ES2969114T3 - Material generador de aerosol que comprende un sólido amorfo que comprende metol y alginato reticulado con calcio - Google Patents
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Abstract
La invención proporciona un material generador de aerosol que comprende un sólido amorfo, comprendiendo el sólido amorfo: 0,1-80% en peso de mentol; 1-60% en peso de un agente gelificante, comprendiendo el agente gelificante alginato reticulado con calcio que comprende unidades de L-guluronato (G) con enlaces α-(1-4); y 0,1-50 % en peso de un material formador de aerosol; en el que una relación molar de cationes Ca2+ a unidades G es de 0,2:1 a 1:1. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Material generador de aerosol que comprende un sólido amorfo que comprende metol y alginato reticulado con calcio Campo técnico
La presente invención se refiere a la generación de aerosol.
Antecedentes
Los artículos para fumar tales como cigarrillos, puros y similares queman tabaco durante su uso para crear humo de tabaco. Las alternativas a este tipo de artículos liberan un aerosol o vapor inhalable al liberar compuestos de un material de sustrato al calentarlos sin quemarlos. Estos pueden denominarse artículos para fumar no combustibles o conjuntos generadores de aerosol.
Un ejemplo de un producto de este tipo es un dispositivo de calentamiento que libera compuestos calentando, pero sin quemar, un material sólido generadores de aerosol. Este material sólido generador de aerosol puede, en algunos casos, contener un material de tabaco. El calentamiento volatiliza al menos un componente del material, formando normalmente un aerosol inhalable. Estos productos pueden denominarse dispositivos que calientan sin quemar, dispositivos para calentar tabaco o productos para calentar tabaco. Se conocen varias disposiciones diferentes para volatilizar al menos un componente del material sólido generador de aerosol.
Como otro ejemplo, hay dispositivos híbridos de cigarrillos electrónicos/productos para calentar tabaco, también conocidos como dispositivos híbridos de tabaco electrónico. Estos dispositivos híbridos contienen una fuente líquida (que puede contener o no nicotina) que se vaporiza mediante calentamiento para producir un vapor o aerosol inhalable. El dispositivo contiene adicionalmente un material sólido generador de aerosol (que puede contener o no un material de tabaco) y los componentes de este material son arrastrados en el vapor o aerosol inhalable para producir el medio inhalado.
El documento US 2011/104218 describe cápsulas para artículos para fumar preparadas formando cápsulas de hidrogel de un diámetro específico con al menos una capa de revestimiento.
El documento WO 2014/083333 describe un material fumable que tiene un valor de llenado controlado.
El documento WO 2011/117748 describe un método para proporcionar un saborizante y/o agente quimioestético encapsulado en un artículo para fumar.
El documento WO 2016/184977 describe un material generador de aerosol sólido que comprende aproximadamente entre un 5 y un 35 % en peso de extracto de tabaco, aproximadamente 50-80 % en peso de carga, aproximadamente 10-35 % en peso de agente generador de aerosol y aproximadamente 2,5-10 % en peso de aglutinante.
El documento WO 2005/058078 describe un artículo para fumar que comprende segmentos discretos de material fumable que tiene un saborizante encapsulado contenido dentro de un componente del material fumable.
Sumario
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un material generador de aerosol que comprende un sólido amorfo, comprendiendo el sólido amorfo:
- 0,1-80 % en peso de mentol;
- 1-60 % en peso de un agente gelificante, comprendiendo el agente gelificante alginato de calcio reticulado que comprende unidades de L-guluronato (G) con enlaces a-(1-4); y
- 0,1-50 % en peso de un material formador de aerosol.
en donde una relación molar de cationes Ca2+ a unidades G es de 0,2 a 1.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un sustrato que comprende un material generador de aerosol como se describe en el presente documento y un soporte sobre el cual se proporciona el material generador de aerosol.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un artículo para su uso con un dispositivo de suministro de aerosol no combustible, comprendiendo el artículo un material generador de aerosol como se describe en el presente documento y/o un sustrato como se describe en el presente documento.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de suministro de aerosol no combustible que comprende un artículo como se describe en el presente documento y un dispositivo de suministro de aerosol no combustible, en donde el dispositivo de suministro de aerosol no combustible está configurado para generar aerosol a partir del artículo cuando el artículo se utiliza con el dispositivo de suministro de aerosol no combustible, en donde el dispositivo de suministro de aerosol no combustible comprende un calentador configurado para calentar pero no quemar el artículo.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para fabricar un material generador de aerosol como se describe en el presente documento.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para generar un aerosol usando un sistema de suministro de aerosol no combustible como se describe en el presente documento, comprendiendo el método calentar el material generador de aerosol. En algunas realizaciones, el método comprende calentar el material generador de aerosol a una temperatura inferior a 350 °C. En algunas realizaciones, el método comprende calentar el material generador de aerosol a una temperatura de aproximadamente 220 °C a aproximadamente 280 °C.
Otras características y ventajas de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción de las realizaciones preferidas de la invención, dada solo a modo de ejemplo, que se hace con referencia a los dibujos adjuntos.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 muestra una vista en sección de un ejemplo de un artículo generador de aerosol.
La Figura 2 muestra una vista en perspectiva del artículo de la Figura 1.
La Figura 3 muestra un alzado en sección de un ejemplo de un artículo generador de aerosol. La Figura 4 muestra una vista en perspectiva del artículo de la Figura 3.
La Figura 5 muestra una vista en perspectiva de un ejemplo de un conjunto generador de aerosol.
La Figura 6 muestra una vista en sección de un ejemplo de un conjunto generador de aerosol.
La Figura 7 muestra una vista en perspectiva de un ejemplo de un conjunto generador de aerosol.
La Figura 8 muestra datos sensoriales calada a calada para los ejemplos de materiales generadores de aerosol.
Descripción detallada
El material generador de aerosol descrito en el presente documento es un material que es capaz de generar aerosol, por ejemplo, cuando se calienta, irradia o energiza de cualquier otra manera. El material generador de aerosol puede, por ejemplo, estar en la forma de un sólido, líquido o gel que puede contener o no nicotina y/o saborizantes. El material generador de aerosol comprende un "sólido amorfo", que alternativamente puede denominarse "sólido monolítico" (es decir, no fibroso). En algunas realizaciones, el sólido amorfo puede ser un gel seco. El sólido amorfo es un material sólido que puede retener algo de líquido, tal como líquido, en su interior. En algunas realizaciones, el material generador de aerosol puede comprender, por ejemplo, aproximadamente 50 % en peso, 60 % en peso o 70 % en peso de sólido amorfo, hasta aproximadamente 90 % en peso, 95 % en peso o 100 % en peso de sólido amorfo. En algunos casos, el material generador de aerosol consiste en un sólido amorfo.
Como se ha descrito anteriormente en el presente documento, la invención proporciona un material generador de aerosol que comprende un sólido amorfo, comprendiendo el sólido amorfo:
- 0,1-80 % en peso de mentol;
- 1-60 % en peso de un agente gelificante, comprendiendo el agente gelificante alginato de calcio reticulado que comprende unidades de L-guluronato (G) con enlaces a-(1-4); y
- 0,1-50 % en peso de un material formador de aerosol.
en donde una relación molar de cationes Ca2+ a unidades G es de 0,2:1 a 1:1.
El agente gelificante de la presente invención comprende sales de alginato (también denominadas "alginato"). Las sales de alginato son derivados del ácido algínico y son polisacáridos lineales que comprenden unidades G y normalmente unidades M. Al agregar cationes divalentes al ácido algínico, el alginato se reticula para formar un gel.
Como se usa en el presente documento, la "Unidad G" se refiere a L-guluronato unido a a-(1-4). El a-L-guluronato es la base conjugada del ácido a-L-gulurónico. Una unidad G puede denominarse también momómero guluronato o residuo G. Como se usa en el presente documento, La "Unidad M" se refiere a D-manuronato unido a p-(1-4). El p-D-manuronato es la base conjugada del ácido p-D-manurónico. Una unidad M también puede denominarse monómero manuronato o residuo M.
a-L-guluronato (G) p-D-manuronato (M)
Los cationes divalentes tales como Ca2+ interactúan con los grupos carboxilato de los monómeros de alginato para formar enlaces cruzados iónicos; el sólido amorfo de la presente invención comprende alginato reticulado con calcio. Los inventores han establecido que las características físicas de un sólido amorfo que comprende alginato de calcio reticulado depende de la relación molar de cationes de calcio (Ca2+) a, en particular, las unidades de alginato G en el sólido amorfo.
El sólido amorfo de la presente invención comprende mentol. El mentol está presente en el sólido amorfo como sustancia activa. Es decir, el mentol se incluye en el sólido amorfo de manera que, al calentar el sólido amorfo, el mentol se aerosoliza y puede administrarse a un usuario para lograr una respuesta fisiológica y/u olfativa.
