DE2506100A1

DE2506100A1 - Behandlung von rauchwaren

Info

Publication number: DE2506100A1
Application number: DE19752506100
Authority: DE
Inventors: William Joseph Mergens; Harold Leon Newmark
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 1974-02-15
Filing date: 1975-02-13
Publication date: 1975-08-21
Also published as: IL46461A0; HU170011B; AT340297B; PH12188A; IL46461A; CH600804A5; ZA75351B; ATA112275A; FR2260960A1; BE825514A; FR2260960B1; DK53875A; JPS50111295A; AU7759675A; SE7501578L; NL7501600A; GB1484663A

Description

PATENTANWALT ' ³' ^Fel>· ¹⁹⁷⁵

RAN 4226/65

F. Hofimann-La Roche & Co. Aktiengesellschaft, Basel/Schweiz

Behandlung von Rauchwaren

»Die vorliegende Erfindung "betrifft neue Rauchwaren enthaltend Tabak und darin dispergiert ein etwa äquimolares Gemisch bestehend aus Ascorbinsäure und einem pharmazeutisch verwendbaren Salz hiervon oder aus Erythorbinsäure und einem pharmazeutischen verwendbaren Salz hiervon oder Gemische hiervon.

Die Erfindung betrifft ebenfalls die Herstellung derartiger Produkte, sowie deren Verwendung zur Verringerung des Stickstoffdioxidgehaltes im Tabakrauch.

Die toxischen Effekte von Tabakrauch, welche seit vielen Jahren angenommen wurden, werden nunmehr von der überwiegender Mehrheit der wissenschaftlichen Arbeiten bestätigt. Unter den verschiedenen schädlichen Substanzen welche im Tabakrauch vorhanden sind, befinden sich die diversen Oxide des Stickstoffs. Von diesen, gewöhnlich im

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Tabakrauch vorhandenen Stickoxiden ist das Stickstoffdioxid die giftigste und unangenehmste Verbindung. Obwohl die Meinungen der Experten auf diesem Gebiet auseinander gehen wird angenommen, dass bis zu 50% der im Tabakrauch vorhandenen Stickoxide Stickstoffdioxid ist. Es wird angenommen,dass die G-esamtmenge an Stickoxiden welche im Tabakrauch vorhanden sind zwischen etwa 145 ppm und etwa 1000 ppm liegt.

Zusätzlich zu den unangenehm reizenden und toxischen Eigenschaften von Stickstoffdioxid als solches im Tabakrauch wurde kürzlich noch nachgewiesen, dass Stickstoffdioxid und gewisse andere Oxide des Stickstoffes ■nitrosierende Zwischenprodukte bilden können, welche wiederum mit allfällig im unverbrannten Tabak vorhandenen organischen Aminen zu Nltrosaminen reagieren können. Es wird in der Literatur berichtet, dass bis zu 140 ng N-Dimethyl-nitrosamin im Rauch einer einzigen Zigarette vorhanden sein können.· Der Uitrosamingehalt im Rauch verschiedener Arten von Tabak,kann zwischen etwa 0 und etwa 140 ng pro Zigarette liegen. Der Nitrosamingehalt im Rauch einer gegebenen Art von Tabak wird beeinflussst durch eine Anzahl von Variablen,wie beispielsweise die Menge and stickstoffhaltigen Dünngemitteln, welche während des Wachstums der Tabakpflanze verwendet wurde. N-Dimethylnitroaamin ist eine überaus toxische Substanz und es wurde nachgewiesen, dass diese, sogar bei sehr geringen Mengen in Tierversuchen karzinogen wirkt.Es ist somit offensichtlich, dass eine drastische Reduktion des Stickstoffdioxidgehaltes im Tabakrauch,Rauchern in ungewöhnlichem Masse zugute käme. Derartiges wird erfindungsgemäss erreicht.

