CN114641209B - 产生气溶胶生成元件的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种产生用于气溶胶生成制品或系统的气溶胶生成元件的方法，其包括步骤：制备在水中包含形成基体的聚合物的基体聚合物溶液；向基体聚合物溶液中加入多个气溶胶生成制剂组分以形成气溶胶生成溶液，其中所述气溶胶生成制剂组分包含多元醇和至少一种生物碱；形成气溶胶生成溶液的离散部分；将所述气溶胶生成溶液的离散部分加到多价阳离子的交联溶液中以交联形成基体的聚合物；以及从交联溶液取出气溶胶生成元件并干燥气溶胶生成元件。

Description

产生气溶胶生成元件的方法

本发明涉及一种产生用于气溶胶生成制品或气溶胶生成系统中的气溶胶生成元件的方法。本发明还涉及一种通过这样的方法产生的气溶胶生成元件。

其中将气溶胶生成基质如含尼古丁的基质或含烟草的基质加热而非燃烧的气溶胶生成制品是本领域已知的。通常，在这样的加热式吸烟制品中，通过将热量从热源传递到物理地分离的气溶胶生成基质或材料来生成气溶胶，所述气溶胶生成基质或材料可定位成与热源接触、在热源的内部、周围或下游。在使用气溶胶生成制品期间，挥发性化合物通过从热源的热传递而从气溶胶生成基质中释放，并夹带在通过气溶胶生成制品抽吸的空气中。当所释放的化合物冷却时，所述化合物冷凝形成气溶胶。

许多现有技术文献公开了用于消耗气溶胶生成制品的气溶胶生成装置。这样的装置包括例如电加热式气溶胶生成装置，其中通过将热量从气溶胶生成装置的一个或多个电加热器元件传递到加热式气溶胶生成制品的气溶胶生成基质来生成气溶胶。

在过去，通常使用随机取向的烟草材料的碎片、细条或条状物来生产用于加热式气溶胶生成制品的基质。作为替代方案，例如在国际专利申请WO-A-2012/164009中已公开了由聚集的烟草材料的片材形成的加热式气溶胶生成制品的条。

国际专利申请WO-A-2011/101164公开了由均质化烟草材料的细条形成的加热式气溶胶生成制品的替代条，所述替代条可通过流延、滚制、压延或挤出包含颗粒状烟草和至少一种气溶胶形成剂的混合物以形成均质化烟草材料的片材而形成。在替代的实施方案中，WO-A-2011/101164的条也可由均质化烟草材料的细条形成，该均质化烟草材料的细条通过挤出包含颗粒状烟草和至少一种气溶胶形成剂的混合物以形成连续长度的均质化烟草材料而获得。

还公开了包含尼古丁的基质的替代形式。举例来说，已提出了液体尼古丁组合物，通常称为电子烟油。这些液体组合物可例如由气溶胶生成装置的卷曲电阻性长丝加热。这种类型的基质在制造容纳液体组合物的容器时可能需要特别小心以防止不期望的泄漏。

先前已提出提供一种包封的尼古丁制剂以用作气溶胶生成基质。然而，已发现尼古丁制剂的包封具有挑战性。原因之一在于尼古丁制剂中优选亲水性的气溶胶形成剂，如甘油和丙二醇，这使得难以用常用的亲水性包封材料来包封该制剂。使用现有的包封技术，通常已发现要产生稳定的产品需要非常高的亲水性包封材料水平。这又意味着每单位体积提供的尼古丁制剂的量不足，导致气溶胶从包封的基质的低效递送。

虽然有疏水性包封材料可用，但这样的材料常常需要在相对高的温度下加工，这会导致制造过程中尼古丁制剂降解的风险。在使用期间，从尼古丁制剂生成气溶胶所需的温度可能足够高而引起疏水性包封材料的降解。这可能导致不期望的化合物释放到所得气溶胶中，从而可能对气溶胶的感官特性产生不利影响。

期望提供一种产生包封的气溶胶生成制剂如含尼古丁的制剂的新方法，其提供具有增加的稳定性和极小的气溶胶生成制剂泄漏的改进的包封基质。特别期望提供这样一种方法，其用极少的包封材料产生具有最大化的气溶胶生成制剂有效载荷的包封基质，以便提供高效的气溶胶递送。另外，期望提供这样一种方法，其产生在加热时给出受控的气溶胶递送的包封基质。还期望提供产生呈可易于结合到气溶胶生成制品或装置中并易于加热以生成气溶胶的形式的包封基质的方法。

根据本发明，提供了一种产生气溶胶生成元件的方法，其包括步骤：制备在水中包含形成基体的聚合物的基体聚合物溶液；向基体聚合物溶液中加入多个气溶胶生成制剂组分以形成气溶胶生成溶液，其中所述气溶胶生成制剂组分包含多元醇和至少一种生物碱；形成气溶胶生成溶液的离散部分；将所述气溶胶生成溶液的离散部分加到多价阳离子的交联溶液中以交联形成基体的聚合物，从而形成气溶胶生成元件，该气溶胶生成元件具有连续的聚合物基体和分散在连续的聚合物基体内的包含气溶胶生成制剂组分的气溶胶生成制剂；和从交联溶液取出气溶胶生成元件并干燥气溶胶生成元件。

如所定义的方法形成这样的气溶胶生成元件，该气溶胶生成元件具有连续的聚合物基体和分散在连续的聚合物基体内的包含气溶胶生成制剂组分的气溶胶生成制剂。

根据本发明，还提供了一种根据如上文所定义的本发明的方法产生的气溶胶生成元件，该气溶胶生成元件包含至少60重量％的多元醇、至少0.5重量％的尼古丁和至少0.5重量％的酸。

如本文所用，术语“气溶胶生成制品”是指用于产生气溶胶的气溶胶生成制品，所述气溶胶生成制品包含气溶胶生成基质，所述气溶胶生成基质旨在被加热而不是燃烧以释放可形成气溶胶的挥发性化合物。

如本文所用，术语“气溶胶生成元件”是指呈固体形式的离散的气溶胶生成基质，其包含分散并包封在交联的聚合物基体内的气溶胶生成制剂。下文将更详细地描述气溶胶生成元件的结构和组成。

根据本发明的气溶胶生成元件可用作气溶胶生成制品的气溶胶生成基质。

如本文所用，术语“气溶胶生成基质”是指能够在加热时释放挥发性化合物的基质，所述挥发性化合物可形成气溶胶。在本发明中，气溶胶生成基质呈包封气溶胶生成制剂的气溶胶生成元件的形式，所述气溶胶生成制剂包含至少一种生物碱和多元醇。由本文所述的气溶胶生成元件的气溶胶生成制剂生成的气溶胶为固体颗粒或液体液滴(或固体颗粒和液体液滴的组合)在气体中的分散体。气溶胶可以是可见的或不可见的并可包括在室温下通常为液体或固体的物质的蒸气以及固体颗粒或液体液滴或固体颗粒和液体液滴的组合。

当使用者向香烟的一个端部施加点火源并通过另一个端部抽吸空气时，常规香烟将被点燃。由火焰和通过香烟抽吸的空气中的氧气提供的局部热使得香烟的端部被点燃，并且所产生的燃烧生成可吸入的烟气。相比之下，在加热式气溶胶生成制品中，气溶胶通过加热风味生成基质如基于烟草的基质或含有气溶胶形成剂和风味剂的基质来生成。已知的加热式气溶胶生成制品包括例如电加热式气溶胶生成制品及其中通过从可燃燃料元件或热源向物理上分开的气溶胶形成材料的热传递而生成气溶胶的气溶胶生成制品。

例如，根据本发明的气溶胶生成制品可特别应用于包含电加热式气溶胶生成装置的气溶胶生成系统中，所述电加热式气溶胶生成装置具有适于向一个或多个离散的气溶胶生成基质元件供给热的内部加热器。如本文结合本发明所用，术语“气溶胶生成装置”用于描述包含加热器元件的装置，该加热器元件与一个或多个根据本发明的气溶胶生成元件相互作用而产生气溶胶。在使用期间，挥发性化合物通过热传递从一个或多个气溶胶生成元件释放并夹带在通过气溶胶生成制品抽吸的空气中。当所释放的化合物冷却时，所述化合物冷凝形成由消费者吸入的气溶胶。