Debido a las características físicas del mentol (por ejemplo, su volatilidad, solubilidad, etc.), es difícil proporcionar un sólido amorfo que contenga mentol que tenga una vida útil aceptable y proporcione un aerosol inhalable aceptable a un usuario cuando se calienta en un sistema de suministro de aerosol no combustible. Por un lado, el sólido amorfo debe retener una cantidad deseable de mentol durante el almacenamiento hasta el punto en el que el sólido amorfo se calienta en un sistema de provisión de aerosol no combustible. Por otro lado, el sólido amorfo debería configurarse para liberar una cantidad deseable de mentol como parte de un aerosol inhalable al calentar el sólido amorfo.
Los presentes inventores han identificado que configurar el sólido amorfo de manera que la relación molar de Ca2+ a G unidades en el alginato es de 0,2 a 1 proporciona un material generador de aerosol que contiene mentol que tiene una buena vida útil y también libera una cantidad deseable de mentol al calentar el material generador de aerosol en un dispositivo de suministro de aerosol no combustible. En algunas realizaciones, la relación molar de Ca2+ a unidades G en el alginato es de 0,3:1 a 0,5:1. En algunas realizaciones, la relación molar de Ca2+ a unidades G en el alginato es aproximadamente 0,4:1 ("aproximadamente" teniendo en cuenta una tolerancia del 20 %).
Sin ánimo de ceñirse a la teoría, se cree que un sólido amorfo que tiene un Ca2+ un contenido mayor que el de la presente invención daría como resultado sinéresis y por tanto deterioro del material generador de aerosol durante el almacenamiento, y un sólido amorfo que tiene un Ca2+ un contenido inferior al de la presente invención no retendría una cantidad deseable de mentol después del almacenamiento.
En ejemplos, el alginato reticulado con calcio comprende una combinación de unidades G y unidades M. En algunas realizaciones, las unidades G y M están presentes en una relación molar de 1:2 a 10:1 (es decir, el número de unidades de L-guluronato con enlaces a-(1-4) presentes en comparación con el número de unidades de D-manuronato con enlace p-(1-4)). En algunas realizaciones, las unidades G y M están presentes en una relación molar de 1:3 a 3:1, o de 1:2 a 2:1, o de 1:1,5 a 1,5:1, o de 1:1,2 a 1,2: 1.
En algunas realizaciones, cuando se almacena durante 30 días en un recipiente sellado en condiciones ambientales de acuerdo con ISO 3402 (22 °C; 60 % humedad relativa; 1013 mbar), el material generador de aerosol contiene al menos un 60 %, 70 %, 80 %, o 90 % del mentol en peso seco del mentol presente en el material generador de aerosol antes del almacenamiento.
En algunas realizaciones, cuando se almacena durante 6 semanas (42 días) en un recipiente sellado en condiciones ambientales de acuerdo con ISO 3402 (22 °C; 60 % humedad relativa; 1013 mbar), el material generador de aerosol contiene al menos un 60 %, 70 %, 80 %, o 90 % del mentol en peso seco del mentol presente en el material generador de aerosol antes del almacenamiento.
En algunas realizaciones, cuando se almacena durante 16 semanas (112 días) en un recipiente sellado en condiciones ambientales de acuerdo con ISO 3402 (22 °C; 60 % humedad relativa; 1013 mbar), el material generador de aerosol contiene al menos un 60 %, 70 %, 80 %, o 90 % del mentol en peso seco del mentol presente en el material generador de aerosol antes del almacenamiento.
En algunas realizaciones, el alginato está comprendido en el agente gelificante en una cantidad del 15-40 % en peso del sólido amorfo. Es decir, el sólido amorfo comprende alginato en una cantidad del 15-40 % en peso en peso seco del sólido amorfo. En algunas realizaciones, el sólido amorfo comprende alginato en una cantidad del 10-35 % en peso, o del 15 % en peso al 30 % en peso.
En algunas realizaciones, el agente gelificante comprende además pectina. En algunas realizaciones, el alginato y la pectina están presentes en una relación de alginato a pectina de 1:1 a 10:1. En algunas realizaciones, la relación de alginato a pectina es de 3:1 a 8:1, o de 5:1 a 7:1. La relación de alginato a pectina se expresa como una relación de peso seco (p/p).
Los inventores han establecido que proporcionar un agente gelificante que comprenda alginato y pectina en tales proporciones puede proporcionar un sólido amorfo mejorado. Sin ánimo de ceñirse a la teoría, se cree que una combinación de alginato y pectina puede tener un efecto sinérgico sobre la unión en el sólido amorfo. Además, la combinación de alginato y pectina en proporciones particulares puede influir en la temperatura a la que se libera mentol del sólido amorfo cuando se calienta.
Proporcionar un agente gelificante que comprenda más alginato que pectina puede resultar ventajoso debido a los menores costes de material. Sin embargo, un agente gelificante que comprende alginato puede solo tener una alta viscosidad, lo que significa que es difícil procesar el agente gelificante durante la fabricación del sólido amorfo. Los inventores han identificado que, combinando alginato con pectina en el que la pectina está presente como una porción minoritaria, la viscosidad del agente gelificante puede ser más fácil de procesar durante la fabricación del sólido amorfo.
En algunas realizaciones, la pectina está contenida en el agente gelificante en una cantidad del 3-10 % en peso del sólido amorfo. Es decir, el sólido amorfo comprende pectina en una cantidad del 3-10 % en peso en peso seco del sólido amorfo. En algunas realizaciones, el sólido amorfo comprende pectina en una cantidad del 3-8 % en peso, o del 4 % en peso al 6 % en peso.
De manera adecuada, el sólido amorfo comprende aproximadamente el 1 % en peso, 5 % en peso, 10 % en peso, 15 % en peso, 20 % en peso o 25 % en peso a aproximadamente 60 % en peso, 50 % en peso, 45 % en peso, 40 % en peso, 35 % en peso, 30 % en peso o 27 % en peso de agente gelificante (todo calculado en base al peso seco). Por ejemplo, el sólido amorfo puede comprender el 1-50 % en peso, 5-40 % en peso, o 25-35 % en peso de un agente gelificante.
En algunas realizaciones, el agente gelificante comprende además un hidrocoloide distinto de los mencionados anteriormente. En algunas realizaciones, el agente gelificante comprende además uno o más compuestos seleccionados del grupo que comprende almidones (y derivados), celulosas (y derivados, tal como, por ejemplo, metilcelulosa, hidroxipropilcelulosa y carboximetilcelulosa (CMC)), gomas, compuestos de sílice o siliconas, arcillas, alcohol polivinílico y combinaciones de los mismos. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el agente gelificante comprende además uno o más de hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, carboximetilcelulosa, pululano, goma xantana, goma guar, carragenano, agarosa, goma de acacia, sílice pirógena, PDMS, silicato de sodio, caolín y alcohol polivinílico.
El agente gelificante puede comprender además uno o más compuestos seleccionados entre agentes gelificantes celulósicos, agentes gelificantes no celulósicos, goma guar, goma de acacia y mezclas de las mismas.
En algunas realizaciones, el agente gelificante celulósico se selecciona del grupo que consiste en: hidroximetilcelulosa, hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, carboximetilcelulosa (CMC), hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), metilcelulosa, etilcelulosa, acetato de celulosa (CA), butirato de acetato de celulosa (CAB), propionato de acetato de celulosa (CAP) y combinaciones de los mismos.
En algunas realizaciones, el agente gelificante comprende además uno o más de hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), carboximetilcelulosa, goma guar o goma de acacia.
En algunas realizaciones, el agente gelificante comprende además uno o más agentes gelificantes no celulósicos, incluyendo, aunque no de forma limitativa, agar, goma xantana, goma arábiga, goma guar, goma de algarrobo, carragenano, almidón, y combinaciones de los mismos. En realizaciones preferidas, el agente gelificante no basado en celulosa comprende además agar.
El material generador de aerosol comprende mentol en una cantidad del 0,1-80 % en peso. En algunas realizaciones, el material generador de aerosol comprende mentol en una cantidad de aproximadamente el 1 % en peso, 5 % en peso, 10 % en peso, 15 % en peso, 20 % en peso o 25 % en peso a aproximadamente 70 % en peso, 50 % en peso, 45 % en peso o 40 % en peso (calculado en base al peso seco). En realizaciones particulares, el sólido amorfo comprende 10-60 % en peso, 40-60 % en peso o 45-55 % en peso de mentol.
El sólido amorfo comprende 0,1-50%en peso de material formador de aerosol. En algunas realizaciones, el sólido amorfo comprende 10-30 % en peso de material formador de aerosol, o 15-25 % en peso de material formador de aerosol.
En algunas realizaciones, el material formador de aerosol puede comprender uno o más de glicerina, glicerol, propilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, tetraetilenglicol, 1,3-butilen glicol, eritritol, meso-eritritol, vainillato de etilo, laurato de etilo, un suberato de dietilo, citrato de trietilo, triacetina, una mezcla de diacetina, benzoato de bencilo, acetato de bencilfenilo, tributirina, acetato de laurilo, ácido láurico, ácido mirístico y carbonato de propileno.
