DE2543087C3 - Granular composition for tobacco filters - Google Patents

Granular composition for tobacco filters

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DE2543087C3 DE19752543087 DE2543087A DE2543087C3 DE 2543087 C3 DE2543087 C3 DE 2543087C3 DE 19752543087 DE19752543087 DE 19752543087 DE 2543087 A DE2543087 A DE 2543087A DE 2543087 C3 DE2543087 C3 DE 2543087C3
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  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
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Description

a) 40—80 Gew.-°/o eines Granulats aus 5—70 Gew.-% Molkeneiweiß aus Kuhmilch aus Protein und 30—95 Gew.-% Excipiens unda) 40-80% by weight of a granulate of 5-70% by weight whey protein from cow's milk Protein and 30-95% by weight excipients and

b) 20—60 Gew.-% Aktivkoh'.egranulatb) 20-60% by weight of activated carbon granules

mit einem Schüttgewicht von jeweils 0,5—0,7 g/ml und einer Korngröße von jeweils 0,29—1,65 mm.with a bulk density of 0.5-0.7 g / ml and a grain size of 0.29-1.65 mm.

Die Erfindung betrifft eine körnige Zusammensetzung zur Verwendung in Tabakfiltern oder -pfeifen, die zur selektiven und hochwirksamen Entfernung carcinogener und schädlicher Bestandteile in Tabakrauch geeignet ist und ein Gemisch aus einem Proteingranulat mit Excipientien und Aktivkohlegranulat enthält.The invention relates to a granular composition for use in tobacco filters or pipes, the for the selective and highly effective removal of carcinogenic and harmful components in tobacco smoke is suitable and contains a mixture of protein granules with excipients and activated charcoal granules.

Die Entwicklung von Zusammensetzungen zur Entfernung carcinogener Bestandteile aus Tabakrauch ohne damit verbundene Verschlechterung des Rauchgeschmacks ist ein dringendes soziales Problem. Um dieses Problem einer Lösung näherzubringen, wurden Zigaretten mit Cellulose- oder Acetylcellulose-Filtern oder mit Filtern aus Kohlegranulat auf den Markt gebracht, die bekannterweise Teer, Nicotin oder andere Schadstoffe im Tabakrauch durch Adsorption entfernen. Die Bewertung von Tabakfiltern sollte allerdings aufgrund des Verhältnisses der adsorptiven Entfernung von 3.4-Benzpyren, flüchtigem Phenol und Teer im Tabakrauch geschehen, da die letzteren beiden Komponenten die bedeutendsten carcinogenen bzw. cocarcinogenen Substanzen im Tabakrauch darstellen und Teer darüber hinaus die umfassenden ungünstigen Wirkungen bzw. Nebenwirkungen hervorruft. Ein Filtermaterial, das sowohl gegenüber unpolaren Molekülen wie 3.4-Benzpyren als auch polaren Molekülen wie Phenol wirksam ist, ist allerdings bislang noch nicht angegeben worden.The development of compositions for removing carcinogenic components from tobacco smoke without associated deterioration in smoke taste is an urgent social problem. Around To bring this problem closer to a solution, cigarettes with cellulose or acetyl cellulose filters or brought onto the market with filters made of coal granules, which are known to be tar, nicotine or others Remove pollutants in tobacco smoke by adsorption. The rating of tobacco filters should however due to the ratio of adsorptive removal of 3,4-benzopyrene, volatile phenol and tar in the Tobacco smoke happens because the latter two components are the most important carcinogenic and cocarcinogenic, respectively Substances in tobacco smoke represent, and tar beyond that, the extensive unfavorable effects or causes side effects. A filter material that is resistant to both non-polar molecules such as 3.4-Benzopyrene as well as polar molecules such as phenol is effective, however, has not yet been specified been.

Aus der US-PS 36 70 740 ist ein Zigarettenfiltermaterial bekannt, das durch Verkneten eines Gemisches von Gluten, also eines pflanzlichen Proteins, und Weizenmehl mit Wasser, Erhitzen des Gemisches und Zerkleinern erhalten wird. Die Wirkung dieses Filtermaterials ist hinsichtlich der Teersubstanzen nicht selektiv, da das Gluten eine nur geringe Adsorptionsfähigkeit gegenüber 3.4-Benzpyren aufweist, das das wichtigste Carcinogen im Tabakrauch darstellt.From US-PS 36 70 740 a cigarette filter material is known that by kneading a mixture of gluten, i.e. a vegetable protein, and wheat flour with water, heating the mixture and grinding. The effect of this filter material is not with regard to the tar substances selective, since gluten has only a low adsorptive capacity for 3.4-benzopyrene, which is the is the most important carcinogen in tobacco smoke.

Aus der US-PS 32 34 948 ist ferner ein Filtermaterial bekannt, das im wesentlichen aus Hartkäsepartikeln mit einem Fettgehalt über 20% und gegebenenfalls Aktivkohlegranulat besteht, also tierisches Protein enthält. In dieser Druckschirft ist darauf hingewiesen, daß die Aktivkohle per se ein relativ schlechtes Adsorptionsmittel für den im Rauch vorliegenden Teer darstellt und daher hauptsächlich zur Adsorption der aus der Käsekomponente abgeschiedenen Fette, zur Verhinderung ihres Ranzigwerdens und zur Förderung des Rauchdurchgangs durch das Filter dient.From US-PS 32 34 948 a filter material is also known, which consists essentially of hard cheese particles with a fat content of more than 20% and possibly activated charcoal granules, i.e. animal protein contains. In this publication it is pointed out that the activated carbon per se is a relatively bad one Is adsorbent for the tar present in the smoke and therefore mainly for adsorption of the Fats separated from the cheese component to prevent them from going rancid and to promote them the passage of smoke through the filter.

In der CH-PS 3 29 353 sind ferner Filter für Tabakrauch beschrieben, bei denen ein tierisches, natives Eiweiß mit einem Excipiens wie Polysacchariden oder Kieselgur kombiniert istIn CH-PS 3 29 353 filters for tobacco smoke are also described in which an animal, native protein is combined with an excipient such as polysaccharides or diatomaceous earth

Die Erfindung geht von der Feststellung aus, daß Proteine aus Kuhmilch-Molke und Eiweiß vorzugsweise mit den carcinogenen Kohlenwasserstoffen assoziierenThe invention is based on the finding that proteins from cow's milk whey and egg white are preferred associate with the carcinogenic hydrocarbons

ίο (vgl. die JP-OS 19 800/73 und 93 600/74); das dort angegebene Verfahren bezieht sich auf die Herstellung von Tabakfiltern zur selektiven Entfernung carcinogener Kohlenwasserstoffe durch Adhäsion von Protein aus Kuhmilch-Molke, Eiweiß oder einem Gemisch dieser beiden Proteine in pulverförmigem Zustand an einem Faserfilter in einer Menge von 3 Gew.-°/o des faserigen Substrats.ίο (see JP-OS 19 800/73 and 93 600/74); that there The specified process relates to the manufacture of tobacco filters for the selective removal of carcinogens Hydrocarbons through adhesion of protein from cow's milk whey, egg white or a mixture these two proteins in powder form on a fiber filter in an amount of 3% by weight fibrous substrate.