用于加热式气溶胶生成制品的基质通常包含“气溶胶形成剂”，即在使用中将促进气溶胶形成并且优选地在气溶胶生成制品的工作温度下基本上抵抗热降解的化合物或化合物的混合物。合适的气溶胶形成剂的实例包括：多元醇，如丙二醇、三乙二醇、1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，如甘油单乙酸酯、甘油二乙酸酯或甘油三乙酸酯；及一元、二元或多元羧酸的脂族酯，如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。

根据本发明产生的气溶胶生成元件的气溶胶生成制剂中的多元醇也为上文阐述的含义内的气溶胶形成剂。

如本文所用，术语“气溶胶生成制剂”是指包含多个气溶胶生成制剂组分的制剂，这些制剂组分将在加热气溶胶生成元件时挥发产生气溶胶。在本发明的方法的过程中产生的“气溶胶生成溶液”是指气溶胶生成制剂组分和形成基体的聚合物在适宜的溶剂中的溶液。

如本文所用，术语“形成基体的聚合物”是指呈聚合物形式的包封材料，当形成基体的聚合物与多价阳离子的交联溶液接触时，所述聚合物能够由于交联而产生三维聚合物基体。所得聚合物基体能够将气溶胶生成制剂捕集并保留在其交联结构内。下文将更详细地讨论交联聚合物基体的性质。

如上所述，本发明提供了一种产生气溶胶生成元件的新方法，其中气溶胶生成制剂被包封在连续的聚合物基体结构内。根据本发明产生的气溶胶生成元件提供了一种稳定的结构，气溶胶生成制剂可有效地保留在其中，在气溶胶生成元件的制造或储存期间气溶胶生成制剂组分的损失极小。

有利地，根据本发明的方法使得能够使用比先前可能的显著较低的包封材料(对应于形成基体的聚合物)水平来提供气溶胶生成制剂的有效包封。这使得能够最大化气溶胶生成制剂组分如生物碱和多元醇在气溶胶生成元件内的水平。此外，所需包封材料的比例的降低使得能够在加热时更高效地生成气溶胶，因为发生的包封材料的加热较少。

气溶胶生成元件的聚合物基体提供了用于保留和固定气溶胶生成制剂的惰性包封结构，在使用期间加热气溶胶生成元件时，该惰性包封结构是稳定的。本发明人已发现，当加热到150摄氏度至350摄氏度的温度时，根据本发明产生的气溶胶生成元件会随其发生显著的重量损失而释放气溶胶。然而，该重量损失并不伴随同样显著的体积损失。不希望受理论束缚，但应理解，在加热时，原本分散并捕集在连续聚合物基体结构内的气溶胶生成制剂的组分将基本上蒸发并释放。另一方面，连续聚合物基体结构的组分基本上不受影响，并且连续聚合物基体仅部分收缩而实质上保留其3D结构。因此，基于聚合物的基体内气溶胶生成制剂的包封有利地对加热时生成的气溶胶的感官特性提供极小的不利影响或没有不利影响。

已发现通过本发明的方法产生的气溶胶生成元件有利地提供气溶胶的受控递送。此外，通过控制生产方法的不同参数，可以容易地调节气溶胶递送特性。例如，通过改变控制气溶胶生成元件的参数如气溶胶生成元件的尺寸、形状、结构和配方的方法，可以调节气溶胶递送特性。

气溶胶生成元件呈离散的、自支持的固体物体的形式，该固体物体足够稳定和坚固使得其能够使用现有的方法和技术容易地加工和引入到气溶胶生成制品中。

如上文所定义，在产生气溶胶生成元件的方法中，首先由基体聚合物溶液和气溶胶生成制剂组分制备气溶胶生成溶液。然后将气溶胶生成溶液的离散部分加到交联溶液中以引起形成基体的聚合物的交联和聚合物基体的形成。从交联溶液取出所得气溶胶生成元件并干燥。现在将更详细地描述每个方法步骤。

在本发明的方法的第一步中，形成基体聚合物溶液，该溶液为形成基体的聚合物在水中的溶液。优选地，基体聚合物溶液包含至少约35重量％的水、更优选至少约40重量％的水。这种水平的水将确保形成基体的聚合物充分溶解，从而提供均匀的溶液。

优选地，基体聚合物溶液包含至少约40重量％的形成基体的聚合物、更优选至少约45重量％的形成基体的聚合物。已发现这种形成基体的聚合物水平提供更稳定的气溶胶生成溶液。

形成基体的聚合物可以是单一聚合物或者两种或更多种聚合物的组合，其中所述一种或多种聚合物能够通过多价阳离子的交联溶液中的离子移变胶凝机制形成交联的基体。形成基体的聚合物的交联通过聚合物与交联溶液中的多价阳离子的反应来实现，这些多价阳离子形成盐桥以交联聚合物分子。

合适的形成基体的聚合物将是技术人员已知的。优选地，形成基体的聚合物包含一种或多种多糖，如藻酸盐或果胶或其组合。特别优选地，形成基体的聚合物为藻酸盐。多糖特别适用于本发明，因为它们可通过交联制成水不溶性和热稳定的，并且是无味的。因此对由气溶胶生成元件生成的气溶胶的感官性质没有不利影响。

适合用于根据本发明的方法中的替代的形成基体的聚合物包括但不限于壳聚糖、纤维蛋白、胶原、明胶、透明质酸、右旋糖酐及其组合。

适合用于根据本发明的方法中的替代的形成基体的聚合物可由以下单体和聚合物中的一种或多种构建：甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、N-(2-羟基丙基)甲基丙烯酸酯(HPMA)、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAMM)、醋酸乙烯酯(VAc)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、聚乙二醇丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯(PEGA/PEGMA)和聚乙二醇二丙烯酸酯/二甲基丙烯酸酯(PEGDA/PEGDMA)。

在形成如上所述的基体聚合物溶液后，向基体聚合物溶液中加入多个气溶胶生成制剂组分以形成气溶胶生成溶液。气溶胶生成制剂组分包含至少一种生物碱和多元醇。优选地，气溶胶生成制剂组分还包含酸。这些组分将在下文更详细地讨论。因此，气溶胶生成溶液为含有形成基体的聚合物以及气溶胶生成制剂组分的溶液。

优选地，气溶胶生成溶液包含至少约1重量％的来自基体聚合物溶液的形成基体的聚合物、更优选至少约1.5重量％的形成基体的聚合物、更优选至少约2重量％的形成基体的聚合物。

优选地，气溶胶生成溶液包含小于约6重量％的来自基体聚合物溶液的形成基体的聚合物、更优选小于约5重量％的形成基体的聚合物、更优选小于约4重量％的形成基体的聚合物。

例如，气溶胶生成溶液可包含约1重量％至约6重量％的形成基体的聚合物、或约1.5重量％至约5重量％的形成基体的聚合物、或约2重量％至约4重量％的形成基体的聚合物。

例如，在优选的实施方案中，气溶胶生成溶液可包含约1重量％至约6重量％的藻酸盐、或约1.5重量％至约5重量％的藻酸盐、或约2重量％至约4重量％的藻酸盐。

气溶胶生成制剂组分可单独地按顺序加到基体聚合物溶液中。在一些情况下，可能期望控制将组分加到基体聚合物溶液中的顺序或序列以便控制气溶胶生成溶液的粘度，这将在下文更详细地讨论。

或者，可在加到基体聚合物溶液中之前将两种或更多种气溶胶生成制剂组分组合于一起，其中然后将气溶胶生成制剂组分的组合加到基体聚合物溶液中。可在加到基体聚合物溶液中之前将所有的气溶胶生成制剂组分组合于一起，或可仅将气溶胶生成制剂组分中的一些组合于一起，其他的单独地且分开地加到基体聚合物溶液中。在后一情况下，仍可如本文所讨论的来控制气溶胶生成制剂组分的加入顺序。