En algunas realizaciones, el formador de aerosol comprende uno o más alcoholes polihídricos, tales como propilenglicol, trietilenglicol, 1,3-butanodiol y glicerina; ésteres de alcoholes polihídricos, tales como el glicerol mono-, di- o triacetato; y/o ésteres alifáticos de ácidos mono-, di- o policarboxílicos, tales como dodecanodioato de dimetilo y tetradecanodioato de dimetilo.
En una realización, el sólido amorfo comprende:
- 20-35 % en peso del agente gelificante;
- 15-25 % en peso del material formador de aerosol;
- 45-55 % en peso del mentol;
en donde estos pesos se calculan en base al peso seco.
El sólido amorfo puede tener cualquier contenido de agua adecuado, tal como del 1 % en peso al 15 % en peso (base de peso húmedo - "WWB"). De manera adecuada, el contenido de agua del sólido amorfo puede ser de aproximadamente el 5 % en peso, 7 % en peso o 9 % en peso a aproximadamente el 15 % en peso, 13 % en peso u 11 % en peso (WWB).
El material aerosolizable o no generador de aerosol puede estar presente sobre o en un soporte para formar un sustrato. El soporte funciona como soporte sobre el que se forma la capa sólida amorfa, facilitando la fabricación. El soporte puede proporcionar rigidez a la capa sólida amorfa, facilitando el manejo.
El soporte puede ser cualquier material adecuado que pueda usarse para soportar un sólido amorfo. En algunos casos, el soporte puede estar formado a partir de materiales seleccionados de lámina metálica, papel, papel carbón, papel encerado, cerámica, alótropos de carbono como el grafito y el grafeno, plástico, cartón, madera o combinaciones de los mismos. En algunos casos, el soporte puede comprender o consistir en un material de tabaco, tal como una hoja de tabaco reconstituido. En algunos casos, el soporte puede estar formado a partir de materiales seleccionados de lámina metálica, papel, cartón, madera o combinaciones de los mismos. En algunos casos, el soporte comprende papel. En algunos casos, siendo el propio soporte una estructura laminada que comprende capas de materiales seleccionados de las listas anteriores. En algunos casos, el soporte puede funcionar también como soporte de sabor. Por ejemplo, el soporte puede estar impregnado de un aromatizante o de extracto de tabaco.
De manera adecuada, el espesor de la capa de soporte puede estar en el intervalo de aproximadamente 10 jm , 15 |jm, 17 pm, 20 pm, 23 pm, 25 pm, 50 pm, 75 pm o 0,1 mm a aproximadamente 2,5 mm, 2,0 mm, 1,5 mm, 1,0 mm o 0,5 mm. El soporte puede comprender más de una capa, y el espesor descrito en el presente documento se refiere al espesor agregado de esas capas.
En algunos casos, el soporte puede ser magnético. Esta funcionalidad puede usarse para sujetar el soporte al conjunto durante su uso, o puede usarse para generar formas sólidas amorfas particulares. En algunos casos, el sustrato generador de aerosol puede comprender uno o más imanes que pueden usarse para sujetar el sustrato a un calentador de inducción durante su uso.
En algunos casos, el soporte puede ser sustancial o totalmente impermeable al gas y/o aerosol. Esto evita el paso de aerosoles o gases a través de la capa de soporte, controlando así el flujo y asegurando que se entregue al usuario. Esto se puede utilizar también para evitar la condensación u otra deposición del gas/aerosol durante su uso, por ejemplo, la superficie de un calentador proporcionado en un conjunto generador de aerosol. Por tanto, en algunos casos se puede mejorar la eficiencia del consumo y la higiene.
En algunos casos, la superficie del soporte que linda con el sólido amorfo puede ser porosa. Por ejemplo, en un caso, el soporte comprende papel. Los inventores han descubierto que un soporte poroso tal como papel es particularmente adecuado para la presente invención; la capa porosa (por ejemplo, papel) linda con la capa sólida amorfa y forma una unión fuerte. El sólido amorfo se forma secando un gel y, sin estar limitado por la teoría, se cree que la suspensión a partir de la que se forma el gel impregna parcialmente el soporte poroso (por ejemplo, papel) de modo que cuando el gel fragua y forma enlaces cruzados, el soporte está parcialmente unido al gel. Esto proporciona una fuerte unión entre el gel y el soporte (y entre el gel seco y el soporte).
Adicionalmente, la rugosidad de la superficie puede contribuir a la fuerza de unión entre el material amorfo y el soporte. Los inventores han descubierto que la rugosidad del papel (para la superficie que linda con el soporte) puede estar adecuadamente en el intervalo de 50-1000 segundos Bekk, adecuadamente 50-150 segundos Bekk, adecuadamente 100 Bekk segundos (medidos en un intervalo de presión de aire de 50,66-48,00 kPa). (Un probador de suavidad Bekk es un instrumento utilizado para determinar la suavidad de una superficie de papel, en el que se filtra aire a una presión específica entre una superficie lisa de vidrio y una muestra de papel, y el tiempo (en segundos) para que un volumen fijo de aire se filtre entre estas superficies es la "suavidad Bekk").
Por el contrario, la superficie del soporte alejada del sólido amorfo puede disponerse en contacto con el calentador, y una superficie más lisa puede proporcionar una transferencia de calor más eficiente. Por tanto, en algunos casos, el soporte está dispuesto de manera que tenga un lado más rugoso que se apoya en el material amorfo y un lado más liso que mira en dirección opuesta al material amorfo.
En un caso particular, el soporte puede ser una lámina con refuerzo de papel; la capa de papel linda con la capa sólida amorfa y este soporte proporciona las propiedades analizadas en los párrafos anteriores. El refuerzo de lámina es sustancialmente impermeable, proporcionando control de la trayectoria del flujo de aerosol. Un refuerzo de lámina metálica puede servir también para conducir calor al sólido amorfo.
En otro caso, la capa de lámina de la lámina con refuerzo de papel linda con el sólido amorfo. La lámina es sustancialmente impermeable, evitando así que el agua proporcionada en el sólido amorfo sea absorbida por el papel, lo que podría debilitar su integridad estructural.
En algunos casos, el soporte está formado o comprende una lámina metálica, como lámina de aluminio. Un soporte metálico puede permitir una mejor conducción de la energía térmica al sólido amorfo. Adicionalmente o, como alternativa, una lámina metálica puede funcionar como susceptor en un sistema de calentamiento por inducción. En realizaciones particulares, el soporte comprende una capa de lámina metálica y una capa de soporte, tal como cartón. En estas realizaciones, la capa de lámina metálica puede tener un espesor inferior a 20 pm, tal como de aproximadamente 1 pm hasta aproximadamente 10 pm, adecuadamente de aproximadamente 5 pm.
En algunos casos, el soporte puede tener un espesor de entre aproximadamente 0,017 mm y aproximadamente 2,0 mm, adecuadamente de aproximadamente 0,02 mm, 0,05 mm o 0,1 mm a aproximadamente 1,5 mm, 1,0 mm, o 0,5 mm.
En algunos casos, el sustrato generador de aerosol puede comprender medios de calentamiento integrados, tales como elementos de calentamiento resistivos o inductivos. Por ejemplo, los medios de calentamiento pueden estar incrustados en el sólido amorfo.
El sólido amorfo puede prepararse a partir de un gel, y este gel puede comprender adicionalmente un disolvente, incluido en 0,1-50 % en peso. Sin embargo, los inventores han establecido que la inclusión de un disolvente en el que el sabor es soluble puede reducir la estabilidad del gel y el sabor puede cristalizar fuera del gel. Como tal, en algunos casos, el gel no incluye un disolvente en el que el sabor sea soluble.
En algunas realizaciones, el sólido amorfo comprende menos del 60 % en peso de una carga, tal como del 1 % en peso al 60 % en peso, o del 5 % en peso al 50 % en peso, o del 5 % en peso al 30 % en peso, o del 10 % en peso al 20 % en peso.
En otras realizaciones, el sólido amorfo comprende menos del 20 % en peso, adecuadamente menos del 10 % en peso o menos del 5 % en peso de una carga. En algunos casos, el sólido amorfo comprende menos del 1 % en peso de una carga y, en algunos casos, no contiene carga.
Un aspecto de la presente invención se refiere a un artículo. Un consumible es un artículo, cuya una parte o totalidad está destinado a ser consumido durante su uso por parte de un usuario. Un consumible puede comprender o consistir en material generador de aerosol. Un consumible puede comprender uno o más elementos diferentes, tal como un filtro o una sustancia modificadora de aerosol. Un consumible puede comprender un elemento de calentamiento que emite calor para provocar que el material generador de aerosol genere aerosol durante su uso. El elemento de calentamiento puede, por ejemplo, comprender material combustible, o puede comprender un susceptor que se puede calentar mediante penetración con un campo magnético variable.
