальные и рыночные требования, и способе его изготовления. Таким образом, существует потребность в мундштуке для сигарет с фильтрующим стержнем, изготавливаемом с использованием совершенно нового способа.
Неудержимое и привычное курение вызывается зависимостью от никотина, содержащегося в табаке. 70% курильщиков по всему миру хотели бы бросить курить, но не могут этого сделать по причине сильной никотиновой зависимости. Излечение от табакозависимости стало серьезной проблемой в современном мире. Хотя на рынке имеются заменители никотина, однако они не имеют большого успеха, и, кроме того, могут возникать отрицательные реакции на них. Полученные факты подтверждают, что процесс всасывания лекарственных средств, излечивающих от никотиновой зависимости, в пищеварительном тракте при оральном введении этих средств, не может обеспечить нужного эффекта, и, кроме того, в этом случае вероятность возврата к курению достаточно велика. Хотя применяемые технические решения, такие как перфорация фильтра сигареты, добавление активированного угла в фильтрующий стержень и мундштук для сигарет и другие решения обеспечивают снижение до некоторой степени содержания смол и никотина в сигаретном дыме, однако снижение количества вдыхаемых веществ от курения одной сигареты не эквивалентно снижению количеству веществ, поступающих в организм курильщика, и курильщики могут компенсировать недостаточность количества вдыхаемых веществ путем увеличения количества выкуриваемых сигарет. Опасности для здоровья, связанные с курением, стали серьезной проблемой для человечества, и общие расходы на лечение болезней, связанных с курением, оцениваются в 200 млрд. долларов в год. Таким образом, существует потребность в добавках для фильтрующих стержней и мундштуков для сигарет, которые блокируют никотиновые рецепторы и снижают желание закурить.
Хотя ВОЗ и правительства разных стран предпринимают ряд мер по строгому регулированию курения, и на рынке имеются различные продукты, помогающие бросить курить, эффективность этих мер и средств пока еще недостаточна. Одна из основных причин такой неэффективности заключается в том, что различные меры и способы не принимают во внимание ощущения курильщика, а также физиологию человека, в результате чего курильщики могут воспринимать такие меры и способы крайне отрицательно. Таким образом, имеется потребность в отдельном фильтрующем стержне, обеспечивающем избавление от табакозависимости, и в мундштуке для сигарет, которые могут быть приемлемыми для курильщиков. Принимая во внимание существующее положение, в настоящем изобретении предлагается отдельный фильтрующий стержень, обеспечивающий избавление от табакозависимости и устранение токсического действия табака, мундштук для сигарет а также способ изготовления такого фильтра, и, кроме того, предлагаемый фильтр не вызывает психологического или физиологического дискомфорта у курильщиков в процессе избавления их от привычки к курению и от опасностей, связанных с курением.
Краткое изложение сущности изобретения
В настоящем изобретении предлагается отдельный фильтр, обеспечивающий избавление от табакозависимости (включая фильтр для фильтрующего стержня и мундштука для сигарет), который отличается высокой эффективностью, выгоден с экономической точки зрения и с точки зрения безопасности, и обеспечивает улучшение здоровья людей, а также способ изготовления такого фильтра и его применение при курении для физиологической адаптации. Фильтр и способ его изготовления просты в применении, фильтр имеет улучшенный аромат и не вызывает чувства беспокойства по сравнению с заменителями сигарет и никотина. Фильтр выполняет двойную функцию успокаивающего и адаптационного средства, и, кроме того, не вызывает какой-либо физиологической зависимости у курильщиков. В настоящем изобретении также предлагается применение для курения отдельного фильтра, обеспечивающего избавление от табакозависимости и детоксикации вредных компонентов табака, для физиологической адаптации, причем фильтр содержит один или несколько активных ингредиентов и/или добавок в зависимости от различных требований, которые предъявляются на различных рынках.
В одном из вариантов фильтр по настоящему изобретению, используется в мундштуке для сигарет или в фильтрующем стержне в качестве наполнителя для замены традиционных жгутов ацетатцеллюлозных волокон в фильтрующем стержне или в качестве одной из частей или целого мундштука для сигарет. Наполнитель, используемый в фильтрующем стержне по настоящему изобретению, представляет собой технически необходимые для фильтрации вещества, используемые для заполнения бумажной гильзы фильтрующего стержня в целях формировании фильтрующего стержня. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения в качестве активных ингредиентов используются соединения, содержащиеся, например, в фильтре мундштука для сигарет или в фильтрующем стержне, которые содействуют избавлению от табакозависимости и обеспечивают детоксикацию, и к ним относятся, например, одно или несколько соединений, выбранных из группы, состоящей из Y-аминомасляной кислоты, теанина, глутаминовой кислоты, триптофана и алкалоида чая, В одном из вариантов в качестве активных ингредиентов используются одно или несколько соединений, выбранных из группы, состоящей из Y-аминомасляной кислоты, теанина, глутаминовой кислоты, триптофана и алкалоида чая.
В настоящем изобретении активные ингредиенты могут использоваться непосредственно, например, чистый теанин, чистая глутаминовая кислота и т.п. В других вариантах может использоваться экстракт чая, содержащий активные ингредиенты, или же могут непосредственно использоваться природные или синтетические материалы, содержащие такие ингредиенты. В одном из вариантов в фильтре, таком как мундштук для сигарет или фильтрующий стержень, используется активный материал, содержащий один или несколько активных ингредиентов. Активный материал может быть природным или синтетическим материалом, В различных вариантах осуществления изобретения активный материал может быть любым природным или синтетическим продуктом, который может использоваться в фильтре сигареты или в фильтре фильтрующего стержня для избавления от табакозависимости и детоксикации, в частности, порошок чая, пластинки или гранулы чая. Активный материал может содержать один или несколько активных ингредиентов по настоящему изобретению. Например, активный материал в одном из вариантов представляет собой порошок чая, пластинки или гранулы чая.
Кроме того, фильтр по настоящему изобретению может содержать и другие добавки в дополнение к указанным активным ингредиентам для дополнительного содействия избавлению от табакозависимости и детоксикации. Добавки, используемые в целях настоящего изобретения, могут содержать одно или несколько соединений, выбранных из группы, состоящей из бупропиона, варениклина, римонобанта, дигидроэризодина (dihydroerysodine), допамина, мекамиламина, хлофазолина, цитизина, 3-метиламиноизокамфана, баклофена и бутанона.
2
2
Органические вещества чайных листьев выделяют путем захвата воздуха и нагрева или погружением активного материала, такого как порошок чая, пластинки или гранулы чая, в соответствующее количество воды с перемешиванием. В частности, скорость растворения активных ингредиентов через стенки клеток увеличивается для усиления эффекта избавления от табакозависимости. Затем добавляют волокна, используя клейкость и водостойкость выделившихся органических веществ, для получения порошка, пластинок и гранул чая, как указано ниже. Пластинки чая обычно получают из чайных листьев с удельной плотностью 25-55 г/м и шириной 180-380 мм, предпочтительно имеющих содержание влаги 5-8 вес.% и размеры складок 0,8-1,8 мм, более предпочтительно с удельной плотностью 40 г/м и шириной 205 мм. Гранулы чая получают из чайных листьев, при этом они имеют размеры 0,01-0,08 мм или более, как это может быть необходимо, и предпочтительное содержание влаги - 5-8 вес.%. Порошок чая получают из чайных листьев, при этом размеры частиц порошка не превышают 0,01 мм. При таких параметрах фильтрующий стержень не будет давать усадку или проседать.
В одном из вариантов активные материалы непосредственно вводятся в фильтр.
