EP4262445A1 - Method for adjusting the nicotine content in an e-cigarette aerosol - Google Patents

Method for adjusting the nicotine content in an e-cigarette aerosol

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Publication number
EP4262445A1
EP4262445A1 EP21830617.3A EP21830617A EP4262445A1 EP 4262445 A1 EP4262445 A1 EP 4262445A1 EP 21830617 A EP21830617 A EP 21830617A EP 4262445 A1 EP4262445 A1 EP 4262445A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nicotine
liquid
aerosol
precursor substance
inhaler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21830617.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Alp OHRI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Koerber Technologies GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Koerber Technologies GmbH filed Critical Koerber Technologies GmbH
Publication of EP4262445A1 publication Critical patent/EP4262445A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • A24B15/16—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of tobacco substitutes
    • A24B15/167—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of tobacco substitutes in liquid or vaporisable form, e.g. liquid compositions for electronic cigarettes
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    • A24B15/281—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances the action of the chemical substances being delayed
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    • A24B15/284—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances the action of the chemical substances being delayed by encapsulation of the chemical substances the additive being bound to a host by chemical, electrical or like forces, e.g. use of precursors, inclusion complexes
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    • A24B15/36—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances by organic substances containing a heterocyclic ring
    • A24B15/38—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances by organic substances containing a heterocyclic ring having only nitrogen as hetero atom
    • A24B15/385—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances by organic substances containing a heterocyclic ring having only nitrogen as hetero atom in a five-membered ring
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    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/30—Devices using two or more structurally separated inhalable precursors, e.g. using two liquid precursors in two cartridges
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    • A24F40/10—Devices using liquid inhalable precursors
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    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts

Definitions

  • the present invention relates to a method for adjusting the nicotine content of an aerosol in an inhaler, comprising the following steps:
  • a feeding step in which at least one liquid with a first nicotine content is fed from a vaporizer tank to an electric vaporizer
  • a delivery step in which a final aerosol, which consists of the combination of all aerosols formed in the inhaler from the at least one liquid, is delivered from the inhaler to a user.
  • Inhalers in particular in the form of electronic cigarettes (hereinafter referred to as e-cigarettes) are used in the medical field and in particular in the luxury goods industry. E-cigarettes are very popular and are increasingly replacing the consumption of conventional tobacco products. Unlike conventional tobacco products, where the smoke of burning plant parts, especially tobacco, is inhaled by the consumer, no plant parts are burned in e-cigarettes. Instead, a liquid, usually referred to as liquid, is vaporized in a vaporizer unit and mixed with air in a flow channel, creating an aerosol, mist, or aerosol-vapor mixture that the consumer inhales.
  • liquid usually referred to as liquid
  • the liquid is stored on or in the vaporizer cartridge. Different mixtures with different components of the same or different vapor densities are used as liquids.
  • a typical mixture for use in an e-cigarette has e.g. components of glycerin and propylene glycol, enriched with nicotine, optionally with almost any flavoring.
  • the nicotine content for the cigarette has a maximum value, for the nicotine content of an e-cigarette there are maximum values for nicotine in the liquid that must not be exceeded.
  • the nicotine content of e-cigarette liquids is limited to a concentration of 20 mg/ml. This limitation is only valid for liquids according to 2014/40/EU.
  • the nicotine concentration of the aerosols produced during vaporization is not limited.
  • e-cigarette cartridges are sold that are filled with liquids containing 5% nicotine.
  • the popularity and the pleasant and, above all, tobacco cigarette-like experience felt by e-cigarette smokers are not only due to the nicotine salts in the liquids sold in the USA, but also to the high concentration, because this allows a rapid blood nicotine concentration increase comparable to tobacco cigarettes. It is desirable to achieve a similar blood nicotine concentration with e-cigarette liquids that comply with the regulations in the EU.
  • the object of the present invention is therefore to provide a method that enables an increased blood nicotine concentration compared to that which can be achieved with conventional liquids and at the same time satisfies the provisions of 2014/40/EU.
  • At least one of the at least one liquid has a precursor substance that can be converted into nicotine by a chemical reaction
  • the method also includes a nicotine production step in which the precursor Substance is converted into nicotine by chemical reaction, so that the final aerosol has a second nicotine content that is higher than the first nicotine content.
  • the nicotine content in the aerosol produced by adding at least one substance to the liquid which only converts to nicotine during the formation of the aerosol.
  • the nicotine content of the liquid can be kept within the statutory limits, while at the same time the aerosol inhaled by the consumer has the higher nicotine content desired by the consumer.
  • the precursor substance is converted during the process and continues to reach the consumer in the aerosol as nicotine.
  • aerosol refers to the vapor phase that is produced by evaporation of the liquid, and is also intended to mean mist, vapor or Mixtures of aerosol, mist and/or vapour, ie the gaseous phase may contain solid and/or liquid particles.
  • Any chemical reaction is conceivable as a chemical reaction by which the precursor substance is converted into nicotine, substitutions, additions, eliminations, rearrangements, radical reactions or acid-base reactions.
  • the chemical reaction is particularly preferably an oxidation or, in particular, a reduction.
  • a chemical reduction is the reverse reaction of an oxidation, in which a reducing agent donates electrons to (thereby "reducing") an already oxidized substance.
  • the conversion of the precursor substance into nicotine occurs using a catalyst.
  • a catalyst enables reactions that would not be possible or only uneconomically possible without the catalyst, since z. B. too much energy would have to be supplied to initiate and / or carry out the reaction.
  • the catalyst lowers the required activation energy to a certain extent. The reaction is therefore more economical or even possible at all, because without the reduction other competing reactions would take place which would not allow the actually desired reaction or only with a very low yield.
  • the precursor substance is converted into nicotine using an enzyme.
  • Enzymes are proteins that typically selectively catalyze a specific reaction. Also enzymes can allow the conversion reaction of the precursor substance to nicotine to proceed under mild conditions
  • Nicotine has the following structural formula: Various compounds are conceivable as a precursor substance.
  • nicotine glucuronide or nornicotine can be used as a precursor substance.
  • the former can be converted into nicotine by means of ß-glucurodnidase, in particular immobilized on a filter or a column, and the latter by reaction with methyltransferase. This is where enzymes come into play.
  • the precursor substance is very particularly preferably cotinine or nicotine N'-oxide. Both compounds can be converted into nicotine in a reduction reaction.
  • Cotinine occurs as an alkaloid in tobacco plants.
  • the structural formulas of cotinine and nicotine N'-oxide are shown below:
  • the reduction of cotinine or nicotine N'-oxide is preferably carried out by catalytic hydrogenation, using lithium alanate (UAIH4) in polar protic solvents or using other zinc hydride complexes. In this way, the reduction can be accomplished under mild conditions.
  • UAIH4 lithium alanate
  • the precursor substance is preferably present in an amount such that a nicotine content of at least 30 mg/ml, preferably in particular at least 40 mg/ml and particularly preferably at least 50 mg/ml, is achieved in the aerosol.
  • liquids that do not contain any nicotine but only precursor substances so that all the nicotine is only present in the aerosol.
  • the reactant can be present as a liquid in the liquid.
  • the reactant can be a solid. It can either be present as a solid or it can be converted into a solid by means of freeze drying.
  • the reactant is provided in a contact element, and in the nicotine generation step the precursor substance is brought into contact with the reactant in the contact element.