Der Effekt des Rauchens auf den Ascorbinsäuregehalt im menschlichen Körper,sowie den Vorteil den starke Raucher möglicherweise durch die· Einnahme grosser Mengen an Ascorbinsäure erzielen würden, sind Gegenstand zahlreicher Publikationen in der Literatur. So ist beispielsweise die ausser-

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ordentliche Verringerung an Vitamin C im Körper,hervorgerufen durch Rauchen,bekannt und gewisse Fachleute empfehlen die Einnahme grosser Mengen an Ascorbinsäure durch starke Raucher zur Verhinderung und Behandlung dessen was als Raucherseorbut bezeichnet wird. Diese Verringerung der Vitamin C Menge im Körper von starken Rauchern, wurde ebenfalls von zahlreichen andern Fachleuten auf diesem Gebiet bestätigt. Diese Eachleute haben ebenfalls empfohlen, dass starke Raucher Ueberdosen an Vitamin C einnehmen um einer Defizienz davon vorzubeugen. All diese Empfehlungen betreffen die Vermeidung eines schädlichen Effektes hervorgerufen durch starkes Rauchen im Körper der Raucher, betreffen jedoch nicht die Vermeidung der Bildung von Nitrosaminen oder Oxiden des Stickstoffs und deren Gegenwart in dem inhalierten Tabakrauch.

Aus der französischen Patentschrift Fr. 932 560 sind verschiedenartigste Vorrichtungen bekannt, mit welchen der Rauch beim Inhalieren in Kontakt kommt. Diese Vorrichtungen welche mit dem Tabak verbrannt werden können oder nicht sind faserartig und entweder imprägniert oder überzogen mit einer Substanz welche für den normalen Zellmetabolismus nötig ist, wie beispielsweise Vitamine einschliesslich Ascorbinsäure, Enzyme, Co-enzyme und dergleichen. Der angestrebte Zweck derartiger imprägnierter oder überzogener Vorrichtungen liegt, darin,dass diese das Vermischen der Substanzen mit dem Rauch erleichtern und somit in grösserer Menge mit dem Rauch inhaliert werden. Gemäss dieser Patentschrift erhöht die Gegenwart einer oder mehrerer dieser Substanzen in beträchtlichen Mengen im Rauch die Toleranz des Rauchers gegenüber toxischen Produkten (nikotin) ,welche im Rauch vorhanden sind. Es wird angegeben, dass diese auf der Vorrichtung aufgebrachten oder darin enthaltenen Substanzen während des Rauchens langsam verflüchtigt werden und somit mit dem Rauch vermischt und inhaliert werden.

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Der gemäss dieser französischen Patentschrift angestrebte Effekt liegt somit in der Erhöhung der Toleranz des Rauchers gegenüber den im Rauch vorhandenen toxischen Produkten. Die Offenbarung dieser Patentschrift geht somit parallel derienigen,betreffend die systemische Verabreichung von Ascorbinsäure um die schädlichen Effekte des Rauchens herabzusetzen, indem alle Versuche betreffen, derartige Nebenwirkungen nach dem Inhalieren des Rauches herabzusetzen.

Erfindungsgemäss wurde nun gefunden, dass die Menge wenigstens einer toxischen Substanz, d.h. Stickstoffdioxid, welche gewöhnlich mit Tabakrauch aufgenommen wird, vor der Inhalierung des Rauches stark herabgesetzt werden kann.

Die vorliegende Erfindung beruht darauf, dass der Stickstoffdioxidgehalt von Tabakrauch stark herabgesetzt werden kann, sofern letzterer durch unverbrannten Tabak geführt wird, worin eine wirksame Menge eines etwa äquimolaren Gemisches aus Ascorbinsäure und einem pharmazeutisch verwendbaren Salz hiervon oder aus Erythorbinsäure und einem pharmazutisch verwendbaren Salz hiervon oder Gemische hiervon dispergiert ist. Weiterhin,falls Tabak wie vorhergehend angegeben, verwendet wird, bewirkt die Reduktion des Stickstoffdioxidgehaltes im Rauch wiederum eine Reduktion der Bildung von ITitrosaminen,welche normalerweise mit dem Rauch inhaliert wurden. Es wurde nachgewiesen, dass sich die Nitrosamine bilden bei der Reaktion von im Rauch vorhandenem Stickstoffdioxid · mit allfälligen im unverbrannten Tabak vorhandenen organischen Aminen.Der erfindungsgemäss erzielte Effekt ist somit ausserordentlich, da Stickstoffdioxid von den gewöhnlich im Tabakrauch vorhandenen Stickoxiden die toxischste und unangenehm irritierendste Substanz ist und wenigstens ein Uitrosamin, nämlich das N-Dimethyl-nitrosamin,ein anerkanntes karzinogenes Produkt ist.