Durch die Anwendung derartiger Proteinpulver in Tabakfiltern wurde zwar eine Entfernung carcinogener Kohlenwasserstoffe aus Tabakrauch erzielt, gleichzeitig jedoch ein starker Druckverlust beim Rauchen hervorgerufen, da das feine Proteinpulver die leeren Zwischenräume zwischen den Filterfasern verringerte und infolgedessen die Ausgewogenheit des Rauchgeschmacks verschlechterte. Dieses Problem schien durch Verwendung von Filtern mit einem Granulat lösbar, das ausschließlich aus diesem Protein hergestellt war. Versuche, dieses Granulat allein aus dem Protein in industriellem Maßstab herzustellen, erwiesen sichThe use of such protein powders in tobacco filters made removal more carcinogenic Hydrocarbons obtained from tobacco smoke, but at the same time caused a strong pressure loss when smoking, because the fine protein powder reduced the empty spaces between the filter fibers and as a result, the smoke taste balance deteriorated. This problem shone through Use of filters with a solvable granulate made exclusively from this protein. Attempts to produce these granules from the protein alone on an industrial scale have been found

jo allerdings bei Verwendung herkömmlicher Vorrichtungen zur Granulierung aufgrund der außerordentlichen Klebrigkeit des Proteins beim Versetzen mit Wasser oder beim Komprimieren zur Granulaterzeugung als außergewöhnlich schwierig. Das reine Proteingranulat, das sich in kleinen Mengen manuell schwierig herstellen ließ, zeigte ein niedrigeres Abtrennverhältnis der Schadstoffe aus Tabakrauch.jo, however, when using conventional devices for granulation due to the extraordinary stickiness of the protein when mixed with water or being exceptionally difficult when compressing to produce granules. The pure protein granulate, which was difficult to prepare manually in small amounts showed a lower separation ratio Pollutants from tobacco smoke.

Der Grund hierfür liegt darin, daß das aus dem reinen Protein hergestellte Granulat eine glattere Oberfläche aufwies und die unspezifische physikalische Wechselwirkung zwischen dem Korn und den Rauchbestandteilen inhibiert war. Die Entfernung von Rauchbestandteilen durch derartige Proteingranulate ist zudem lediglich von ihrer spezifischen chemischen Wechselwirkung mit dem Protein abhängig.The reason for this is that the granules made from the pure protein have a smoother surface exhibited and the unspecific physical interaction between the grain and the smoke components was inhibited. The removal of smoke components by such protein granules is also only depends on their specific chemical interaction with the protein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine körnige Zusammensetzung zur Entfernung von Schadstoffen aus Tabakrauch anzugeben, die zur Entfernung carcinogener, schädlicher Bestandteile in der Lage istThe invention is based on the object of a granular composition for removing pollutants from tobacco smoke, which is capable of removing carcinogenic, harmful components

so und zugleich den Rauchgeschmack verfeinert, also ein hinsichtlich der Schadstoffe sichereres Rauchen ermöglicht. so and at the same time refined the smoke taste, so a allows safer smoking in terms of pollutants.

Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.The problem is solved according to the claims.

Die erfindungsgemäße körnige ZusammensetzungThe granular composition of the invention

■55 zur Entfernung von Schadstoffen aus Tabakrauch enthält ein Protein und ein Excipiens, besitzt eine Korngröße von > 0,246 mm und ist gekennzeichnet durch■ 55 for the removal of pollutants from tobacco smoke contains a protein and an excipient, has a grain size of> 0.246 mm and is marked by

bo a) 40—80 Gew.-% eines Granuiais aus 5—70 Gew.-% Molkeneiweiß aus Kuhmilch als Protein und 30—95 Gew.-% Excipiens und
b) 20—60Gew.-% Aktivkohlegranulat
bo a) 40-80% by weight of a granule made of 5-70% by weight of whey protein from cow's milk as protein and 30-95% by weight of excipients and
b) 20-60% by weight activated carbon granules

b'i mit einem Schüttgewicht von jeweils 0,5 — 0,7 g/ml und einer Korngröße von jeweils 0,29—1,65 mm. Sie besitzt die Eigenschaft, selektiv und hochwirksam Carcinogene und andere Schadstoffe aus Tabakrauch zu entfernen.b'i with a bulk density of 0.5-0.7 g / ml and a grain size of 0.29-1.65 mm each. It has the property of being selective and highly effective carcinogens and to remove other pollutants from tobacco smoke.

Das Granulat besteht dabei aus Molkeneiweiß aus Kuhmilch sowie einem oder mehreren unter gepulverter Cellulose, Stärke, Glucose oder Lactose ausgewählten Excipientien im Gemisch mit Aktivkohlegranulat.The granulate consists of whey protein from cow's milk and one or more powdered whey Cellulose, starch, glucose or lactose selected excipients mixed with activated charcoal granules.

Der Erfindung liegt die Feststellung zugrunde, daß die mechanische Herstellung eines Proteingranulats in zufriedenstellender Weise sogar mit herkömmlichen Granuliervorichtungen gelingt, wenn das obengenannte Proteinpulver mit geeigneten Excipientien gemischt wird; ferner wurde festgestellt, daß die resultierende Zusammensetzung in der Lage ist, selektiv carcinogene und sächliche Bestandteile aus Tabakrauch zu entfernen, ohne daß ein störender Druckverlust oder eine Verschlechterung des Rauchgeschmacks auftreten.The invention is based on the finding that the mechanical production of protein granules in even with conventional granulating devices succeeds in a satisfactory manner if the aforementioned Protein powder is mixed with suitable excipients; it was also found that the resulting Composition is able to selectively remove carcinogenic and neuter components from tobacco smoke, without a disruptive loss of pressure or a deterioration in the smoke taste.

(1) Herstellung der Proteingranulate und der Zusammensetzungen(1) Preparation of the protein granules and the compositions

Tabelle ITable I.

Eigenschaften des Proteingranulats Beispiel I Beispiel 2 Properties of the protein granules Example I Example 2

Form PelletShape pellet

Schüttgewicht (g/ml) 0,57Bulk weight (g / ml) 0.57

Mittlerer Durch- 1,36Mean diameter 1.36

messer (mm)knife (mm)

FeuchtigkeitsgehaltMoisture content

6,16.1

kugelförmigspherical

0,580.58

1,121.12

5,85.8

Qualitative
Stabilität
Qualitative
stability

während 2monatiger Lagerung bei 30 C und 85% relativer Feuchte keine Färbung, keine Geruchsbildung oder Agglomeration no coloration during storage for 2 months at 30 ° C. and 85% relative humidity, none Odor formation or agglomeration

Das zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendete Proteinpulver ist handelsübliches, unverändertes und von Fremdgerüchen freies pulverförmiges Molkeneiweiß aus Kuhmilch.The protein powder used to prepare the composition according to the invention is commercially available, Unchanged powdered whey protein from cow's milk, free of foreign odors.

Das in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendete Excipiens ist ebenfalls ein unverändertes bzw. unverfälschtes und von Fremdgerüchen freies einziges Material oder ein Gemisch aus mehr als zwei entsprechenden Materialien, die unter handelsüblicher gepulverter Cellulose, Stärke, Glucose und Lactose ausgewählt sind.The excipient used in the compositions of the invention is also an unchanged one or a single material that is unadulterated and free of foreign odors or a mixture of more than two corresponding materials, among the commercially available powdered cellulose, starch, glucose and lactose are selected.

Das in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendete Aktivkohlegranulat ist ebenfalls ein handelsüblich erhältliches Produkt und frei von Fremdgerüchen. The activated charcoal granules used in the compositions according to the invention are also commercially available available product and free of extraneous odors.

