Способы уменьшения количества одного или нескольких табак-специфичных нитрозаминов в табачном материале

Способы уменьшения количества одного или нескольких табак-специфичных нитрозаминов в табачном материале

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к способам уменьшения количества одного или нескольких типов табак-специфичных нитрозаминов, в том числе 4-(метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутанон (NNK), в табачном материале. Также описаны табачные изделия, содержащие табачный материал, полученный или получаемый при помощи указанных способов.

Предпосылки изобретения

В процессе изготовления и переработки табачных изделий получают побочные продукты, такие как табачные жилки, табачная фарматура и табачная пыль, получаемые в процессе изготовления (включающем чистку, выдерживание, смешивание, резание, сушку, охлаждение, просеивание, формирование и упаковку), и их можно повторно использовать с целью утилизации их полезного табачного содержимого. Например, табачные жилки и мелкие частицы табака, получаемые в ходе процессов изготовления, не пригодны для непосредственного использования в изготовлении табачных изделий. Поскольку жилки и мелкие частицы представляют существенное количество средств, вложенных в сырье, были разработаны способы дополнительного преобразования этих жилок и мелких частиц в такие изделия, как полотна из восстановленного табака, которые затем используют в относительно больших количествах в смеси с приемлемым переработанным табачным листом. Восстановленный табак может быть изготовлен посредством способа, предусматривающего получение пульпы или получаемых посредством отлива полотен, в котором волокнистую массу из размятых табачных жилок и других частей табачного листа измельчают и смешивают с раствором, который может содержать различные добавки. Полученную в результате табачную пульпу затем распыляют для образования тонкой пленки, сушат, вальцуют и разрезают на полоски, которые добавляют в наполнитель.

Нитрозамины представляют собой органические соединения, обнаруживаемые во многих потребительских товарах, таких как табак, продукты питания и косметические средства. Нитрозамины вызвали большой научный интерес, поскольку некоторые из соединений этого класса, как было показано на лабораторных животных, являются канцерогенными. Сообщалось, что разновидности табака воздушной сушки и трубоогневой сушки содержат табак-специфичные нитрозамины, которые могут обнаруживаться в бездымном табаке, основном дыме и боковом дыме сигарет. В табаке четыре вида нитрозаминов образуются в значительном количестве. Ими являются 4-(метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутанон (NNK), N-нитрозонорникотин (NNN), N-нитрозоанатабин (NAT) и N-нитрозоанабазин (NAB). Табак-специфичные нитрозамины, как полагают, не присутствуют в значительных количествах в растущих табачных растениях или свежем резаном табаке (зеленом табаке), но могут образовываться в ходе процесса сушки. Помимо образования табак-специфичных нитрозаминов в ходе процесса сушки зеленых листьев, табак-специфичные нитрозамины также могут образовываться в ходе процессов, применяемых для получения водных табачных суспензий, таких как процессы, применяемые для получения восстановленного табака.

В попытке уменьшить количество табак-специфичных нитрозаминов были предложены различные виды обработки табачных растений или собранных табачных листьев, включая виды обработки радиоактивным излучением, химической обработки и экстракции. Другие способы уменьшения количества табак-специфичных нитрозаминов были предложены в MacKown et al. (1988) J. Agric. Food Chem. 36, 1031-1035. Эти способы включают обработку с применением стерилизации, ингибиторов микроорганизмов, оснований для увеличения рН или аскорбиновой кислоты для уменьшения накопления табак-специфичных нитрозаминов в ходе изготовления полотен из восстановленного табака. В WO 2012160133 описан способ снижения уровней табак-специфичных нитрозаминов в табачных гомогенатах путем увеличения их рН, в особенности, когда повышенные уровни нитрозаминов обусловлены повышенными уровнями нитритов.