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Die erfindungsgemässen Rauchwaren tonnen nach an sich bekannten Methoden hergestellt werden, beispielsweise dadurch, dass man in dem Tabak eine wirksame Menge eine s etwa äquimolaren Gemisches aus Ascorbinsäure und einem pharmazeutisch verwendbaren Salz hiervon oder aus Erythorbinsäure und einem pharmazeutisch verwendbaren Salz hiervon oder Gemische hiervon, dispergiert.

Die Menge an derartigen Substanzen/welche erfindungsgemäss in dem Tabak dispergiert werden, kann über weite. Bereiche schwanken und hängt insbesondere von Parametern ab wie etwa dem Teergehalt des Tabaks und insbesondere dem Gehalt an organischen Aminen. Ganz allgemein bewirkt die Behandlung des Tabaks mit irgendeiner Menge der obigen Substanzen, eine gewisse Reduktion im Stickstoffdioxidgehalt des Rauches. Insbesondere wurde gefunden, dass eine ■wirksame Menge dieser Substanzen, welche erfindungsgemäss in dem Tabak dispergiert werden, zwischen etwa 0,1 und etwa 10 Gewichtsprozent, bezogen auf trockenen Tabak, liegt. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt diese Menge von etwa 1 bis etwa 4 Gewichtsprozent, bezogen auf trockenen Tabak. Da eine durchschnittliche Zigarette ungefähr Ig Tabak enthält bedeuten die obigen Prozente von etwa 10 mg bis etwa 40 mg der erwähnten Substanzen pro Zigarette.

Es ist bekannt, dass im Verlauf des Rauchens einer Zigarette, Zigarre und dergleichen, der Gehalt an Teer und anderen Verunreinigungen im Tabakrauch stark ansteigt. Es ist somit selbstverständlich, dass Tabak,in welchem erfindungsgemäss die vorhergehend erwähnten Substanzen dispergiert sind, keinen bedeutenden Effekt auf die letzten zwei oder drei Inhalationen am Tabakrauch aufweisen kann. Es versteht sich somit von selbst, dass,um bestmögliche Ergebnisse zu erziehlen, das Rauchen des Tabaks abgebrochen werden soll solange noch ein vernünftiger Rest hiervon unverbrannt ist.

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Es wurde mittels Versuchen an Testpersonen festgestellt, dass die in dem Tabak dispergierten vorhergehend erwähnten Substanzen, keinerlei Auswirkungen auf den Geschmack des Rauches haben.

•Es wird angenommen, dass die erfindungsgemäss in dem Tabak dispergierten Substanzen mit Stickstoffdioxid reagieren, wobei Stickoxid und Wasser gebildet werdea . Dieses Abfangen von Stickstoffdioxid bedingt, zusätzlich zur Entfernung einer beachtlichen Menge hiervon aus dem Tabakrauch, welcher inhaliert wird, auch die Verhinderung der Bildung von karzinogenen Nitrosaminen durch Reaktion von Stickstoffdioxid mit Aminen im unverbrannten Tabak..In verschiedenen Versuchen wurde nachgewiesen, dass der Rauch von Zigaretten,welche mittels erfindungsgemässer Produkte hergestellt wurden,und welche ein Gemisch von etwa 12 mg aus gleichen Teilen Ascorbinsäure und Hatriumascorbat pro Zigarette enthielten,nur etwa 1/3 des Stickstoffdioxidgehaltes von nicht-behandelten Kontrollzigaretten in einem Test bei langsamem Rauchen und etwa die Hälfte des Stickstoffdioxidgehaltes von Eontrollzigaretten in einem Test bei schnellem Rauchen aufwies. Es wurde aufgezeigt, unter Verwendung von Zigaretten welche etwa 25 mg eines äquimolaren Gemisches von Ascorbinsäure und Natriumascorbat pro Zigarette enthielten, dass praktisch keine dieser genannten Substanzen mit dem Rauch in den Körper gelangt.