В другом варианте настоящего изобретения предлагается фильтрующий вкладыш, отличающийся тем, что он содержит фильтр с активными ингредиентами и/или с активными материалами по настоящему изобретению. Фильтрующий вкладыш по настоящему изобретению представляет собой узел, содержащий фильтр, сформованный и завернутый в упаковочный материал, и активные ингредиенты и/или активные материалы. Фильтрующий вкладыш отдельного фильтра, обеспечивающего избавление от табакозависимости и устранение токсического действия табака, может содержать одну или несколько добавок. В одном из вариантов фильтрующий вкладыш отдельного фильтра, обеспечивающего избавление от табакозависимости и устранение токсического действия табака, содержит порошок чая, пластинки или гранулы чая. Чай, используемый для приготовления указанного порошка чая, пластинок или гранул, может быть чаем, содержащим один или несколько активных ингредиентов по настоящему изобретению. Фильтрующий вкладыш может использоваться в мундштуке для сигарет и/или в фильтрующем стержне. Если фильтрующий вкладыш используется в мундштуке для сигарет, то одним из достоинств такого использования является простота и легкость установки и замены вкладыша. Кроме того, фильтрующий вкладыш, используемый в мундштуке для сигарет или фильтрующем стержне, может создавать дополнительный технический эффект благодаря специальной конструкции вкладыша. Например, специальная внутренняя структура фильтрующего вкладыша может иметь такое устройство, чтобы газ, проходящий через вкладыш, в достаточной степени взаимодействовал с активными материалами. Фильтрующий вкладыш может быть установлен в электронных устройствах для усиления функции активных материалов, например, путем нагрева и/или контроля потребления активных материалов для указания их исчерпания или необходимости замены.
В настоящем изобретении также предлагается способ изготовления отдельного фильтра, обеспечивающего избавление от табакозависимости и устранение токсического действия табака, отличающийся добавлением в фильтр активных ингредиентов и/или активных материалов по настоящему изобретению. В одном из вариантов осуществления изобретения, в отличие от традиционного способа, в котором наполнитель, такой как жгут ацетатцеллюлозных волокон непрерывно подается в горизонтальном направлении и заворачивается в сигаретную бумагу для формирования фильтрующего стержня, в настоящем изобретении используется способ, содержащий вертикальную подачу и наполнение предварительно сформированной бумажной гильзы наполнителем для формирования фильтрующего стержня. В частности, способ может включать, например, введение наполнителя в верхний конец предварительно изготовленной вертикальной гильзы или множества таких гильз, расположенных параллельно. Для введения активных ингредиентов или материалов по настоящему изобретению сначала вставляют секцию активных материалов, а затем подают секцию жгута волокон и гофрированной бумаги; после чего вставляют секцию активных материалов и снова подают жгут волокон и гофрированную бумагу; и в конце вставляют активные материалы в оконечную секцию для получения отдельного фильтра, обеспечивающего избавление от табакозависимости и устранение токсического действия табака, который можно разрезать на два, четыре или шесть фильтров.
За счет использования отдельного фильтра, обеспечивающего избавление от табакозависимости и устранение токсического действия табака, в настоящем изобретении обеспечивается также применение активных ингредиентов, активных материалов и/или добавок, например, активных ингредиентов, активных материалов и/или добавок в фильтре по настоящему изобретению для физиологической адаптации, блокировки никотиновых рецепторов и ослабления желания курить, отличающееся всасыванием активных ингредиентов, активных материалов и/или добавок по настоящему изобретению вместе с сигаретным дымом при их прохождении по дыхательным путям.
Кроме того, активные ингредиенты, активные материалы и/или добавки по настоящему изобретению могут быть непосредственно добавлены к нарезанному табаку, чтобы можно было вдыхать активные ингредиенты и/или добавки вместе с сигаретным дымом. Они могут быть также добавлены при получении пластинок табака, а также могут вводиться в жевательный или нюхательный табак. Кроме того, они могут также добавляться в заменители табака в нетрадиционных сигаретах и смешиваться с этими заменителями для использования при курении.
Краткое описание чертежей
На фигуре 1 представлен схематический вид фильтрующего стержня, содержащего фильтр, где ① - фильтрующий стержень, содержащий только активные ингредиенты и/или активный материал (I); и ② - составной фильтрующий стержень, состоящий из активных ингредиентов и/или из активных материалов вместе с традиционными жгутами (II) из ацетатцеллюлозных волокон.
На фигуре 2 представлен схематический вид мундштуков для сигарет с фильтром, где ① - мундштук, рассчитанный на выкуривание пяти сигарет, и ② - одноразовый мундштук. В мундштуках используются активные ингредиенты и/или активный материал (I) и традиционные жгуты (II) из ацетатцеллюлозных волокон, причем мундштуки имеют форму усеченного конуса, так что в один конец (III) вставляется сигарета, а другой конец используется для вдыхания табачного дыма.
На фигуре 3 представлен схематический вид фильтрующего вкладыша для мундштука, содержащего фильтр, где ① - пластмассовый фильтрующий вкладыш, и ② - фильтрующий вкладыш, имеющий шесть спиральных отверстий в нижней части. Когда поток газа проходит через фильтрующий вкладыш, он закручивается по спирали для увеличения поверхности контакта потока с активными веществами фильтра. В этих фильтрующих вкладышах используются активные ингредиенты и/или активные материалы (I) и традиционные жгуты (II) из ацетатцеллюлозных волокон.
На фигуре 4 представлен схематический вид устройства вертикального действия для изготовления фильтрующего стержня фильтра.
На фигуре 5 представлено действие глютаминовой кислоты и теанина на никотиновую зависимость у мышей. 1. Контрольная группа; 2. Никотин; 3. Никотин + полифенол чая; 4. Никотин + кофеин; 5. Никотин + глутаминовая кислота и теанин (низкая концентрация); 6. Никотин + глутаминовая кислота и теанин (высокая концентрация). # - по сравнению с контрольной группой, P<0,01, * - по сравнению с группой, которой вводился никотин, P<0,05.
На фигурах 6А и 6В представлены результаты влияния отдельного фильтрующего стержня, обеспечивающего избавление от табакозависимости и устранение токсического действия табака, на среднее количество ежедневно выкуриваемых сигарет (на добровольцах). А. Среднее количество выкуриваемых сигарет с фильтром, содержащим чай; В. Уменьшение (в процентах) количества выкуриваемых сигарет с фильтром, содержащим чай; 1. До курения сигарет с фильтром, содержащим чай; 2-9. От одной до девяти недель курения сигарет с фильтром, содержащим чай. * - по сравнению с контрольной группой, P<0,01, ** - по сравнению с группой, которой вводился никотин, P<0,01.
На фигурах 7А-7Е представлены результаты действия глутаминовой кислоты и теанина (весовое соотношение №1) на экспрессию никотинового рецептора, (А) вызываемой никотином (А), участков мозга у мышей. В, В1: вентральные тегментальные области; С, С1: лобная кора; D, D1: прилежащее ядро; Е, E1: SY5Y. 1. Контрольная группа. 2. Никотин; 3. Никотин + полифенол чая; 4. Никотин + кофеин; 5. Никотин + глутаминовая кислота и теанин (низкая концентрация); 6. Никотин + глутаминовая кислота и теанин (высокая концентрация); 7. Ингибитор никотинового рецептора. * - по сравнению с контрольной группой, P<0,01, # - по сравнению с группой, которой вводился никотин, P<0,05.
На фигурах 8А-D показано действие глутаминовой кислоты и теанина (весовое соотношение №1) на экспрессию гена c-fos, вызываемой никотином, участков мозга у мышей. А: лобная кора; В: прилежащее ядро; С: вентральные тегментальные области; D: SY5Y. 1. Контрольная группа. 2. Никотин; 3. Никотин + полифенол чая; 4. Никотин + кофеин; 5. Никотин + глутаминовая кислота и теанин (низкая концентрация); 6. Никотин + глутаминовая кислота и теанин (высокая концентрация); 7. Ингибитор никотинового рецептора. * - по сравнению с контрольной группой, P<0,01, # - по сравнению с группой, которой вводился никотин, P<0,05.