Los artículos de la presente invención pueden proporcionarse en cualquier forma adecuada. En algunos ejemplos, el artículo se proporciona como una varilla (por ejemplo, sustancialmente cilíndrica). Un artículo proporcionado como una varilla puede incluir el material generador de aerosol como una hoja triturada, opcionalmente mezclada con tabaco cortado. Como alternativa o, adicionalmente, el artículo proporcionado como una varilla puede incluir el material generador de aerosol como una hoja, tal como una hoja que circunda una varilla de material generador de aerosol (por ejemplo, tabaco). En algunas realizaciones, el artículo comprende una porción de capa de material generador de aerosol dispuesta sobre un vehículo. En ejemplos, el artículo puede tener al menos una superficie sustancialmente plana (llana).
Un susceptor es un material que se puede calentar mediante la penetración de un campo magnético variable, tal como por ejemplo un campo magnético alterno. El material de calentamiento puede ser un material eléctricamente conductor, de modo que la penetración del mismo con un campo magnético variable provoca el calentamiento por inducción del material de calentamiento. El material de calentamiento puede ser material magnético, de modo que la penetración del mismo con un campo magnético variable provoca un calentamiento por histéresis magnética del material de calentamiento. El material de calentamiento puede ser tanto eléctricamente conductor como magnético, de modo que el material de calentamiento se pueda calentar mediante ambos mecanismos de calentamiento.
El calentamiento por inducción es un proceso en el que un objeto eléctricamente conductor se calienta al penetrar el objeto con un campo magnético variable. El proceso se describe mediante la ley de inducción de Faraday y la ley de Ohm. Un calentador de inducción puede comprender un electroimán y un dispositivo para pasar una corriente eléctrica variable, tal como una corriente alterna, a través del electroimán. Cuando el electroimán y el objeto que se va a calentar están adecuadamente posicionados relativamente de modo que el campo magnético variable resultante producido por el electroimán penetre en el objeto, una o más corrientes parásitas se generan dentro del objeto. El objeto tiene una resistencia al flujo de corrientes eléctricas. Por lo tanto, cuando tales corrientes parásitas se generan en el objeto, su flujo contra la resistencia eléctrica del objeto hace que éste se caliente. Este proceso se llama Calentamiento Joule, óhmico o resistivo.
En algunas realizaciones, el susceptor tiene forma de circuito cerrado. Se ha encontrado que, cuando el susceptor está en forma de circuito cerrado, se mejora el acoplamiento magnético entre el susceptor y el electroimán durante su uso, lo que da como resultado un calentamiento Joule mayor o mejorado.
El calentamiento por histéresis magnética es un proceso en el que un objeto hecho de un material magnético se calienta al penetrar el objeto con un campo magnético variable. Se puede considerar que un material magnético comprende muchos imanes de escala atómica o dipolos magnéticos. Cuando un campo magnético penetra dicho material, los dipolos magnéticos se alinean con el campo magnético. Por lo tanto, cuando un campo magnético variable, como un campo magnético alterno, por ejemplo, como lo produce un electroimán, penetra en el material magnético, la orientación de los dipolos magnéticos cambia con la variación del campo magnético aplicado. Tal reorientación del dipolo magnético hace que se genere calor en el material magnético.
Cuando un objeto es a la vez conductor eléctrico y magnético, penetrar el objeto con un campo magnético variable puede provocar tanto calentamiento Joule como calentamiento por histéresis magnética en el objeto. Por otra parte, el uso de material magnético puede fortalecer el campo magnético, lo que puede intensificar el calentamiento Joule.
En cada uno de los procesos anteriores, a medida que el calor se genera dentro del propio objeto, en lugar de una fuente de calor externa por conducción de calor, se puede lograr un rápido aumento de temperatura en el objeto y una distribución más uniforme del calor, particularmente a través de la selección del material y la geometría del objeto adecuados, y de la magnitud y orientación variables adecuadas del campo magnético con respecto al objeto. Por otra parte, ya que el calentamiento por inducción y el calentamiento por histéresis magnética no requieren que se proporcione una conexión física entre la fuente del campo magnético variable y el objeto, la libertad de diseño y el control sobre el perfil de calefacción pueden ser mayores y el costo puede ser menor.
La carga, si está presente, puede comprender uno o más materiales de carga inorgánicos, tales como carbonato de calcio, perlita, vermiculita, tierra de diatomeas, sílice coloidal, óxido de magnesio, sulfato de magnesio, carbonato de magnesio y sorbentes inorgánicos adecuados, tales como tamices moleculares. La carga puede comprender uno o más materiales de carga orgánicos tales como pulpa de madera, celulosa y derivados de celulosa. En casos particulares, el sólido amorfo no comprende carbonato de calcio como la tiza.
En realizaciones particulares que incluyen carga, el carga es fibrosa. Por ejemplo, la carga puede ser un material de carga orgánico fibroso tal como pulpa de madera, fibra de cáñamo, celulosa o derivados de celulosa. Sin ánimo de ceñirse a la teoría, se cree que incluir una carga fibrosa en un sólido amorfo puede aumentar la resistencia a la tracción del material. Esto puede ser particularmente ventajoso en ejemplos en los que el sólido amorfo se proporciona como una lámina, como cuando una lámina sólida amorfa circunda una varilla de material generador de aerosol.
En algunas realizaciones, el sólido amorfo no comprende fibras de tabaco. En realizaciones particulares, el sólido amorfo no comprende material fibroso.
En algunas realizaciones, el material generador de aerosol no comprende fibras de tabaco. En realizaciones particulares, el material generador de aerosol no comprende material fibroso.
En algunas realizaciones, el material generador de aerosol no comprende fibras de tabaco. En realizaciones particulares, el material generador de aerosol no comprende material fibroso.
En algunas realizaciones, el artículo generador de aerosol no comprende fibras de tabaco. En realizaciones particulares, el artículo generador de aerosol no comprende material fibroso.
En algunos casos, el sólido amorfo puede consistir esencialmente en, o consistir en, un agente gelificante, un agente generador de aerosol, agua y mentol.
En algunas realizaciones, el material generador de aerosol, o sólido amorfo, comprende uno o más compuestos cannabinoides seleccionados del grupo formado por cannabidiol (CBD), tetrahidrocannabinol (THC), ácido tetrahidrocannabinólico (THCA), ácido cannabidiólico (CBDA), cannabinol (CBN), cannabigerol (CBG), cannabicromeno (CBC), cannabiciclol (CBL), cannabivarina (CBV), tetrahidrocannabivarina (THCV), cannabidivarina (CBDV), cannabicromevarina (CBCV), cannabigerovarina (CBGV), cannabigerol monometil éter (CBGM) y cannabielsoína (CBE), cannabicitrán (CBT).
El material generador de aerosol, o sólido amorfo, puede comprender uno o más compuestos cannabinoides seleccionados del grupo formado por cannabidiol (CBD) y THC (tetrahidrocannabinol).
El material generador de aerosol, o sólido amorfo, puede comprender cannabidiol (CBD).
El material generador de aerosol, o sólido amorfo, puede contener nicotina y cannabidiol (CBD).
El material generador de aerosol, o sólido amorfo, puede contener nicotina, cannabidiol (CBD) y THC (tetrahidrocannabinol).
El material generador de aerosol que comprende el sólido amorfo puede tener cualquier densidad de área adecuada, tal como, por ejemplo, de 30 g/m2 a 120 g/m2. En algunas realizaciones, el material generador de aerosol puede tener una densidad de área de aproximadamente 30 a 70 g/m2, o de aproximadamente 40 a 60 g/m2. En algunas realizaciones, el sólido amorfo puede tener una densidad de área de aproximadamente 80 a 120 g/m2, o de aproximadamente 70 a 110 g/m2, o particularmente de aproximadamente 90 a 110 g/m2. Tales densidades de área pueden ser particularmente adecuadas cuando el material generador de aerosol está incluido en un artículo/conjunto generador de aerosol en forma de lámina, o como una hoja triturada (descrita más adelante en el presente documento).
Un aspecto de la invención proporciona un sistema de suministro de aerosol no combustible que comprende un artículo según lo descrito en el presente documento y un dispositivo de suministro de aerosol no combustible que comprende un calentador que está configurado para calentar, no quemar, el artículo generador de aerosol. Un sistema de suministro de aerosol no combustible también puede denominarse conjunto generador de aerosol. Un dispositivo de suministro de aerosol no combustible puede denominarse aparato generador de aerosol.
En algunos casos, durante su uso, el calentador puede calentar, sin quemar, el material generador de aerosol a una temperatura °f inferior a 350 °C, como por ejemplo entre 120 °C y 350 °C. En algunos casos, el calentador puede calentar, sin quemar, el material generador de aerosol a una temperatura entre 140 °C y 250 °C durante su uso, o entre 220 °C y 280 °C. En algunos casos durante su uso, sustancialmente todo el sólido amorfo tiene menos de aproximadamente 4 mm, 3 mm, 2 mm o 1 mm del calentador. En algunos casos, el sólido está dispuesto entre aproximadamente 0,010 mm y 2,0 mm del calentador, adecuadamente entre aproximadamente 0,02 mm y 1,0 mm, adecuadamente de 0,1 mm a 0,5 mm. Estas distancias mínimas podrán, en algunos casos, reflejan el espesor de un soporte que soporta el sólido amorfo. En algunos casos, una superficie del sólido amorfo puede hacer contacto directo con el calentador.