在本发明的一个优选的实施方案中，通过向基体聚合物溶液中添加液体尼古丁制剂来形成气溶胶生成溶液，其中所述液体尼古丁制剂包含尼古丁和多元醇。任选地，液体尼古丁制剂还包含酸。液体尼古丁制剂可例如呈电子烟油制剂的形式。在向基体聚合物溶液中添加液体尼古丁制剂的情况下，可随后向基体聚合物溶液中加入额外的量的尼古丁或酸或者尼古丁和酸两者以便产生气溶胶生成溶液。在这种情况下，可如上文所讨论的那样控制添加液体尼古丁制剂和额外的尼古丁及酸的顺序。例如，在向基体聚合物溶液中加入额外的量的酸的情况下，优选在液体尼古丁制剂和任何额外的尼古丁之后加入该酸。有利地，本实施方案可提供一种用于向基体聚合物溶液中引入烟草提取物以便将其引入到气溶胶生成元件中的方法。

在本发明的某些实施方案中，可能期望控制气溶胶生成溶液的粘度。这可包括在加入气溶胶生成制剂组分时控制基体聚合物溶液的粘度。例如，取决于在方法的后续步骤中产生气溶胶生成溶液的离散部分所用的技术，可能优选提供具有在特定范围内的粘度的气溶胶生成溶液。不同粘度的溶液可能有助于不同的技术，因此应根据所用的技术确定适宜的粘度。

在其中在重力滴落方法中产生气溶胶生成溶液的离散部分的实施方案中，溶液的粘度优选保持在约5000mPa.s以下。这将使得能够在重力作用下形成气溶胶生成溶液的液滴并还允许液珠在交联使溶液硬化并固定气溶胶生成元件的最终形状之前在交联溶液中达到稳定的形状。

对于重力滴落方法，气溶胶生成溶液的粘度优选为约100mPa.s(兆帕-秒)至约4000mPa.s，更优选为约2500mPa.s至约3000mPa.s。就本发明的目的而言，可使用扭矩旋转粘度计如Fungilab Viscolead ADV(L)来测量气溶胶生成溶液的粘度，测量使用以下参数：液体体积10mL，温度25摄氏度，转速10-15rpm。ASTM D2983-19“使用旋转粘度计对自动变速箱油、液压油和润滑剂的低温粘度的标准测试方法(Standard Test Method for LowTemperature Viscosity of Automatic Transmission Fluids,Hydraulic Fluids,andLubricants using a Rotational Viscometer)”中描述了用于粘度测量的合适测试方法。

在某些实施方案下，为了控制气溶胶生成溶液的粘度，可能优选在加入气溶胶生成制剂组分的同时控制基体聚合物溶液的pH。这是因为对于一些基体聚合物溶液，pH会影响粘度。例如，在其中形成基体的聚合物包含藻酸盐的本发明实施方案中，优选将溶液的pH保持在pH4以上。这是为了避免藻酸盐的任何胶凝，藻酸盐的胶凝可在低于pH4的pH水平下发生，例如由于氢键结合。这样的在低pH下的凝胶会导致气溶胶生成溶液的粘度不期望的增加，此增加会使得难以使用某些技术如重力滴落来形成气溶胶生成元件。

在其中优选在加入气溶胶生成制剂组分之时控制基体聚合物溶液的pH的这样的实施方案中，优选按顺序加入气溶胶生成制剂组分以保持pH高于特定的pH值。例如，在形成基体的聚合物包含藻酸盐的情况下，优选按顺序加入气溶胶生成制剂组分以将基体聚合物溶液的pH保持在pH4以上，如上文所讨论。在气溶胶生成制剂组分包含酸的情况下，优选最后加入酸以将基体聚合物溶液的pH保持在相对高的水平。优选地，在气溶胶生成制剂组分包含尼古丁的情况下，首先加入尼古丁以在加入其他气溶胶生成制剂之前获得碱性pH的基体聚合物溶液。

替代地或另外地，可通过调节溶液的浓度来控制气溶胶生成溶液的粘度。例如，可调节气溶胶生成溶液中的水的比例以便调节粘度。优选地，气溶胶生成溶液包含至少约35重量％的水以便维持合适的粘度。特别优选地，气溶胶生成溶液包含约35重量％至约65重量％的水。

根据本发明的一个优选的实施方案，提供了一种产生气溶胶生成元件的方法，其包括步骤：制备在水中包含形成基体的聚合物的基体聚合物溶液；向基体聚合物溶液中加入多个气溶胶生成制剂组分以形成气溶胶生成溶液，其中所述气溶胶生成制剂组分包含多元醇、至少一种生物碱和酸并且其中所述气溶胶生成制剂组分按顺序加到基体聚合物溶液中使得酸在其他气溶胶生成组分之后加入；形成气溶胶生成溶液的一个或多个液滴；使气溶胶生成溶液的所述一个或多个液滴滴到多价阳离子的交联溶液中以交联形成基体的聚合物，从而形成气溶胶生成元件，该气溶胶生成元件具有连续的聚合物基体和分散在连续的聚合物基体内的包含气溶胶生成制剂组分的气溶胶生成制剂；和从交联溶液取出气溶胶生成元件并干燥气溶胶生成元件。

如所定义的方法形成这样的气溶胶生成元件，该气溶胶生成元件具有连续的聚合物基体和分散在连续的聚合物基体内的包含气溶胶生成制剂组分的气溶胶生成制剂。

如上文所定义，气溶胶生成溶液包含作为气溶胶生成制剂组分之一的多元醇。多元醇充当气溶胶生成元件的气溶胶形成剂。

适合用于气溶胶生成元件中的多元醇包括但不限于丙二醇、三乙二醇、1,3-丁二醇和甘油。优选地，在根据本发明产生的气溶胶生成元件中，多元醇选自甘油、丙二醇及其组合。在特别优选的实施方案中，多元醇为甘油。

气溶胶生成溶液中多元醇的浓度选择为使得最终的气溶胶生成元件中多元醇的水平足够高以产生可接受的气溶胶。优选地，气溶胶生成溶液包含至少约20重量％的多元醇、更优选至少约25重量％的多元醇、更优选至少约30重量％的多元醇、更优选至少约35重量％的多元醇。

优选地，气溶胶生成溶液包含小于约60重量％的多元醇、更优选小于约55重量％的多元醇、更优选小于约50重量％的多元醇、更优选小于约45重量％的多元醇。

例如，气溶胶生成溶液可包含约20重量％至约60重量％的多元醇、或约25重量％至约55重量％的多元醇、或约30重量％至约50重量％的多元醇、或约35重量％至约45重量％的多元醇。

如上文所定义，气溶胶生成溶液还包含至少一种作为气溶胶生成制剂组分之一的生物碱化合物。

如本文中结合本发明所用，术语“生物碱化合物”描述含有一个或多个碱性氮原子的一类天然存在的有机化合物中的任何一种。通常，生物碱在胺型结构中含有至少一个氮原子。生物碱化合物分子中的这个或另一个氮原子可以在酸碱反应中用作碱。大多数生物碱化合物的氮原子中的一个或多个作为环状系统的一部分，例如杂环。在自然界中，生物碱化合物主要存在于植物中，在某些开花植物科中尤为常见。然而，一些生物碱化合物存在于动物物种和真菌中。在本发明的上下文中，术语“生物碱化合物”用于描述天然来源的生物碱化合物和合成制造的生物碱化合物。

优选地，生物碱选自：尼古丁、新烟草碱及其组合。

一般来说，可选择气溶胶生成溶液中生物碱化合物的水平使得气溶胶生成元件包含至多约10重量％的生物碱化合物。可增加和调节气溶胶生成元件中生物碱化合物的含量以优化生物碱化合物以气溶胶形式向消费者的递送。与基于植物材料的使用的现有气溶胶生成基质相比，这可有利地允许每体积基质或每重量基质的较高生物碱化合物的含量，这从制造角度可能是合乎需要的。

优选地，气溶胶生成溶液包含至少约0.5重量％的生物碱化合物。因此，气溶胶生成溶液优选包含至少约0.5重量％的生物碱化合物。

更优选地，气溶胶生成溶液包含至少约1重量％的生物碱化合物，更优选至少约2重量％的生物碱化合物。气溶胶生成溶液优选包含小于约10重量％的生物碱化合物，更优选小于约8重量％的生物碱化合物，更优选小于约6重量％的生物碱化合物。