На фигуре 9 показано действие теанина на экспрессию тирозин-гидроксилазы, вызываемую никотином, и на высвобождение допамина в вентральных тегментальных областях у мышей. Действие теанина на экспрессию тирозин-гидроксилазы, вызываемую никотином, в А: Вентральные тегментальные области и В: SY5Y у мышей. 1. Контрольная группа. 2. Никотин; 3. Никотин + полифенол чая; 4. Никотин + кофеин; 5. Никотин + глутаминовая кислота и теанин (низкая концентрация); 6. Никотин + глутаминовая кислота и теанин (высокая концентрация); 7. Ингибитор никотинового рецептора.
На фигуре 10 показано действие глутаминовой кислоты и теанина на активность сахарного обмена, вызываемого никотином, участков мозга (А) и в клетках SY5Y (В) у мышей. * - по сравнению с контрольной группой, P<0,01, # - по сравнению с группой, которой вводился никотин, P<0,05.
На фигуре 11 демонстрируется влияние фильтрующего стержня с чаем на патологические изменения тканей легких крыс, вызываемые курением.
Вышеуказанные фигуры используются для иллюстрации изобретения, причем масштаб в них не соблюдается, и каждая из фигур может быть приведена в увеличенном и/или уменьшенном масштабе для целей наглядности и/или иллюстрации.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Чайные листья и их активные ингредиенты действуют на сердечную и центральную системы, оказывают мочегонное действие, эффективны в качестве средства против усталости и обеспечивают детоксикацию вредных веществ. Они оказывают также успокаивающее действие, способствуют улучшению памяти и эластичности кровеносных сосудов. Кроме того, они ослабляют нервное возбуждение и улучшают сон, а также могут содействовать улучшению функций мозга и нервов, в частности, улучшают память и способность к обучению.
Пластинки, гранулы и порошок чайных листьев могут поглощать неприятный запах дыма и придавать ему приятные оттенки. Активные ингредиенты чайных листьев тормозят проникновение никотина в клетки мозга и ограничивают никотиновую зависимость рецепторов мозга, обладают противосудорожными и успокаивающими свойствами, а также могут предотвращать передачу неприятной информации в головной мозг и подавлять привыкание к курению. Кроме того, они могут также снижать физиологическое пристрастие, что является результатом недостаточной физиологической интенсивности, вызываемой низким содержанием никотина из-за снижения концентрации вредных веществ в дыме сигареты, что обеспечивает эффект замещения никотина. Активные ингредиенты чайных листьев могут также удалять вредные составляющие, такие как свободные радикалы, нитрозамин, бензопирен, фенолы и другие вредные компоненты, и могут соединяться с никотином, формируя неопасные комплексы.
При использовании предлагаемого в настоящем изобретении фильтра, например, фильтра в мундштуке сигареты или в фильтрующем стержне, тепло, содержащееся в сигаретном дыме, водяные пары и сила всасывания, возникающая при курении, обеспечивают испарение и возгонку действующих веществ, содержащихся в фильтрующем вкладыше. Одна часть действующих веществ обезвреживает вещества, содержащиеся в дыме, уменьшая содержание вредных компонентов, а другая часть поступает в легкие вместе с дымом, где всасывается, проявляя свое действие, заключающееся в том, что они дают возможность курильщикам отказаться от пристрастия к табаку и к его курению и курить выборочно в соответствии с различными физиологическими изменениями, что соответствует теоретическим принципам традиционной китайской медицины и отражает принципы общества разумного потребления. Мундштук для сигарет, который обеспечивает избавление от табакозависимости, обезвреживает сигаретный дым и может способствовать отказу от курения, имеет большое значение для общества.
Технологические процессы применения фильтра сигареты и мундштука в настоящем изобретении имеют научную и рациональную основу и дополнительно уменьшают вред от курения на основе исходных материалов, так что изобретение соответствует условию промышленной применимости. По сравнению со способами производства традиционного одноразового фильтрующего стержня и мундштука для сигарет, а также многоразового мундштука для сигарет, технологические процессы, используемые для целей настоящего изобретения, являются безопасными и энергосберегающими, например, в части решения проблем сложности производства, высокого уровня отходов и высокой стоимости второго процесса по изготовлению составного фильтрующего стержня. Мундштук для сигарет легко принимается курильщиками и может улучшать достоинства сигарет. Такой фильтрующий стержень и мундштук для сигарет вносят вклад в цивилизованное развитие современного общества и в высшее степени подходят для развития современной табачной отрасли. Предлагаемые в изобретении разовые мундштуки, а также многоразовые мундштуки для сигарет с предлагаемыми фильтрующими стержнями отличаются низкой стоимостью и высокими потребительскими свойствами.
Например, что касается фильтрующего стержня, то его фильтр представляет собой жгут ацетатцеллюлозных волокон, используемых в качестве наполнителя в традиционном фильтрующем стержне. Если фильтр используется для изготовления фильтрующего стержня, то в качестве наполнителя может использоваться только активный материал, то есть, традиционный жгут ацетатцеллюлозных волокон полностью заменяется активными ингредиентами и/или активным фильтрующим материалом I по настоящему изобретению, как показано на фигуре 1, или сочетание фильтрующего материала I по настоящему изобретению с традиционными наполнителями, такими как жгут ацетатцеллюлозных волокон, например, чередование в продольному направлении секций фильтрующего материала по настоящему изобретению с секциями традиционного наполнителя 12, как показано на фигуре 4.
В другом примере мундштука для сигарет, мундштук может полностью состоять из фильтра, или же фильтр представляет собой одну или несколько его частей. Например, фильтр по настоящему изобретению может быть сформирован таким образом, чтобы он был удобен для курения, а именно, в форме усеченного конуса I, как показано на фигуре 1, чтобы в один его конец можно было вставить сигарету, а через другой конец вдыхать дым сигареты, при этом весь мундштук для сигарет состоит только из фильтра. Такой мундштук может быть предназначен для многоразового использования, или же он может быть разовым. В других вариантах для замены частей и/или элементов традиционного мундштука для сигарет могут использоваться активные материалы. Например, активные материалы могут формировать часть I традиционного мундштука, в которую вставляют сигарету, промежуточную часть II и/или часть III, через которую вдыхают дым сигареты, как показано на фигурах 1-2. Активные материалы по настоящему изобретению могут быть зафиксированы в мундштуке для сигарет как его неразъемная часть, так что фильтр заменяется вместе со всем мундштуком, или же могут представлять собой съемную часть мундштука, чтобы ее можно было периодически (или нерегулярно) заменять. В частности, мундштук может быть снабжен напоминающим элементом, который обеспечивает напоминание о необходимости замены активных материалов.