Das Proteinpulver und das Excipiens werden in einem Verhältnis von 5—70% Proteinpulver auf 30—95% Excipiens gemischt und mit Wasser, einer wäßrigen Lösung von Methanol oder Glycerin einer Konzentration unter 20% oder einer wäßrigen Lösung von Äthylenglycol einer Konzentration unter 5% versetzt. Das Gemisch wird anschließend mit herkömmlichen Extrudier- oder Granuliervorrichtungen mit öffnungen von 0,8—2,0 mm Durchmesser granuliert. Die Körner werden anschließend zur Erzielung einer Feuchtigkeit unter 10% bei 700C getrocknet; diejenigen Körner, die in den Größenbereich von 0,29—1,65 mm fallen, werden zur Erzeugung des Proteingranulats ausgesiebt. Das so erhaltene Proteingranulat mit einem Schüttgewicht von 0,5—0,7 g/ml wird für die Zusammensetzungen verwendet. The protein powder and the excipient are mixed in a ratio of 5-70% protein powder to 30-95% excipient and mixed with water, an aqueous solution of methanol or glycerol with a concentration below 20% or an aqueous solution of ethylene glycol with a concentration below 5% . The mixture is then granulated using conventional extruding or granulating devices with openings of 0.8-2.0 mm in diameter. The grains are then dried at 70 ° C. to achieve a moisture content below 10%; those grains which fall in the size range of 0.29-1.65 mm are screened out to produce the protein granules. The protein granules obtained in this way with a bulk density of 0.5-0.7 g / ml are used for the compositions.

Das Proteingranulat kann ferner durch Aufbringen des Proteins auf die Oberfläche von zuvor hergestellten, als Kerne dienenden Excipiens-Körnern von 0,25— 0,83 mm Korngröße erzeugt werden. Das durch ein derartiges Beschichtungsverfahren hergestellte Proteingranulat mit der oben angegebenen Korngröße und dem obigen Schüttgewicht eignet sich zur erfindungsgemäßen Anwendung.The protein granules can also be obtained by applying the protein to the surface of previously prepared, Excipient grains of 0.25-0.83 mm grain size serving as cores are produced. That by a such coating process produced protein granules with the grain size specified above and the above bulk density is suitable for use according to the invention.

Das Proteingranulat wird mit Aktivkohlegranulat von 0,29—1,65 mm Korngröße und einem Schüttgewicht von 0,5—0,7 g/ml in einem Verhältnis von 40—80% Proteingranulat und 20—60% Aktivkohlegranulat gemischt. The protein granules are mixed with activated charcoal granules with a grain size of 0.29-1.65 mm and a bulk weight of 0.5-0.7 g / ml mixed in a ratio of 40-80% protein granules and 20-60% activated charcoal granules.

Typische Eigenschaften von Proteingranulaten, die nach den in den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Verfahren hergestellt wurden, sind in der Tabelle I aufgeführt.Typical properties of protein granules according to those described in Examples 1 and 2 Procedures made are listed in Table I.

(2) Wirkung des Proteingranulats(2) Effect of the protein granules

(Versuch 1) Nachweis der Entfernung
von Schadstoffen aus Zigarettenrauch
(Experiment 1) Proof of removal
of pollutants from cigarette smoke

Proteingranulate mit auf 3, 5, 20, 50, 70 und 90% eingestellten Gehalten an Molkeneiweiß, bei denen die Excipiensköaier aus Getreidestärke allein hergestellt worden waren, wurden nach dem Verfahren von Beispiel 2 hergestellt, wobei das Molkeneiweiß durch Isolieren über pH-Einstellung von Magermilch auf 4,6, anschließendes Zentrifugieren zur Abtrennung des Caseinniederschlags, Dialysieren des überstehenden Anteils und Sprühtrocknen hergestellt wurde. Die Präparation bestand aus praktisch reinem Molkeneiweiß ohne Fett, Lactose und Aschegehalt. Die Herstellung eines Proteingranulats mit einem erhöhten Proteingehalt von 70 und 90% erwies als schwierig, da Wasserzusatz extreme Klebrigkeit des Matriais hervorrief; die Präparation geschah infolgedessen manuell durch Verwendung von 30—50% Äthanol anstelle von Wasser.Protein granules with contents of whey protein adjusted to 3, 5, 20, 50, 70 and 90%, in which the Excipiensköaier made from corn starch alone were prepared by following the procedure of Example 2, with the whey protein being through Isolate by adjusting the pH of skimmed milk to 4.6, followed by centrifugation to separate the Casein precipitate, dialyzing the supernatant and spray drying. the Preparation consisted of practically pure whey protein without fat, lactose and ash content. the Production of a protein granulate with an increased protein content of 70 and 90% proved difficult since The addition of water caused extreme stickiness of the matrix; the preparation was therefore done manually by using 30-50% ethanol instead of water.

100 mg des oben beschriebenen Proteingranulats sowie des obigen Excipiensgranulats wurden in der mittleren Schicht eines herkömmlichen Dreifachfilters für Zigaretten wie in F i g. 1 vorgesehen.100 mg of the protein granules described above and the above excipient granules were in the middle layer of a conventional triple filter for cigarettes as in FIG. 1 provided.

Fig. 1Fig. 1

r,On°O O r , O n ° OO

0O0OO
ov-,000
ο ooo
0 O 0 OO
ov-, 000
ο ooo

A bzw. B bedeuten Acetylcellulose bzw. das Proteingranulat. Die Zahlenangaben bedeuten die Schichtlängen in mm.A and B represent acetyl cellulose and the protein granules, respectively. The numbers mean the Layer lengths in mm.

Das Dreifachfilter wurde mit einer mit Kornzugabevorrichtung ausgerüsteten Doppelwellen-Komplexfiltermaschine hergestellt. Faser- sowie Gesamt-Denier der Acetylcellulose in diesem Dreifachfilter betrugen 4 I- w. 43 000. Die Filter wurden, wie nachstehend angegeben, nach dem Proteingehalt der darin enthaltenen Proteingranulate numeriert.The triple filter was fitted with a grain addition device equipped double-shaft complex filter machine. Fiber as well as total denier the acetyl cellulose in this triple filter was 4 I- w. 43,000. The filters were as follows indicated, numbered according to the protein content of the protein granules contained therein.

Filter-NummerFilter number

Proteingehalt in %Protein content in%

(Acetylcellulosc-Einzelschicht)(Acetylcellulosc single layer)

0 (lediglich Getreidestärke als Excipiens)0 (only corn starch as excipient)

20 40 70 9020th 40 70 90

Zigaretten wurden mit den oben angeführten Dreifachfiltern versehen und einem mechanisch simulierten Rauchtest bei einem Rauchdurchsatz von 17,5 ml/s, einer »Zieh«-Periode von 2 s, einer Rauchfrequenz von l/m:n sowie einer Stummeflänge von 30 mm unterzogen, wobei das Rauchkondensat auf Cambridge-Filtern CM-113 von 44 mm Durchmesser gesammelt wurde. Die Bestimmung von Teer, flüchtigem Phenol bzw. 3.4-Benzpyren auf dem Filter erfolgte unter Abziehen des nach dem Karl-Fischer-Verfahren bestimmten Wassergehalts (K. Fischer, Angewandte Chemie 48,394 [1935]) vom Gewicht des Rauchkondensats mit Hilfe des 4-Aminoantipyrin-Reagens (Y. Kaburagi et al., Scientific Papers of the Central Research Institute, Japan Tobacco and Sa!*. Public Corporation, Nr. 107, 181 [1965]) sowie nach dem Verfahren von Davis (H. J. Davis et al., Analytical Chemistry 38,1752 [1966]).Cigarettes were provided with the triple filters listed above and a mechanically simulated one Smoke test with a smoke throughput of 17.5 ml / s, a "draw" period of 2 s, a smoke frequency of l / m: n and a silent length of 30 mm, with the smoke condensate on Cambridge filters CM-113 of 44 mm in diameter was collected. The determination of tar, volatile phenol or 3.4-benzopyrene on the filter was carried out with peeling off the determined by the Karl Fischer method Water content (K. Fischer, Angewandte Chemie 48,394 [1935]) on the weight of the smoke condensate using the 4-aminoantipyrine reagent (Y. Kaburagi et al., Scientific Papers of the Central Research Institute, Japan Tobacco and Sa! *. Public Corporation, No. 107, 181 [1965]) and according to the Davis method (Davis, H. J. et al., Analytical Chemistry 38, 1752 [1966]).