例如，气溶胶生成溶液可包含约0.5重量％至约10重量％的生物碱化合物，或约1重量％至约8重量％的生物碱化合物，或约2重量％至约6重量％的生物碱化合物。

在一些实施方案中，气溶胶生成制剂组分包含生物碱化合物，所述生物碱化合物包含尼古丁或新烟草碱。在一些优选的实施方案中，气溶胶生成溶液包含尼古丁。

如本文中结合本发明所用，术语“尼古丁”用于描述尼古丁、尼古丁碱或尼古丁盐。在其中气溶胶生成制剂组分包含尼古丁碱或尼古丁盐的实施方案中，本文记载的尼古丁的量分别是游离碱尼古丁的量或质子化尼古丁的量。

气溶胶生成制剂组分可包含天然尼古丁或合成尼古丁。

气溶胶生成制剂组分可包含一种或多种单质子尼古丁盐。

如本文中结合本发明所用，术语“单质子尼古丁盐”用于描述单质子酸的尼古丁盐。

优选地，气溶胶生成溶液包含至少约0.5重量％的尼古丁。更优选地，气溶胶生成溶液包含至少约1重量％的尼古丁。甚至更优选地，气溶胶生成溶液包含至少约2重量％的尼古丁。另外，或作为替代方案，气溶胶生成溶液优选包含小于约10重量％的尼古丁。更优选地，气溶胶生成溶液包含小于约8重量％的尼古丁。甚至更优选地，气溶胶生成溶液包含小于约6重量％的尼古丁。例如，气溶胶生成溶液可包含约0.5重量％至约10重量％的尼古丁、或约1重量％至约8重量％的尼古丁、或约2重量％至约6重量％的尼古丁。

优选地，调节气溶胶生成溶液中尼古丁的量以提供包含至少约0.5毫克尼古丁、更优选至少约1毫克尼古丁、更优选至少约1.5毫克尼古丁、更优选至少约2毫克尼古丁、最优选至少约2.5毫克尼古丁的气溶胶生成元件。

气溶胶生成元件可包含至多约6毫克尼古丁。优选地，因此调节气溶胶生成溶液中尼古丁的量以提供包含小于或等于约6毫克尼古丁、更优选小于或等于约5毫克尼古丁、更优选小于或等于约4毫克尼古丁、更优选小于或等于约3.5毫克尼古丁、最优选小于或等于约3毫克尼古丁的气溶胶生成元件。

如上所述，在本发明的优选实施方案中，气溶胶生成制剂组分还包含酸。

更优选地，气溶胶生成制剂组分包含一种或多种有机酸。甚至更优选地，气溶胶生成制剂组分包含一种或多种羧酸。

用于根据本发明的气溶胶生成元件的气溶胶生成制剂中的合适的羧酸包括但不限于：2-乙基丁酸、乙酸、己二酸、苯甲酸、丁酸、肉桂酸、环庚烷甲酸、富马酸、乙醇酸、己酸、乳酸、乙酰丙酸、苹果酸、肉豆蔻酸、辛酸、草酸、丙酸、丙酮酸、琥珀酸和十一烷酸。

在特别优选的实施方案中，酸为乳酸或乙酰丙酸或苯甲酸或乙酰丙酸或富马酸或乙酸。最优选地，酸为乳酸。在其中气溶胶生成制剂组分包含尼古丁的实施方案中，包含酸是尤其优选的，因为已观察到酸的存在可稳定气溶胶生成溶液中的溶解物种，如尼古丁和其他植物提取物。不希望受理论束缚，但应理解，酸可与尼古丁分子相互作用，使得质子化的尼古丁被稳定。由于质子化的尼古丁是非挥发性的，故它更容易存在于通过加热气溶胶生成元件获得的气溶胶的液相或颗粒相中而不是气相中。因此，气溶胶生成元件的制造过程中的尼古丁损失可最小化，并可有利地确保向消费者更高、更好地受控的尼古丁递送。

优选地，气溶胶生成溶液包含至少约0.5重量％的酸。更优选地，气溶胶生成溶液包含至少约1重量％的酸。甚至更优选地，气溶胶生成溶液包含至少约2重量％的酸。另外，或作为替代方案，气溶胶生成溶液优选包含小于约10重量％的酸。更优选地，气溶胶生成溶液包含小于约8重量％的酸。甚至更优选地，气溶胶生成溶液包含小于约6重量％的酸。

例如，气溶胶生成溶液可包含约0.5重量％至约10重量％的酸、或约1重量％至约8重量％的酸、或约2重量％至约6重量％的酸。

优选地，当气溶胶生成溶液包含尼古丁时，酸与尼古丁的摩尔比为约0.5:1至约2:1，更优选约0.75:1至约1.5:1，最优选约1:1。

当使用多价酸如多价羧酸时，可能优选提供约0.5:1至约2:1、更优选约0.75:1至约1.5:1、最优选约1:1的酸基团与尼古丁的摩尔比。多价酸的使用因此使得能够使用较低重量量的酸而同时仍提供相同的尼古丁质子化水平。

包含在气溶胶生成溶液中的气溶胶生成制剂组分可任选地还包含调味剂。调味剂可呈液体形式或固体形式。任选地，调味剂可以微囊化形式提供，其中调味剂在加热时释放。优选地，调节气溶胶生成溶液中调味剂的量以便在气溶胶生成元件内提供期望的调味剂水平。优选地，气溶胶生成元件具有约0.05重量％至约1重量％、更优选约0.1重量％至约0.5重量％的调味剂水平。

用作本发明中的气溶胶生成制剂组分的合适调味剂包括但不限于：烟草、薄荷醇、薄荷如胡椒薄荷或留兰香、可可、甘草、水果(如柑橘)、γ-辛内酯、香草醛、香料(如肉桂)、水杨酸甲酯、芳樟醇、丁子香酚、桉叶油素、香柠檬油、丁子香酚油、天竺葵油、柠檬油、姜油和烟草风味物。

任选地，气溶胶生成溶液还可包含多个感受器颗粒。感受器颗粒为具有转化电磁能并将其转化为热的能力的导电颗粒。当位于交变电磁场中时，会感应出涡流并且感受器颗粒中会出现磁滞损耗，从而导致感受器的加热。在感受器颗粒定位成与气溶胶生成元件的气溶胶生成制剂热接触或紧密热邻近时，气溶胶生成制剂将被感受器颗粒加热，使得形成气溶胶。

在气溶胶生成溶液中包含感受器颗粒因此将提供可感应加热的气溶胶生成元件。当该气溶胶生成元件被用于包含感应加热器的装置中时，由感应加热装置的一个或若干个感应线圈产生的变化的电磁场将加热感受器颗粒，所述感受器颗粒然后主要通过热传导将热传递至气溶胶生成元件的周围气溶胶生成制剂。

感受器颗粒可由可被感应加热到足以从气溶胶生成制剂生成气溶胶的温度的任何材料形成。优选的感受器颗粒包含金属或碳。优选的感受器颗粒可包含铁磁性材料或由铁磁性材料组成，例如铁磁性合金、铁素体铁、或铁磁性钢或不锈钢。合适的感受器颗粒可以是铝或可包含铝。优选的感受器颗粒可被加热至超过250摄氏度的温度。合适的感受器颗粒可包含非金属核和设置在非金属核上的金属层，例如形成在陶瓷核的表面上的金属迹线。感受器颗粒可具有保护性外层，例如包封感受器颗粒的保护性陶瓷层或保护性玻璃层。感受器颗粒可包含由玻璃、陶瓷或惰性金属形成的保护性包覆层，此保护性包覆层形成在感受器材料的核上。

感受器颗粒可具有至多约60微米的平均粒度。例如，感受器颗粒可具有小于或等于约50微米、或小于或等于约40微米或小于或等于约35微米的平均粒度。

通常，在用于根据本发明的方法中的气溶胶生成溶液中，感受器颗粒具有至少约1微米、或至少约2微米、或至少约5微米或至少约10微米的平均粒度。

例如，气溶胶生成溶液中的感受器颗粒可具有约1微米至约60微米、或约2毫米至约50微米、或约5微米至约40微米、或约10微米至约35微米的平均粒度。

任选地，还可向气溶胶生成溶液中添加固体填料。包含固体填料可有利地改善所得气溶胶生成元件的物理性质。也可使用固体填料来在形成气溶胶生成溶液的离散部分的过程中控制气溶胶生成溶液的性质。合适的固体填料将是技术人员已知的。