Одна из проблем при попытке уменьшить уровни одного или нескольких табак-специфичных нитрозаминов в табаке заключается в том, что некоторые из нитрозаминов в табаке воздушной сушки, включая NNK, находятся в связанной с матрицей форме. Например, дым основной ткани Burley (т.е. волокон Burley, полученных с помощью водной экстракции) содержит 70% NNK, обнаруживаемых в дыме исходного табака, при этом уровни NNN и NAT уменьшены на более чем 95% (Haut, S.Α., Lambert, Ε.Α., 1988, The Determination of TSNA in Fillers from the Crossed Soluble/Baseweb Study. Legacy Tobacco Documents Library). Связанные с матрицей NNK можно экстрагировать с помощью 0,1 н. раствора KOH из промытого водой наполнителя Burley. Такая щелочная обработка также снижает уровни NNK в дыме (Keene, С.K., 1992, The Effect of Base Digestion on TSNA in Extractables-Depleted Fillers. Legacy Tobacco Documents). Однако в результате обработки в табак могут быть внесены токсикологически релевантные соединения, и может значительно ухудшаться качество табака. Связанную с матрицей форму нельзя легко солюбилизировать с помощью способов водной экстракции с нейтральным рН.

Остается необходимость в эффективном и экономичном способе уменьшения количества табак-специфичных нитрозаминов, в частности, таких табак-специфичных нитрозаминов, включая NNK, которые образуются в ходе обработки табака и находятся в связанной с матрицей форме.

Краткое описание изобретения

Настоящее изобретение основывается, по меньшей мере отчасти, на неожиданном открытии того, что табак-специфичные нитрозамины, включая связанные с матрицей табак-специфичные нитрозамины, в подходящем случае связанные с матрицей NNK, могут быть высвобождены путем нагревания табака и получаемых из табака материалов до температур свыше 100°С. Как правило, этап нагревания осуществляют в присутствии жидкости, такой как вода или пар. В определенных вариантах осуществления используют исключительно воду, например, нагретую воду в форме пара. Связанный(ые) с матрицей табак-специфичный(ые) нитрозамин(ы), включая связанные с матрицей NNK, которые высвобождаются, можно легко удалить путем промывания, в результате чего можно получить табачный материал с более низкими содержанием, концентрацией или количеством табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов), чем в необработанном исходном материале. Также в результате можно получить табачный материал, который обеспечивает более низкие концентрации табак-специфичных нитрозаминов в аэрозоле, включая дым, чем необработанный исходный материал. Соответственно, тот же связанный с матрицей NNK, который высвобождается при нагревании, также перемещается в аэрозоль в процессе курения. Преимущественно данный способ можно применять по отношению ко многим типам разных табачных материалов и в особенности к табачным материалам с высокими значениями табак-специфичных нитрозаминов. В частности, способ можно применять по отношению к малоценному материалу с высокими значениями табак-специфичных нитрозаминов, включая жилки или волокна, которые используют в определенных способах, касающихся табака. В отличие от других способов, в которых применяют воду или органические растворители при температурах ниже 100°С, с помощью предлагаемого способа можно удалять табак-специфичные нитрозамины, связанные с нерастворимой полимерной матрицей табака. Также преимуществом является то, что в определенных вариантах осуществления способ можно осуществлять без применения каких-либо добавок, и при этом в табак не вносят какие-либо дополнительные токсикологически релевантные соединения. Одной общей целью настоящего раскрытия является по существу устранить, снизить или уменьшить содержание нитрозамина(ов), включая NNK, в табаке, предназначенном для курения или потребления другим способом. Другой общей целью является уменьшение канцерогенного потенциала табачных изделий, включая сигареты, сигары, жевательный табак, нюхательный табак и табакосодержащую жевательную резинку и пастилки. Еще одной общей целью является по существу устранить, снизить или уменьшить количество табак-специфичных нитрозаминов, включая NNK, в табачных изделиях. Другой общей целью является уменьшение содержания табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) в полностью высушенном табаке. Другой общей целью является уменьшение содержания табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) в аэрозоле, включая дым. Еще одной общей целью настоящего раскрытия является уменьшение содержания одного или нескольких табак-специфичных нитрозаминов, включая NNK, и их метаболитов у людей, которые курят, потребляют или иным образом принимают внутрь табак в какой-либо форме, путем обеспечения табачного изделия, пригодного для потребления человеком, которое содержит существенно уменьшенное количество табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов), тем самым снижая канцерогенный потенциал такого изделия.