Das Verhältnis der Abtrennung der Schadstoffe im Rauch wurde nach folgender Gleichung berechnet:The ratio of the separation of pollutants in smoke was calculated using the following equation:

Abtrennverhältnis =Separation ratio =

100(%);100 (%);

A bzw. B bedeuten diejenigen Mengen an Rauchbestandteilen, die von Zigaretten ohne Filter bzw. von mit den entsprechenden Filtern versehenen Zigaretten erhalten wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben. A and B denote the amounts of smoke constituents obtained from cigarettes without a filter or from cigarettes provided with the corresponding filters. The results are given in Table 2.

Tabelle 2Table 2

Filter-Nr. Schüttgewicht Abtrennverhältnis (%)Filter no. Bulk weight separation ratio (%)

(g/ml)(g / ml)

3.4-BP*) Π. Phenol**) Teer3.4-BP *) Π. Phenol **) tar

0,34
0,34
0,37
0,42
0,62
0,74
0,76
0.34
0.34
0.37
0.42
0.62
0.74
0.76

9
15
19
41
42
42
41
41
9
15th
19th
41
42
42
41
41

65 34 42 67 70 71 66 6265 34 42 67 70 71 66 62

38 34 36 39 42 41 39 3238 34 36 39 42 41 39 32

Entfernung von 3.4-Benzpyren fünfmal höher ist als beim entsprechenden Filter mit einer Einzelschicht aus Acetylcellulose. Das Abtrennverhältnis für flüchtiges Phenol war bemerkenswert erhöht, wenn der Protein-") gehalt im Granulat über 5% lag. Das Abtrennverhiltnis für Teer wurde indessen verringert, wenn der Proteingehalt über 70% lag.Removal of 3.4-Benzopyrene is five times higher than the corresponding filter with a single layer Acetyl cellulose. The separation ratio for volatile phenol was remarkably increased when the protein ") content in the granulate was over 5%. The separation ratio for tar was, however, reduced when the Protein content was over 70%.

Der Proteingehalt in den Proteingranulaten soll infolgedessen zwischen 5 und 70% liegen, um eineThe protein content in the protein granules should therefore be between 5 and 70%, around one

in zufriedenstellende Abtrennung der Schadstoffe aus Tabakrauch zu ermöglichen.in satisfactory separation of the pollutants Enable tobacco smoke.

Filterzigaretten, deren Filter Aktivkohlegranulat oder ein Gemisch aus Aktivkohlegranulat und hydratisiertem Magnesiumsilikat-Granulat enthalten, sindFilter cigarettes, the filter of which is granulated activated carbon or a mixture of granulated activated carbon and hydrated Magnesium silicate granules are included

π handelsüblich erhältlich; derartige herkömmliche Granulate wurden in der oben angegebenen Weise den gleichen Versuchen zur Entfernung von Tabakrauchbestandteilen unterzogen. Mit ihnen wurde eine Abtrennung von 33 und 40% Teer, 51 und 54% flüchtigemπ commercially available; such conventional granules The same tests for removing tobacco smoke components were carried out in the manner indicated above subjected. With them a separation of 33 and 40% tar, 51 and 54% volatile was achieved

2(i Phenol sowie 32 und 24% 3.4-Benzpyren in Zigarettenrauch ermittelt. Das Proteingranulat ist entsprechend in der Lage, l,4mal mehr flüchtiges Phenol abzutrennen, als dies bei herkömmlichen Granulaten der Fall ist, wenn sie sich in einem Dreifachfilter befinden. Die2 (i phenol and 32 and 24% 3,4-benzopyrene in cigarette smoke determined. The protein granulate is accordingly able to separate 1.4 times more volatile phenol, than is the case with conventional granules when they are in a triple filter. the

-'i Kapazität der Abtrennung von 3.4-Benzpyren durch das Proteingranulat übertraf ferner die Kapazitäten herkömmlicher Granulate mit einem Faktor von 1,4—1,8 in bemerkenswertem Maß.-'i capacity for the separation of 3,4-benzopyrene by the Protein granules also exceeded the capacities of conventional granules by a factor of 1.4-1.8 in remarkable degree.

Das Proteingranulat besitzt infolgedessen die uner-As a result, the protein granules have the un-

JO wartete Eigenschaft einer doppelten Affinität sowohl gegenüber polaren (Phenol) als auch unpolaren (3.4-Benzpyren) Bestandteilen in Tabakrauch, während Acetylcellulose und Kohle vorzugsweise jeweils nur lediglich eine Komponente binden.JO waited property of a double affinity for both to polar (phenol) and non-polar (3,4-benzopyrene) components in tobacco smoke, while Acetyl cellulose and carbon preferably only bind only one component each.

Es schient daher zunächst widersprüchlich, daß das Filter mit dem Proteingranulat, das aus dem unveränderten Protein (Proteingehalt 90%) bestand und eine »glattere« Oberfläche aufwies, ein niedrigeres Abtrennverhältnis zeigte als ein Granulat, bei dem das ProteinIt therefore initially seemed contradictory that the filter with the protein granules, which was made from the unchanged Protein (protein content 90%) and had a "smoother" surface, a lower separation ratio showed as a granulate in which the protein

4(i mit dem Excipiens gemischt war.4 (i was mixed with the excipient.

Das aus dem Gemisch von Protein und Excipiens im oben beschriebenen Mengenbereich hergestellte Proteingranulat besitzt eine ziemlich rauhe Außenoberfläche, wodurch sowohl eine physikalische als auch chemische Adsorption der Rauchbestandteile ermöglicht wird, was beim Einbringen in die Filter zu einem höheren Abtrennverhältnis führt.The protein granulate produced from the mixture of protein and excipient in the quantity range described above has a fairly rough outer surface, which creates both a physical and chemical adsorption of the smoke constituents is made possible, which when introduced into the filter to a higher separation ratio leads.

*) 3.4-Benzpyren.
**) I-Müchtiges Phenol.
*) 3,4-benzopyrene.
**) I-Powerful Phenol.

Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Kapazität des das Proteingranulat enthaltenden Dreifachfihers zur (Versuch 2) Korngröße des ProteingranulatsIt can be seen from the results that the capacity of the triple fish containing the protein granules for (Experiment 2) grain size of the protein granules

Es wurde ein Proteingranulat nach dem VerfahrenIt became protein granules according to the procedure

von Beispiel 1 hergestellt, das einer Siebfraktionierung unterzogen wurde, um Material im Korngrößenbereich vonof Example 1, which was screen fractionated to give material in the grain size range from

unter 0,29 mm,less than 0.29 mm,

0,29-0,54 mm,0.29-0.54 mm,

0,54 — 1,65 mm sowie
über 1,65 mm
0.54 - 1.65 mm as well
over 1.65 mm

zu gewinnen. Jeweils 100 mg dieser entsprechenden Proteingranulate wurden wie in Versuch 1 in Dreifachfilter eingebracht. Der Druckverlust wurde unter Standard-»Zieh«-Bedingungen wie in Versuch 1 bestimmt, um den signifikanten Gräßenbereich für das Proteingranulat zu ermitteln (vgl. die Tabelle 3).to win. In each case 100 mg of these corresponding protein granules were as in experiment 1 in triple filters brought in. The pressure drop was determined under standard "pull" conditions as in Experiment 1, to determine the significant size range for the protein granules (see Table 3).