El calentador está configurado para calentar, no quemar, el artículo generador de aerosol y, por tanto, el material generador de aerosol. El calentador puede ser, en algunos casos, un calentador de película fina eléctricamente resistivo. En otros casos, el calentador puede comprender un calentador de inducción o similar. El calentador puede ser una fuente de calor combustible o una fuente de calor química que sufre una reacción exotérmica al calor del producto durante su uso. El conjunto generador de aerosol puede comprender una pluralidad de calentadores. Los calentadores pueden funcionar con una batería.
El artículo generador de aerosol puede comprender adicionalmente un elemento de enfriamiento y/o un filtro. El elemento de enfriamiento, si está presente, puede actuar o funcionar para enfriar componentes gaseosos o en aerosol. En algunos casos, puede actuar para enfriar componentes gaseosos de modo que se condensen para formar un aerosol. También puede actuar para separar las partes muy calientes del dispositivo de suministro de aerosol no combustible del usuario. El filtro, si está presente, puede comprender cualquier filtro adecuado conocido en la técnica, tal como un tapón de acetato de celulosa.
En algunos casos, el conjunto generador de aerosol puede ser un dispositivo que no calienta. Es decir, puede contener un material sólido que contenga tabaco (y ningún material líquido que genere aerosoles). En algunos casos, el sólido amorfo puede comprender el material de tabaco. Un dispositivo de calentamiento sin combustión se describe en el documento WO 2015/062983 A2, que se incorpora en su totalidad por referencia.
En algunos casos, el conjunto generador de aerosol puede ser un dispositivo híbrido de tabaco electrónico. Es decir, puede contener un material generador de aerosol sólido y un material generador de aerosol líquido. En algunos casos, el sólido amorfo puede comprender nicotina. En algunos casos, el sólido amorfo puede comprender un material de tabaco. En algunos casos, el sólido amorfo puede comprender un material de tabaco y una fuente de nicotina separada. Los materiales generadores de aerosol separados pueden calentarse mediante calentadores separados, el mismo calentador o, en un caso, un material generador de aerosol aguas abajo puede calentarse mediante un aerosol caliente que se genera a partir del material generador de aerosol aguas arriba. Un dispositivo híbrido de tabaco electrónico se describe en el documento WO 2016/135331 A1, que se incorpora en su totalidad por referencia.
El material generador de aerosol o sólido amorfo puede comprender un ácido. El ácido puede ser un ácido orgánico. En algunas de estas realizaciones, el ácido puede ser al menos uno de un ácido monoprótico, un ácido diprótico y un ácido triprótico. En algunas de las realizaciones de este tipo, el ácido puede contener al menos un grupo funcional carboxilo. En algunas de las realizaciones de este tipo, el ácido puede ser al menos uno de un alfa-hidroxiácido, ácido carboxílico, ácido dicarboxílico, ácido tricarboxílico y cetoácido. En algunas de las realizaciones de este tipo, el ácido puede ser un alfa-cetoácido.
En algunas de las realizaciones de este tipo, el ácido puede ser al menos uno de ácido succínico, ácido láctico, ácido benzoico, ácido cítrico, ácido tartárico, ácido fumárico, ácido levulínico, ácido acético, ácido málico, ácido fórmico, ácido sórbico, ácido benzoico, ácido propanoico y pirúvico.
Convenientemente, el ácido es ácido láctico. En otras realizaciones, el ácido es ácido benzoico. En otras realizaciones el ácido puede ser un ácido inorgánico. En algunas de estas realizaciones el ácido puede ser un ácido mineral. En algunas de las realizaciones de este tipo, el ácido puede ser al menos uno de ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido bórico y ácido fosfórico. En algunas realizaciones, el ácido es ácido levulínico.
La inclusión de un ácido se prefiere particularmente en realizaciones en las que el material generador de aerosol o el sólido amorfo comprende nicotina. En tales realizaciones, la presencia de un ácido puede estabilizar las especies disueltas en la suspensión a partir de la cual se forma el material generador de aerosol o el sólido amorfo. La presencia del ácido puede reducir o prevenir sustancialmente la evaporación de la nicotina durante el secado de la suspensión, reduciendo así la pérdida de nicotina durante la fabricación.
El sólido amorfo puede comprender un colorante. La adición de un colorante puede alterar la apariencia visual del sólido amorfo. La presencia de colorante en el sólido amorfo puede mejorar la apariencia visual del sólido amorfo y del material generador de aerosol. Al agregar un colorante al sólido amorfo, el sólido amorfo puede tener un color igualado al de otros componentes del material generador de aerosol o a otros componentes de un artículo que comprende el sólido amorfo.
Se puede utilizar una variedad de colorantes dependiendo del color deseado del sólido amorfo. El color del sólido amorfo puede ser, por ejemplo, blanco, verde, rojo, púrpura, azul, marrón o negro. También se prevén otros colores. Los colorantes naturales o sintéticos, tales como tintes naturales o sintéticos, colorantes de calidad alimentaria y colorantes de calidad farmacéutica se pueden usar. En determinadas realizaciones, el colorante es caramelo, lo que puede conferir al sólido amorfo una apariencia marrón. En tales realizaciones, el color del sólido amorfo puede ser similar al color de otros componentes (tales como material de tabaco) en un material generador de aerosol que comprende el sólido amorfo. En algunas realizaciones, la adición de un colorante al sólido amorfo lo hace visualmente indistinguible de otros componentes del material generador de aerosol.
El colorante puede incorporarse durante la formación del sólido amorfo (por ejemplo, cuando se forma una suspensión que comprende los materiales que forman el sólido amorfo) o puede aplicarse al sólido amorfo después de su formación (por ejemplo, rociándolo sobre el sólido amorfo).
El artículo generador de aerosol (al que se puede hacer referencia en el presente documento como un artículo, un cartucho o un consumible) puede adaptarse para su uso en un THP, un dispositivo híbrido de tabaco electrónico u otro dispositivo generador de aerosol. En algunos casos, el artículo puede comprender adicionalmente un filtro y/o un elemento de enfriamiento (que se han descrito anteriormente). En algunos casos, el artículo generador de aerosol puede estar circunscrito por un material de envoltura tal como papel.
El artículo generador de aerosol puede comprender además aberturas de ventilación. Estos pueden estar previstos en la pared lateral del artículo. En algunos casos, las aberturas de ventilación pueden estar previstas en el filtro y/o elemento de enfriamiento. Estas aberturas pueden permitir que entre aire frío en el artículo durante su uso, que puede mezclarse con los componentes volatilizados calentados, enfriando así el aerosol.
La ventilación mejora la generación de componentes volatilizados calentados visibles del artículo cuando se calienta durante su uso. Los componentes volatilizados calentados se hacen visibles mediante el proceso de enfriamiento de los componentes volatilizados calentados de manera que se produce una sobresaturación de los componentes volatilizados calentados. Los componentes volatilizados calentados sufren entonces la formación de gotitas, también conocido como nucleación, y eventualmente el tamaño de las partículas de aerosol de los componentes volatilizados calentados aumenta por una mayor condensación de los componentes volatilizados calentados y por la coagulación de las gotitas recién formadas de los componentes volatilizados calentados.
En algunos casos, la relación entre el aire frío y la suma de los componentes volatilizados calentados y el aire frío, conocido como relación de ventilación, es de al menos el 15 %. Una relación de ventilación del 15 % permite hacer visibles los componentes volatilizados calentados mediante el método descrito anteriormente. La visibilidad de los componentes volatilizados calentados permite al usuario identificar que se han generado los componentes volatilizados y se suma a la experiencia sensorial de la experiencia de fumar.
En otro ejemplo, la relación de ventilación está entre el 50 % y el 85 % para proporcionar enfriamiento adicional a los componentes volatilizados calentados. En algunos casos, la relación de ventilación puede ser al menos del 60 % o del 65 %.
En algunos casos, el material generador de aerosol puede incluirse en el artículo/conjunto en forma de hoja. En algunos casos, el material generador de aerosol puede incluirse como una hoja plana. En algunos casos, el material generador de aerosol puede incluirse como una hoja plana, como una hoja arrugada o recogida, como una hoja rizada o como una hoja enrollada (es decir, en forma de tubo). En algunos de estos casos, el sólido amorfo de estas realizaciones puede incluirse en un artículo/conjunto generador de aerosol como una lámina, tal como una hoja que circunda una varilla de material generador de aerosol (por ejemplo, tabaco). En algunos otros casos, el material generador de aerosol puede formarse como una lámina y triturarse e incorporarse después al artículo. En algunos casos, la hoja triturada puede mezclarse con tabaco de trapo cortado e incorporarse al artículo.