В другом варианте фильтрующий материал, содержащий любой из активных ингредиентов или добавок по настоящему изобретению (в различных сочетаниях), может быть помещен в алюминиевую фольгу или в другие упаковочные материалы для формирования фильтрующего вкладыша. Такой вкладыш может продаваться как отдельный продукт или же в составе набора вместе с традиционным мундштуком для сигарет или с фильтрующим стержнем, или вместе с мундштуком для сигарет или с фильтрующим стержнем по настоящему изобретению. Например, фильтрующий вкладыш по настоящему изобретению в сочетании с традиционным фильтром сигареты (за исключением фильтра, в котором может устанавливаться вкладыш по настоящему изобретению) может продаваться курильщикам в составе набора, содержащего мундштук для сигарет. Например, фильтрующий вкладыш по настоящему изобретению в сочетании с традиционным фильтрующим стержнем (за исключением фильтрующего стержня, в котором может устанавливаться вкладыш по настоящему изобретению) может продаваться производителям сигарет в составе набора, содержащего мундштук для сигарет. Упаковочные материалы перфорируются с использованием способа электростатической перфорации для обеспечения проницаемости для прохождения воздуха в некотором заданном пространстве фильтра. Устройство для курения собирают с использованием электронных устройств, микросхем, процессоров и нагревателя с датчиками, так что при использовании устройства для курения разрежение улавливается датчиками, сигналы которых поступают в микропроцессоры для регулирования подачи электрической энергии из электронных устройств в нагреватель. После этого нагреватель нагревает активные ингредиенты и добавки в идентифицируемых материалах до такой температуры, при которой эти активные ингредиенты и добавки могут испаряться и/или сублимироваться. Использование таких датчиков и/или нагревателя обеспечивает специальный нагрев дополнительно к нагреву сигаретным дымом, и способствует испарению и сублимации активных ингредиентов и/или добавок. Действующие вещества ритмично поступают в дыхательные пути при всасывании сигаретного дыма в процессе курения и поглощаются тканями и альвеолярными капиллярами, в результате чего они попадают в кровь и оказывают свое действие, преодолевая гематоэнцефалический барьер. Используя продукт по настоящему изобретению, курильщики могут ощущать аромат свежего чая и получать мощный заряд бодрости. Кроме того, может быть добавлено эфирное масло в количестве примерно 5% от веса действующих веществ для усиления ощущения бодрости. Такой способ может также использоваться для упаковки добавок, для получения эквивалентного или синергетического действия.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения беспримесные волокна, пластмассы и/или инкапсулирующие материалы формируют отдельный фильтрующий вкладыш для сигареты или сочетания таких вкладышей для удовлетворения разнообразных запросов рынка.
На фигуре 3 показаны варианты фильтрующего вкладыша по настоящему изобретению. Как показано на фигуре 3, фильтрующий вкладыш представляет собой капсулу с одним или несколькими отверстиями, например, с восемью отверстиями, для прохождения сигаретного дыма в капсулу для контакта с активными ингредиентами и/или активными материалами и выхода через отверстия на другом конце капсулы. В другом варианте капсула может иметь традиционную конструкцию, например, конструкцию капсулы, используемой в фармацевтике для лекарственных средств. В другом варианте фильтрующий вкладыш имеет спиральную, конструкцию, имеющую внешний диаметр, как показано на фигуре 3, с несколькими спиральными отверстиями на его конце, например, с шестью спиральными отверстиями. Когда поток дыма проходит через фильтрующий вкладыш, он будет двигаться по спиральным траекториям для увеличения возможности контакта с активными веществами в зоне потока дыма, причем обозначение I указывает активные ингредиенты и/или активные материалы, и обозначение II указывает традиционный жгут ацетатцеллюлозных волокон.
Активные ингредиенты в форме пластинок, гранул и порошка чайных листьев оказывают действие не только сами по себе, но в этом случае может возникать и синергетический эффект при совместном действии с другими ингредиентами. В зависимости от групп потребителей активные ингредиенты могут быть разделены на отдельные вещества, а также могут использоваться смеси двух или нескольких веществ для формирования различных сочетаний серии продуктов. Различные активные материалы и/или активные ингредиенты упаковываются в фильтрующий вкладыш мундштука сигареты с беспримесными волокнами, пластмассой и/или другими материалами капсулы, причем на двух торцах фильтрующего вкладыша выполняются перфорации с использованием электростатического способа. В частности, когда предлагаемый в настоящем изобретении фильтр используется в мундштуке для сигареты, то мундштук развинчивают, разделяя его на две части, и фильтрующий вкладыш, содержащий действующее вещество, вынимают из упаковки и вставляют в соответствующий отсек мундштука, после чего две части мундштука свинчивают вместе, и в мундштук вставляют сигарету.
Способ, используемый для изготовления фильтрующего стержня и мундштука для сигарет по настоящему изобретению, прежде всего отличается от традиционного способа особенностями изготовления мундштука. Традиционный способ, в котором используется машина, формующая составной мундштук для сигарет, включает непрерывную подачу в горизонтальном направлении наполнителей, например жгута ацетатцеллюлозных волокон, осуществление упаковки наполнителей в упаковочную бумагу для формирования фильтрующего стержня, причем наполнители подаются последовательно в отверстие на одном конце устройства для формирования внутри него из двух материалов составного фильтра сигареты, который затем выталкивается из отверстия на другом конце устройства. В процессе изготовления материалы фильтрующего стержня подаются в горизонтальном направлении, так что производительность машины ограничивается. При изготовлении фильтрующего стержня и мундштука для сигарет по настоящему изобретению используется вертикальный способ производства, который позволяет существенно увеличить производительность.
В способе производства по настоящему изобретению используется устройство изготовления фильтрующего стержня вертикального действия для формирования стержня путем заполнения наполнителем предварительно подготовленной бумажной гильзы. В частности, способ может включать, например, введение наполнителя в верхний конец предварительно подготовленной вертикальной гильзы или множества таких гильз, расположенных параллельно. Например, как показано на фигуре 4, устройство 100 в качестве своих основных компонентов содержит приемную часть 110 и подающую часть 120 (с дозированием). Приемная часть 110 содержит одно или несколько цилиндрических углублений 111, внутренний диаметр которых соответствует внешнему диаметру изготавливаемого фильтрующего стержня, а подающая часть 120 содержит бункер 121 и подающие головки 122 для подачи материалов в углубления 111 приемной части 110. Подающие головки 122 имеют форму усеченного конуса, причем диаметр кончика 123 подающей головки несколько меньше, например, на 5-8 мм, предпочтительно на 6 мм, диаметра основания 124 конуса подающей головки. При этом внешний диаметр кончика 123 подающей головки на 1-2 мм меньше внутреннего диаметра углубления 111 для облегчения введения подающей головки 122 в углубление 111.
Приемная и подающая части в принципе могут иметь любые обычно используемые формы, такие как круговая, квадратная, прямоугольная и т.п. Предпочтительно приемная и подающая части имеют сопрягающиеся формы. Приемная часть может иметь одно или несколько углублений, которые могут быть расположены некоторым упорядоченным образом. Например, углубления могут быть расположены рядами и столбцами, или же по окружности, как показано на фигуре 4. В другом варианте углубления могут быть расположены на радиальных линиях, отходящих от центра приемной части. В предпочтительных вариантах эти углубления располагаются таким образом, чтобы их помещалось как можно больше на единице площади. Предпочтительно расположение подающих головок подающей части соответствует расположению углублений.
В процессе изготовления фильтрующего стержня материалы, например наполнители, такие как активные материалы, вводятся в подающую часть 121 и далее поступают в подающие головки 122, например, под действием силы тяжести. В углубление 111 приемной части 110 предварительно вводится гильза из упаковочной бумаги 112 для упаковки фильтрующего стержня. Подающая часть опускается, так чтобы кончики 123 подающих головок 122 вошли в соответствующие углубления 111. Под действием силы тяжести и дополнительной сжимающей силы наполнитель заполняет бумажную гильзу 112. В результате может быть получен фильтрующий стержень с наполнителем. В одном из вариантов, в котором секции активных материалов по настоящему изобретению и секции традиционные наполнителей, например, жгутов ацетатцеллюлозных волокон, чередуются друг с другом, одна или несколько приемных частей 110 соответствуют подающим частям 120, и число этих подающих частей определяется в зависимости от количества различных типов наполнителей. Как правило, для одного наполнителя используется одна подающая часть.
В других вариантах для подачи нескольких наполнителей может использоваться одна подающая часть. В этом случае эта одна подающая часть может быть соединена с несколькими подающими каналами, по каждому из которых подается один тип наполнителя (число каналов равно числу типов наполнителей). Когда необходимо переключить подачу в подающую часть других наполнителей, потребуются только переключения каналов, подсоединенных к подающей части.