Tabelle 3Table 3

KorngrößeGrain size

Länge der
Mittelschicht
Length of
Middle class

(mm)(mm)

DruckverlustPressure drop

(mm H2O)(mm H 2 O)

> 1,65 mm
0,54-1,65 mm
0,29-0,54 mm
<0,29mm
Acetylcellulose*)
> 1.65 mm
0.54-1.65 mm
0.29-0.54 mm
<0.29mm
Acetyl cellulose *)

5,2 5,2 5,2 5,05.2 5.2 5.2 5.0

37
46
46
56
45
37
46
46
56
45

*) Acetylcellulose-Einzclschiuht-Rltcr von 17 mm.*) Acetylcellulose single tube diameter of 17 mm.

Herkömmliche Acetylcellulose-Filter, die gegenwärtig eingeführt sind und von den Verbrauchern akzeptiert werden, zeigten einen Druckverlust von 45 mm H2O, weshalb die Größe des Proteingranulats 0,29—1,65 mm betragen soll.Conventional acetyl cellulose filters currently introduced and accepted by consumers showed a pressure loss of 45 mm H2O, which is why the size of the protein granules should be 0.29-1.65 mm.

(Versuch 3) Schüttgewicht des Granulats(Experiment 3) Bulk weight of the granules

Verschiedene Proteingranulatarten, deren Schüttgewichte im Bereich von 0,3—0,8 g/ml variierten, wurden nach dem Verfahren von Beispiel 2 hergestellt, wobei 20% Äthanol anstelle von Wasser als Granulieragens in einer Menge von 20—200% des Gemisches von Protein und Excipiens verwendet wurde. Auf diese Weise wurden Granulate mit einem Schüttgewicht im Bereich von 0,3—0,8 g/ml erhalten. Die Proteingranulate wurden anschließend mit einer gleichen Menge handelsüblichem Kohiegranulat für Zigarettenfilter von 0,29— 1,65 mm Korngröße gemischt und anschließend 200 Einsätzen in Teströhrchen unterworfen. Das Auftreten einer einzigen homogenen Schicht nach dem Einsatz wurde dabei als Untersuchungskriterium angesehen; diejenigen Bereiche des Schüttgewichts des Proteingranulats, bei denen zwei getrennte Schichten auftraten, wurden verworfen. Es ergab sich, daß Proteingranulate von 03—0,7 g/ml Schüttgewicht mit dem obigen Kriterium in Einklang standen und das Schüttgewicht des Proteingranulats entsprechend innerhalb dieses Bereiches liegen soll. Various types of protein granules, the bulk weights of which varied in the range of 0.3-0.8 g / ml , were prepared according to the method of Example 2, using 20% ethanol instead of water as the granulating agent in an amount of 20-200% of the mixture of protein and excipients was used. In this way , granules with a bulk density in the range from 0.3-0.8 g / ml were obtained. The protein granules were then mixed with an equal amount of commercially available carbon granules for cigarette filters with a grain size of 0.29-1.65 mm and then subjected to 200 inserts in test tubes. The appearance of a single homogeneous layer after use was seen as an examination criterion; those areas of the bulk density of the protein granules in which two separate layers appeared were discarded. It was found that protein granules with a bulk density of 03-0.7 g / ml were in accordance with the above criterion and that the bulk weight of the protein granules should be accordingly within this range.

(3) Eigenschaften der
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
(3) Properties of the
compositions according to the invention

(Versuch 4) Nachweis der Entfernung
von Schadstoffen aus Zigarettenrauch
(Experiment 4) Evidence of removal
of pollutants from cigarette smoke

Entsprechend dem bei Versuch 1 beschriebenen Verfahren wurden Dreifachfilter hergestellt; die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen acht Nummern entsprechen dabei den Zusammensetzungen, die in die Mittelschicht der Dreifachfilter eingebracht wurden. Die Zusammensetzungen wurden nach dem in Beispiel 3 beschriebenen Verfahren hergestellt, wobei die Proteingranulate dieselben waren, die vor dem Mischen mit dem Kohlegranulat nach dem Verfahren der Beispiele 1 und 3 erhalten wurden. Das bei diesem Versuch eingesetzte Kohiegranuiat war mit dem von Versuch 3 identisch.Triple filters were produced according to the procedure described in Experiment 1; the eight numbers given in the table below correspond to the compositions that were introduced into the middle layer of the triple filters. The compositions were prepared according to the method described in Example 3, the protein granules being the same as those obtained by the method of Examples 1 and 3 before mixing with the charcoal granules. The Kohiegranuiat used in this experiment was identical to that of Experiment 3.

Filter-Nr. Zusammensetzung des DreifachfiltersFilter no. Composition of the triple filter

1 keine (Mittelschicht leer)1 none (middle class empty)

2 100 mg Proteingranulat von Beispiel 12 100 mg protein granules from Example 1

3 100 mg Zusammensetzung von Beispiel 23 100 mg of the composition of Example 2

4 100 mg Proteingranulat von Beispiel 14 100 mg protein granules from Example 1

5 100 mg Zusammensetzung von Beispiel 25 100 mg of the composition of Example 2

6 100mg Aktivkohlegranulat (0,29-l,65mm)6 100mg activated carbon granulate (0.29-l, 65mm)

7 50 mg Proteingranulat von Beispiel 17 50 mg protein granules from Example 1

8 50 mg Aktivkohlegranulat (0,29-1,65 mm)8 50 mg granulated activated carbon (0.29-1.65 mm)

Die obigen Dreifachfilter wurden anschließend an Zigaretten angebracht und dem in Versuch 1 beschriebenen mechanisch simulierten Rauchtest unterzogen. Die Bestimmung von Teer, Feuchtigkeit und flüchtigem Phenol erfolgte nach dem in Versuch 1 beschriebenenThe above triple filters were then attached to cigarettes and subjected to the mechanically simulated smoke test described in Experiment 1. The determination of tar, moisture and volatile phenol was carried out according to that described in Experiment 1 Verfahren. Der gesamte Alkaloidgehalt im Teer wurde nach einem Verfahren von Willits (C O. Willits et aL, Analytical Chemistry 22,430 [1950]) bestimmt 1 ml der Gasphase des vierten Zugs wurde der gaschromatographischen Analyse von Isopren, Acetaldehyd und AcetonProcedure. The total alkaloid content in the tar was determined using a method by Willits (C O. Willits et al, Analytical Chemistry 22,430 [1950]) determines 1 ml of the Gas phase of the fourth puff underwent gas chromatographic analysis of isoprene, acetaldehyde, and acetone unterzogen (vgL K. Maeda et aL, Scientific Papiers of the Central Research Institute, Japan Tobacco and Salt Public Corporation No. 115,33 [1973]). Das Abtrennverhältnis wurde nach der bei Versuch 1 beschriebenen Gleichung ermittelt; die Ergebnisse sind in dersubjected (see K. Maeda et aL, Scientific Papiers of the Central Research Institute, Japan Tobacco and Salt Public Corporation No. 115,33 [1973]). The separation ratio was as described in Experiment 1 Equation determined; the results are in the folgenden Tabelle 4 angegeben.given in Table 4 below.