例如，在本发明的某些实施方案中，气溶胶生成溶液还包含通过粉化、研磨或粉碎植物材料而获得的植物材料的颗粒。举例来说，气溶胶生成溶液还可包含茶颗粒、咖啡颗粒、丁香颗粒、桉树颗粒、八角茴香颗粒或生姜颗粒。另外或替代地，气溶胶生成溶液还可包含通过粉化、研磨或粉碎烟叶烟片和烟叶茎中的一种或多种而获得的烟草颗粒。本发明的发明人已发现，通过向气溶胶生成元件中引入这样的植物颗粒，可以有利地产生提供新型感官体验的气溶胶。这样的气溶胶提供独特的风味并可提供增加的满口感水平。

在其中气溶胶生成溶液包含植物颗粒的实施方案中，调节气溶胶生成溶液中植物颗粒的量以提供气溶胶生成元件内期望的植物颗粒水平和所生成的气溶胶内期望的风味物水平。气溶胶生成元件可包含至多约40重量％的植物颗粒。优选地，气溶胶生成元件包含小于或等于约35重量％的植物颗粒。更优选地，气溶胶生成元件包含小于或等于约30重量％的植物颗粒。甚至更优选地，气溶胶生成元件包含小于或等于约25重量％的植物颗粒。

在一些实施方案中，气溶胶生成元件包含至少约1重量％的植物颗粒。优选地，气溶胶生成元件包含至少约2重量％的植物颗粒。更优选地，气溶胶生成元件包含至少约5重量％的植物颗粒。甚至更优选地，气溶胶生成元件包含至少约10重量％的植物颗粒。

例如，气溶胶生成基质可包含约1重量％至约40重量％的植物颗粒、更优选约2重量％至约35重量％的植物颗粒、更优选约5重量％至约30重量％的植物颗粒、最优选约10重量％至约25重量％的植物颗粒。

提供在此范围内的量的植物颗粒将确保可自植物颗粒取得足够的风味但不会影响气溶胶生成溶液的稠度达到不利地影响加工气溶胶生成溶液以形成气溶胶生成元件的程度。

在其中气溶胶生成溶液包含植物颗粒的实施方案中，植物颗粒可具有至多约60微米的平均粒度。优选地，植物颗粒具有小于或等于约50微米、更优选小于或等于约40微米、最优选小于或等于约35微米的平均粒度。

通常，在用于根据本发明的方法中的气溶胶生成溶液中，植物颗粒具有至少约1微米、更优选至少约2微米、更优选至少约5微米、最优选至少约10微米的平均粒度。

例如，气溶胶生成溶液中的植物颗粒可具有约1微米至约60微米、更优选约2毫米至约50微米、更优选约5微米至约40微米、最优选约10微米至约35微米的平均粒度。

在形成气溶胶生成溶液后，在根据本发明的方法的下一步中，形成气溶胶生成溶液的离散部分。溶液的“离散部分”对应于特定体积的溶液，其通常经加工以提供具有特定形状和尺寸的气溶胶生成元件。气溶胶生成溶液的离散部分可形成为各种形状，具体取决于气溶胶生成元件的期望形式。例如，气溶胶生成溶液可形成为球形或圆柱形形状以便产生材料的液滴、珠粒或线材。或者，气溶胶生成溶液可形成为片材，切割成细条或小薄片，或拉成细长的细丝或纱线。

在本发明的特别优选的实施方案中，形成气溶胶生成溶液的离散部分的步骤包括形成液滴。优选地，使用其中使气溶胶生成溶液从挤出孔口或喷嘴滴落的滴落方法形成气溶胶生成溶液的液滴。喷嘴可任选地连接到泵。特别优选地，使用其中每个液滴仅在重力的作用下从挤出喷嘴落下的重力滴落方法来形成气溶胶生成溶液的液滴。或者，可振动挤出喷嘴以辅助液滴的形成和释放。

在其中使用滴落方法来形成液滴的本发明的优选实施方案中，可通过调节挤出喷嘴的直径或气溶胶生成溶液的粘度或两者来调节液滴的直径。优选地，优选具有直径约0.5mm至约6mm的开口的挤出喷嘴来产生具有适宜的尺寸以用于气溶胶生成制品或系统中的气溶胶生成元件。

通常，在这样的实施方案中，一旦从挤出喷嘴释放，液滴就在重力作用下落入到交联溶液中。优选地，液滴在比交联溶液高至少0.1米的高度处形成。例如在期望球形液滴的情况下，此最小滴落高度是有利的，因为它将确保液滴下落足以形成球形形状的距离。优选地，液滴在比交联溶液高小于0.6米的高度处形成以最小化液滴进入交联溶液之前的任何变形。

在某些实施方案中，滴落方法可与喷射碎裂方法结合，喷射碎裂方法在气溶胶生成溶液离开喷嘴时使液滴或流碎裂以形成较小的液滴。例如，可在挤出喷嘴下方提供喷射切割设备如转盘以将气溶胶生成溶液破碎成液滴。在期望具有相对小的直径的气溶胶生成元件的情况下，这种类型的方法特别合适。

或者，可使用静电挤出方法，其中来自挤出喷嘴的气溶胶生成溶液的流被静电电荷分解。与喷射切割方法一样，静电挤出可特别适合于制备具有相对小的直径的气溶胶生成元件。作为又一替代方案，气溶胶生成溶液可由提供在喷嘴处或附近的振动手段破碎。

如上文所讨论，气溶胶生成溶液的期望粘度在一定程度上取决于形成气溶胶生成溶液的离散部分的所选方法。已针对重力滴落方法指示合适的粘度范围。喷射切割可能适合于具有相对高的粘度、例如粘度高于200mPa.s的气溶胶生成溶液。相比之下，静电挤出可能更适合于具有低粘度、例如粘度低于200mPa.s的气溶胶生成溶液。

一旦形成，即将优选呈液滴形式的气溶胶生成溶液的离散部分加到多价阳离子的交联溶液中。这使得形成基体的聚合物交联，从而形成如上所述固体的连续聚合物基体。交联溶液优选包含多价金属盐的溶液，如金属氯化物的溶液。优选的多价阳离子包括钙、铁、铝、锰、铜、锌或镧。特别优选的盐为氯化钙。

在其中气溶胶生成溶液包含酸的某些优选的本发明实施方案中，交联溶液中提供的钙盐可有利地为同一酸的盐。例如，在其中气溶胶生成溶液包含乳酸的实施方案中，交联溶液可有利地包含乳酸钙。

在气溶胶生成溶液包含尼古丁的情况下，气溶胶生成溶液中的酸将与尼古丁形成尼古丁盐。因此，对应于气溶胶生成溶液中的酸的钙盐的使用将在交联溶液中提供与气溶胶生成溶液中相同的盐。这继而有利地限制在交联步骤期间尼古丁盐从气溶胶生成溶液出来而进入到交联溶液中的扩散。因此，较高浓度的尼古丁盐可保留在气溶胶生成元件内。此外，可减少在气溶胶生成元件的生产过程中尼古丁和酸的任何潜在浪费。

优选地，交联溶液在交联溶液中包含约0.5重量％至约10重量％的多价金属盐。

优选地，交联步骤在不加热的情况下、例如在室温(22摄氏度)下进行。可根据气溶胶生成元件中期望的交联程度来选择气溶胶生成溶液的离散部分留在交联溶液中的持续时间。在某些优选的实施方案中，气溶胶生成溶液的离散部分留在交联溶液中约10分钟至约30分钟。

优选地，交联溶液还包含多元醇，其与选择作为气溶胶生成制剂组分的多元醇相同。已发现在交联溶液中包含多元醇将限制在交联步骤期间多元醇从气溶胶生成溶液出来而进入到交联溶液中的扩散。与以前可能的情况相比，这有利地使得能够将更高浓度的多元醇保留在气溶胶生成元件内。另外，减少多元醇向交联溶液中的扩散可有利地帮助在交联过程中维持气溶胶生成元件的形状。