В первом аспекте предусмотрен способ уменьшения количества по меньшей мере связанных с матрицей NNK в табачном материале, включающий этапы: (а) обеспечения наличия табачного материала, содержащего по меньшей мере связанные с матрицей NNK; (b) необязательно измерения уровня по меньшей мере связанных с матрицей NNK в табачном материале; (с) нагревания табачного материала в течение по меньшей мере приблизительно 30 секунд до температуры более чем приблизительно 100 градусов Цельсия или более чем приблизительно 110 градусов Цельсия в присутствии жидкости или пара для высвобождения по меньшей мере части связанных с матрицей NNK из нерастворимой табачной матрицы табачного материала; (d) необязательно измерения уровня по меньшей мере связанных с матрицей NNK в табачном материале после этапа (с); (е) необязательно сравнения уровней связанных с матрицей NNK, полученных на этапах (b) и (d); и (f) выявления табачного материала, в котором по меньшей мере связанные с матрицей NNK были высвобождены или удалены из табачного материала.

В одном варианте осуществления способ включает дополнительные этапы промывания табачного материала первым водным раствором или растворителем перед этапом (с) и промывания табачного материала вторым водным раствором или растворителем после этапа (с).

В одном варианте осуществления табачный материал, полученный на этапе (а), приводят в контакт с первым водным раствором или растворителем перед этапом (с).

В одном варианте осуществления связанные с матрицей NNK удаляют из образца посредством одного или нескольких промываний вторым водным раствором или растворителем.

В одном варианте осуществления первый и/или второй водный раствор или растворитель являются одинаковыми или разными.

В одном варианте осуществления способ может включать между этапами (а) и (b) дополнительный этап объединения табачного материала с первым водным раствором или растворителем. В результате этого может образоваться смесь.

В одном варианте осуществления табачный материал, который нагревают на этапе (а), приводят в контакт с водным раствором или растворителем. Например, табачный материал может быть увлажненным или влажным. Например, табачный материал может быть в форме по меньшей мере 5% (вес/объем) водной смеси, такой как раствор или суспензия.

В одном варианте осуществления, этап (b) включает нагревание водной смеси, содержащей табачный материал. В одном варианте осуществления по меньшей мере часть NNK изначально связаны с нерастворимой табачной матрицей в табачном материале и с помощью этапа нагревания (b) высвобождают по меньшей мере часть NNK из нерастворимой табачной матрицы.

В одном варианте осуществления способ включает дополнительный этап (с) удаления по меньшей мере части высвобожденных NNK из табачного материала. В одном варианте осуществления NNK высвобождают из образца посредством одного или нескольких промываний вторым водным раствором или растворителем.

В одном варианте осуществления табачный материал, обеспеченный на этапе (а), приводят в контакт с первым водным раствором или растворителем перед использованием.

В одном варианте осуществления водный раствор является растворителем.

В одном варианте осуществления табачный материал выбран из группы, состоящей из табачного листа, и/или табачных жилок, и/или табачной пыли, и/или главной жилки пластинки табачного листа или комбинации двух или более из них.

В одном варианте осуществления табачный материал нагревают в присутствии воды или пара, полученного из воды.

В другом варианте осуществления табачный материал нагревают в присутствии воды, пара или и воды, и пара.

В другом варианте осуществления табачный материал нагревают в присутствии воды и/или пара под давлением. Иллюстративные уровни давления составляют от приблизительно 1 до по меньшей мере приблизительно 40 фунтов/кв. дюйм, от приблизительно 5 до по меньшей мере приблизительно 40 фунтов/кв. дюйм и от 10 до по меньшей мере приблизительно 40 фунтов/кв. дюйм.

В другом варианте осуществления табачный материал нагревают с использованием насыщенного пара под давлением.

В другом варианте осуществления табачный материал нагревают с использованием перегретого пара.

В дополнительном аспекте предусмотрен табачный материал, полученный или получаемый с помощью способа, описанного в данном документе.

В дополнительном аспекте предусмотрен (обработанный или переработанный) табачный материал, содержащий мене чем приблизительно 2400 нг/г NNK в нерастворимой табачной матрице и по меньшей мере приблизительно 1000 нг/г свободных NNK.