  • Filters in particular can be used as such a contact element, as can lattice structures. These are inserted into the air duct of an e-cigarette and, thanks to their large surface area, ensure intensive contact between the aerosol and, in particular, the precursor substance contained in it, with the reactant contained in the filter.
  • a preferred embodiment consists in the application of nanoparticles or microparticles in order to achieve the largest possible surface area.
  • a preferred embodiment is the use of a spray system to load the aerosol with the respective liquid reactant.
  • An alternative preferred embodiment uses a filter and a semi-permeable membrane that allows the reactant to escape into the aerosol channel while preventing the aerosol from entering the filter.
  • a pad soaked with the liquid reactant can be attached in the air duct.
  • the aerosol channel can be completely or partially covered with the pad, with any geometries being able to be used for the pad.
  • a sieve or grid may be employed to wick/receive the liquid reactant. The screen or grid is penetrated by the aerosol. In this way, the precursor substance to be converted is converted, the increased surface area enabling particularly intensive contact of the reactant with the aerosol.
  • the attachments described above in the form of pads, grids or filters are so-called "disposables", ie consumables that would have to be disposed of and replaced after a number of puffs, because e.g. B. in the case of reducing agents, the redox potential is no longer given after a certain time of moves.
  • the number of puffs is preferably recorded digitally and integrated into an app for controlling the e-cigarette. In this way, the consumer is reminded or made aware of how many puffs are still available and when the filter needs to be changed.
  • the nicotine generation step can occur before the vaporization step, after the vaporization step, or simultaneously with the vaporization step.
  • the nicotine precursor can therefore first be converted to nicotine and then be transferred to the aerosol phase together with the remaining liquid. Alternatively, the reaction occurs during formation of the aerosol.
  • the conversion of the precursor substance into nicotine particularly preferably takes place in the aerosol phase.
  • the method is carried out in an inhaler with an evaporator tank with at least two evaporator tank chambers, it being possible for each evaporator tank chamber to be assigned its own evaporator. In this way it is possible to transfer different liquids with different ingredients separately into the aerosol phase.
  • a first liquid can contain nicotine and the precursor substance can be contained either in the first liquid or in a second liquid.
  • the precursor substance is particularly preferably contained in a second liquid.
  • At least two liquids are used, with a first liquid containing nicotine and a further liquid containing a reactant which causes the precursor substance to be converted into nicotine.
  • the first liquid can contain nicotine and the precursor substance, with the precursor substance only reacting with the reactant when the two liquids come together.
  • the liquid containing nicotine and the precursor substance and the liquid containing the reactant are transferred separately into the aerosol phase.
  • the reaction of the precursor substance with the reactant to form nicotine then takes place in the aerosol phase when the two aerosols, ie the aerosols from the first and further liquid, are combined with one another.
  • the precursor substance can react with the reactant to form nicotine.
  • the result is the final aerosol that has the second nicotine level that is higher than the first nicotine level.
  • the second liquid therefore particularly preferably contains both the precursor substance and the reactant.
  • the reactant can also be provided in the form of a filter in the air duct for the second aerosol and convert the precursor substance as it passes through the filter in the aerosol.
  • the liquid containing nicotine and the liquid containing the precursor substance and optionally the reactant are transferred separately into the aerosol phase.
  • the reaction of the precursor substance with the reactant to form nicotine therefore takes place separately. Only after the precursor substance has been converted into nicotine is the aerosol containing the newly generated nicotine combined with the aerosol of the liquid, which already contained nicotine at the beginning.
  • a three tank system is used.
  • the various substances can be stored separately from one another.
  • a first tank would contain a conventional liquid with the basic nicotine content. This nicotine level would preferably correspond to the maximum allowable nicotine level.
  • Another tank contains a liquid containing the precursor substance.
  • a liquid is contained in a third tank, which contains the reactant and, if desired and/or necessary, a carrier substance.
  • the usual carrier substances such as water, propylene glycol (PG) and/or glycerine, in particular vegetable glycerine ("vegan glycerol" - VG) are particularly suitable as carrier substances.
  • the various liquids are formed into aerosols.
  • the precursor substance is first reacted separately with the reactant to form nicotine. This prevents other components of the liquid from reacting with the reactant in an uncontrolled manner. For example, cotinine can first be reduced separately to nicotine, and it is avoided that other components of the liquid such as e.g. B. Flavors are also reduced in an undesirable side reaction.
  • a multi-chamber system preferably also has a number of separate evaporators.
  • the aerosols are then mixed together, creating the final aerosol with an increased nicotine content, which is then inhaled by the consumer.
  • the precursor substance is converted into nicotine before and/or between two e-cigarette sessions.
  • the necessary amount of precursor substance is converted, stored and/or kept in the aerosol phase by means of heat supply until the consumer starts the next session. In this way, reactions that require more time and energy to take place and deliver enough nicotine molecules can also be used. If the next session is not undertaken in a longer period of time, the heating is stopped so that no unintended reactions take place as time elapses.
  • FIG. 1 shows a schematic representation to illustrate the steps of a first variant of the method according to the invention
  • 3a and 3b show a schematic representation of the arrangement of a pad with reactant for carrying out the present invention
  • Figures 4a and 4b are schematic representations of the arrangement of a grid for containing reactant for the practice of the present invention.
  • the first evaporator 1 shows a first evaporator 1 connected to a first tank 2a and a second tank 2b.
  • the first tank 2a contains a conventional liquid for an e-cigarette with a first nicotine content that corresponds to the permissible nicotine content of 20 mg/ml and with a cotinine content.
  • the second tank 2b there is a second liquid which contains a reducing agent in addition to a carrier.
  • the two liquids are vaporized with aerosol formation.
  • the result is the final aerosol 4, which has a second nicotine content that is higher than the first nicotine content.
  • the second tank 2 shows an embodiment with three different tanks 2a, 2b, 2c, each of which is assigned an evaporator 1a, 1b, 1c.
  • the first tank 2a contains a conventional liquid with the base nicotine content, which corresponds to the maximum permissible nicotine content of a liquid.
  • a second tank 2b contains a second liquid containing cotinine.
  • the third tank 2c contains a third liquid, which contains the reducing agent and PG as a carrier substance.
  • a first step the various liquids are formed into aerosols.
  • the second aerosol 3b and the third aerosol 3c are mixed, and the cotinine contained in the second aerosol 3b is reduced to nicotine with the reducing agent contained in the third aerosol 3c.
  • the second and third aerosols 3b, 3c are still separated from the first aerosol 3a. In this way it is avoided that other components of the liquid such as e.g. B. Flavors that are contained together with the nicotine in the first aerosol 3a react with the reactant and are also reduced in an undesirable side reaction.
  • the aerosols are then mixed together, and the final aerosol 4 with an increased nicotine content is created, which is finally inhaled by the consumer.
  • FIG. 3a shows an embodiment of an air channel 5 of an inhaler for carrying out the method according to the invention in a side view
  • FIG. 3b shows the same air channel 5 in a plan view
  • a filter 6 containing the nanoparticulate reducing agent is arranged in the air duct 5 .
  • the aerosol 3b containing cotinine passes through the filter 6 and thereby comes into contact with the reducing agent, so that the cotinine contained in the aerosol 3b is reduced to nicotine.