В одном из вариантов (вариант А) используются активные материалы по настоящему изобретению и жгут ацетатцеллюлозных волокон, и, устройство вертикального действия содержит одну принимающую часть и две подающие части 120 и 120а (на фигурах не показаны) для активных материалов и жгута ацетатцеллюлозных волокон, соответственно. В процессе изготовления на первой стадии из подающей части 120 подаются активные материалы для формирования в бумажной гильзе 112 в первом цикле секции наполнителя, состоящей из активных материалов, после чего подающая часть 120 отходит от приемной части 110, уступая место другой подающей части 120а, из которой во втором цикле подается жгут ацетатцеллюлозных волокон для формирования в бумажной гильзе 112 другой секции наполнителя. Таким образом, за цикл подачи материалов наполнителя формируется структура фильтрующего стержня, содержащая отдельные секции активных материалов и жгута ацетатцеллюлозных волокон. При необходимости описанный процесс чередования подачи материалов наполнителя из подающих частей 120 и 120а может неоднократно повторяться для формирования фильтрующего стержня, в котором чередуются секции активных материалов и жгутов ацетатцеллюлозных волокон.
Понятно, что для одной приемной части может использоваться несколько подающих частей 120. Как правило, одна подающая часть содержит один тип материала наполнителя.
В другом варианте (вариант В) используются активные материалы по настоящему изобретению и жгуты ацетатцеллюлозных волокон, но в этом случае устройство вертикального действия содержит две приемные части 110 и 110а (на фигурах не показаны), а также две подающие части 120 и 120а. В процессе изготовления в приемные части 110 и 110а подается одна и та же бумажная гильза, при этом подающая часть 120 заполнена активными материалами по настоящему изобретению, и подающая часть 120а заполнена жгутами ацетатцеллюлозных волокон. Сначала, на первой стадии, активные материалы подаются из подающей части 120 в приемную часть 110. В этом случае приемная часть 110а и подающая часть 120а бездействуют. Затем подающая часть 120 переводится к приемной части 110а для подачи в нее активных материалов во втором цикле. При этом подающая часть 120а переводится к приемной части 110 для подачи в нее жгутов ацетатцеллюлозных волокон во втором цикле. После указанных двух циклов подачи в приемной части 110 будут сформированы две отдельные секции: секция активных материалов и секция жгутов ацетатцеллюлозных волокон, а в приемной части 110а при этом будет сформирована только одна секция, содержащая активные материалы, что соответствует 0,5 интервала распределения материалов.
Затем подающая часть 120 переводится к приемной части 110 для подачи в нее активных материалов на третьей стадии для обеспечения 1,5 интервала распределения для приемной части 110. При этом подающая часть 120а переводится к приемной части 110а для подачи в нее жгута ацетатцеллюлозных волокон на третьем цикле для обеспечения 1,0 интервала распределения для приемной части 110а. Таким образом, за три цикла подачи компонентов было обеспечено всего 2,5 интервала распределения. После формирования фильтрующего стержня с необходимым числом интервалов распределения, полученное изделие выгружается. Например, если структура, в которой активные материалы и жгуты ацетатцеллюлозных волокон расположены в чередующемся порядке один раз (две секции), используется как готовый продукт, то фильтрующий стержень, полученный в принимающей части 110, будет выгружен после второго цикла подачи компонентов для подачи новой бумажной гильзы. Аналогичным образом, после третьего цикла подачи будет выгружен фильтрующий стержень, полученный в принимающей части 110а. Предпочтительно, выгрузку готового изделия и подачу новой бумажной гильзы осуществляют на интервале перехода подающих частей для обеспечения непрерывности производственного процесса.
В вышеописанных вариантах один активный материал по настоящему изобретению и один наполнитель (жгут ацетатцеллюлозных волокон) используются в качестве иллюстрации. В соответствии с детальным описанием специалист в данной области техники легко представит себе, что описанные технические решения могут быть аналогичным образом использованы для различных активных ингредиентов и/или добавок по настоящему изобретению вместе с известными наполнителями, такими как жгут ацетатцеллюлозных волокон, или без таких наполнителей.
Для целей настоящего изобретения одна принимающая часть или одна подающая часть будет называться полукомплектом устройства вертикального действия, а одна принимающая часть вместе с одной принимающей частью будут называться полным комплектом. В соответствии с вышеприведенным описанием при использовании активных материалов по настоящему изобретению и жгута ацетатцеллюлозных волокон две секции материалов формируются при выполнении двух циклов подачи материалов 1,5 комплектами устройства вертикального действия в варианте А, то есть, 0,5 интервала распределения на один цикл подачи, 1,5 интервала распределения на три цикла подачи, и n/2 интервалов распределения на n стадий подачи материалов. В варианте В 2,5 интервалов распределения получают за три цикла подачи материалов с использованием двух комплектов устройства вертикального действия. За исключением случая, когда в первом цикле подачи материалов получают 0,5 интервала распределения, за один цикл подачи материалов может быть получен один интервал распределения, так что за n циклов подачи материалов могут быть получены 0,5+(n-1)=n-0,5 интервалов распределения, что на n/2-0,5 интервала больше, чем в варианте А. Соотношение количества интервалов распределения, полученных в разных вариантах после n циклов подачи материалов, представляет собой коэффициент η эффективности, так коэффициент η эффективности варианта В по сравнению с вариантом А равен:
При промышленном производстве обычно используется непрерывный цикл, так что коэффициент η эффективности в варианте В стремится к 2, а именно:
.
Например, в соответствии с вышеприведенным анализом понятно, что после 1000 циклов подачи материалов в варианте А будет получено 500 интервалов распределения, а в варианте В будет получено 999,5 интервалов распределения. То есть, коэффициент η будет равен 1,999.
Аналогично, в случае использования более двух материалов наполнителя, например, трех, четырех или более, в соответствии с вариантом А может использоваться одна приемная часть и несколько подающих частей, причем количество подающих частей предпочтительно эквивалентно количеству типов материалов наполнителя; или же в соответствии с вариантом В может использоваться несколько приемных частей и несколько подающих частей, причем количество приемных частей равно количеству подающих частей и предпочтительно эквивалентно количеству типов материалов наполнителя. В соответствии с вышеприведенным анализом специалист в данной области техники легко может понять, что эффективность варианта B очевидно выше эффективности варианта A, причем при этом нужно учитывать стоимость дополнительных (n-1) приемных частей в варианте В по сравнению с вариантом А для n типов материалов наполнителя. Например, когда используется один из упомянутых активных материалов и одна добавка по настоящему изобретению, а также один жгут ацетатцеллюлозных волокон, то в соответствии с вариантом А может использоваться одна приемная часть и три подающие части, или же три приемные части и три подающие части в соответствии с вариантом В.
Специалист в данной области техники легко поймет, что в соответствии с вариантом А при использовании x типов материалов наполнителя может использоваться более одной приемной части (например, y приемных частей) и xy подающих частей. Аналогично, в соответствии с вариантом В при использовании x типов материалов наполнителя может использоваться более одного комплекта устройств вертикального действия (например, z комплектов), то есть, xy приемных частей и xz подающих частей.
Таким образом, специалист в данной области техники может легко сделать выбор между циклическим производственным процессом по варианту А и непрерывным производственным процессом по варианту В, оценивая получаемую производительность и стоимость производственного оборудования.
Для целей настоящего изобретения, как правило, используется древесная целлюлоза для формирования гильз, удовлетворяющих стандартам мундштуков для сигарет, как в отношении их размеров, так и в отношении прочности. Аналогично, для формирования гильз, удовлетворяющих стандартам мундштуков для сигарет, может также использоваться картон. Настоящее изобретение не ограничивается каким-либо конкретным отношением древесной целлюлозы, активных материалов и добавок к жгуту волокон. Сначала жгут волокон и гофрированная бумага используются для наполнения одного конца, причем гильзы устанавливаются вертикально для подачи добавок сверху вниз; на два сантиметра добавок вводится один сантиметр жгута волокон и гофрированной бумаги; затем секция добавок пропитывается, после чего вводится секция жгута волокон и гофрированной бумаги. Этот процесс может определять точность поданных добавок и стабильность сопротивления всасыванию фильтра сигареты (сопротивление затяжки), и не будет приводить к какому-либо ухудшению фильтрации, которое может быть вызвано воздушным зазором в секции добавок фильтра сигареты. Кроме того, такой процесс может использоваться для производства в соответствии с заданными требованиями фильтрующего стержня, который может быть разрезан на 2, 4 или 6 частей. Преимущества предлагаемого в настоящем изобретении способа заключаются в повышении производительности производства, сокращении отходов и улучшении характеристик работы фильтра сигареты.