В дополнительном аспекте предусмотрен (обработанный или переработанный) табачный материал, в котором количество или концентрация связанных с матрицей NNK по меньшей мере на 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% или 100% ниже по сравнению с необработанный или непереработанным табачным материалом.

В дополнительном аспекте предусмотрен способ уменьшения количества или концентрации одного или нескольких табак-специфичных нитрозаминов в аэрозоле, включающий этапы: (а) обеспечения наличия табачного материала, содержащего один или несколько табак-специфичных нитрозаминов; (b) нагревания табачного материала в течение по меньшей мере приблизительно 30 секунд до температуры более чем приблизительно 100 градусов Цельсия в присутствии жидкости или пара для высвобождения по меньшей мере части одного или нескольких табак-специфичных нитрозаминов из нерастворимой табачной матрицы табачного материала; (с) удаления по меньшей мере части высвобожденного(ых) табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) из табачного материала и (d) нагревания табачного материала из этапа (b) с получением аэрозоля. В подходящем случае полученный аэрозоль содержит более низкий уровень NNK по сравнению с аэрозолем из контрольного табачного материала, который не подвергали по меньшей мере этапу (b).

В дополнительном аспекте предусмотрен способ уменьшения количества или концентрации одного или нескольких табак-специфичных нитрозаминов в аэрозоле, включающий этапы: (а) обеспечения наличия табачного материала, содержащего один или несколько табак-специфичных нитрозаминов; (b) нагревания табачного материала в течение по меньшей мере приблизительно 30 секунд до температуры более чем приблизительно 100 градусов Цельсия в присутствии жидкости или пара для высвобождения по меньшей мере части табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) из нерастворимой табачной матрицы табачного материала; (с) удаления по меньшей мере части высвобожденного(ых) табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) из табачного материала и (d) нагревания табачного материала из этапа (b) с получением аэрозоля. В подходящем случае полученный аэрозоль содержит более низкий уровень NNK по сравнению с аэрозолем из контрольного табачного материала, который не подвергали по меньшей мере этапу (b).

В дополнительном аспекте предусмотрен аэрозоль, полученный или получаемый с помощью способа, описанного в данном документе.

В дополнительном аспекте предусмотрен способ получения восстановленного табака, включающий этапы: (а) обеспечения наличия табачного материала, содержащего один или несколько табак-специфичных нитрозаминов; (b) нагревания табачного материала в течение по меньшей мере приблизительно 30 секунд до температуры более чем приблизительно 100 градусов Цельсия в присутствии жидкости или пара для высвобождения по меньшей мере части табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) из нерастворимой табачной матрицы табачного материала; (с) промывания табачного материала из этапа (b) водным раствором или растворителем для высвобождения табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) из табачного материала; (d) изготовления из табачного материала из этапа (с) восстановленного табака и (d) необязательно включения восстановленного табака в табачное изделие.

В дополнительном аспекте предусмотрен способ получения восстановленного табака, включающий этапы: (а) обеспечения наличия табачного материала, содержащего один или несколько табак-специфичных нитрозаминов; (b) изготовления восстановленного табака из указанного табачного материала путем отделения табачных волокон от растворимого материала; (с) нагревания отделенных волокон в течение по меньшей мере приблизительно 30 секунд до температуры по меньшей мере 100 градусов Цельсия в присутствии жидкости или пара для высвобождения по меньшей мере части табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) из нерастворимой табачной матрицы отделенных волокон; (d) промывания волокон водным раствором или растворителем; (е) повторного соединения волокон и растворимого материала с образованием полотна из восстановленного табака и (f) необязательно включения восстановленного табака в табачное изделие.

В дополнительном аспекте предусмотрен способ получения восстановленного табака, включающий этапы: (а) обеспечения наличия табачного материала, содержащего один или несколько табак-специфичных нитрозаминов; и (b) нагревания табачного материала в течение по меньшей мере приблизительно 30 секунд до температуры более чем приблизительно 100 градусов Цельсия в присутствии жидкости или пара для высвобождения по меньшей мере части табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) из нерастворимой табачной матрицы табачного материала; (с) удаления по меньшей мере части высвобожденного(ых) табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) из табачного материала; (d) отлива из табачного материала одного или нескольких полотен; (е) сушки отлитого(ых) полотна(ен) и (f) необязательно включения полотна(ен) в табачное изделие.