  • FIG. 4a shows a further embodiment of an air channel 5 of an inhaler for carrying out the method according to the invention in a side view
  • FIG. 4b shows the same air channel 5 in a plan view.
  • a screen or grid 7 is arranged, in which the liquid reducing agent is received.
  • This sieve 7 is penetrated by the aerosol 3b, as a result of which the cotinine contained to be reduced can be comprehensively reduced due to the enlarged surface and further reaches the consumer as nicotine in the aerosol 3b.

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Abstract

A method for adjusting the nicotine content of an aerosol in an inhaler, comprising the following steps: - a feed step, in which at least one liquid having a first nicotine content is fed from a vaporiser reservoir to an electric vaporiser, - a vaporisation step, in which the at least one liquid is vaporised, producing an aerosol, - a discharging step, in which a final aerosol, consisting of the amalgamation of all aerosols formed in the inhaler from the at least one liquid, is discharged from the inhaler to a user, wherein at least one of the at least one liquid has a precursor substance, which can be converted into nicotine by chemical reaction, and the method further comprising a nicotine production step, in which the precursor substance is converted into nicotine by chemical reaction such that the final aerosol has a second nicotine content which is higher than the first nicotine content, makes it possible for an increased blood nicotine concentration to be achievable compared to that using conventional liquids, and in so doing complies with the provisions of 2014/40/EU at the same time.

Description

Verfahren zur Einstellung des Nikotingehalts in einem E-Zigaretten-Aerosol Method of adjusting the nicotine level in an e-cigarette aerosol
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung des Nikotingehalts eines Aerosols in einem Inhalator, umfassend die folgenden Schritte: The present invention relates to a method for adjusting the nicotine content of an aerosol in an inhaler, comprising the following steps:
- einen Zuführschritt, in dem mindestens ein Liquid mit einem ersten Nikotingehalt aus einem Verdampfertank einem elektrischen Verdampfer zugeführt wird, - a feeding step, in which at least one liquid with a first nicotine content is fed from a vaporizer tank to an electric vaporizer,
- einen Verdampfungsschritt, in dem das mindestens eine Liquid unter Erzeugung eines Aerosols verdampft wird, - an evaporation step in which the at least one liquid is evaporated to produce an aerosol,
- einen Abgabeschritt, in dem ein finales Aerosol, das aus der Vereinigung aller in dem Inhalator aus dem mindestens einen Liquid gebildeten Aerosole besteht, aus dem Inhalator an einen Benutzer abgegeben wird. - a delivery step, in which a final aerosol, which consists of the combination of all aerosols formed in the inhaler from the at least one liquid, is delivered from the inhaler to a user.
Inhalatoren, insbesondere in Form von elektronischen Zigaretten (im Folgenden als E- Zigaretten bezeichnet) kommen im medizinischen Bereich und insbesondere in der Genussmittelindustrie zum Einsatz. E-Zigaretten erfreuen sich großer Beliebtheit und ersetzen zunehmend den Konsum herkömmlicher Tabakprodukte. Anders als bei herkömmlichen Tabakprodukten, bei denen vom Konsumenten der Rauch verbrennender Pflanzenteile, insbesondere von Tabak, eingeatmet wird, findet in der E-Zigarette keine Verbrennung von Pflanzenteilen statt. Stattdessen wird in einer Verdampfereinheit eine Flüssigkeit, in der Regel als Liquid bezeichnet, verdampft und in einem Strömungskanal mit Luft vermischt, wodurch ein Aerosol, ein Nebel oder ein Aerosol-Dampf-Gemisch erzeugt wird, das der Konsument inhaliert. Inhalers, in particular in the form of electronic cigarettes (hereinafter referred to as e-cigarettes) are used in the medical field and in particular in the luxury goods industry. E-cigarettes are very popular and are increasingly replacing the consumption of conventional tobacco products. Unlike conventional tobacco products, where the smoke of burning plant parts, especially tobacco, is inhaled by the consumer, no plant parts are burned in e-cigarettes. Instead, a liquid, usually referred to as liquid, is vaporized in a vaporizer unit and mixed with air in a flow channel, creating an aerosol, mist, or aerosol-vapor mixture that the consumer inhales.
Das Liquid ist an der oder in der Verdampferkartusche bevorratet. Als Flüssigkeit kommen unterschiedliche Mischungen mit verschiedenen Bestandteilen gleicher oder unterschiedlicher Dampfdichten zum Einsatz. Eine typische Mischung für den Einsatz in einer E-Zigarette weist z.B. Bestandteile von Glycerin und Propylenglycol auf, angereichert um Nikotin, optional zusätzlich mit nahezu beliebigen Geschmacksstoffen. The liquid is stored on or in the vaporizer cartridge. Different mixtures with different components of the same or different vapor densities are used as liquids. A typical mixture for use in an e-cigarette has e.g. components of glycerin and propylene glycol, enriched with nicotine, optionally with almost any flavoring.
Wie bei herkömmlichen Zigaretten der Nikotingehalt für die Zigarette einen Höchstwert aufweist, gibt es für den Gehalt an Nikotin einer E-Zigarette Höchstwerte an Nikotin im Liquid, die nicht überschritten werden dürfen. So wird in der EU der Nikotingehalt von E-Zigarettenliquids auf eine Konzentration von 20 mg/ml begrenzt. Diese Begrenzung ist laut 2014/40/EU nur gültig für Flüssigkeiten. Die Nikotin-Konzentration der bei der Verdampfung entstehenden Aerosole ist nicht beschränkt. As with conventional cigarettes, the nicotine content for the cigarette has a maximum value, for the nicotine content of an e-cigarette there are maximum values for nicotine in the liquid that must not be exceeded. In the EU, for example, the nicotine content of e-cigarette liquids is limited to a concentration of 20 mg/ml. This limitation is only valid for liquids according to 2014/40/EU. The nicotine concentration of the aerosols produced during vaporization is not limited.