Tabelle 4Table 4 Filter-Nr.Filter no.
11
22 55 33 55 44th 55 55 55 66th 55 77th 2,52.5 88th 2,52.5
00 5050 5050 100100 100100 00 5050 00 Länge der Mittelschicht
(mm)
Length of middle class
(mm)
00 5050 5050 00 00 100100 00 5050
Gewicht des ProteinWeight of protein
granulats (mg)granules (mg)
00 4444 4747 4444 4646 4646 3737 3939
Gewicht des KohleWeight of coal
granulats (mg)granules (mg)
3232
Druckverlust (mm H2O)Pressure loss (mm H 2 O) 4040 4242 3636 3636 3636 3434 3131 Abtrennung (%)Separation (%) 2828 3030th 3434 3232 3030th 3030th 2424 2626th Teertar 2323 6868 6161 6868 6060 5454 5959 5050 AlkaloideAlkaloids 4848 5858 6060 00 00 7979 00 5050 fl. Phenolfl. phenol 00 5151 4949 00 00 7575 00 4848 IsoprenIsoprene 00 7272 7373 88th 66th 8282 33 6060 Acetaldehydacetaldehyde 44th Acetonacetone

Das Abtrennverhältnis für das in der Mittelschicht befindliche Granulat wird durch Abziehen des Werts des Filters Nr. 1 von den Werten der Filter 2—8 erhalten. Das Abtrennverhältnis des Teers durch 50 mg Proteingranulat (Nr. 7) und 50 mg Kohlegranulat (Nr. 8) betrug 6 (dh 34 minus 28) bzw. 3 (dh 31 minus 28) %, während die Werte für 100 mg zusammengesetztes Granulat (Nr. 2 und 3) 12 (dh 40 minus 28) bis 14 (dh 42 minus 28) % betrugen. Diese Werte sind signifikant höher, als einer einfachen Summe der Abtrennverhältnisse durch das Proteingranulat (Nr. 7) und das Aktivkohlegranulat (Nr. 8) entsprechen würde. Das mit den Zusammensetzungen erzielte Abtrennverhältnis war infolgedessen synergistisch auf Werte erhöht, die höher lagen als die durch bloße Addition für jedes enthaltene Granulat allein erhaltenen Werte. Dieser synergistische Effekt beim Abtrennverhältnis der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen wurde in ebenso evidenter Weise auch bei den Alkaloiden, bei Isopren sowie Aceton beobachtet. Das Abtrennverhältnis von Teer und flüchtigem Phenol mit 100 mg zusammengesetztem Granulat war ebenfalls signifikant höher als die mit gleichen Mengen der enthaltenen individuellen Granulate erhaltenen Verhältnisse.The separation ratio for the granules in the middle layer is obtained by subtracting the value of filter # 1 is obtained from the values of filters 2-8. The separation ratio of tar by 50 mg Protein granules (No. 7) and 50 mg of carbon granules (No. 8) were 6 (ie 34 minus 28) and 3 (ie 31 minus 28)%, respectively, while the values for 100 mg of composite granules (No. 2 and 3) 12 (i.e. 40 minus 28) to 14 (i.e. 42 minus 28)%. These values are significantly higher than a simple sum of the separation ratios through the protein granules (No. 7) and the activated charcoal granules (No. 8). That with The separation ratio achieved with the compositions was consequently synergistically increased to values that were higher than the values obtained by simple addition for each granulate contained alone. This synergistic effect in the separation ratio of the compositions according to the invention was shown in just as evidently also observed with the alkaloids, with isoprene and acetone. The separation ratio of tar and volatile phenol with 100 mg composite granules was also significant higher than the ratios obtained with equal amounts of the individual granules contained.

Aus den angeführten Ergebnissen geht klar hervor, daß die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eine Abtrennung von Schadstoffen aus Zigarettenrauch mit einem höheren Abtrennverhältnis ermöglicht, als es sich durch bloße Addition der Abtrennverhältnisse jedes der darin enthaltenen individuellen Granulate allein oder für herkömmliche Tabakfiltermaterialien ergeben würde.From the results cited it is clear that the compositions according to the invention a Separation of pollutants from cigarette smoke with a higher separation ratio than it is possible by mere addition of the separation ratios of each of the individual granules contained therein alone or for conventional tobacco filter materials.

(Versuch 5) Verringerung der Zelltoxizität(Experiment 5) Reduction of cell toxicity

von Tabakrauch durch Filtrieren
durch die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
of tobacco smoke by filtering
by the compositions according to the invention

Die Toxizität des Tabakrauchs gegenüber Säugetierzellkulturen sowie ihre Verringerung durch die Dreifachfilter mit dem zusammengesetzten Granulat wurden geprüft Zellen einer kultivierten Zellinie aus Mäusenieren, C3H2K (H. Yoshikura et al., Experimental Cell Research 48, 226 [1967]) wurden in 2 ml Eagle-MEM-Medium (vgl. H. Eagle, Science, 130, 432 [1959]) mit 1% Kälberserum, das in Petrischalen von 3 cm Durchmesser eingebracht wurde, zu einer Zelldichte von 5 χ 105 pro Schale 7 Tage bei 37° C in einem CO2-Inkubator vermehrt Das Kulturmedium wurde verworfen und die Zellschicht mit isotonischer Salzlösung gespült (vgL R. Dulbecco et al. Journal of Experimental Medicine 99, 1967 [1954]) (im folgenden als PBS- bezeichnet). Die Dreifachfilter, die die Granulate bzw. Zusammensetzungen der Nummern 3,5 und 6 von Versuch 4 enthielten, sowie herkömmliche Acetylcellulose-Einzelschichtfilter wurden an Zigaretten angebracht Diese wurden anschließend an die Rauchmaschine angeschlossen, die zur Vermeidung bakterieller Kontamination mit UV-Licht bestrahlt worden war, und in einer keimfreien Kammer einem simulierten mechanischen Rauchtest unterzogen. Der Tabakrauch von 10 Rauchzyklen wurde in 18 ml MEM-Medium mit 0,05% Dimethylsulfoxid eingeleitet Anschließend wurden 2 ml Serum zugegeben, worauf 2-ml-Portionen des »berauchten« Mediums zu der oben erhaltenen Zellschicht zugesetzt wurden. Die Zellen wurden dem berauchten Medium 4 h bei 37" C ausgesetzt Das Medium wurde anschließend verworfen und die Zellen wiederholt mit PBS - gespült Darauf wurden 2 ml MEM-Serum-Medhim zugesetzt und die Zellen 7 Tage bei 37° C inkubiert Die Zelldichte wurde durch mikroskopische Zellkernzählung im Hämatocytometer bestimmt. Die relative Zelldichte nach der Inkubation im berauchten Medium wurde in % angegeben, bezogen auf die zu Kontrollzwecken dienende Vergleichs-Zelldichte von 100% nach der Inkubation im Medium ohne Rauchexposition. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 5 aufgeführt.The toxicity of tobacco smoke to mammalian cell cultures and its reduction through the triple filter with the composite granulate were tested. MEM medium (cf. H. Eagle, Science, 130, 432 [1959]) with 1% calf serum, which was placed in Petri dishes 3 cm in diameter, to a cell density of 5 × 10 5 per dish for 7 days at 37 ° C The culture medium was discarded and the cell layer was rinsed with isotonic saline solution (see L. R. Dulbecco et al. Journal of Experimental Medicine 99, 1967 [1954]) (hereinafter referred to as PBS). The triple filters, which contained the granules or compositions of numbers 3.5 and 6 from Experiment 4, as well as conventional acetyl cellulose single-layer filters were attached to cigarettes. These were then connected to the smoking machine, which had been irradiated with UV light to avoid bacterial contamination , and subjected to a simulated mechanical smoke test in a sterile chamber. The tobacco smoke from 10 smoking cycles was introduced into 18 ml MEM medium with 0.05% dimethyl sulfoxide. Then 2 ml serum was added, whereupon 2 ml portions of the "smoked" medium were added to the cell layer obtained above. The cells were exposed to the smoked medium at 37 ° C. for 4 hours. The medium was then discarded and the cells were rinsed repeatedly with PBS . 2 ml of MEM serum medhim were then added and the cells were incubated for 7 days at 37 ° C. The cell density was determined The relative cell density after incubation in the smoked medium was given in%, based on the comparison cell density of 100% for control purposes after incubation in the medium without exposure to smoke.