Das Verfahren nach welchem die vorhergehend erwähnten Substanzen in dem Tabak dispergiert werden, ist erfindungsgemäss nicht kritisch. Jegliche in der Tabakindustrie bekannte Methode zum Dispergieren von Zusätzen im Tabak kann verwendet werden, sofern die angewandten Bedingungen nicht derart sind, dass diese Substanzen zerstört werden, z.B. Iibermässige Hitze und verlängerte Einwirkung von Feuchtigkeit. Die Stabilität von Ascorbinsäure und Erythorbinsäure,sowie von deren Salzen und auch Methoden zum Verhindern oder Hinaus-

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schieben deren Zersetzung,sind in der Lebensmittelchemie■ und in der Pharmazie bekannt. Es ist bevorzugt die vorhergehend erwähnten Substanzen, dem Tabak im trockenem Zustand zuzumischen oder sie in Form von lösungen oder Suspensionen in einem geeigneten Lösungsmittel wie Wasser, Aethanol, einem Polyol oder dergleichen aufzubringen.

Erfindungsgemäss werden Ascorbinsäure und Erythorbinsäure sowie deren pharmazeutisch verwendbaren Salze in etwa äq_uimolaren Mengen verwendet, bevorzugt jedoch werden äquimolare Menge. Unter pharmazeutisch verwendbaren Salzen sind diejenigen Salze der Ascorbinsäure und der Erythorbinsäure zu verstehen,welche durch Umsetzung mit pharmazeutisch verwendbaren anorganischen Basen entstehen, wie etwa das Hatriumsalz, das Kaliumsalz, das Calciumsalz . und dergleichen.

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Beispiel 1

Aus kommerziell hergestellten Zigaretten wird der Tabak entfernt und wie folgt behandelt. Eine wässerige Lösung enthaltend 75 mg/ml eines äquimolaren G-emisches aus Ascorbinsäure und liatriumascorbat wird auf den Tabak gesprüht. Die Menge dieser aufgebrachten Lösung beträgt etwa 15 Gewichtsprozent,bezogen auf. das Trockengewicht des Tabaks. Der Tabak wird hierauf in einem Stickstoffstrom getrocknet bis der G-ewichtsgewinn des-behandelten Tabaks gleich ist der Menge an aufgebrachtem Gemisch von Ascorbinsäure/Katriumacetat, d.h. bis sämtliches Wasser entfernt ist. Der so behandelte Tabak wird dann abgewogen und wieder zu Zigaretten geformt. Derartige Zigaretten sind etwa 7 cm lang und enthalten 0,83 g Tabak pro Zigarette.

Insgesamt 15 g eines äquimolaren Gemisches aus Ascorbinsäure und Natriumascorbat werden in einem Mörser zu einem feinem Pulver pulverisiert. Eine genügende Menge dieses Gemisches wird zu Tabak gegeben, welcher aus kommerziell hergestellten Zigaretten stammt, bis es 3»75 Gewichtsprozent hiervon ausmacht. Das Ascorbinsäuregemisch wird in kleinen Portionen in einem Rührkessel zugegeben sodass homogene Verteilung gewährleistet ist. Aus diesem so präparierten Tabak werden Zigaretten hergestellt.

Als Eontrolle werden Zigaretten aus Tabak hergestellt, welcher aus kommerziell hergestellten Zigaretten stammt und mit destilliertem Wasser besprüht wurde und bis zum ursprünglichen Gewicht unter Stickstoffgas getrocknet wurde.

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Beispiel 2

Zigaretten werden hergestellt gemäss der Methode von Beispiel 1, unter Verwendung einer ausreichenden Menge einer wässerigen Lösung eines äquimolaren Gemisches von Ascorbinsäure und Natriumascorbat, sodass jede Zigarette insgesamt 25 mg hiervon enthält. Die Zigaretten werden sodann in einem Apparat geraucht welcher ähnlich ist demjenigen · von Millar et al., Cancer Research, VoI 28, Seiten 968-971 (1968). Der gesammelte Teer von behandelten und unbehandelten Eontrollzigaretten wird individuell auf Ascorbinsäuregehalt untersucht. Das analytische Vorgehen entpricht demjenigen von Roe et al. "Methods of vitamin assay" third edition, Seiten ff., Interscience (1966). Die Resultate dieser Analyse sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst.