В дополнительном аспекте предусмотрен восстановленный табак, полученный или получаемый с помощью способа, описанного в данном документе.

В дополнительном аспекте предусмотрен способ получения табака для применения в качестве резаного табачного наполнителя, включающий этапы: (а) обеспечения наличия табачного материала, такого как табачные жилки, содержащего один или несколько табак-специфичных нитрозаминов; (b) нагревание табачного материала в течение по меньшей мере приблизительно 30 секунд до температуры более чем приблизительно 100 градусов Цельсия в присутствии жидкости или пара для высвобождения по меньшей мере части табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) из нерастворимой табачной матрицы табачного материала; (с) удаления по меньшей мере части высвобожденного(ых) табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) из табачного материала и (d) вальцевания и резания табачного материала.

В дополнительном аспекте предусмотрен способ получения резаного наполнителя, включающего вальцованные табачные жилки, включающий этапы: (а) обеспечения наличия табачных жилок, содержащих один или несколько табак-специфичных нитрозаминов; (b) нагревания табачных жилок в течение по меньшей мере приблизительно 30 секунд до температуры более чем приблизительно 100 градусов Цельсия в присутствии жидкости или пара для высвобождения по меньшей мере части табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) из нерастворимой табачной матрицы табачных жилок; (с) удаления по меньшей мере части высвобождаемого(ых) табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) из табачных жилок; (d) смешивания обработанных жилок по меньшей мере с одним типом табачной пластинки, взорванного табака или восстановленного табака и (е) получения резаного наполнителя.

В дополнительном аспекте предусмотрен резаный табачный наполнитель, полученный или получаемый с помощью способа, описанного в данном документе.

В дополнительном аспекте предусмотрен способ уменьшения количества по меньшей мере связанных с матрицей NNK в табачном материале, включающий этапы: (а) обеспечения наличия табачного материала, содержащего по меньшей мере связанные с матрицей NNK; (b) промывания табачного материала первым водным раствором или растворителем; (с) нагревания табачного материала в течение по меньшей мере приблизительно 30 секунд до температуры более чем приблизительно 100 градусов Цельсия или 110 градусов Цельсия в присутствии жидкости или пара для высвобождения по меньшей мере части связанных с матрицей NNK из нерастворимой табачной матрицы табачного материала; (d) промывания табачного материала из этапа (с) вторым водным раствором и (е) удаления или высвобождения по меньшей мере связанных с матрицей NNK из табачного материала. Каждый из вариантов осуществления, обсуждаемых выше, раскрыт в виде вариантов осуществления каждого из аспектов настоящего изобретения. Предполагаются комбинации одного или нескольких вариантов осуществления.

Краткое описание графических материалов

На фигуре 1 показаны концентрации свободных и связанных с матрицей NNK в выбранных образцах табака.

На фигуре 2 показано высвобождение NNK путем автоклавирования из промытой водой жилки Burley в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего раскрытия.

На фигуре 3 показано высвобождение NNK путем автоклавирования из наполнителя 3R4F в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего раскрытия.

На фигуре 4 показан эффект автоклавирования и промывания в отношении свободных и связанных NNK в жилках Burley в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего раскрытия.

На фигуре 5 показано высвобождение NNK, NNN и никотина из промытой жилки Burley или промытой - автоклавированной - промытой жилки Burley при возрастающей температуре, как определяли с помощью термопары в кончике пипетки Пастера, заполненной стекловатой и тестируемым табачным материалом.

Определения

Техническим терминам и выражениям, используемым в пределах объема данной заявки, следует придавать значение, которое обычно применяется к ним в данной области биологии растений и молекулярной биологии. Все нижеследующие определения терминов применяют ко всему содержанию данной заявки. Слово "содержащий" не исключает другие элементы или этапы, а формы единственного числа не исключают множественное. Один этап может выполнять функции нескольких признаков, изложенных в формуле изобретения. Термины "фактически", "приблизительно", "примерно" и т.п. по отношению к параметру или значению прежде всего также определяют точный параметр или точное значение, соответственно. Термин "приблизительно" в контексте заданного цифрового значения или диапазона относится к значению или диапазону, который находится в пределах 20%, в пределах 10% или в пределах 5% от заданного значения или диапазона.