优选地，交联溶液包含约20重量％至约60重量％的多元醇、更优选约30重量％至约50重量％的多元醇。

如上文所讨论，选择交联溶液中的多元醇以匹配气溶胶生成溶液中的多元醇。在优选的实施方案中，多元醇为甘油。

在本发明的特别优选的实施方案中，根据气溶胶生成溶液内的多元醇的浓度来调节交联溶液内的多元醇的浓度。特别地，期望交联溶液内的多元醇的浓度尽可能接近于气溶胶生成溶液内的相同多元醇的浓度。如上所述，已发现这会优化在交联溶液中包含多元醇的有益效果。

优选地，交联溶液中的多元醇的浓度与气溶胶生成溶液中的相同多元醇的浓度的偏差在约20％以内，更优选在约15％以内，并更优选在约10％以内。在特别优选的实施方案中，交联溶液中的多元醇的浓度大致等于气溶胶生成溶液中的相同多元醇的浓度。

交联后，例如使用筛或类似设备从交联溶液取出所得气溶胶生成元件。优选对气溶胶生成元件加以冲洗以从表面除去交联溶液。然后将气溶胶生成元件干燥以将水含量减至期望的水平。

优选地，进行气溶胶生成元件的干燥以将气溶胶生成元件的水含量减至小于约20重量％、更优选小于约15重量％。该水含量对于气溶胶生成元件是优选的以便在使用期间加热气溶胶生成元件时以高效的方式生成气溶胶。

优选地，进行气溶胶生成元件的干燥以将气溶胶生成元件的水活度(a_w)减至小于约0.7、更优选小于约0.5。这会有利地降低气溶胶生成元件中细菌和真菌增殖的可能性。

术语“水活度”在本文中结合本发明使用来表示与气溶胶生成元件平衡的部分水蒸气压力与在相同温度下与纯水平衡的水蒸气饱和压力的比率。因此，水活度为0(对应于完全无水物质)至1(对应于纯无盐水)的无量纲量。测量根据本发明的气溶胶生成元件的水活度的方法见述于ISO 18787的2017年出版物(食品-水活度的测定)中。优选地，使用如ISO18787中所述的露点测量原理。

气溶胶生成元件的干燥可使用任何合适的手段进行，包括例如在其中气溶胶生成元件被加热的干燥器中。干燥步骤的时间和温度可根据使用的设备和要达到的期望水含量来调节。例如，气溶胶生成元件可在25摄氏度下干燥12小时，或在100摄氏度下干燥3小时。干燥可任选地在真空下进行。

根据本发明的方法还可包括包覆气溶胶生成元件以在气溶胶生成元件上提供外包覆层的步骤。包覆步骤可在干燥步骤之前或干燥步骤之后进行。可在包覆步骤之后结合任选的干燥步骤。

出于许多不同的原因，可能期望在气溶胶生成元件上提供包覆层。例如，包覆层可有利地限制氧气或水蒸气渗透到气溶胶生成元件中，这可有助于延长气溶胶生成元件的货架寿命。替代地或另外地，包覆层可有助于保护气溶胶生成元件的结构完整性，或提供改善的气溶胶生成元件的光滑度。在某些实施方案中，可向气溶胶生成元件添加相对易碎的包覆层，此包覆层适于在使用前由消费者破坏。这种类型的包覆层可因此向消费者提供气溶胶生成元件已被启用的触觉和听觉指示。替代地或另外地，在气溶胶生成元件上提供包覆层可用于调节气溶胶生成元件的颜色，例如提供气溶胶生成元件的性质的视觉指示，如风味或尼古丁含量。

合适类型的包覆材料将是技术人员已知的。例如，可向气溶胶生成元件施加水溶性成膜剂如HPMC或虫胶的包覆层。这样的成膜剂将牢固地粘附于气溶胶生成元件的表面。在又一个实例中，可添加藻酸钠的包覆层，藻酸钠将与气溶胶生成元件的表面上的任何剩余钙离子交联而形成藻酸钙的薄膜。

可使用多种包覆技术向气溶胶生成元件的外表面施加包覆层。合适的设备和技术将是技术人员已知的。

已关于单个气溶胶生成元件的生产描述了本发明的方法。然而，对于技术人员将显而易见的是，本发明还涵盖用于产生多个气溶胶生成元件的方法。如所述的方法可由技术人员容易地改造以产生多个气溶胶生成元件，例如在其中产生气溶胶生成溶液的多个离散部分并同时加到交联溶液中的间歇过程中，或在其中气溶胶生成溶液的离散部分连续地产生并加到交联溶液中的连续过程中。

本发明的方法产生具有不同结构的气溶胶生成元件。如上文所定义，气溶胶生成元件包含连续的聚合物基体和分散在连续的聚合物基体内的气溶胶生成制剂，其中气溶胶生成制剂被捕集在连续的聚合物基体内。

不希望受理论束缚，但应理解，在根据本发明的气溶胶生成元件中，通过交联而形成三维聚合物基体结构，并且气溶胶生成制剂保留在连续的聚合物基体结构内。这尤其与现有的核/壳结构形成对比，在现有的核/壳结构中，核的内容物在壳破裂时释放。

可结合到气溶胶生成元件中的化合物和这些化合物的优选量在上文关于本发明的方法进行了描述。

优选地，分散在固体连续基体结构内的气溶胶生成制剂占气溶胶生成元件的总重量的至少约70重量％或甚至占气溶胶生成元件的总重量的至少约75重量％或占气溶胶生成元件的总重量的至少约80重量％。

更优选地，分散在固体连续聚合物基体内的气溶胶生成制剂占气溶胶生成元件的总重量的至少约82重量％。甚至更优选地，分散在连续聚合物基体内的气溶胶生成制剂占气溶胶生成元件的总重量的至少约84重量％。

在特别优选的实施方案中，分散在连续聚合物基体内的气溶胶生成制剂占气溶胶生成元件的总重量的至少约86重量％。更优选地，分散在连续聚合物基体内的气溶胶生成制剂占气溶胶生成元件的总重量的至少约88重量％。甚至更优选地，分散在连续聚合物基体内的气溶胶生成制剂占气溶胶生成元件的总重量的至少约90重量％。

最优选地，分散在连续聚合物基体内的气溶胶生成制剂占气溶胶生成元件的总重量的至少约92重量％或占气溶胶生成元件的总重量的至少约93重量％或占气溶胶生成元件的总重量的至少约94重量％或占气溶胶生成元件的总重量的至少约95重量％。

在其中气溶胶生成制剂占气溶胶生成元件的总重量的分数在上述范围内的气溶胶生成元件中，可以有利地使在使用期间供给给气溶胶生成元件的热中被消耗以增加包封材料的温度的那部分热最小化。因此，可以更高效地使用供给给气溶胶生成元件的热，使得所述热中的绝大部分被有效地用于从连续聚合物基体释放气溶胶制剂组分和生成气溶胶。

如上文所定义，根据本发明的气溶胶生成元件包含多元醇作为分散在连续聚合物基体内的气溶胶生成制剂的组分。基于气溶胶生成元件的总重量计，根据本发明的气溶胶生成元件优选包含至少约30重量％的多元醇、更优选至少约40重量％的多元醇、更优选至少约50重量％的多元醇、更优选至少约60重量％的多元醇、更优选至少约70重量％的多元醇。

通常，在根据本发明的气溶胶生成元件中，基于气溶胶生成元件的总重量计，气溶胶生成制剂中的多元醇含量占小于或等于约95重量％。

如上文所定义，在根据本发明的气溶胶生成元件中，连续聚合物基体由已交联的形成基体的聚合物形成。优选地，气溶胶生成元件包含至少约2重量％的形成基体的聚合物、更优选至少约2.5重量％的形成基体的聚合物、更优选至少约3重量％的形成基体的聚合物。优选地，气溶胶生成元件包含小于约6重量％的形成基体的聚合物、更优选小于约5重量％的形成基体的聚合物、更优选小于约4.5重量％的形成基体的聚合物。例如，气溶胶生成元件可包含约2重量％至约6重量％的形成基体的聚合物、或约2.5重量％至约5重量％的形成基体的聚合物、或约3重量％至约4.5重量％的形成基体的聚合物。