Tabelle I

μg. Ascorbinsäure im Probe Teer von 20 Zigaretten

TJnbehandelte Zigaretten 20

Unbehandelte Zigaretten + 100 jug (zugesetzt für Analysezwecke) 117

.. Behandelte Zigaretten 27'

. Die Resultate der vorhergehenden Analyse ergeben, dass ein Maximum von 1 Teil aus 10 000 Teilen des Ascorbihsäuregehaltes des Tabaks in die Teerfraktion des Rauches übergingen. Der Wert von 27 Mikrogramm von 20 Zigaretten liegt nahe der Grenzen der Peststeilbarkeit der Ascorbinsäure unter den verwendeten analytischen Bedingungen. Bs ist somit gerechtfertigt anzunehmen, dass sensiblere Testmethoden ergeben könnten, dass der Ascorbinsäurewert im Teer noch geringer sein könnte als in der obigen Tabelle angegeben. Die Resultate in der obigen Tabelle können dahingehend interpretiert werden, dass

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praktisch, keine Ascorbinsäure aus dem "behandelten Tabak während des Rauchens in den Teer übergeführt wird.

Beispiel 3

• Filterpapier (Whatmann No. 1) wird in Scheiben geschnitten mit einem Durchmesser von 13 mm. Diese Scheiben werden mit einer wässerigen Lösung eines äquimolaren Gemisches von Ascorbinsäure und Eatriumascorbat gemäss dem Prozedere von Beispiel 1 behandelt, sodass die Konzentration hiervon auf jeder Scheibe 0.6 mg des Gemisches entspricht. Mit destilliertem Wasser behandelte Scheiben dienen als Eontrolle. Diese Scheiben werden individuell in

■5 .einen Adapter gebaut, welcher mit einer gasdichten 5 cm Spritze verbunden ist. Eine 2 cm -Probe eines gasförmigen Gemisches enthaltend 10 ppm Stickstoffdioxid wird 2-mal durch jede Papierscheibe geführt. Der Stickstoffdioxidgehalt dieser Probe wird nach der Methode von Greiss-Saltzmann, "Methods of Air Sampling and Analysis" American Public Health Assoc, Seite 333» (1972) analysiert. Die Resultate dieses Experiments zeigen, dass der Stickstoffdioxidgehalt der Probe,welche durch die unbehandelte Kontrollscheibe geführt wurde annähernd ,gleich ist demjenigen der Probe welche durch die Spritze ohne Scheibe geführt wurde . und, dass der Gehalt derjenigen Probe welche durch die behandelte Scheibe geführt wurde im Durchschnitt etwa lOfo des ursprünglichen Gehaltes der Probe entspricht.

Beispiel 4

Zigaretten welche mit 12 mg pro Zigarette äquimolarer Gemische von Ascorbinsäure/Natriumascorbat und Erythorbinsäure/ Natriumerythorbat gemäss der Methode von Beispiel 1 behandelt wurden, werden wie folgt geraucht. Eine 50 ml Spritze wird verwendet um Rauch von einer an einem Adapter angebrachten

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Zigarette abzuziehen. Der Rauch wird sofort in einem Sammelkessel welcher Greiss-Saltzmann Reagenz enthält abgesetzt. Der Rauch von behandelten und unbehandelten (Kontrollzigaretten) wird auf Stickstoffdioxidgehalt analysiert. Bs werden Standardmethoden verwendet gemäss welchen der Rauch rasch und langsam von den Zigaretten abgezogen wird. Die Parameter dieser Methoden sind in der Tabelle I angegeben.

Tabelle I	Parameter	Rascher Abzug	Langsamer Abzug
Zugvolumen	35 cm³	35 cm⁵
Zuglänge	2 sek.	6 sek.
Zugfrequenz	l/min.	l/min.
Durchschnittliche Länge des Stummels	23 mm	23 mm

Die Resultate dieser Tests sind in der Tabelle II zusammengefasst, wobei die Menge an Stickstoffdioxid im Rauch angegeben ist in Prozenten der Eontrolle.