Используемые в данном документе термины "уменьшать", "уменьшенный", "ограничивать" или "ограниченный" включают уменьшение, составляющее по меньшей мере приблизительно 5%, по меньшей мере приблизительно 10%, по меньшей мере приблизительно 20%, по меньшей мере приблизительно 30%, по меньшей мере приблизительно 40%, по меньшей мере приблизительно 50%, по меньшей мере приблизительно 60%, по меньшей мере приблизительно 70%, по меньшей мере приблизительно 75%, по меньшей мере приблизительно 80%, по меньшей мере приблизительно 90%, по меньшей мере приблизительно 95%, по меньшей мере приблизительно 98%, по меньшей мере приблизительно 99% или до 100% от количества.

Используемый в данном документе термин "по меньшей мере часть" включает по меньшей мере приблизительно 5%, по меньшей мере приблизительно 10%, по меньшей мере приблизительно 20%, по меньшей мере приблизительно 30%, по меньшей мере приблизительно 40%, по меньшей мере приблизительно 50%, по меньшей мере приблизительно 60%, по меньшей мере приблизительно 70%, по меньшей мере приблизительно 75%, по меньшей мере приблизительно 80%, по меньшей мере приблизительно 90%, по меньшей мере приблизительно 95%, по меньшей мере приблизительно 98% или по меньшей мере приблизительно 99% от количества.

Термин "табачный материал" относится к любой части табачного растения или смеси разных табачных растений и включает без ограничения отходы листьев табака, отходы зеленых листьев табака, табачные жилки, табачную пыль, образовавшуюся в ходе переработки табака, и главную жилку пластинки табачного листа и их комбинацию. Табачный материал может иметь форму переработанных частей или кусочков табака, сушеного и выдержанного табака фактически в форме природной пластинки или жилки, табачного экстракта или смеси вышеуказанных, например смеси, в которой экстрагированная табачная волокнистая масса объединена с гранулированной сушеной и выдержанной природной табачной пластинкой. Табачный материал может быть в твердой форме, в жидкой форме, в полужидкой форме или подобных. Табачный материал может быть в форме табачного гомогената, который был подвергнут гомогенизации, включая без ограничения резание и измельчение. Табачный гомогенат может быть получен из целых табачных растений или из смесей растительных компонентов, таких как смесь жилок и листьев, которые были подвергнуты гомогенизации. Табачный материал может быть в форме табачной пульпы, включая суспензию табачного материала или табачного гомогената в водном растворе или растворителе. Пульпа может представлять собой 5% (вес/объем), 10% (вес/объем), 15% (вес/объем), 20% (вес/объем) или 25% (вес/объем) или более концентрированную смесь табака в водном растворе или растворителе.

Термин "табачное изделие" включает курительные изделия или изделия, пригодные для курения, и бездымные табачные изделия.

Используемый в данном документе термин "свободный нитрозамин" или его грамматические варианты относятся к концентрации нитрозамина, рассчитанной для экстрактов табака.

Используемый в данном документе термин "общий нитрозамин" или его грамматические варианты относятся к концентрации нитрозамина, рассчитанной после применения по отношению к экстракционным смесям способов, описанных в данном документе (например, путем нагревания до приблизительно 130°С в течение приблизительно 4 часов).

Используемый в данном документе термин "связанный нитрозамин" или "связанный с матрицей нитрозамин" или его грамматические варианты представляет собой разность между концентрациями "общего нитрозамина" и "свободного нитрозамина".