如上文所定义，在根据本发明的气溶胶生成元件中，分散在连续聚合物基体内的气溶胶生成制剂包含至少一种生物碱。

通常，气溶胶生成元件可包含至多约10重量％的生物碱化合物。鉴于本发明的气溶胶生成元件作为气溶胶生成制品中的基质的应用，这是有利的，因为可增加和调节元件中生物碱化合物的含量以优化生物碱化合物以气溶胶形式向消费者的递送。与基于植物材料的使用的现有气溶胶生成基质相比，这可有利地允许每体积基质(一个或多个元件)或每重量基质(一个或多个元件)的较高生物碱化合物的含量，这从制造角度可能是期望的。

优选地，分散在连续聚合物基体内的气溶胶生成制剂中所述至少一种生物碱的含量占气溶胶生成元件的总重量的至少0.5重量％。因此，气溶胶生成元件优选包含至少约0.5重量％的生物碱化合物。

更优选地，气溶胶生成元件包含至少约1重量％的生物碱化合物。甚至更优选地，气溶胶生成元件包含至少约2重量％的生物碱化合物。

气溶胶生成元件优选包含小于约8重量％的生物碱化合物。更优选地，气溶胶生成元件包含小于约6重量％的生物碱化合物。甚至更优选地，气溶胶生成元件包含小于约5重量％的生物碱化合物。最优选地，气溶胶生成元件包含小于约4重量％的生物碱化合物。

在一些实施方案中，气溶胶生成元件包含约0.5重量％至约10重量％的生物碱化合物，更优选约1重量％至约10重量％的生物碱化合物，甚至更优选约2重量％至约10重量％的生物碱化合物。

如上文关于本发明的方法所述，在一些优选的实施方案中，气溶胶生成元件包含尼古丁。

通常，气溶胶生成元件可包含至多约10重量％的尼古丁。鉴于本发明的气溶胶生成元件作为气溶胶生成制品中的基质的应用，这是有利的，因为可增加和调节气溶胶生成元件中尼古丁的含量以优化尼古丁以气溶胶形式向消费者的递送。与基于烟草植物的使用的现有气溶胶生成基质相比，这可有利地允许每体积基质(一个或多个元件)或每重量基质(一个或多个元件)的较高尼古丁含量，这从制造角度可能是期望的。

优选地，气溶胶生成元件包含至少约0.5重量％的尼古丁。更优选地，气溶胶生成元件包含至少约1重量％的尼古丁。甚至更优选地，气溶胶生成元件包含至少约2重量％的尼古丁。

气溶胶生成元件优选包含小于或等于约8重量％的尼古丁。更优选地，气溶胶生成元件包含小于或等于约6重量％的尼古丁。甚至更优选地，气溶胶生成元件包含小于或等于约5重量％的尼古丁。最优选地，气溶胶生成元件包含小于或等于约4重量％的尼古丁。

在一些实施方案中，气溶胶生成元件包含约0.5重量％至约10重量％的尼古丁、更优选约1重量％至约10重量％的尼古丁、甚至更优选约2重量％至约10重量％的尼古丁。

优选地，气溶胶生成元件包含至少约0.5毫克尼古丁。更优选地，气溶胶生成元件包含至少约1毫克尼古丁。甚至更优选地，气溶胶生成元件包含至少约1.5毫克尼古丁。在特别优选的实施方案中，气溶胶生成元件包含至少约2毫克尼古丁、最优选至少约2.5毫克尼古丁。

气溶胶生成元件可包含至多约6毫克尼古丁。优选地，气溶胶生成元件包含小于或等于约5毫克尼古丁。更优选地，气溶胶生成元件包含小于或等于约4.5毫克尼古丁。甚至更优选地，气溶胶生成元件包含小于或等于约4毫克尼古丁。在特别优选的实施方案中，气溶胶生成元件包含小于或等于约3.5毫克尼古丁、最优选小于或等于约3毫克尼古丁。

根据本发明的气溶胶生成元件可以是基本上无烟草的气溶胶生成元件。

如本文中结合本发明所用，术语“基本上无烟草的气溶胶生成元件”描述了烟草含量小于1重量％的气溶胶生成元件。例如，气溶胶生成元件可具有小于约0.75重量％、小于约0.5重量％或小于约0.25重量％的烟草含量。

气溶胶生成元件可以是无烟草的气溶胶生成元件。

如本文中结合本发明所用，术语“无烟草的气溶胶生成元件”描述了烟草含量为0重量％的气溶胶生成元件。

如上所述，在一些实施方案中，分散在连续聚合物基体内的气溶胶生成制剂还包含酸。

气溶胶生成元件可包含至多约10重量％的酸。

优选地，气溶胶生成元件包含至少约0.5重量％的酸。更优选地，气溶胶生成元件包含至少约1重量％的酸。甚至更优选地，气溶胶生成元件包含至少约2重量％的酸。

气溶胶生成元件优选包含小于或等于约8重量％的酸。更优选地，气溶胶生成元件包含小于或等于约6重量％的酸。甚至更优选地，气溶胶生成元件包含小于或等于约5重量％的酸。最优选地，气溶胶生成元件包含小于或等于约4重量％的酸。

在一些实施方案中，气溶胶生成元件包含约0.5重量％至约10重量％的酸、更优选约1重量％至约10重量％的酸、甚至更优选约2重量％至约10重量％的酸。

根据本发明的气溶胶生成元件优选包含小于或等于约25重量％的水。

更优选地，气溶胶生成元件包含小于或等于约20重量％的水。甚至更优选地，气溶胶生成元件包含小于或等于约15重量％的水。

根据本发明的气溶胶生成元件优选包含至少约2.5重量％的水。更优选地，根据本发明的气溶胶生成元件优选包含至少约5重量％的水。甚至更优选地，根据本发明的气溶胶生成元件优选包含至少约7.5重量％的水。最优选地，根据本发明的气溶胶生成元件优选包含至少约10重量％的水。

一般来说，已观察到一些水的存在有助于赋予气溶胶生成元件期望的稳定性。同时，期望25重量％或更少的残余水含量，因为可获得基本上不粘的气溶胶生成元件。此外，在加热具有较低水含量的气溶胶生成元件时，可向消费者提供多元醇浓度和生物碱如尼古丁浓度更高的气溶胶。

根据本发明的气溶胶生成元件可具有至少约0.5毫米的等效直径。

术语“气溶胶生成元件的等效直径”在本文中用于表示与气溶胶生成元件具有相同体积的球体的直径。一般来说，气溶胶生成元件可具有任何形状，但优选球形或准球形形状，如卵形形状或椭圆体形状。对于具有球形形状和圆形横截面的气溶胶生成元件，等效直径为气溶胶生成元件的横截面的直径。

优选地，气溶胶生成元件具有至少约1毫米的等效直径。更优选地，气溶胶生成元件具有至少约2毫米的等效直径。甚至更优选地，气溶胶生成元件具有至少约3毫米的等效直径。

根据本发明的气溶胶生成元件优选具有小于或等于约8毫米的等效直径。更优选地，气溶胶生成元件具有小于或等于约6毫米的等效直径。甚至更优选地，气溶胶生成元件具有小于或等于约5毫米的等效直径。

在一些实施方案中，气溶胶生成元件具有约0.5毫米至约8毫米、优选约1毫米至约8毫米、更优选约2毫米至约8毫米、甚至更优选约3毫米至约8毫米的等效直径。

在特别优选的实施方案中，气溶胶生成元件具有约4毫米或约4.5毫米的等效直径。

根据本发明的气溶胶生成元件可具有至多约35％的椭圆度。

如本文中结合本发明所用，术语“椭圆度”表示与完美圆的偏离程度。椭圆度以百分数表示，下面给出了数学定义。

为了确定物体如气溶胶生成元件的椭圆度，可沿着基本上垂直于气溶胶生成元件的横截面的方向观察物体。举例来说，可将气溶胶生成元件定位在透明台上，使得气溶胶生成元件的图像由位于台下方的合适的成像装置记录。尺寸“a”取为气溶胶生成元件的图像的最大外径，而尺寸“b”取为气溶胶生成元件的图像的最小外径。对总共十个具有相同组成并通过相同方法在相同操作条件下制备的气溶胶生成元件重复此过程。十次椭圆度测量的数量平均值记录为该气溶胶生成元件的椭圆度。