Tabelle II	Langsamer Abzug	Rascher ■ Abzug
	38	58
Ascorbinsäure und Hatrium- Ascorbat	35	52
Erythorbinsäure und JNatrium- erythorbat
Beispiel 5

Zigaretten,hergestellt gemäss Beispiel 1 unter Verwendung einer genügenden Menge eines pulverfö'rmigen Gemisches äquimolarer Mengen Ascorbinsäure und Natriumascorbat um pro Zigarette 35 mg des Gemisches zu gewährleisten, werden in

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einer Apparatur,beschrieben von Millar et al. in Cancer Research, ToI. 28, Seiten 968-971, May, 1968, geraucht. Die Teerfraktionen der behandelten Zigaretten und Eontrollzigaretten werden auf E^--Nitrosamingehalt analysiert, gemäss der Methode von Rhoades et al. beschrieben in Journal of the National Cancer Instituted, YoI. 48, Seiten 1841-1843 and 1845-1847 (1972). Die Resultate dieses Tests zeigen, dass der Gehalt an Dimethyl-N-nitrosamin im Rauch der Kontrollzigaretten um annähernd 70^ in den behandelten Zigaretten herabgesetzt war.

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Claims

Pat ent ansprüche , - ■■

(l) Verfahren zur Herstellung von Rauchwaren, dadurch gekennzeichnet, dass man ein etwa äquimolares Gemisch aus Ascorbinsäure und einem pharmazeutisch verwendbaren Salz hiervon oder aus Erythorbinsäure und einem pharmazeutisch verwendbaren Salz hiervon oder Gemische hiervon mit Tabak vermischt. ■
2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ascorbinsäure und ein pharmazeutisch verwendbares Salz hiervon, beziehungsweise die Erythorbinsäure und ein pharmazeutisch verwendbares Salz hiervon in jeweils äquimolaren Mengen verwendet werden.
3· Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als pharmazeutisch verwendbares Salz der Ascorbinsäure und der Erythorbinsäure das Eatriumsalz verwendet .
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Zusätze zum Tabak in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 10 Gewichtsprozent,bezogen auf den Tabak, verwendet.
5. Verfahren gemäss Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, dass man die Zusätze zum Tabak in einer Menge von etwa 1 bis etwa 4 Gewichtsprozent, bezogen auf den Tabak, verwendet.

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6. Rauchwaren enthaltend Tabak und darin dispergiert, ein etwa äquimolares G-emisch aus Ascorbinsäure und einem pharmazeutisch verwendbaren Salz hiervon oder aus Erythorbinsäure und einem pharmazeutisch verwendbaren Salz hiervon oder G-emische hiervon.
7. Rauchwaren gemäss Anspruch 6, worin die Ascorbinsäure und ein pharmazeutisch verwendbares Salz hiervon, beziehungsweise die Erythorbinsäure und ein pharmazeutisch verwendbares Salz hiervon, in jeweils äquimolaren Mengen vorliegen.
8. Rauchwaren gemäss Anspruch 6 oder 7» worin als pharmazeutisch verwendbares Salz der Ascorbinsäure und der Erythorbinsäure das Natriumsalz vorliegt.
9· Rauchwaren gemäss Anspruch 6, 7 oder 8, worin die Zusätze in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 10 Gewichtsprozent, bezogen auf den Tabak,vorliegen.
10. Rauchwaren gemäss Anspruch 9, worin die Zusätze in einer Menge von etwa 1 bis etwa 4 G-eWichtsprozent,bezogen auf den Tabak, vorliegen.

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11. Verwendung eines etwa äquimolaren fcemi sch aus Ascorbinsäure und einem pharmazeutisch verwendbaren Salz hiervon oder aus Erythorbinsäure und einem pharmazeutisch verwendbaren Salz hiervon oder Gemischen hiervon als Tabakzusatz zur Reduktion des Stickstoffdioxidgehaltes im Tabakrauch.

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