Die maximal zulässige Nikotin-Konzentration in E-Zigarettenliquids in der EU ist vergleichsweise gering. In den USA hingegen werden E-Zigarettenkartuschen vertrieben, die mit Liquids mit 5% Nikotingehalt befüllt sind. Die Popularität und das von den E- Zigarettenrauchern angenehm empfundene und vor allem tabakzigarettenähnliche Erlebnis sind nicht nur den Nikotinsalzen in den in den USA vertriebenen Liquids zu verdanken, sondern auch der hohen Konzentration, weil dadurch eine rasche, mit Tabakzigaretten vergleichbare Blutnikotinkonzentrationserhöhung erzielt werden kann. Eine ähnliche Blutnikotinkonzentration auch durch E-Zigaretten-Liquids, die den Vorschriften in der EU genügen, zu erreichen, ist wünschenswert. The maximum permissible nicotine concentration in e-cigarette liquids in the EU is comparatively low. In the USA, on the other hand, e-cigarette cartridges are sold that are filled with liquids containing 5% nicotine. The popularity and the pleasant and, above all, tobacco cigarette-like experience felt by e-cigarette smokers are not only due to the nicotine salts in the liquids sold in the USA, but also to the high concentration, because this allows a rapid blood nicotine concentration increase comparable to tobacco cigarettes. It is desirable to achieve a similar blood nicotine concentration with e-cigarette liquids that comply with the regulations in the EU.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das eine gegenüber der mit herkömmlichen Liquids erreichbare erhöhte Blutnikotinkonzentration ermöglicht und dabei zugleich den Vorschriften der 2014/40/EU genügt. The object of the present invention is therefore to provide a method that enables an increased blood nicotine concentration compared to that which can be achieved with conventional liquids and at the same time satisfies the provisions of 2014/40/EU.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass mindestens eines des mindestens einen Liquids eine Präkursor-Substanz aufweist, die durch chemische Reaktion in Nikotin verwandelt werden kann, und das Verfahren des Weiteren einen Nikotinerzeugungsschritt umfasst, in dem die Präkursor- Substanz durch chemische Reaktion in Nikotin umgewandelt wird, so dass das finale Aerosol einen zweiten Nikotingehalt aufweist, der höher ist als der erste Nikotingehalt. This object is achieved in a method of the type mentioned at the outset in that at least one of the at least one liquid has a precursor substance that can be converted into nicotine by a chemical reaction, and the method also includes a nicotine production step in which the precursor Substance is converted into nicotine by chemical reaction, so that the final aerosol has a second nicotine content that is higher than the first nicotine content.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, dass die Möglichkeit besteht, den Nikotingehalt im erzeugten Aerosol zu erhöhen, indem dem Liquid mindestens eine Substanz zugesetzt wird, die sich erst im Zuge der Bildung des Aerosols in Nikotin verwandelt. Damit kann der Nikotingehalt des Liquids im Rahmen der gesetzlich vorgeschriebenen Werte gehalten werden, während gleichzeitig das vom Konsumenten inhalierte Aerosol einen vom Konsumenten gewünschten höhere Nikotingehalt aufweist. Die Präkursor-Substanz wird während des Verfahrens umgesetzt und erreicht weiter im Aerosol den Konsumenten als Nikotin. Within the scope of the present invention it was found that it is possible to increase the nicotine content in the aerosol produced by adding at least one substance to the liquid which only converts to nicotine during the formation of the aerosol. In this way, the nicotine content of the liquid can be kept within the statutory limits, while at the same time the aerosol inhaled by the consumer has the higher nicotine content desired by the consumer. The precursor substance is converted during the process and continues to reach the consumer in the aerosol as nicotine.
Der Begriff Aerosol bezeichnet in der vorliegenden Erfindung dabei die Dampfphase, die durch Verdampfung des Liquids entsteht, und soll auch Nebel, Dampf oder Gemische aus Aerosol, Nebel und/oder Dampf umfassen, d.h. die gasförmige Phase kann feste und/oder flüssige Partikel enthalten. In the present invention, the term aerosol refers to the vapor phase that is produced by evaporation of the liquid, and is also intended to mean mist, vapor or Mixtures of aerosol, mist and/or vapour, ie the gaseous phase may contain solid and/or liquid particles.
Als chemische Reaktion, durch die die Präkursor-Substanz in Nikotin umgewandelt wird, sind beliebige chemische Reaktionen denkbar, Substitutionen, Additionen, Eliminierungen, Umlagerungen, Radikalreaktionen oder Säure-Base-Reaktionen. Besonders bevorzugt ist die chemische Reaktion eine Oxidation oder insbesondere eine Reduktion. Any chemical reaction is conceivable as a chemical reaction by which the precursor substance is converted into nicotine, substitutions, additions, eliminations, rearrangements, radical reactions or acid-base reactions. The chemical reaction is particularly preferably an oxidation or, in particular, a reduction.
Eine chemische Reduktion ist die Umkehrreaktion einer Oxidation, in der ein Reduktionsmittel an eine bereits oxidierte Substanz Elektronen abgibt (und sie somit „reduziert“). A chemical reduction is the reverse reaction of an oxidation, in which a reducing agent donates electrons to (thereby "reducing") an already oxidized substance.
Vorzugsweise erfolgt die Umwandlung der Präkursor-Substanz in Nikotin unter Verwendung eines Katalysators. Die Verwendung eines Katalysators ermöglicht Umsetzungen, die ohne den Katalysator nicht oder nur unwirtschaftlich möglich wären, da z. B. zu viel Energie zugeführt werden müsste, um die Reaktion zu initiieren und/oder durchzuführen. Der Katalysator senkt durch eine Zwischenreaktion mit der Präkursor-Substanz die erforderliche Aktivierungsenergie auf ein Maß. Somit wird die Reaktion wirtschaftlicher oder überhaupt erst möglich, weil ohne die Senkung konkurrierende andere Reaktionen ablaufen würden, die die eigentlich gewünschte Reaktion nicht oder nur mit sehr geringer Ausbeute zulassen würden. Preferably, the conversion of the precursor substance into nicotine occurs using a catalyst. The use of a catalyst enables reactions that would not be possible or only uneconomically possible without the catalyst, since z. B. too much energy would have to be supplied to initiate and / or carry out the reaction. Through an intermediate reaction with the precursor substance, the catalyst lowers the required activation energy to a certain extent. The reaction is therefore more economical or even possible at all, because without the reduction other competing reactions would take place which would not allow the actually desired reaction or only with a very low yield.
Weiterhin ist es besonders bevorzugt, wenn die Umwandlung der Präkursor-Substanz in Nikotin unter Verwendung eines Enzyms erfolgt. Enzyme sind Proteine, die üblicherweise selektiv eine spezielle Reaktion selektiv katalysieren. Auch Enzyme können es ermöglichen, die Umwandlungsreaktion der Präkursor-Substanz zu Nikotin unter milden Bedingungen ablaufen zu lassen Furthermore, it is particularly preferred if the precursor substance is converted into nicotine using an enzyme. Enzymes are proteins that typically selectively catalyze a specific reaction. Also enzymes can allow the conversion reaction of the precursor substance to nicotine to proceed under mild conditions
Nikotin weist die folgende Strukturformel auf: Als Präkursor-Substanz sind verschiedene Verbindungen denkbar. So kann in einer vorteilhaften Ausführungsform Nicotin-Glucuronid oder Nornicotin als Präkursor-Substanz zum Einsatz kommen. Ersteres lässt sich mittels ß-Glucurodnidase, insbesondere immobilisiert auf einem Filter oder einer Säule, in Nikotin umwandeln, letzteres durch Reaktion mit Methyltransferase. Hier kommen also Enzyme zum Einsatz. Ganz besonders bevorzugt ist die Präkursor-Substanz Cotinin oder Nicotin-N‘-Oxid. Beide Verbindungen lassen sich in einer Reduktionsreaktion zu Nikotin umsetzen. Cotinin kommt als ein Alkaloid in Tabakpflanzen vor. Die Strukturformeln von Cotinin und Nicotin-N‘-Oxid sind im Folgenden gezeigt: Nicotine has the following structural formula: Various compounds are conceivable as a precursor substance. In an advantageous embodiment, nicotine glucuronide or nornicotine can be used as a precursor substance. The former can be converted into nicotine by means of ß-glucurodnidase, in particular immobilized on a filter or a column, and the latter by reaction with methyltransferase. This is where enzymes come into play. The precursor substance is very particularly preferably cotinine or nicotine N'-oxide. Both compounds can be converted into nicotine in a reduction reaction. Cotinine occurs as an alkaloid in tobacco plants. The structural formulas of cotinine and nicotine N'-oxide are shown below:
Cotinin Nicotin-N‘-Oxid Cotinine Nicotine N' Oxide
Dabei wird die Reduktion von Cotinin oder Nicotin-N‘-Oxid vorzugsweise durch katalytische Hydrierung, mittels Lithiumalanat (UAIH4) in polaren protischen Lösungsmitteln oder mittels anderer Zinkhydrid-Komplexe durchgeführt. Auf diese Weise kann die Reduktion unter milden Bedingungen bewerkstelligt werden. The reduction of cotinine or nicotine N'-oxide is preferably carried out by catalytic hydrogenation, using lithium alanate (UAIH4) in polar protic solvents or using other zinc hydride complexes. In this way, the reduction can be accomplished under mild conditions.