Tabelle 5Table 5 RauchexpositionSmoke exposure Relative
Zelldichte
Relative
Cell density
10
Filter-Nr.
(Vers. 4)*)
10
Filter no.
(Vers. 4) *)
nicht exponiertnot exposed (100)**)(100) **)
22 exponiertexposed 1,01.0 15 Filterlos 15 filterless exponiertexposed 16,816.8 Acetylcellulose-
Einzelschicht
Acetyl cellulose
Single layer
exponiertexposed 89,289.2
33 exponiertexposed 65,265.2 20 520 5 exponiertexposed 70,370.3 66th

*) Die Filter-Nummern sind mit denen des Versuchs 4 identisch.
**) 1,28 XlO6 pro Schale.
*) The filter numbers are identical to those of experiment 4.
**) 1.28 XlO 6 per dish.

Der überlebende Anteil der Zellen nach der Exposition gegenüber durch die erfindungsgemäße Zusammensetzung hindurchgeleitetem Tabakrauch war jo um einen Faktor 4 höher als im Fall der Acetylcellulose-Einzelschicht. Die Wirksamkeit des Filters mit der Zusammensetzung zur Verringerung der Zelltoxizität von Tabakrauch war ferner um einen Faktor 5 bzw. 1,2 höher als bei Acetyicellulose und Kohle. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung verringert infolgedessen die Toxizität von Tabakrauch gegenüber den Organen von Rauchern. Die Wirksamkeit der Zusammensetzung zur Verringerung der Zelltoxizität von Tabakrauch blieb mit der des Aktivkohlegranulats bei diesem biologisehen Versuch vergleichbar. Dies beruht darauf, daß die schädlichen Gasbestandteile im Tabakrauch in dominanter Weise für die Zell-Letalität bei diesem experimentellen System verantwortlich sind, wodurch die Reduzierung der Zelltoxizität durch das Kohlegranulat insofern eine apparente Steigerung erfuhr, als dieses vorzugsweise gasförmige Bestandteile entfernt. Es ist jedoch klar ersichtlich, daß die Signifikanz bei der Entfernung von carcinogenen oder cocarcinogenen Substanzen im Tabakrauchteer für die Zusammensetze zung größer ist als für das Aktivkohlegranulat allein, wie aus den Ergebnissen der in Versuch 1 beschriebenen chemischen Analyse hervorgehtThe surviving fraction of cells after exposure to by the invention The composition of the tobacco smoke passed through was 4 times higher than in the case of the acetylcellulose monolayer. The effectiveness of the filter with the composition to reduce cell toxicity of tobacco smoke was also a factor of 5 and 1.2 higher than that of acetyl cellulose and charcoal. The inventive Composition, as a result, reduces the toxicity of tobacco smoke to the organs of Smokers. The effectiveness of the composition in reducing the cellular toxicity of tobacco smoke remained comparable to that of the activated charcoal granulate in this biological experiment. This is because the harmful gas components in tobacco smoke dominate cell lethality in this experimental system are responsible, thereby reducing the cell toxicity caused by the carbon granules experienced an apparent increase in that this preferably removes gaseous constituents. It is clear, however, that the significance in the removal of carcinogenic or cocarcinogenic Substances in tobacco smoke tar for the composition is greater than for the granulated activated carbon alone, such as is apparent from the results of the chemical analysis described in Experiment 1

(Versuch 6) Mengenverhältnis von Protein- und
Aktivkohlegranulat in der Zusammensetzung
(Experiment 6) Quantity ratio of protein and
Activated carbon granules in the composition

Es wurden Zusammensetzungen nach dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt, bei denen die Menge an Proteingranulat (Proteingehalt 5%) im Bereich von 10—90% lag, wobei in Schritten von 10 oder 20% vorgegangen wurde, wie aus Tabelle 6 hervorgeht Diese Zusammensetzungen wurden wie bei Versuch 5 hinsichtlich der Verringerung der Zelltoxizität des Tabakrauchs getestet Die relative Zelldichte nach der Inkubation im berauchten Medium wurde wiederum in % bezogen auf die zu 100 angenommene Zelldichte von zu Vergleichszwecken dienenden Kontrollversuchen nach der Inkubation im Medium, das keinem Rauch ausgesetzt worden war, angegeben.Compositions were prepared according to the method of Example 1 in which the amount of protein granules (protein content 5%) ranged from 10-90% , with 10 or 20% steps as shown in Table 6. These compositions became as in experiment 5 with regard to reducing the cell toxicity of tobacco smoke. specified.

Die erhaltenen
aufgeführt.
The received
listed.

Tabelle 6Table 6

Ergebnisse sind in der Tabelle 6Results are in Table 6

% Proteingranulat
in der Zusammensetzung
% Protein granules
in the composition

RauchexpositionSmoke exposure

Relative
Zelldichte
Relative
Cell density

exponiert
exponiert
exponiert
exponiert
exponiert
exponiert
exponiert
exponiert
nicht exponiert
exposed
exposed
exposed
exposed
exposed
exposed
exposed
exposed
not exposed

69
76
76
91
90
91
79
72
(100)*)
69
76
76
91
90
91
79
72
(100) *)

1.28 XlO6 pro Schale.1.28 XlO 6 per cup.

Aus den Ergebnissen der Tabelle 6 geht in überzeugender Weise hervor, daß die Zelltoxizität von Tabakrauch verringert wurde, wenn der Rauch durch Zusammensetzungen gefiltert wurde, in denen das Proteingranulat in einem Mengenanteil von 40—80% vorlag.The results in Table 6 convincingly show that the cell toxicity of Tobacco smoke was reduced when the smoke was filtered through compositions in which the Protein granules were present in a proportion of 40-80%.