优选地，根据本发明的气溶胶生成元件具有小于或等于约30％的椭圆度。更优选地，根据本发明的气溶胶生成元件具有小于或等于约25％的椭圆度。甚至更优选地，根据本发明的气溶胶生成元件具有小于或等于约20％的椭圆度。

根据本发明的气溶胶生成元件通常具有至少约1％的椭圆度。优选地，气溶胶生成元件具有至少2％的椭圆度。更优选地，气溶胶生成元件具有至少3％的椭圆度。甚至更优选地，气溶胶生成元件具有至少4％的椭圆度。

在一些实施方案中，气溶胶生成元件具有约1％至约30％、更优选约2％至约30％、更优选约3％至约30％、甚至更优选约4％至约30％的椭圆度。

根据本发明的气溶胶生成制品可具有至多25cm^-1的暴露表面积/体积比率。

如本文中结合本发明所用，表达“暴露表面积/体积比率”表示气溶胶生成元件的暴露并可用于热交换和质量交换的总外表面积与气溶胶生成元件的总体积之间的比率。

由于根据本发明的气溶胶生成元件具有低的椭圆度并可比作球形物体，故根据本发明的气溶胶生成元件的体积可由下式表示

根据本发明的气溶胶生成元件的暴露表面积可通过下式估计暴露表面积＝4π·(R_eq)²

尺寸R_eq表示气溶胶生成元件的等效半径。

优选地，气溶胶生成制品具有至少约0.083cm^-1的暴露表面积/体积比率。更优选地，气溶胶生成制品具有至少约0.166cm^-1的暴露表面积/体积比率。甚至更优选地，气溶胶生成制品具有至少约0.249cm^-1的暴露表面积/体积比率。

气溶胶生成制品优选具有小于或等于约24cm^-1的暴露表面积/体积比率。更优选地，气溶胶生成制品具有小于或等于约20cm^-1的暴露表面积/体积比率。甚至更优选地，气溶胶生成制品具有小于或等于约16cm^-1的暴露表面积/体积比率。

在一些实施方案中，气溶胶生成制品具有约0.083cm^-1至约24cm^-1、更优选约0.166cm^-1至约24cm^-1、甚至更优选约0.249cm^-1至约24cm^-1的暴露表面积/体积比率。

在一些实施方案中，根据本发明的气溶胶生成元件可被包覆，如上文关于本发明的方法所述。

如上所述的气溶胶生成元件可用作其中基质被加热以释放可吸入气溶胶的类型的气溶胶生成制品——与其中基质被燃烧以产生烟气的制品相反——的气溶胶生成基质。

因为根据本发明的气溶胶生成元件易于制造和预先确定，因此可以包封形式提供离散的量的气溶胶生成制剂，并且因为可微调和控制气溶胶生成制剂的组成——尤其是关于多元醇和生物碱的含量，故根据本发明的气溶胶生成元件是通用的并可用作多种布置中的基质。

举例来说，可在由管状元件限定的腔内提供多个根据本发明的气溶胶生成元件，使得气溶胶生成元件的外表面暴露在由腔限定的纵向气流通道内。在加热时，可从气溶胶生成元件生成气溶胶，所述气溶胶因此释放到气流通道中并可通过管状元件抽吸到消费者的口中。

因此，如上所述的气溶胶生成元件可用于气溶胶生成系统中，所述气溶胶生成系统包含一个或多个如上所述的气溶胶生成元件或气溶胶生成制品及电操作的气溶胶生成装置。合适的气溶胶生成装置包含加热元件和加热腔室，加热腔室配置为接收一个或多个气溶胶生成元件或制品使得一个或多个气溶胶生成元件在加热腔室中被加热元件加热。

在加热时，根据本发明的气溶胶生成元件释放含有气溶胶生成制剂组分的气溶胶，所述组分特别是包括多元醇和生物碱。当根据本发明的气溶胶生成元件被加热到约150摄氏度至约350摄氏度的温度时，已发现气溶胶生成元件会损失重量而不发生显著的体积收缩。此外，已发现，当根据本发明的气溶胶生成元件被加热到约150摄氏度至约350摄氏度的温度并且供给热直至不再检测到额外的重量损失时，气溶胶生成元件的残余重量通常小于连续聚合物基体组分的重量的120％、优选小于连续聚合物基体组分的重量的115％、更优选小于连续聚合物基体组分的重量的115％、甚至更优选小于连续聚合物基体组分的重量的105％。

最优选地，当根据本发明的气溶胶生成元件被加热到约150摄氏度至约350摄氏度的温度并且供给热直至不再检测到额外的重量损失时，气溶胶生成元件的残余重量基本上对应于连续聚合物基体的组分的总重量。

现在仅以举例的方式进一步描述本发明的实施方案。

实施例

由以下组分的混合物形成气溶胶生成溶液：

组分	重量％
		甘油	43.6
藻酸钠	2.1
		尼古丁	1.2
乙酰丙酸	1.4
		水	51.7

在初始步骤中，将藻酸钠加到水中以形成基体聚合物溶液。然后加入尼古丁，接着加入甘油，最后加入乙酰丙酸。

将所得气溶胶生成溶液通过5毫米喷嘴挤出以形成多个液滴，所述液滴然后在室温下从30厘米的高度滴落到具有以下组成的交联溶液中：

组分	重量％
		甘油	42.9
水	52.1
		氯化钙	5.0

让液滴留在交联溶液中达25分钟的时间，然后在托盘式干燥器中于25摄氏度下干燥12小时。所得经干燥的气溶胶生成元件呈直径为约4.6mm的实心球形珠粒的形式。每个珠粒具有大约65mg的重量、0.4的水活度和以下组成：

/>

Claims (14)

1.一种产生用于气溶胶生成制品或系统的气溶胶生成元件的方法，所述方法包括步骤：

制备在水中包含形成基体的聚合物的基体聚合物溶液；

向所述基体聚合物溶液中加入多个气溶胶生成制剂组分以形成气溶胶生成溶液，其中所述气溶胶生成制剂组分包含多元醇和至少一种生物碱，并且其中所述气溶胶生成溶液包含至少0.5重量％的所述至少一种生物碱；

形成所述气溶胶生成溶液的离散部分；

将所述气溶胶生成溶液的所述离散部分加入到多价阳离子的交联溶液中以交联所述形成基体的聚合物；以及

从所述交联溶液移出所述气溶胶生成元件并干燥所述气溶胶生成元件。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述气溶胶生成制剂组分还包含酸。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述形成所述气溶胶生成溶液的离散部分的步骤包括形成所述气溶胶生成溶液的液滴，并且其中所述液滴从至少10cm的高度处落入到所述交联溶液中。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述气溶胶生成溶液的粘度为至少5000mPa.s。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述气溶胶生成制剂组分按顺序加入到所述基体聚合物溶液中。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述气溶胶生成溶液包含至少20重量％的所述多元醇。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述多元醇为甘油、丙二醇或甘油和丙二醇的组合。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述气溶胶生成溶液包含至少0.5重量％的尼古丁。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述形成基体的聚合物包含藻酸盐并且其中所述基体聚合物溶液包含至少45重量％的水。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述交联溶液包含至少20重量％的多元醇，其中所述交联溶液中的所述多元醇与所述气溶胶生成溶液中的所述多元醇相同。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述交联溶液中的所述多元醇的浓度与所述气溶胶生成溶液内的所述多元醇的浓度的偏差在20％以内。

12.根据权利要求1或2所述的方法，其中在干燥步骤期间，所述气溶胶生成元件的水含量被减至小于20重量％。

13.根据权利要求1或2所述的方法，其中在干燥后，所述气溶胶生成元件具有至少60重量％的多元醇含量。

14.一种通过根据任一前述权利要求所述的方法产生的气溶胶生成元件，所述气溶胶生成元件包含至少60重量％的多元醇、至少0.5重量％的尼古丁和至少0.5重量％的酸。