Die Präkursor-Substanz ist vorzugsweise in einer Menge vorhanden, dass im Aerosol ein Nikotingehalt von mindestens 30 mg/ml, vorzugsweise insbesondere mindestens 40 mg/ml und besonders bevorzugt von mindestens 50 mg/ml erreicht wird. The precursor substance is preferably present in an amount such that a nicotine content of at least 30 mg/ml, preferably in particular at least 40 mg/ml and particularly preferably at least 50 mg/ml, is achieved in the aerosol.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, Liquids einzusetzen, die keinerlei Nikotin enthalten, sondern nur Präkursor-Substanzen, so dass das gesamte Nikotin also erst im Aerosol vorliegt. With the present invention it is also possible to use liquids that do not contain any nicotine but only precursor substances, so that all the nicotine is only present in the aerosol.
Das Reaktionsmittel kann als Flüssigkeit im Liquid vorliegen. Alternativ ist es möglich, dass das Reaktionsmittel ein Feststoff ist. Es kann entweder von Haus aus als Feststoff vorliegen oder mittels Gefriertrocknung in einen Feststoff überführt sein. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Reaktionsmittel in einem Kontaktelement vorgesehen, und in dem Nikotinerzeugungsschritt wird die Präkursor-Substanz mit dem Reaktionsmittel in dem Kontaktelement in Kontakt gebracht. Als ein solches Kontaktelement kommen insbesondere Filter in Frage, ebenso Gitterstrukturen. Diese werden in den Luftkanal einer E-Zigarette eingesetzt und sorgen durch eine große Oberfläche für einen intensiven Kontakt des Aerosols und insbesondere der in diesem enthaltenen Präkursor-Substanz mit dem im Filter enthaltenen Reaktionsmittel. Für feste oder mittels Lyophilisierung (Gefriertrocknung) verfestigte Reaktionsmittel besteht eine bevorzugte Ausführung im Aufbringen von Nano- bzw. Mikropartikeln, um eine möglichst große Oberfläche zu erzielen. The reactant can be present as a liquid in the liquid. Alternatively, it is possible for the reactant to be a solid. It can either be present as a solid or it can be converted into a solid by means of freeze drying. In a further particularly preferred embodiment, the reactant is provided in a contact element, and in the nicotine generation step the precursor substance is brought into contact with the reactant in the contact element. Filters in particular can be used as such a contact element, as can lattice structures. These are inserted into the air duct of an e-cigarette and, thanks to their large surface area, ensure intensive contact between the aerosol and, in particular, the precursor substance contained in it, with the reactant contained in the filter. For solid reactants or those solidified by means of lyophilization (freeze-drying), a preferred embodiment consists in the application of nanoparticles or microparticles in order to achieve the largest possible surface area.
Für flüssige Reaktionsmittel besteht eine bevorzugte Ausführung in der Verwendung einer Spritzanlage, um das Aerosol mit dem jeweiligen flüssigen Reaktionsmittel zu beladen. Eine alternative bevorzugte Ausführung arbeitet mit einem Filter und einer semipermeablen Membran, die das Austreten des Reaktionsmittels in den Aerosolkanal gewährleistet, während das Eintreten des Aerosols in den Filter hinein unterbunden wird. Weiterhin alternativ Ansonsten kann ein Pad, getränkt mit dem flüssigen Reaktionsmittel, im Luftkanal angebracht werden. Hierbei kann der Aerosolkanal vollständig mit dem Pad bedeckt sein oder auch partiell, wobei beliebige Geometrien für das Pad zum Einsatz kommen können. Alternativ kann ein Sieb oder ein Gitter eingesetzt werden, das das flüssige Reaktionsmittel aufsaugt/aufnimmt. Das Sieb oder das Gitter wird von dem Aerosol durchdrungen. Auf diese Weise wird die umzusetzende Präkursor-Substanz umgesetzt, wobei durch die vergrößerte Oberfläche eine besonders intensive Berührung des Reaktionsmittels mit dem Aerosol ermöglicht wird. For liquid reactants, a preferred embodiment is the use of a spray system to load the aerosol with the respective liquid reactant. An alternative preferred embodiment uses a filter and a semi-permeable membrane that allows the reactant to escape into the aerosol channel while preventing the aerosol from entering the filter. Furthermore, alternatively, a pad soaked with the liquid reactant can be attached in the air duct. In this case, the aerosol channel can be completely or partially covered with the pad, with any geometries being able to be used for the pad. Alternatively, a sieve or grid may be employed to wick/receive the liquid reactant. The screen or grid is penetrated by the aerosol. In this way, the precursor substance to be converted is converted, the increased surface area enabling particularly intensive contact of the reactant with the aerosol.
Die vorstehend beschriebenen Aufsätze in Form von Pads, Gittern oder Filtern sind sogenannte „disposables“, d. h. Verbrauchsmaterialien, die müssten nach einer Anzahl an Zügen entsorgt und ersetzt werden müssen, weil z. B. im Falle von Reduktionsmitteln das Redoxpotenzial nach einer gewissen Zeit an Zügen nicht mehr gegeben ist. Vorzugsweise wird die Anzahl der Züge digital aufgenommen und in einer App zur Steuerung der E-Zigarette integriert. So wird der Konsument erinnert bzw. darauf aufmerksam gemacht, wie viele Züge noch verfügbar sind und wann ein Wechsel des Filters erforderlich wird. Der Nikotinerzeugungsschritt kann sowohl vor dem Verdampfungsschritt, nach dem Verdampfungsschritt oder gleichzeitig mit dem Verdampfungsschritt ablaufen. Der Nikotin-Präkursor kann also zunächst zu Nikotin umgesetzt werden und dann gemeinsam mit dem übrigen Liquid in die Aerosolphase überführt werden. Alternativ geschieht die Umsetzung während der Bildung des Aerosols. Besonders bevorzugt geschieht die Umsetzung der Präkursor-Substanz zu Nikotin in der Aerosolphase. The attachments described above in the form of pads, grids or filters are so-called "disposables", ie consumables that would have to be disposed of and replaced after a number of puffs, because e.g. B. in the case of reducing agents, the redox potential is no longer given after a certain time of moves. The number of puffs is preferably recorded digitally and integrated into an app for controlling the e-cigarette. In this way, the consumer is reminded or made aware of how many puffs are still available and when the filter needs to be changed. The nicotine generation step can occur before the vaporization step, after the vaporization step, or simultaneously with the vaporization step. The nicotine precursor can therefore first be converted to nicotine and then be transferred to the aerosol phase together with the remaining liquid. Alternatively, the reaction occurs during formation of the aerosol. The conversion of the precursor substance into nicotine particularly preferably takes place in the aerosol phase.