Объем настоящего изобретения не содержит указания каких-то определенных материалов, так что материалы, указанные в настоящем описании, служат лишь целям иллюстрации изобретения и никоим образом не ограничивают его объем. Специалисты в данной области техники могут без труда, используя свои профессиональные технические знания и опыт, заменить один или несколько материалов, указанных в настоящем описании другими подходящими материалами, которые могут использоваться для осуществления способа по настоящему изобретению. Что касается многоразового мундштука для сигарет, то древесная целлюлоза может быть измельчена вместе с выдержанными чайными листьями, перемешана до получения однородной массы, засыпана в форму для изготовления мундштука, сформована, высушена и отшлифована для улучшения прилипания материалов, причем внешняя поверхность изделия может быть декорирована алюминиевой и оловянной фольгой.
Кроме того, фильтр, содержащий активные ингредиенты и/или активные материалы по настоящему изобретению, вводится, например, в форме фильтрующего вкладыша, в мундштук для сигарет в обычной форме. Например, мундштук может иметь такую конструкцию, что его можно развинтить и вставить внутрь фильтрующий вкладыш, и затем после выкуривания одной или нескольких сигарет фильтрующий вкладыш может быть извлечен из мундштука и заменен новым вкладышем, и, таким образом, мундштук может использоваться для выкуривания достаточно большого количества сигарет.
Длительность использования фильтрующего вкладыша может определяться по установленному числу выкуренных сигарет и/или по заданным условиям. Например, фильтрующий вкладыш может быть устроен таким образом, чтобы требовалась его замена после выкуривания одной сигареты, или же его необходимо будет заменять после выкуривания определенного количества сигарет, например, 2, 3, 4, 5 или более сигарет, причем количество выкуриваемых сигарет определяется количеством активных ингредиентов и/или активных материалов в фильтрующем вкладыше.
В других вариантах фильтрующий вкладыш может быть устроен таким образом, чтоб его надо было заменять при наступлении определенных условий. Например, в фильтрующем вкладыше могут быть установлены датчики одного или нескольких активных ингредиентов. Когда активные ингредиенты фильтрующего вкладыша выработаны, или их количество ниже пороговой величины, то есть, они уже потеряли свою эффективность, такие датчики вырабатывают предупреждающий сигнал, который может быть, например, звуковым или световым.
Что важно, объекты, на которые должны распыляться активные ингредиенты или добавки на материалах фильтра сигареты, не ограничиваются. Обычно на жгут ацетатцеллюлозных волокон распыляются активные ингредиенты на начальной стадии работы машины, формирующей фильтр сигареты, причем специальные нормы на количество активных ингредиентов и добавок, добавляемых к активированному углю, фильтрующей бумаге и жгуту волокон, отсутствуют. Активные материалы, на которые распыляются активные ингредиенты и добавки, получают новые свойства. Фильтр сигареты, в частности фильтр сигареты с нанесенными активными ингредиентами и добавками, в большей степени обеспечивает выполнение требований развивающегося современного общества и современного состояния табачной отрасли.
В настоящем изобретении предлагаются активные ингредиенты и добавки для фильтрующего стержня и мундштука для сигарет для блокировки никотиновых рецепторов и снижения желания курить. По сравнению с традиционными мундштуками для сигарет активные ингредиенты и добавки, предлагаемые в настоящем изобретении для фильтрующего стержня и мундштука для сигарет, для блокировки никотиновых рецепторов и снижения желания курить, обеспечивают существенное сокращение числа сигарет, выкуриваемых курильщиками, исключают возможность контакта канцерогенных составляющих табачного дыма с организмом человека, а также предотвращают пристрастие к курению, связанное с табакозависимостью. Такие активные ингредиенты и добавки фильтрующего стержня и мундштука для сигарет, обеспечивающие блокировку никотиновых рецепторов и снижение желания курить, могут использоваться вместе с друг с другом в зависимости от разных типов курения, так что они могут добавляться по отдельности или же в форме смеси таких активных ингредиентов и добавок для одноразовых и многоразовых мундштуков для сигарет.
Во время курения водяной пар, поток горячего газа в сигарете и сила всасывания дыма обеспечивают испарение добавок, имеющихся в фильтрующем стержне и в мундштуке для сигарет, и поступление этих паров в организм, где они вытесняют никотин у никотиновых рецепторов, уменьшая возможность действия никотина на эти рецепторы и обеспечивая определенный компенсационный эффект, то есть добавки частично замещают никотин. Такой способ дает лучшие результаты по сравнению с воздействием в полости рта и снижает опасность табакозависимости, действуя на источник ее возникновения.
Что касается активных ингредиентов или добавок в фильтрующем стержне и в мундштуке для сигарет для блокировки никотиновых рецепторов и снижения желания курить, то такие активные ингредиенты и добавки могут быть добавлены в одноразовые и многоразовые фильтры и мундштуки для сигарет, а также в нарезанный табак. Кроме того, активные ингредиенты или добавки по настоящему изобретению могут быть также добавлены в нетрадиционные нарезки табака, в жевательный табак, в нюхательный табак или в заменители табака для избавления от табакозависимости. В соответствии с вышеприведенным описанием специалисты в данной области техники могут легко и выборочно применить один или несколько вариантов мундштука для сигарет и/или фильтрующего стержня для нарезанного табака и/или для заменителей табака, так чтобы ввести в них активные ингредиенты, активные материалы и/или добавки по настоящему изобретению, причем при таком применении могут использоваться известные наполнители. Фильтр, содержащий активные ингредиенты или добавки, предлагаемые в настоящем изобретении для блокировки никотиновых рецепторов и снижения желания курить, имеет большую общественную пользу и хорошие экономические перспективы.
Примеры
Цель настоящего изобретения может быть достигнута в нижеприведенных примерах, которые являются иллюстрациями изобретения и никоим образом не ограничивают его объем.
Пример 1. Получение чайных пластинок.
1 тонну чайных листьев (чай Laoshan Maofeng, компания Tsingtao Zhongpin Tea Co.,Ltd) распыляли для получения порошка. Затем к порошку добавляли чистую воду в количестве 5% от веса чайных листьев и перемешивали до получения однородной смеси. Полученную смесь нагревали паром в ванне при температуре 80°С в течение 5 минут, перемешивали и протирали в течение 15 минут. Органические вещества чая выделялись в достаточной степени для повышения клейкости и водостойкости. Затем добавляли целлюлозу в количестве 40% от веса чайных листьев для получения чайных пластинок 40 g/ml с использованием современного технологического процесса получения бумаги из целлюлозной массы, после чего пластинки резали для получения ширины 205 мм при перематывании, причем содержание влаги составляло 5-8%.
Пример 2. Получение чайных гранул.
1 тонну чайных листьев (чай Laoshan Maofeng, компания Tsingtao Zhongpin Tea Co.,Ltd) распыляли для получения порошка. Затем к порошку добавляли чистую воду в количестве 5% от веса чайных листьев и перемешивали до получения однородной смеси. Полученную смесь нагревали паром в ванне при температуре 80°С в течение 5 минут и перемешивали в течение 30 минут. Органические вещества чая выделялись в достаточной степени из стенок клеток для повышения клейкости. Нагретый или перемешанный порошок чая мог формировать чайные гранулы путем потряхивания сита. Размеры гранул определялись размерами ячеек сит, причем гранулы, прошедшие через первый слой сит, имели размеры 1,8 мм, гранулы, прошедшие через второй слой сит, имели размеры 1,2 мм, и гранулы, прошедшие через третий слой сит, имели размеры 0,8 мм. Чайные гранулы высушивали на воздухе или сушили нагревом в помещении, чтобы они удовлетворяли требованиям к добавкам для фильтрационного стержня и мундштука для сигарет и не оказывали влияния на стабильность сопротивления всасыванию при курении.