En algunos ejemplos, el sólido amorfo en forma de hoja puede tener una resistencia a la tracción de aproximadamente 200 N/m a aproximadamente 900 N/m. En algunos ejemplos, tal como cuando el sólido amorfo no comprende una carga, el sólido amorfo puede tener una resistencia a la tracción de 200 N/m a 400 N/m, o de 200 N/m a 300 N/m, o aproximadamente 250 N/m. Dichas resistencias a la tracción pueden ser particularmente adecuadas para realizaciones en donde el material generador de aerosol se forma como una hoja y se tritura e incorpora después en un artículo generador de aerosol. En algunos ejemplos, tal como cuando el sólido amorfo comprende una carga, el sólido amorfo puede tener una resistencia a la tracción de 600 N/m a 900 N/m, o de 700 N/m a 900 N/m, o alrededor de 800 N/m. Dichas resistencias a la tracción pueden ser particularmente adecuadas para realizaciones en las que el material generador de aerosol se incluye en un artículo/conjunto generador de aerosol como una hoja enrollada, adecuadamente con la forma de un tubo.
El conjunto puede comprender un artículo generador de aerosol y un calentador integrados, o puede comprender un dispositivo calentador en el que se inserta el artículo durante su uso.
Haciendo referencia a las Figuras 1 y 2, se muestran una vista en sección parcialmente recortada y una vista en perspectiva de un ejemplo de un artículo 101 generador de aerosol. El artículo 101 está adaptado para su uso con un dispositivo que tiene una fuente de energía y un calentador. El artículo 101 de esta realización es particularmente adecuado para su uso con el dispositivo 51 mostrado en las Figuras 5 a 7, descritas a continuación. Durante su uso, el artículo 101 puede insertarse de manera extraíble en el dispositivo mostrado en la Figura 5 en un punto de inserción 20 del dispositivo 51.
El artículo 101 de un ejemplo tiene la forma de una varilla sustancialmente cilíndrica que incluye un cuerpo de material generador de aerosol 103 y un conjunto de filtro 105 en forma de varilla. El material generador de aerosol comprende el material sólido amorfo descrito en el presente documento. En algunas realizaciones, puede incluirse en forma de hoja. En algunas realizaciones puede incluirse en forma de hoja triturada. En algunas realizaciones, el material generador de aerosol descrito en el presente documento puede incorporarse en forma de hoja y en forma triturada.
El conjunto de filtro 105 incluye tres segmentos, un segmento de enfriamiento 107, un segmento de filtro 109 y un segmento 111 del extremo de embocadura. El artículo 101 tiene un primer extremo 113, también conocido como extremo de embocadura o extremo proximal y un segundo extremo 115, también conocido como extremo distal. El cuerpo de material generador de aerosol 103 está ubicado hacia el extremo distal 115 del artículo 101. En un ejemplo, el segmento de enfriamiento 107 está ubicado adyacente al cuerpo de material generador de aerosol 103 entre el cuerpo de material generador de aerosol 103 y el segmento de filtro 109, de modo que el segmento de enfriamiento 107 esté en una relación de apoyo con el material generador de aerosol 103 y el segmento de filtro 103. En otros ejemplos, puede haber una separación entre el cuerpo de material generador de aerosol 103 y el segmento de enfriamiento 107 y entre el cuerpo de material generador de aerosol 103 y el segmento de filtro 109. El segmento de filtro 109 está ubicado entre el segmento de enfriamiento 107 y el segmento 111 del extremo de embocadura. El segmento 111 del extremo de embocadura está ubicado hacia el extremo proximal 113 del artículo 101, adyacente al segmento de filtro 109. En un ejemplo, el segmento de filtro 109 está en una relación de apoyo con el segmento 111 del extremo de embocadura. En una realización, la longitud total del conjunto de filtro 105 está entre 37 mm y 45 mm, más preferentemente, la longitud total del conjunto de filtro 105 es 41 mm.
En un ejemplo, la varilla de material generador de aerosol 103 tiene una longitud de entre 34 mm y 50 mm, adecuadamente entre 38 mm y 46 mm de longitud, adecuadamente 42 mm de longitud.
En un ejemplo, la longitud total del artículo 101 está entre 71 mm y 95 mm, adecuadamente entre 79 mm y 87 mm, adecuadamente 83 mm.
Un extremo axial del cuerpo de material generador de aerosol 103 es visible en el extremo distal 115 del artículo 101. Sin embargo, en otras realizaciones, el extremo distal 115 del artículo 101 puede comprender un miembro extremo (no mostrado) que cubre el extremo axial del cuerpo de material generador de aerosol 103.
El cuerpo de material generador de aerosol 103 está unido al conjunto de filtro 105 mediante papel de mechas anular (no mostrado), que está ubicado sustancialmente alrededor de la circunferencia del conjunto de filtro 105 para rodear el conjunto de filtro 105 y se extiende parcialmente a lo largo de la longitud del cuerpo de material generador de aerosol 103. En un ejemplo, el papel de mechas está hecho de papel base para mechas estándar de 58GSM. En un ejemplo, el papel de mechas tiene una longitud de entre 42 mm y 50 mm, adecuadamente de 46 mm.
En un ejemplo, el segmento de enfriamiento 107 es un tubo anular y está ubicado alrededor y define un espacio de aire dentro del segmento de enfriamiento. El espacio de aire proporciona una cámara para que fluyan los componentes volatilizados calentados generados a partir del cuerpo del material generador de aerosol 103. El segmento de enfriamiento 107 es hueco para proporcionar una cámara para la acumulación de aerosol pero lo suficientemente rígida para soportar fuerzas de compresión axial y momentos de flexión que podrían surgir durante la fabricación y mientras el artículo 101 está durante su uso durante la inserción en el dispositivo 51. En un ejemplo, el espesor de la pared del segmento de enfriamiento 107 es de aproximadamente 0,29 mm.
El segmento de enfriamiento 107 proporciona un desplazamiento físico entre el material generador de aerosol 103 y el segmento de filtro 109. El desplazamiento físico proporcionado por el segmento de enfriamiento 107 proporcionará un gradiente térmico a lo largo del segmento de enfriamiento 107. En un ejemplo, el segmento de enfriamiento 107 está configurado para proporcionar una diferencia de temperatura de al menos 40 grados Celsius entre un componente volatilizado calentado que ingresa a un primer extremo del segmento de enfriamiento 107 y un componente volatilizado calentado que sale de un segundo extremo del segmento de enfriamiento 107. En un ejemplo, el segmento de enfriamiento 107 está configurado para proporcionar una diferencia de temperatura de al menos 60 grados Celsius entre un componente volatilizado calentado que ingresa a un primer extremo del segmento de enfriamiento 107 y un componente volatilizado calentado que sale de un segundo extremo del segmento de enfriamiento 107. Este diferencial de temperatura a lo largo del elemento de enfriamiento 107 protege el segmento de filtro sensible a la temperatura 109 de las altas temperaturas del material generador de aerosol 103 cuando es calentado por el dispositivo 51. Si no se proporcionó el desplazamiento físico entre el segmento de filtro 109 y el cuerpo de material generador de aerosol 103 y los elementos de calentamiento del dispositivo 51, entonces el segmento del filtro sensible a la temperatura puede 109 dañarse durante su uso, por lo que no realizaría las funciones requeridas con la misma eficacia.
En un ejemplo, la longitud del segmento de enfriamiento 107 es al menos 15 mm. En un ejemplo, la longitud del segmento de enfriamiento 107 está entre 20 mm y 30 mm, más particularmente de 23 mm a 27 mm, más particularmente de 25 mm a 27 mm, adecuadamente 25 mm.
El segmento de enfriamiento 107 está hecho de papel, lo que significa que está compuesto de un material que no genera compuestos preocupantes, por ejemplo, compuestos tóxicos cuando se utilizan junto al calentador del dispositivo 51. En un ejemplo, el segmento de enfriamiento 107 está fabricado a partir de un tubo de papel enrollado en espiral que proporciona una cámara interna hueca pero mantiene la rigidez mecánica. Los tubos de papel enrollados en espiral pueden cumplir con los estrictos requisitos de precisión dimensional de los procesos de fabricación de alta velocidad con respecto a la longitud, diámetro exterior, redondez y rectitud del tubo.
En otro ejemplo, el segmento de enfriamiento 107 es un rebaje creado a partir de una envoltura rígida de tapón o papel de mechas. La envoltura rígida del tapón o papel de mechas se fabrica para que tenga una rigidez que sea suficiente para soportar las fuerzas de compresión axial y los momentos de flexión que podrían surgir durante la fabricación y mientras el artículo 101 está durante su uso durante la inserción en el dispositivo 51.