Weiterhin ist es besonders bevorzugt, wenn das Verfahren in einem Inhalator mit einem Verdampfertank mit mindestens zwei Verdampfertankkammern durchgeführt wird, wobei jeder Verdampfertankkammer ein eigener Verdampfer zugeordnet sein kann. Auf diese Weise ist es möglich, verschiedene Liquids mit unterschiedlichen Inhaltsstoffen getrennt voneinander in die Aerosolphase zu überführen. Furthermore, it is particularly preferred if the method is carried out in an inhaler with an evaporator tank with at least two evaporator tank chambers, it being possible for each evaporator tank chamber to be assigned its own evaporator. In this way it is possible to transfer different liquids with different ingredients separately into the aerosol phase.
Mit einer solchen Ausführung mit mehr als einer Verdampfertankkammer ist es beispielsweise besonders gut möglich, mit mehreren Liquids zu arbeiten. So kann ein erstes Liquid Nikotin enthalten und die Präkursor-Substanz entweder in dem ersten Liquid oder in einem zweiten Liquid enthalten sein. Besonders bevorzugt ist die Präkursor-Substanz in einem zweiten Liquid enthalten. Auf diese Weise kann die Reaktion zur Umwandlung der Präkursor-Substanz in Nikotin separat durchgeführt werden und es besteht keine Gefahr, dass die Umwandlungsreaktion möglicherweise unerwünschte Reaktionen am bereits vorhandenen Nikotin bewirkt. With such an embodiment with more than one evaporator tank chamber, it is particularly possible, for example, to work with several liquids. A first liquid can contain nicotine and the precursor substance can be contained either in the first liquid or in a second liquid. The precursor substance is particularly preferably contained in a second liquid. In this way, the reaction for converting the precursor substance into nicotine can be carried out separately and there is no risk that the conversion reaction may cause undesirable reactions on the nicotine already present.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass mindestens zwei Liquids eingesetzt werden, wobei ein erstes Liquid Nikotin enthält und ein weiteres Liquid ein Reaktionsmittel enthält, das die Umwandlung der Präkursor-Substanz in Nikotin bewirkt. Das erste Liquid kann Nikotin und die Präkursor-Substanz enthalten, wobei die Präkursor-Substanz erst bei Zusammentreffen der beiden Liquids mit dem Reaktionsmittel reagiert. Furthermore, it is preferred that at least two liquids are used, with a first liquid containing nicotine and a further liquid containing a reactant which causes the precursor substance to be converted into nicotine. The first liquid can contain nicotine and the precursor substance, with the precursor substance only reacting with the reactant when the two liquids come together.
Bei dieser beschriebenen Variante werden das Nikotin und die Präkursor-Substanz enthaltende Liquid und das Liquid, das das Reaktionsmittel enthält, separat in die Aerosolphase überführt. Die Reaktion von Präkursor-Substanz mit Reaktionsmittel zu Nikotin erfolgt dann in der Aerosolphase, wenn die beiden Aerosole, d. h. die Aerosole aus erstem und weiterem Liquid miteinander vereint werden. Durch die Vereinigung kann die Reaktion der Präkursor-Substanz mit dem Reaktionsmittel zu Nikotin erfolgen. Es entsteht das finale Aerosol, das den zweiten Nikotingehalt aufweist, der höher ist als der erste Nikotingehalt. Besonders bevorzugt sind in dem zweiten Liquid also sowohl die Präkursor-Substanz wie auch das Reaktionsmittel enthalten. Alternativ kann das Reaktionsmittel, wie vorstehend beschrieben, auch in Form eines Filters im Luftkanal für das zweite Aerosol vorgesehen sein und die Präkursor-Substanz umwandeln, wenn diese im Aerosol den Filter passiert. In this variant described, the liquid containing nicotine and the precursor substance and the liquid containing the reactant are transferred separately into the aerosol phase. The reaction of the precursor substance with the reactant to form nicotine then takes place in the aerosol phase when the two aerosols, ie the aerosols from the first and further liquid, are combined with one another. As a result of the combination, the precursor substance can react with the reactant to form nicotine. The result is the final aerosol that has the second nicotine level that is higher than the first nicotine level. The second liquid therefore particularly preferably contains both the precursor substance and the reactant. Alternatively, as described above, the reactant can also be provided in the form of a filter in the air duct for the second aerosol and convert the precursor substance as it passes through the filter in the aerosol.
Bei der vorstehend beschriebenen Variante werden das Nikotin enthaltende Liquid und das Liquid, das die Präkursor-Substanz und ggf. das Reaktionsmittel enthält, separat in die Aerosolphase überführt. Die Reaktion von Präkursor-Substanz mit Reaktionsmittel zu Nikotin erfolgt also separat. Erst nach Umsetzung der Präkursor-Substanz zu Nikotin wird das Aerosol, das das neu erzeugte Nikotin enthält mit dem Aerosol des Liquids, das bereits zu Beginn Nikotin enthielt, vereinigt. In the variant described above, the liquid containing nicotine and the liquid containing the precursor substance and optionally the reactant are transferred separately into the aerosol phase. The reaction of the precursor substance with the reactant to form nicotine therefore takes place separately. Only after the precursor substance has been converted into nicotine is the aerosol containing the newly generated nicotine combined with the aerosol of the liquid, which already contained nicotine at the beginning.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Drei-Tanksystem verwendet. So können die verschiedenen Substanzen voneinander getrennt gelagert werden. In einem solchen Fall würde ein erster Tank ein herkömmliches Liquid mit dem Basis-Nikotin- gehalt enthalten. Dieser Nikotingehalt würde vorzugsweise dem maximal zulässigen Nikotingehalt entsprechen. Ein weiterer Tank enthält ein Liquid, das die Präkursor- Substanz enthält. In einem dritten Tank schließlich ist ein Liquid enthalten, das das Reaktionsmittel und, wenn gewünscht und/oder erforderlich, eine Trägersubstanz enthält. Als Trägersubstanzen kommen insbesondere die üblichen Trägersubstanzen wie Wasser, Propylenglycol (PG) und/oder Glycerin, insbesondere pflanzliches Glycerin („vegan glycerole“ - VG), in Frage. In a preferred embodiment, a three tank system is used. In this way, the various substances can be stored separately from one another. In such a case, a first tank would contain a conventional liquid with the basic nicotine content. This nicotine level would preferably correspond to the maximum allowable nicotine level. Another tank contains a liquid containing the precursor substance. Finally, a liquid is contained in a third tank, which contains the reactant and, if desired and/or necessary, a carrier substance. The usual carrier substances such as water, propylene glycol (PG) and/or glycerine, in particular vegetable glycerine ("vegan glycerol" - VG) are particularly suitable as carrier substances.