Подробное описание

Настоящее изобретение применимо к обработке собранного табака, предназначенного для потребления человеком. В целом способы можно применять по отношению к любой форме табачного материала, содержащего табак-специфичный(ые) нитрозамин(ы), включая NNK. В подходящем случае по меньшей мере части табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) связаны с нерастворимой табачной матрицей. В подходящем случае по меньшей мере часть NNK связаны с нерастворимой табачной матрицей. Способы измерения количества свободного(ых) нитрозамина(ов) и нитрозамина(ов), связанного(ых) с нерастворимой табачной матрицей, хорошо известны из уровня техники и описаны в данном документе. Вкратце, экстрагируют аликвоты образцов табака и содержание нитрозаминов в них анализируют с помощью сверхпроизводительной жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (UPLC-MS/MS). Как правило, один или несколько стандартов, соответствующих нитрозаминам, количество которых определяют, будут включены в аликвоты образцов табака. Концентрации в образцах, рассчитанные на основании таковых экстрактов, соответствуют концентрациям "свободных NNK" в образце. После обработки экстракционных смесей в соответствии со способами, описанными в данном документе (например, путем нагревания до приблизительно 130°С в течение приблизительно 4 часов), концентрации нитрозаминов снова измеряют с помощью UPLC-MS/MS. На основании этих значений можно рассчитать концентрацию "общего NNK" в образцах. Концентрация "связанного NNK" представляет собой разность между концентрациями "общего NNK" и "свободного NNK". Много исследований было выполнено для табака, в особенности в отношении табак-специфичных нитрозаминов. Свежесобранные табачные листья называют "зеленый табак" и, как полагают, не содержат известных канцерогенов, но зеленый табак не пригоден для потребления человеком. Способ сушки зеленого табака зависит от типа собранного табака. Например, табак Virginia flue (светлый) как правило высушен трубоогневой сушкой, тогда как Burley и некоторые темные разновидности обычно высушены воздушной сушкой. Трубоогневая сушка табака, как правило, происходит на протяжении периода пяти-семи дней в отличие от одного-двух месяцев воздушной сушки. Множество важных химических и биохимических изменений начинается в ходе процесса сушки и продолжается на ранних фазах сушки листа. Изменение цвета табака с желтого на коричневый обычно приводит в результате к образованию и значительному накоплению нитрозаминов и увеличенному содержанию микроорганизмов. Точный механизм, посредством которого образуются табак-специфичные нитрозамины, не ясен, но, как полагают, он интенсифицируется микробной активностью, включая участие микробных нитратредуктаз в образовании нитритов в ходе процесса сушки.

В соответствии с одним вариантом осуществления настоящее изобретение предусматривает способы уменьшения уровня, количества или концентрации одного или нескольких табак-специфичных нитрозаминов в табачном материале. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящее изобретение предусматривает способы уменьшения уровня, количества или концентрации по меньшей мере NNK в табачном материале. В соответствии с одним вариантом осуществления настоящее изобретение предусматривает способы уменьшения уровня, количества или концентрации в табачном материале одного или нескольких табак-специфичных нитрозаминов, таких как NNK, которые связаны с нерастворимой матрицей.

В одном аспекте предусмотрен способ уменьшения количества одного или нескольких табак-специфичных нитрозаминов в табачном материале, включающий этапы: (а) обеспечения наличия табачного материала, содержащего один или несколько табак-специфичных нитрозаминов; (b) необязательно объединения (например, смешивания) табачного материала с первым водным раствором или растворителем и (с) нагревания табачного материала в течение по меньшей мере приблизительно 30 секунд до температуры более чем приблизительно 100 градусов Цельсия или 101 градус Цельсия в присутствии жидкости или пара для высвобождения по меньшей мере части табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) из нерастворимой табачной матрицы табачного материала. В одном варианте осуществления табачный материал, который нагревают на этапе (с), является увлажненным или влажным. Например, табачный материал может быть в форме по меньшей мере 5% (вес/объем) смеси. В одном варианте осуществления этап (с) включает нагревание смеси, содержащей табачный материал из этапа (b). По меньшей мере часть высвобождаемого(ых) табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) высвобождают из табачного материала с помощью одного или нескольких этапов промываний. С помощью способа можно уменьшить общее количество одного или нескольких табак-специфичных нитрозаминов в табачном материале. Как рассматривалось выше, табак-специфичные нитрозамины включают 4-(метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутанон (NNK), N-нитрозономикотин (NNN), N-нитрозоанатабин (NAT) и N-нитрозоанабазин (NAB). С помощью способа можно уменьшить общее количество по меньшей мере NNK в табачном материале. С помощью способа можно уменьшить общее количество одного или нескольких табак-специфичных нитрозаминов, которые связаны с нерастворимой матрицей, в табачном материале. С помощью способа можно уменьшить общее количество по меньшей мере NNK, которые связаны с нерастворимой матрицей, в табачном материале.