El segmento de filtro 109 puede estar formado por cualquier material de filtro suficiente para eliminar uno o más compuestos volatilizados de los componentes volatilizados calentados del material generador de aerosol. En un ejemplo, el segmento de filtro 109 está hecho de un material de monoacetato, tal como acetato de celulosa. El segmento de filtro 109 proporciona enfriamiento y reducción de la irritación de los componentes volatilizados calentados sin agotar la cantidad de componentes volatilizados calentados a un nivel insatisfactorio para un usuario.
En algunas realizaciones, se puede proporcionar una cápsula (no ilustrada) en el segmento de filtro 109. La misma puede disponerse sustancialmente centralmente en el segmento de filtro 109, tanto a través del diámetro del segmento de filtro 109 como a lo largo de la longitud del segmento de filtro 109. En otros casos, puede desplazarse en una o más dimensiones. La cápsula puede en algunos casos, cuando está presente, contener un componente volátil como un aromatizante o un agente generador de aerosol.
La densidad del material de estopa de acetato de celulosa del segmento de filtro 109 controla la caída de presión a través del segmento de filtro 109, que controla a su vez la resistencia al estiramiento del artículo 101. Por lo tanto, la selección del material del segmento de filtro 109 es importante para controlar la resistencia a la extracción del artículo 101. De forma adicional, el segmento de filtro realiza una función de filtración en el artículo 101.
En un ejemplo, el segmento de filtro 109 está hecho de un material de estopa de filtro de grado 8Y15, que proporciona un efecto de filtración sobre el material volatilizado calentado, al tiempo que se reduce el tamaño de las gotas de aerosol condensadas que resultan del material volatilizado calentado.
La presencia del segmento de filtro 109 proporciona un efecto aislante al proporcionar enfriamiento adicional a los componentes volatilizados calentados que salen del segmento de enfriamiento 107. Este efecto de enfriamiento adicional reduce la temperatura de contacto de los labios del usuario sobre la superficie del segmento de filtro 109.
En un ejemplo, el segmento de filtro 109 tiene una longitud de entre 6 mm y 10 mm, adecuadamente 8 mm.
El segmento 111 del extremo de embocadura es un tubo anular y está ubicado alrededor y define un espacio de aire dentro del segmento 111 del extremo de embocadura. El espacio de aire proporciona una cámara para los componentes volatilizados calentados que fluyen desde el segmento de filtro 109. El segmento 111 del extremo de embocadura es hueco para proporcionar una cámara para la acumulación de aerosol pero lo suficientemente rígida para soportar fuerzas de compresión axial y momentos de flexión que podrían surgir durante la fabricación y mientras el artículo está durante su uso durante la inserción en el dispositivo 51. En un ejemplo, el espesor de la pared del segmento 111 del extremo de embocadura es de aproximadamente 0,29 mm. En un ejemplo, la longitud del segmento 111 del extremo de embocadura está entre 6 mm y 10 mm, adecuadamente 8 mm.
El segmento 111 del extremo de embocadura puede fabricarse a partir de un tubo de papel enrollado en espiral que proporciona una cámara interna hueca pero mantiene una rigidez mecánica crítica. Los tubos de papel enrollados en espiral pueden cumplir con los estrictos requisitos de precisión dimensional de los procesos de fabricación de alta velocidad con respecto a la longitud, diámetro exterior, redondez y rectitud del tubo.
El segmento 111 del extremo de embocadura proporciona la función de evitar que cualquier condensado líquido que se acumule en la salida del segmento de filtro 109 entre en contacto directo con un usuario.
Debe apreciarse que, en un ejemplo, el segmento 111 del extremo de embocadura y el segmento de enfriamiento 107 pueden estar formados por un solo tubo y el segmento de filtro 109 está ubicado dentro de ese tubo que separa el segmento 111 del extremo de embocadura y el segmento de enfriamiento 107.
Haciendo referencia a las Figuras 3 y 4, se muestran una sección parcialmente recortada y vistas en perspectiva de un ejemplo de un artículo 301. Las señales de referencia que se muestran en las Figuras 3 y 4 son equivalentes a las señales de referencia que se muestran en las Figuras 1 y 2, pero con un incremento de 200.
En el ejemplo del artículo 301 mostrado en las Figuras 3 y 4, se proporciona una región de ventilación 317 en el artículo 301 para permitir que el aire fluya hacia el interior del artículo 301 desde el exterior del artículo 301. En un ejemplo, la región de ventilación 317 toma la forma de uno o más orificios de ventilación 317 formados a través de la capa exterior del artículo 301. Los orificios de ventilación pueden estar ubicados en el segmento de enfriamiento 307 para ayudar con el enfriamiento del artículo 301. En un ejemplo, la región de ventilación 317 comprende una o más filas de orificios, y preferiblemente, cada fila de orificios está dispuesta circunferencialmente alrededor del artículo 301 en una sección transversal que es sustancialmente perpendicular a un eje longitudinal del artículo 301.
En un ejemplo, hay entre una y cuatro filas de orificios de ventilación para proporcionar ventilación al artículo 301. Cada fila de orificios de ventilación puede tener entre 12 y 36 orificios de ventilación 317. Los orificios de ventilación 317 pueden, por ejemplo, tener entre 100 y 500 pm de diámetro. En un ejemplo, una separación axial entre filas de orificios de ventilación 317 está entre 0,25 mm y 0,75 mm, adecuadamente 0,5 mm.
En un ejemplo, los orificios de ventilación 317 son de tamaño uniforme. En otro ejemplo, los orificios de ventilación 317 varían en tamaño. Los orificios de ventilación se pueden realizar utilizando cualquier técnica adecuada, por ejemplo, una o más de las siguientes técnicas: tecnología láser, perforación mecánica del segmento de enfriamiento 307 o perforación previa del segmento de enfriamiento 307 antes de que se forme en el artículo 301. Los orificios de ventilación 317 están colocados para proporcionar un enfriamiento eficaz al artículo 301.
En un ejemplo, las filas de orificios de ventilación 317 están ubicadas al menos a 11 mm del extremo proximal 313 del artículo, adecuadamente entre 17 mm y 20 mm desde el extremo proximal 313 del artículo 301. La ubicación de los orificios de ventilación 317 está colocada de manera que el usuario no bloquee los orificios de ventilación 317 cuando el artículo 301 está durante su uso.
Proporcionar las filas de orificios de ventilación entre 17 mm y 20 mm desde el extremo proximal 313 del artículo 301 permite que los orificios de ventilación 317 se ubiquen fuera del dispositivo 51, cuando el artículo 301 está completamente insertado en el dispositivo 51, como se puede ver en las Figuras 6 y 7. Al ubicar los orificios de ventilación fuera del dispositivo, el aire no calentado puede entrar en el artículo 301 a través de los orificios de ventilación desde el exterior del dispositivo 51 para ayudar con el enfriamiento del artículo 301.
La longitud del segmento de enfriamiento 307 es tal que el segmento de enfriamiento 307 se insertará parcialmente en el dispositivo 51, cuando el artículo 301 está completamente insertado en el dispositivo 51. La longitud del segmento de enfriamiento 307 proporciona una primera función de proporcionar un espacio físico entre la disposición calentadora del dispositivo 51 y la disposición de filtro sensible al calor 309, y una segunda función de permitir que los orificios de ventilación 317 se ubiquen en el segmento de enfriamiento, mientras también se ubican fuera del dispositivo 51, cuando el artículo 301 está completamente insertado en el dispositivo 51. Como se puede ver a partir de las Figuras 6 y 7, la mayor parte del elemento de enfriamiento 307 está ubicado dentro del dispositivo 51. Sin embargo, hay una porción del elemento de enfriamiento 307 que se extiende fuera del dispositivo 51. Es en esta porción del elemento de enfriamiento 307 que se extiende fuera del dispositivo 51 en donde están ubicados los orificios de ventilación 317.
Haciendo referencia ahora a las Figuras 5 a 7 con más detalle, se muestra un ejemplo de un dispositivo 51 dispuesto para calentar material generador de aerosol para volatilizar al menos un componente de dicho material generador de aerosol, normalmente para formar un aerosol que se puede inhalar. El dispositivo 51 es un dispositivo calentador que libera compuestos por calentamiento, pero sin quemar, el material generador de aerosol.
Un primer extremo 53 que en el presente documento a veces se denomina embocadura o extremo proximal 53 del dispositivo 51 y un segundo extremo 55 que en el presente documento a veces se denomina extremo distal 55 del dispositivo 51. El dispositivo 51 tiene un botón de encendido/apagado 57 para permitir que el dispositivo 51 en su conjunto se encienda y apague según lo desee un usuario.
El dispositivo 51 comprende una carcasa 59 para situar y proteger diversos componentes internos del dispositivo 51. En el ejemplo mostrado, la carcasa 59 comprende una funda de una sola pieza 11 que abarca el perímetro del dispositivo 51, rematada con un panel superior 17 que generalmente define la "parte superior" del dispositivo 51 y un panel inferior 19 que generalmente define la "parte inferior" del dispositivo 51. En otro ejemplo, la carcasa comprende un panel frontal, un panel trasero y un par de paneles laterales opuestos además del panel superior 17 y el panel inferior 19.