In einem ersten Schritt erfolgt die Aerosolbildung der verschiedenen Liquids. In einem zweiten Schritt wird die Präkursor-Substanz mit zunächst separat mit dem Reaktionsmittel zu Nikotin umgesetzt. Auf diese Weise wird vermieden, dass unkontrolliert weitere Bestandteile des Liquids mit dem Reaktionsmittel reagieren. So kann zum Beispiel Cotinin erst einmal separat zu Nikotin reduziert werden, und es wird vermieden, dass weitere Bestandteile des Liquids wie z. B. Aromen, in einer unerwünschten Nebenreaktion ebenfalls reduziert werden. Vorzugsweise weist ein Mehrkammersystem auch mehrere separate Verdampfer auf. In einem dritten Schritt werden dann die Aerosole miteinander vermischt, und es entsteht das finale Aerosol mit erhöhtem Nikotingehalt, das schließlich vom Konsumenten inhaliert wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Umwandlung der Präkursor- Substanz in Nikotin vor einer und/oder zwischen zwei E-Zigarettensessions. Die nötige Menge an Präkursor-Substanz wird umgesetzt gespeichert und/oder mittels Hitzezufuhr in der Aerosolphase gehalten, bis der Konsument die nächste Session beginnt. Auf diese Weise können auch solche Reaktionen zum Einsatz kommen, die mehr Zeit und Energie benötigen, um abzulaufen und genug Nikotinmoleküle zu liefern. Wenn die nächste Session nicht in einer längeren Zeit unternommen wird, wird die Erwärmung gestoppt, damit durch die fortgeschrittene Zeit keine unbeabsichtigten Reaktionen ablaufen. In a first step, the various liquids are formed into aerosols. In a second step, the precursor substance is first reacted separately with the reactant to form nicotine. This prevents other components of the liquid from reacting with the reactant in an uncontrolled manner. For example, cotinine can first be reduced separately to nicotine, and it is avoided that other components of the liquid such as e.g. B. Flavors are also reduced in an undesirable side reaction. A multi-chamber system preferably also has a number of separate evaporators. In a third step, the aerosols are then mixed together, creating the final aerosol with an increased nicotine content, which is then inhaled by the consumer. In a further preferred embodiment, the precursor substance is converted into nicotine before and/or between two e-cigarette sessions. The necessary amount of precursor substance is converted, stored and/or kept in the aerosol phase by means of heat supply until the consumer starts the next session. In this way, reactions that require more time and energy to take place and deliver enough nicotine molecules can also be used. If the next session is not undertaken in a longer period of time, the heating is stopped so that no unintended reactions take place as time elapses.
Weitere zweckmäßige und/oder vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen des Verfahrens zur Einstellung des Nikotingehalts eines Aerosols in einem Inhalator ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt/zeigen: Further expedient and/or advantageous features and refinements of the method for adjusting the nicotine content of an aerosol in an inhaler result from the dependent claims and the description. Particularly preferred embodiments are explained in more detail with reference to the attached drawing. In the drawing shows/show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Schritte einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 shows a schematic representation to illustrate the steps of a first variant of the method according to the invention,
Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Schritte einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, 2 shows a schematic representation to illustrate the steps of a second variant of the method according to the invention,
Fig. 3a und 3b eine schematische Darstellung der Anordnung eines Pads mit Reaktionsmittel zur Durchführung der vorliegenden Erfindung und 3a and 3b show a schematic representation of the arrangement of a pad with reactant for carrying out the present invention and
Fig. 4a und 4b eine schematische Darstellung der Anordnung eines Gitters zur Aufnahme von Reaktionsmittel zur Durchführung der vorliegenden Erfindung. Figures 4a and 4b are schematic representations of the arrangement of a grid for containing reactant for the practice of the present invention.
Fig. 1 zeigt einen ersten Verdampfer 1 , der mit einem ersten Tank 2a und einem zweiten Tank 2b in Verbindung steht. Der erste Tank 2a enthält ein herkömmliches Liquid für eine E-Zigarette mit einem ersten Nikotingehalt, der dem zulässigen Nikotingehalt von 20 mg/ml entspricht, sowie mit einem Gehalt an Cotinin. In dem zweiten Tank 2b befindet sich ein zweites Liquid, das neben einem Träger ein Reduktionsmittel enthält. Die beiden Liquids werden unter Aerosolbildung verdampft. Es entsteht ein erstes Aerosol 3a mit herkömmlichem E-Liquid und Cotinin und ein zweites Aerosol 3b mit Träger und Reduktionsmittel. Beide Aerosole 3a, 3b werden miteinander in Kontakt gebraucht, wobei das Reduktionsmittel das Cotinin zu Nikotin reduziert, so dass sich der Gehalt an Nikotin im Aerosol erhöht. Es entsteht das finale Aerosol 4, das einen zweiten Nikotingehalt aufweist, der höher ist als der erste Nikotingehalt. 1 shows a first evaporator 1 connected to a first tank 2a and a second tank 2b. The first tank 2a contains a conventional liquid for an e-cigarette with a first nicotine content that corresponds to the permissible nicotine content of 20 mg/ml and with a cotinine content. In the second tank 2b there is a second liquid which contains a reducing agent in addition to a carrier. The two liquids are vaporized with aerosol formation. A first aerosol 3a with conventional e-liquid and cotinine and a second aerosol 3b with carrier and reducing agent. Both aerosols 3a, 3b are used in contact with one another, with the reducing agent reducing the cotinine to nicotine, so that the nicotine content in the aerosol increases. The result is the final aerosol 4, which has a second nicotine content that is higher than the first nicotine content.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform mit drei verschiedenen Tanks 2a, 2b, 2c, denen jeweils ein Verdampfer 1a, 1b, 1c zugeordnet ist. Der erste Tank 2a enthält ein herkömmliches Liquid mit dem Basis-Nikotingehalt, der dem maximal zulässigen Nikotingehalt eines Liquids entspricht. Ein zweiter Tank 2b enthält ein zweites Liquid, das Cotinin enthält. In dem dritten Tank 2c schließlich ist ein drittes Liquid enthalten, das das Reduktionsmittel und PG als Trägersubstanz enthält. 2 shows an embodiment with three different tanks 2a, 2b, 2c, each of which is assigned an evaporator 1a, 1b, 1c. The first tank 2a contains a conventional liquid with the base nicotine content, which corresponds to the maximum permissible nicotine content of a liquid. A second tank 2b contains a second liquid containing cotinine. Finally, the third tank 2c contains a third liquid, which contains the reducing agent and PG as a carrier substance.
In einem ersten Schritt erfolgt die Aerosolbildung der verschiedenen Liquids. Es entstehen ein erstes Aerosol 3a, enthaltend Nikotin und Aroma, ein zweites Aerosol 3b, enthaltend Cotinin, und ein drittes Aerosol 3c, enthaltend das Reduktionsmittel und PG. In a first step, the various liquids are formed into aerosols. A first aerosol 3a containing nicotine and aroma, a second aerosol 3b containing cotinine and a third aerosol 3c containing the reducing agent and PG are formed.
In einem zweiten Schritt werden zweites 3b und drittes Aerosol 3c vermischt, und es wird das im zweiten Aerosol 3b enthaltene Cotinin mit dem im dritten Aerosol 3c enthaltenen Reduktionsmittel zu Nikotin reduziert. Dabei sind zweites und drittes Aerosol 3b, 3c noch vom ersten Aerosol 3a getrennt. Auf diese Weise wird vermieden, dass unkontrolliert weitere Bestandteile des Liquids wie z. B. Aromen, die zusammen mit dem Nikotin im ersten Aerosol 3a enthalten sind, mit dem Reaktionsmittel reagieren und in einer unerwünschten Nebenreaktion ebenfalls reduziert werden. In a second step, the second aerosol 3b and the third aerosol 3c are mixed, and the cotinine contained in the second aerosol 3b is reduced to nicotine with the reducing agent contained in the third aerosol 3c. The second and third aerosols 3b, 3c are still separated from the first aerosol 3a. In this way it is avoided that other components of the liquid such as e.g. B. Flavors that are contained together with the nicotine in the first aerosol 3a react with the reactant and are also reduced in an undesirable side reaction.