Пример 3. Получение чайного фильтрующего стержня.
В этом примере фильтрующий стержень получали в соответствии со стандартной технологией изготовления фильтров сигарет (компания Nantong Cigarette Filter Tip Co., Ltd, формующая машина типа ZL23). Снимали разрыхляющий валик машины, формирующей фильтрующий стержень, и устанавливали червячные резаки для раздробления чайных пластинок, причем два таких резака устанавливались симметрично относительно вертикали, и зазор режущей кромки устанавливался равным 1,8 мм. Чайные пластинки измельчались при прохождении через червячные резаки и подавались в машину, формирующую фильтрующий стержень, для формирования стержня. Что касается твердости и сопротивления всасыванию фильтрующего стержня, то коэффициент наполнения массы чайных пластинок регулировали путем увеличения или уменьшения силы давления червячных резаков для получения необходимого наполнения фильтрующего стержня.
Пример 4. Получение фильтрующего вкладыша из чайных гранул.
Из одной тонны чайных гранул, полученных в Примере 2, с использованием кальция получали твердые капсулы, имеющие длину 2,5 см и диаметр 0,75 см, которые используются для упаковки активных ингредиентов и добавок. На концах фильтрующих вкладышей имелись 8 симметрично расположенных микроотверстий, через которые не могло высыпаться содержимое вкладышей, и вкладыш помещали в соответствующий отсек развинчивающегося мундштука для сигарет. При курении сигареты дым проходил через микроотверстия на двух концах фильтрующего вкладыша, и тепло сигаретного дыма, водяной пар и сила всасывания дыма вызывали испарение и сублимацию действующих веществ вкладыша, в результате чего они поступали в полость рта и дальше в легкие, где они оказывали свое эффективное действие.
Пример 5. Получение фильтра для электронных сигарет.
Активные ингредиенты и добавки упаковывались в фильтрующие вкладыши из материалов, распознаваемых датчиками из алюминиевой фольги. Перфорации на обоих концах фильтрующего вкладыша, выполненные электростатическим способом, обеспечивали регулируемое прохождение воздуха внутри рабочего объема вкладыша. Фильтрующий вкладыш устанавливался в аппарат, состоящий из заменяемого электронного устройства, микросхемы и нагревателей с датчиками. Датчики вырабатывали сигналы, когда создавалось разрежение, вызываемое всасыванием, для подачи электрической энергии из электронного устройство в нагреватель для нагрева действующих веществ до температуры их испарения и возгонки, а именно, до 115°С, и пары действующих веществ поступали в дыхательные пути, где они оказывали свое эффективное действие.
Пример 6. Получение одноразового фильтрующего стержня.
В качестве основного материала для фильтрующего стержня использовалась древесная целлюлоза в количестве 1 тонны (компания Shandong Asia Pacific SSYMB Pulp & Paper Co., Ltd). Из нее формировались цилиндры диаметром 0,8 см и длиной 6 см. Жгут волокон вставлялся на глубину 0,5 см в один конец цилиндра, который на последующих стадиях был нижним концом; цилиндры устанавливались вертикально параллельно друг другу, и в них сверху вниз на глубину 3 см подавали добавки; затем на глубину 1 см вставлялась секция жгута волокон; после чего дополнительно на глубину 3 см вводились добавки; и, наконец, на глубину 0,5 см вставлялась секция жгута волокон, в результате чего получали фильтрующий стержень, который можно было разрезать на четыре фильтра сигарет. Длина жгутов волокон на двух концах составляла 0,5 см; промежуточная секция имела длину 1 см, и длина части стержня, пропитанного добавками, была равна 1,5 см.
Пример 7. Получение одноразового фильтрующего вкладыша.
1 тонну древесной целлюлозы (компания Shandong Asia Pacific SSYMB Pulp & Paper Co., Ltd) и 1 тонну выдержанных чайных листьев (порошок) перемешивали вместе со 100 кг чистой воды и измельчали до получения однородной смеси, заливали в формы для сигаретных мундштуков, формовали, высушивали и полировали. Впрыскивали активные ингредиенты и добавки в количестве 20% от общего веса фильтрующего вкладыша и высушивали для формирования конечного продукта. Фильтрующий вкладыш можно заменять после каждой выкуренной сигареты.
Примеры испытаний
Для подтверждения эффективности отдельного фильтрующего стержня и мундштука для сигарет, избавляющих от табакозависимости и устраняющих вредное действие табака, в части подавления никотиновых рецепторов и снижения желания курить, проводились следующие испытания.
1. Результаты испытаний на животных по избавлению от никотиновой зависимости с использованием глутаминовой кислоты и теанина.
Для испытаний на животных использовались мыши. При введении животным никотина и различных ингредиентов чайных листьев, которые, по-видимому, избавляют от никотиновой зависимости и уменьшают желание курить, было получено, что мыши проявляли признаки никотиновой зависимости после двухнедельного введения никотина, а после одновременного введения им глутаминовой кислоты и теанина было отмечено подавление никотиновой зависимости (см. фигуру 1).
2. Результаты клинических испытаний по избавлению от табакозависимости с использованием чайного фильтрующего стержня и мундштука для сигарет.
Для дополнительного определения эффективности по избавлению от табакозависимости с использованием чайного фильтрующего стержня и мундштука для сигарет проводились испытания в Военном госпитале г.Пекин. Перед испытаниями на основе опросов было отобрано 200 здоровых мужчин в возрасте от 18 до 65 лет, которые были разделены на две группы: группу лиц, выкуривающих контрольные сигареты, и группу лиц, выкуривающих сигареты с использованием чайного фильтрующего стержня и мундштука для сигарет. Контроль количества выдыхаемого монооксида углерода и сбор анализов крови и мочи выполнял профессиональный медицинский персонал. Перед проведением испытаний, в процессе их проведения и после них выполнялась обычная процедура проверки физического состояния испытуемых. Было получено, что 100 добровольцев, выкуривающих сигареты использованием чайного фильтрующего стержня и мундштука для сигарет снизили количество выкуриваемых сигарет примерно на 54% после 4 недель испытаний, и через 2 месяца испытаний количество выкуриваемых ими сигарет снизилось примерно на 84%, в то время как коэффициент воздействия на курение (определяемый как отмеченное уменьшение количества выкуриваемых сигарет по сравнению количеством сигарет, выкуриваемых до начала использования чайного фильтрующего стержня и мундштука для сигарет) и коэффициент успешности по избавлению от табакозависимости (определяемый как выкуривание не более 5 сигарет в день, отсутствие табакозависимости или желания курить, отсутствие каких-либо симптомов, вызванных прекращением курения в условиях отсутствия сигарет) составляли 90% и 71%, соответственно, что было существенно лучше, чем эффект избавления от табакозависимости, получаемый при использовании никотинового пластыря, описанного в документах предшествующего уровня (см. фигуру 2А). Кроме того, были 3 добровольца, выкуривающих 4-5 сигарет в день до испытаний и очевидно не имевших табакозависимости. Через два месяца количество сигарет, выкуриваемых этими 3 добровольцами, снизилось до 0-2 сигарет, что показывало, что фильтрующий стержень с такими чайными пластинками и гранулами не вызывал табакозависимости у людей, не имевших ранее такой зависимости. В контрольной группе не было отмечено очевидного снижения количества выкуриваемых сигарет у 82 добровольцев (коэффициент воздействия на курение и коэффициент успешности через 1 месяц испытаний были равны 6,8%) (см. фигуру 2 В). Количество выдыхаемого монооксида углерода, а также содержание никотина и котинина в анализах мочи также заметно снизилось (см. фигуру 2С). Проверка физического состояния испытуемых показала, что какой-либо отрицательный побочный эффект отсутствовал.