(Versuch 7) Verbesserung des Rauchgeschmacks
durch die Zusammensetzung
(Experiment 7) Improvement of the smoke taste
by the composition

Die mit den Nummern 3, 5 bzw. 6 von Versuch 4 bezeichneten Dreifachfilter wurden jeweils an Zigaretten angebracht und hinsichtlich des Rauchgeschmacks einer organoleptischen Prüfung durch 18 Testpersonen unterzogen. Eine zweimalige Durchführung des Tests war vorgeschrieben; der Geschmackseindruck mußte mit Hilfe einer von 1 (bevorzugt), 2 (mittel) und 3 (nicht bevorzugt) reichenden Bewertungsskala bewertet werden. Die Bewertungsergebnisse der drei Filter sind in der nachstehenden Tabelle 7 angeführtThe triple filters designated with the numbers 3, 5 and 6 of Experiment 4 were each used on cigarettes appropriate and with regard to the smoke taste of an organoleptic examination by 18 test persons subjected. Performing the test twice was required; the taste impression had to be assessed using a rating scale ranging from 1 (preferred), 2 (medium) and 3 (not preferred). The evaluation results of the three filters are shown in Table 7 below

Tabelle 7Table 7

Filter-Nr.Filter no. in Vers. 4in verse 4 Nr. 3No. 3 Anzahl der TestsNumber of tests Nr. 6 No. 6 Nr. 5No. 5 (C)(C) (A)(A) (B)(B) 22 (O)(O) 11 33 11 55 22 33 22 1616 JJ ii 11 99 33 22 66th

Bewertung
82
valuation
82

8484

(36)(36)

Die Bewertung wurde durch Bildung der Summe der jeweiligen Werte A χ D, B χ D und C χ D in den senkrechten Spalten berechnet Die Bewertungen für die Kohle- sowie Proteingranulate waren nahezu vergleichbar, während das zusammengesetzte Granulat den Rauchgeschmack in bemerkenswerter Weise verbesserteThe rating was calculated by taking the sum of the respective values A χ D, B D and C χ D in the vertical columns. The ratings for the carbon and protein granules were almost comparable, while the composite granules remarkably improved the smoke taste

Aus den obigen Ergebnissen folgt die hervorragende Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zur Entfernung von Schadstoffen aus Tabakrauch. The above results show the excellent effectiveness of the compositions according to the invention for the removal of pollutants from tobacco smoke.

In den Versuchen 1—7 wurden Lactose und Getreidestärke als Excipientien verwendet. Das Abtrennverhältnis von flüchtigem Phenol in Tabakrauch wurde mit anderen Excipientien bestimmt, neben dem die erhaltenen Ergebnisse in der Tabelle 8 angeführtIn Trials 1-7, lactose and corn starch were used as excipients. The separation ratio of volatile phenol in tobacco smoke was determined with other excipients besides that the results obtained are shown in Table 8

κι sind. Die Herstellung der Excipiensgranulate und der Proteingranulate mit 20% Protein sowie die Bestimmung erfolgten wie bei Versuch 1.κι are. The production of the excipient granules and the Protein granules with 20% protein and the determination were carried out as in experiment 1.

Tabelle 8
1' Abtrennverhältnis von flüchtigem Phenol (%)
Table 8
1 'separation ratio of volatile phenol (%)

ExcipiensExcipiens

Excipiensgranulat Proteingranulat Excipiensgranulat protein granules

Acetylcellulose 53
Glucose 33
Acetyl cellulose 53
Glucose 33

75
68
75
68

Aus den Ergebnissen geht hervor, daß Proteingranulate, bei denen gepulverte Acetylcellulose und Glucose als Excipiensbestandteile verwendet wurden, ganz ähnliche Eigenschaften wie die Granulate von Versuch 1 aufweisen.The results show that protein granules in which powdered acetyl cellulose and glucose were used as excipient constituents, very similar properties to the granules of experiment 1 exhibit.

Beispiel 1example 1

10 kg handelsübliche Lactose (Lactosegehalt 94%, Asche 0,5%, Feuchtigkeit 5%) und 3 kg Molkeneiweiß aus Kuhmilch (Proteingehalt 51%, Lactose 41%, Asche 2%, Fett 3%, Feuchtigkeit 3%) wurden zunächst in einem Schraubenmischer gemischt, wobei während des Mischens 2 kg Leitungswasser zugegeben wurden. Das Gemisch wurde aus Düsen von 1,5 mm Durchmesser mit einem Extrudier-Pelleter extruidert und anschließend durch eine Drehmühle mit Öffnungen von 2 mm Durchmesser geschickt Das so erhaltene Granulat wurde anschließend 48 h bei 60°C getrocknet und danach gesiebt, worauf etwa 10 kg Proteingranulat von 0,29 bis 1,4 mm Korngröße und 0,57 g/ml Schüttgewicht erhalten wurden.10 kg commercial lactose (lactose content 94%, ash 0.5%, moisture 5%) and 3 kg whey protein from cow's milk (protein content 51%, lactose 41%, ash 2%, fat 3%, moisture 3%) were initially in mixed in a screw mixer, adding 2 kg of tap water while mixing. That Mixture was extruded from nozzles 1.5 mm in diameter with an extrusion pelleter and then The granules thus obtained were passed through a rotary mill with openings of 2 mm in diameter was then dried for 48 h at 60 ° C and then sieved, whereupon about 10 kg of protein granules of A grain size of 0.29 to 1.4 mm and a bulk density of 0.57 g / ml were obtained.

Beispiel 2Example 2

100 kg Getreidestärke wurden mit 20 kg Molkeneiweiß aus Kuhmilch (Proteingehalt 53%, Lactose 31%, Asche 3%, Fett 2%, Feuchtigkeit 2%) versetzt, worauf das Gemisch mit einem Wirbelschicht-Granulator unter Einführung von 15 kg Wasser bei einem Luftdurchsatz von l,2mVmin granuliert wurde. Die Körner wurden 24 h bei 600C getrocknet und anschließend gesiebt, worauf etwa 70 kg Proteingranulat einer Korngröße von 0,29 bis 1,65 mm, einem Feuchtigkeitsgehalt von 7% und einem Schüttgewicht von 0,58 g/ml gewonnen wurden.100 kg of corn starch were mixed with 20 kg of whey protein from cow's milk (protein content 53%, lactose 31%, ash 3%, fat 2%, moisture 2%), whereupon the mixture was mixed with a fluidized bed granulator while introducing 15 kg of water at an air flow of 1.2mVmin was granulated. The grains were dried at 60 ° C. for 24 hours and then sieved, whereupon about 70 kg of protein granules with a grain size of 0.29 to 1.65 mm, a moisture content of 7% and a bulk density of 0.58 g / ml were obtained.

60 kg des Proteingranulats wurden mit einer gleichen Menge granulierter Aktivkohle einer Korngröße von 0,29 bis 1,65 mm und 0,5 g/ml Schüttgewicht mit einem V-Mischer gemischt worauf etwa 120 kg Zusammensetzung mit einer Korngröße von 0,29 bis 1,65 mm und einem Schüttgewicht von 0,54 g/ml erhalten wurden.60 kg of the protein granules were with an equal amount of granulated activated carbon with a grain size of 0.29 to 1.65 mm and 0.5 g / ml bulk density with a V-mixer mixed whereupon about 120 kg of composition with a grain size of 0.29 to 1.65 mm and a bulk density of 0.54 g / ml were obtained.

Ein Polyäthylenzylinder von 102 nun Länge und 24 mm Umfang wurde mit 2 g der Zusammensetzung gefüllt, worauf 17-mm-Abschnitte in Tabakpfeifen eingebracht wurden.A polyethylene cylinder 102 now in length and 24 mm in circumference was filled with 2 g of the composition filled, whereupon 17 mm sections in tobacco pipes were introduced.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Körnige Zusammensetzung zur Entfernung von Schadstoffen aus Tabakrauch mit einem Protein und einem Excipiens und einer Korngröße von > 0,246 mm,
gekennzeichnet durch
Granular composition for the removal of pollutants from tobacco smoke with a protein and an excipient and a grain size of> 0.246 mm,
marked by
DE19752543087 1975-09-26 1975-09-26 Granular composition for tobacco filters Expired DE2543087C3 (en)

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DE2543087B2 DE2543087B2 (en) 1980-10-09
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