В одном варианте осуществления табачный материал можно использовать в получении восстановленного табака, такого как полотна восстановленного табака (листового). Эти полотна представляют собой бумагоподобный материал, который может быть получен из повторно используемых мелких частиц табака, табачных жилок и "сортового табака", который состоит из частиц табака с размером, обычно меньшим 30 меш, собираемых на любой стадии переработки табака. Восстановленный табак может быть получен путем экстрагирования растворимых химических веществ из табачных отходов, переработки оставшихся после экстракции табачных волокон в бумагу, а затем повторного нанесения экстрагированных материалов в концентрированной форме на бумагу.

Таким образом, в одном аспекте предусмотрен способ получения восстановленного табака, включающий этапы: (а) обеспечения наличия табачного материала, содержащего один или несколько табак-специфичных нитрозаминов; (b) нагревания табачного материала в течение по меньшей мере приблизительно 30 секунд до температуры более чем приблизительно 100 градусов Цельсия в присутствии жидкости или пара для высвобождения по меньшей мере части табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) из нерастворимой табачной матрицы табачного материала; (с) удаления по меньшей мере части высвобожденного(ых) табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) из табачного материала; (d) изготовления из табачного материала, полученного на этапе (с), восстановленного табака и (е) необязательно включения восстановленного табака в табачное изделие.

В дополнительном аспекте предусмотрен способ получения восстановленного табака, включающий этапы: (а) обеспечения наличия табачного материала, содержащего один или несколько табак-специфичных нитрозаминов; (b) необязательно объединения табачного материала с первым водным раствором или растворителем; (с) нагревания табачного материала в течение по меньшей мере приблизительно 30 секунд до температуры более чем приблизительно 100 градусов Цельсия в присутствии жидкости или пара для высвобождения по меньшей мере части табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) из нерастворимой табачной матрицы табачного материала; (d) удаления по меньшей мере части высвобожденного(ых) табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) из табачного материала; (е) удаления по меньшей мере части высвобожденного(ых) табак-специфичного(ых) нитрозамина(ов) из табачного материала; (f) отлива из табачного материала одного или нескольких полотен; (g) сушки отлитого(ых) полотна(ен) и (h) необязательно включения полотна(ен) в табачное изделие.

В одном варианте осуществления табачный материал содержит, или состоит, или фактически состоит из сушеного табачного материала. Способы сушки табачных листьев, в частности зеленых табачных листьев, хорошо известны специалистам в данной области техники и включают без ограничения воздушную сушку, огневую сушку, трубоогневую сушку и солнечную сушку. Способ сушки зеленых табачного материала зависит от типа собранного табака. Например, табак Virginia flue (светлый) как правило высушен трубоогневой сушкой, Burley и некоторые темные разновидности обычно высушены воздушной сушкой, а трубочный табак, жевательный табак и нюхательный табак обычно высушены трубоогневой сушкой. Хотя можно использовать табачный материал любого типа табака, определенные типы табака являются предпочтительными. Особенно предпочтительные табачные материалы выбраны из группы, состоящей из таковых трубоогневой сушки, Turkish, Burley, Virginia, Maryland, Oriental или любой комбинации двух или более из них. Вид табачного материала не ограничен. Он может быть в форме гомогенизированного табачного материала. Он может быть в форме измельченного табачного материала. Он даже может быть в форме мелкоизмельченного табачного материала. Мелкоизмельченный табачный материал, как правило, характеризуется размером частиц от приблизительно 30 до 600 микрон. Мелкоизмельченный табачный материал может быть получен с помощью любого из известных способов изготовления табачных изделий в виде сопутствующих отходов этих способов или может быть получен с помощью дополнительного способа уменьшения размера, такого как техника измельчения, включая ударное измельчение и из