3. Механизм избавления от табакозависимости при использовании чайного фильтрующего стержня и мундштука для сигарет (механизм избавления от никотиновой зависимости под действием глутаминовой кислоты и теанина).
Табакозависимость является, главным образом, результатом действия никотина на никотиновые рецепторы в мозгу курильщика. Для испытаний на животных использовались мыши. Результаты показывают, что у мышей, которым вводили никотин, глутаминовую кислоту и теанин, может заметно снижаться никотиновая зависимость, и что отмечаемый эффект аналогичен блокировке никотиновых рецепторов (см. фигуру 3). Поэтому были выполнены исследования блокирующего действия глутаминовой кислоты и теанина (см. Таблицу 1) на активацию экспрессии никотиновых рецепторов, вызываемой никотином, и экспрессии гена c-fos участков мозга у мышей; исследования подавления глутаминовой кислотой и теанином активации экспрессии тирозин-гидроксилазы, вызываемой никотином, и высвобождения допамина на участках мозга у мышей; а также исследования действия глутаминовой кислоты и теанина на активность сахарного обмена, вызываемого никотином, на участке мозга у мышей. Полученные результаты показали, что действие глутаминовой кислоты и теанина в чайных пластинках по избавлению от никотиновой зависимости происходит в результате подавления активации экспрессии никотиновых рецепторов, вызываемой никотином, участков мозга.
Таблица 1
Весовое соотношение глутаминовой кислоты и теанина
Порядковый номер
Глутаминовая кислота/теанин (весовое соотношение
Глутаминовая кислота (мг)
Теанин (мг)
1
-
0
300
2
1:9
30
270
3
2:8
60
240
4
3:7
90
210
5
4:6
120
180
6
5:5
150
150
7
6:4
180
120
8
7:3
210
90
9
8:2
240
60
10
9:1
270
30
11
-
300
0
4. Блокирующее действие глутаминовой кислоты и теанина на активацию экспрессии никотиновых рецепторов, вызываемой никотином, участков мозга у мышей
Мыши, имеющие очевидную никотиновую зависимость после двухнедельного введения никотина, отличались заметной активацией экспрессии трех подтипов (4, 2 и 7) никотиновых рецепторов (nAChR) прежде всего трех участков мозга (вентрально-сегментальные области, лобная кора и прилежащее ядро), в то время как активация экспрессии трех подтипов никотиновых рецепторов (nAChR) трех участков мозга заметно подавлялась у мышей введением глутаминовой кислоты и теанины в весовом соотношении №1 (см. фигуру 3). Не было обнаружено заметного воздействия на другие никотиновые рецепторы других участков мозга.
5. Блокирующее действие глутаминовой кислоты и теанина на активацию экспрессии гена c-fos, вызываемой никотином, участков мозга у мышей.
c-fos является геном никотинового рецептора, активируемого никотином. Было выявлено блокирующее действие глутаминовой кислоты и теанина (весовое соотношение №1) на активацию экспрессии гена c-fos, вызываемой никотином, участков мозга у мышей. Полученные результаты показали, что экспрессия гена c-fos трех участков мозга (вентрально-сегментальные области, лобная кора и прилежащее ядро) у мышей, имеющих очевидную никотиновую зависимость после двухнедельного введения никотина, заметно увеличилась, в то время как активация экспрессии гена c-fos трех участков мозга у мышей, которым вводилась глутаминовая кислота и теанин, заметно подавлялась (фигура 4).
6. Блокирующее действие глутаминовой кислоты и теанина на активацию экспрессии тирозин-гидроксилазы, вызываемой никотином, и высвобождения допамина на участках мозга у мышей.
Высвобождение допамина в мозгу курильщика является важным проявлением никотиновой зависимости. При измерениях высвобождения допамина прежде всего в вентральных тегментальных областях мозга мышей с использованием введенных электродов было обнаружено, что высвобождение допамина прежде всего в вентральных тегментальных областях мозга мышей через двухнедельного введения никотина заметно увеличивалось, в то время как высвобождение допамина в вентральных тегментальных областях мозга мышей, которым вводилась глутаминовая кислота и теанин (весовое соотношение №1), заметно подавлялось (фигура 5А).
Тирозин-гидроксилаза - это фермент, ограничивающий интенсивность синтеза допамина, поэтому измерялось изменение этого фермента. Полученные результаты показали, что экспрессия тирозин-гидроксилазы прежде всего в вентральных тегментальных областях мозга мышей с очевидной никотиновой зависимостью после двухнедельного введения никотина заметно увеличивалась, в то время как активация экспрессии тирозин-гидроксилазы в вентральных тегментальных областях мозга мышей, которым вводилась глутаминовая кислота и теанин (весовое соотношение №1), заметно подавлялась (фигура 5В).
7. Воздействие глутаминовой кислоты и теанина на активность сахарного обмена, вызываемого никотином, на участке мозга у мышей.
Никотин может вызывать усиление активности сахарного обмена на участках мозга. С помощью ПЭТ было выявлено блокирующее действие глутаминовой кислоты и теанина (весовое соотношение №1) в отношении активности сахарного обмена, вызываемой никотином, на участках мозга у мышей. Полученные результаты показали, что у мышей, имеющих очевидную никотиновую зависимость после двухнедельного введения никотина, наблюдается заметное усиление сахарного обмена в основных участках мозга, в то время как интенсивность сахарного обмена в этих участках мозга у мышей, которым вводилась глутаминовая кислота и теанин, заметно подавлялась (фигура 6А).
Кроме того, для изучения подавления в нервных клетках усиленного сахарного обмена, вызываемого никотином, с использованием глутаминовой кислоты и теанина (весовое соотношение №1) использовали SY5Y. Полученные результаты показали, что никотин может существенно увеличивать интенсивность сахарного обмена в клетках, однако эта интенсивность существенно подавлялась глутаминовой кислотой и теанином (фигура 6В).
8. Чайный фильтрующий стержень и мундштук для сигарет могут заметно снижать уровень кратковременного и хронического токсикоза, вызываемого курением.
Влияние чайного фильтрующего стержня и мундштука для сигарет на патологические изменения тканей легких мышей, вызываемые курением: 80% мышей из контрольной группы имели значительные поражения легочных тканей, эмфизему легких и легочное кровотечение, дилятацию и гиперемию ренальных промежуточных капилляров, небольшую дилятацию и кровотечение центральных вен долек печени или междольковых вен, причем сердце и селезенка оставались в норме. Мыши, вдыхавшие сигаретный дым через чайный фильтрующий стержень и мундштук для сигарет: 20% мышей также имели дилятацию и кровотечение мезенхимных капилляров и ренальных промежуточных капилляров, небольшую дилятацию и кровотечение центральных вен долек печени или междольковых вен, причем сердце и селезенка оставались в норме (см. фигуру 7).
Таблица 1
Действие дыма двух сигарет на время выживания мышей
Группа
Количество
Вес тела
Время выживания
Увеличение
Контрольная, дым сигарет без фильтра
8
28,5±1,9
11,5±1,8
Сигаретный дым с составным чайным фильтром
8
27,6±1,5
14,9±2,2
32,2%
Дым сигарет с полностью чайным фильтром
8
29,5±1,5
18,0±1,9
60,0%
Таблица 2
Действие сигаретного дыма с использованием мундштука с чайными гранулами на интенсивность формирования микроядер клеток головного мозга у мышей
Группа
Количество
Скорость формирования микроядер
Уменьшение
Контрольная группа
10
1,85±1,42
Контрольная группа, сигаретный дым
10
8,55±1,06
Сигаретный дым с чайным фильтром
10
4,56±2,10
46%