In einem dritten Schritt werden dann die Aerosole miteinander vermischt, und es entsteht das finale Aerosol 4 mit erhöhtem Nikotingehalt, das schließlich vom Konsumenten inhaliert wird. In a third step, the aerosols are then mixed together, and the final aerosol 4 with an increased nicotine content is created, which is finally inhaled by the consumer.
Fig. 3a zeigt eine Ausführungsform eines Luftkanals 5 eines Inhalators zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Seitenansicht, Fig. 3b denselben Luftkanal 5 in Draufsicht. In dem Luftkanal 5 ist ein Filter 6 angeordnet, der das nanopartikuläre Reduktionsmittel enthält. Das Cotinin enthaltende Aerosol 3b passiert den Filter 6 und kommt dadurch in Kontakt mit dem Reduktionsmittel, so dass das im Aerosol 3b enthaltene Cotinin zu Nikotin reduziert wird. Fig. 4a zeigt eine weitere Ausführungsform eines Luftkanals 5 eines Inhalators zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Seitenansicht, Fig. 4b denselben Luftkanal 5 in Draufsicht. In dem Luftkanal ist ein Sieb bzw. Gitter 7 angeordnet, in dem das flüssige Reduktionsmittel aufgenommen ist. Dieses Sieb 7 wird von dem Aerosol 3b durchdrungen, wodurch das enthaltene zu reduzierende Cotinin aufgrund der vergrößerten Oberfläche umfassend reduziert werden kann und weiter im Aerosol 3b den Konsumenten als Nikotin erreicht. FIG. 3a shows an embodiment of an air channel 5 of an inhaler for carrying out the method according to the invention in a side view, FIG. 3b shows the same air channel 5 in a plan view. A filter 6 containing the nanoparticulate reducing agent is arranged in the air duct 5 . The aerosol 3b containing cotinine passes through the filter 6 and thereby comes into contact with the reducing agent, so that the cotinine contained in the aerosol 3b is reduced to nicotine. FIG. 4a shows a further embodiment of an air channel 5 of an inhaler for carrying out the method according to the invention in a side view, FIG. 4b shows the same air channel 5 in a plan view. In the air duct, a screen or grid 7 is arranged, in which the liquid reducing agent is received. This sieve 7 is penetrated by the aerosol 3b, as a result of which the cotinine contained to be reduced can be comprehensively reduced due to the enlarged surface and further reaches the consumer as nicotine in the aerosol 3b.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren zur Einstellung des Nikotingehalts eines Aerosols in einem Inhalator, umfassend die folgenden Schritte: 1. A method for adjusting the nicotine level of an aerosol in an inhaler, comprising the following steps:
- einen Zuführschritt, in dem mindestens ein Liquid mit einem ersten Nikotingehalt aus einem Verdampfertank einem elektrischen Verdampfer zugeführt wird, - a feeding step, in which at least one liquid with a first nicotine content is fed from a vaporizer tank to an electric vaporizer,
- einen Verdampfungsschritt, in dem das mindestens eine Liquid unter Erzeugung eines Aerosols verdampft wird, - an evaporation step in which the at least one liquid is evaporated to produce an aerosol,
- einen Abgabeschritt, in dem ein finales Aerosol, das aus der Vereinigung aller in dem Inhalator aus dem mindestens einen Liquid gebildeten Aerosole besteht, aus dem Inhalator an einen Benutzer abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines des mindestens einen Liquids eine Präkursor-Substanz aufweist, die durch chemische Reaktion in Nikotin verwandelt werden kann, und das Verfahren des Weiteren einen Nikotinerzeugungsschritt umfasst, in dem die Präkursor-Substanz durch chemische Reaktion in Nikotin umgewandelt wird, so dass das finale Aerosol einen zweiten Nikotingehalt aufweist, der höher ist als der erste Nikotingehalt. - a dispensing step in which a final aerosol, which consists of the combination of all aerosols formed in the inhaler from the at least one liquid, is dispensed from the inhaler to a user, characterized in that at least one of the at least one liquid is a precursor substance which can be converted into nicotine by chemical reaction, and the method further comprises a nicotine generation step in which the precursor substance is converted into nicotine by chemical reaction such that the final aerosol has a second nicotine content higher than that first nicotine level.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Reaktion eine Oxidation oder insbesondere eine Reduktion ist. 2. The method according to claim 1, characterized in that the chemical reaction is an oxidation or in particular a reduction.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nikotinerzeugungsschritt vor dem Verdampfungsschritt, nach dem Verdampfungsschritt oder gleichzeitig mit dem Verdampfungsschritt abläuft.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the nicotine generation step takes place before the vaporization step, after the vaporization step or simultaneously with the vaporization step.
4. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Präkursor-Substanz Cotinin oder Nicotin-N‘-Oxid ist. 4. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the precursor substance is cotinine or nicotine N'-oxide.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Präkursor-Substanz Nicotin-Glucoronid oder Nornicotin ist. 5. The method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the precursor substance is nicotine glucuronide or nornicotine.
6. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in einem Inhalator mit einem Verdampfertank mit mindestens zwei Verdampfertankkammern durchgeführt wird, wobei jeder Verdampfertankkammer ein eigener Verdampfer zugeordnet sein kann. 6. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the method is carried out in an inhaler with an evaporator tank with at least two evaporator tank chambers, it being possible for each evaporator tank chamber to be assigned its own evaporator.
7. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Liquid Nikotin enthält und die Präkursor-Substanz entweder in dem ersten Liquid oder in einem zweiten Liquid enthalten ist. 7. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a first liquid contains nicotine and the precursor substance is contained either in the first liquid or in a second liquid.
8. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Liquids eingesetzt werden, wobei ein erstes Liquid Nikotin enthält und ein weiteres Liquid ein Reaktionsmittel enthält, das die Umwandlung der Präkursor-Substanz in Nikotin bewirkt. 8. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least two liquids are used, with a first liquid containing nicotine and a further liquid containing a reactant which causes the conversion of the precursor substance into nicotine.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsmittel in einem Kontaktelement vorgesehen ist und in dem Nikotinerzeugungsschritt die Präkursor-Substanz mit dem Reaktionsmittel in dem Kontaktelement in Kontakt gebracht wird. 9. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the reactant is provided in a contact element and in the nicotine generation step the precursor substance is brought into contact with the reactant in the contact element.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwandlung der Präkursor-Substanz in Nikotin unter Verwendung eines Katalysators erfolgt. 10. The method according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the conversion of the precursor substance into nicotine takes place using a catalyst.
11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwandlung der Präkursor-Substanz in Nikotin unter Verwendung eines Enzyms erfolgt. 11. The method according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the conversion of the precursor substance into nicotine takes place using an enzyme.
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Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3148982A1 (en) * 2014-05-27 2017-04-05 R. J. Reynolds Tobacco Company Nicotine salts, co-crystals, and salt co-crystal complexes
US10172388B2 (en) 2015-03-10 2019-01-08 Rai Strategic Holdings, Inc. Aerosol delivery device with microfluidic delivery component
KR20180086196A (en) * 2015-10-23 2018-07-30 넥스트 제너레이션 랩스, 엘엘씨 Nicotine composition for baffling apparatus and baffling apparatus using same

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