El panel superior 17 y/o el panel inferior 19 se pueden fijar de manera extraíble a la funda de una sola pieza 11, para permitir un acceso fácil al interior del dispositivo 51 o puede fijarse "permanentemente" a la funda de una sola pieza 11, por ejemplo, para disuadir a un usuario de acceder al interior del dispositivo 51. En un ejemplo, los paneles 17 y 19 están hechos de un material plástico, que incluye, por ejemplo, nailon carga de fibra de vidrio formado mediante moldeo por inyección, y la funda de una sola pieza 11 está hecha de aluminio, aunque se pueden usar otros materiales y otros procesos de fabricación.
El panel superior 17 del dispositivo 51 tiene una abertura 20 en el extremo de embocadura 53 del dispositivo 51 a través de la cual, durante su uso, el artículo 101, 301 que incluye el material generador de aerosol puede insertarse en el dispositivo 51 y ser retirado del dispositivo 51 por un usuario.
La carcasa 59 tiene situado o fijado en la misma una disposición calentadora 23, un circuito de control 25 y una fuente de alimentación 27. En este ejemplo, la disposición calentadora 23, el circuito de control 25 y la fuente de alimentación 27 son lateralmente adyacentes (es decir, adyacentes cuando se observan desde un extremo), estando el circuito de control 25 situado generalmente entre la disposición calentadora 23 y la fuente de alimentación 27, aunque otras ubicaciones son posibles.
El circuito de control 25 puede incluir un controlador, tal como una disposición de microprocesador, configurado y dispuesto para controlar el calentamiento del material generador de aerosol en el artículo 101, 301 como se explica más adelante.
La fuente de alimentación 27 puede ser, por ejemplo, una batería, que puede ser una batería recargable o una batería no recargable. Entre los ejemplos de baterías adecuadas se incluyen, por ejemplo, una batería de iones de litio, una batería de níquel (tal como una batería de níquel-cadmio), una batería alcalina y/o similares. La batería 27 está acoplada eléctricamente a la disposición calentadora 23 para suministrar energía eléctrica cuando sea necesario y bajo el control del circuito de control 25 para calentar el material generador de aerosol en el artículo (como se ha explicado, volatilizar el material generador de aerosol sin provocar que el material generador de aerosol se queme).
Una ventaja de situar la fuente de alimentación 27 lateralmente adyacente a la disposición calentadora 23 es que se puede usar una fuente de alimentación 25 físicamente grande sin hacer que el dispositivo 51 en su conjunto sea excesivamente largo. Como se entenderá, en general, una fuente de energía 25 físicamente grande tiene una mayor capacidad (es decir, la energía eléctrica total que se puede suministrar, que a menudo se mide en amperios-hora o similar) y, por tanto, la vida útil de la batería para el dispositivo 51 puede ser más larga.
En un ejemplo, la disposición calentadora 23 tiene generalmente forma de tubo cilíndrico hueco, que tiene una cámara de calentamiento interior hueca 29 en la que se inserta el artículo 101, 301 que comprende el material generador de aerosol para calentarlo durante su uso. Son posibles diferentes disposiciones para la disposición calentadora 23. Por ejemplo, la disposición calentadora 23 puede comprender un único elemento de calentamiento o puede estar formado por una pluralidad de elementos de calentamiento alineados a lo largo del eje longitudinal de la disposición calentadora 23. El o cada elemento de calentamiento puede ser anular o tubular o al menos parcialmente anular o parcialmente tubular alrededor de su circunferencia. En un ejemplo, el o cada elemento de calentamiento puede ser un calentador de película delgada. En otro ejemplo, el o cada elemento de calentamiento puede estar hecho de un material cerámico. Unos ejemplos de materiales cerámicos adecuados incluyen alúmina, nitruro de aluminio y cerámicas de nitruro de silicio, que pueden laminarse y sinterizarse. Son posibles otras disposiciones térmicas, incluyendo, por ejemplo, el calentamiento inductivo, elementos infrarrojos calentadores, que calientan emitiendo radiación infrarroja, o elementos de calentamiento resistivos formados, por ejemplo, por un devanado eléctrico resistivo.
En un ejemplo particular, la disposición calentadora 23 está soportada por un tubo de soporte de acero inoxidable y comprende un elemento de calentamiento de poliimida. La disposición calentadora 23 está dimensionada de manera que sustancialmente todo el cuerpo del material generador de aerosol 103, 303 del artículo 101, 301 se inserta en la disposición calentadora 23 cuando el artículo 101, 301 se inserta en el dispositivo 51.
El o cada elemento de calentamiento puede disponerse de modo que las zonas seleccionadas del material generador de aerosol puedan calentarse independientemente, por ejemplo a su vez (con el tiempo, como se analizó anteriormente) o juntos (simultáneamente) según se desee.
La disposición calentadora 23 en este ejemplo está rodeada al menos en parte a lo largo de su longitud por un aislante térmico 31. El aislador 31 ayuda a reducir el calor que pasa desde la disposición calentadora 23 al exterior del dispositivo 51. Esto ayuda a mantener bajos los requisitos de energía para la disposición calentadora 23 ya que reduce, en general, las pérdidas de calor. El aislador 31 también ayuda a mantener fresco el exterior del dispositivo 51 durante el funcionamiento de la disposición calentadora 23. En un ejemplo, el aislador 31 puede ser una funda de doble pared que proporciona una región de baja presión entre las dos paredes de la funda. Es decir, el aislador 31 puede ser, por ejemplo, un tubo de "vacío", es decir, un tubo en el que se ha hecho al menos parcialmente el vacío para minimizar la transferencia de calor por conducción y/o convección. Son posibles otras disposiciones para el aislador 31, incluyendo el uso de materiales aislantes del calor, incluyendo, por ejemplo, un material adecuado de tipo espuma, además de o en lugar de una funda de doble pared.
La carcasa 59 puede comprender además varias estructuras de soporte internas 37 para soportar todos los componentes internos, así como la disposición calentadora 23.
El dispositivo 51 además comprende un collarín 33 que se extiende alrededor y se proyecta desde la abertura 20 hacia el interior de la carcasa 59 y una cámara generalmente tubular 35 que está situada entre el collarín 33 y un extremo de la funda de vacío 31. La cámara 35 comprende además una estructura de enfriamiento 35f, que en este ejemplo, comprende una pluralidad de aletas de enfriamiento 35f espaciadas a lo largo de la superficie exterior de la cámara 35, y cada una dispuesta circunferencialmente alrededor de la superficie exterior de la cámara 35. Existe un espacio de aire 36 entre la cámara hueca 35 y el artículo 101, 301 cuando está insertado en el dispositivo 51 al menos sobre parte de la longitud de la cámara hueca 35. El espacio de aire 36 está alrededor de toda la circunferencia del artículo 101, 301 sobre al menos parte del segmento de enfriamiento 307.
El collarín 33 comprende una pluralidad de salientes 60 dispuestos circunferencialmente alrededor de la periferia de la abertura 20 y que se proyectan hacia dentro de la abertura 20. Los salientes 60 ocupan espacio dentro de la abertura 20 de tal manera que el espacio abierto de la abertura 20 en las ubicaciones de los salientes 60 es menor que el espacio abierto de la abertura 20 en las ubicaciones sin salientes 60. Los salientes 60 están configurados para ensamblarse con un artículo 101, 301 insertado en el dispositivo para ayudar a asegurarlo dentro del dispositivo 51. Los espacios abiertos (no mostrados en las Figuras) definidos por pares adyacentes de crestas 60 y el artículo 101, 301 forman vías de ventilación alrededor del exterior del artículo 101, 301. Estas vías de ventilación permiten que los vapores calientes que han escapado del artículo 101, 301 salgan del dispositivo 51 y permiten que el aire de enfriamiento fluya hacia el interior del dispositivo 51 alrededor del artículo 101, 301 en el espacio de aire 36.
Durante el funcionamiento, el artículo 101,301 se inserta de forma extraíble en un punto de inserción 20 del dispositivo 51, como se muestra en las Figuras 5 a 7. Haciendo referencia en particular a la Figura 6, en un ejemplo, el cuerpo de material generador de aerosol 103, 303, que está ubicado hacia el extremo distal 115, 315 del artículo 101, 301, se recibe completamente dentro de la disposición calentadora 23 del dispositivo 51. El extremo proximal 113, 313 del artículo 101, 301 se extiende desde el dispositivo 51 y actúa como un conjunto de boquilla para un usuario.
Durante el funcionamiento, la disposición calentadora 23 calentará el artículo 101, 301 para volatilizar al menos un componente del material generador de aerosol del cuerpo del material generador de aerosol 103, 303.
La vía de flujo principal para los componentes volatilizados calentados desde el cuerpo del material generador de aerosol 103, 303 es axialmente a través del artículo 101, 301, a través de la cámara dentro del segmento de enfriamiento 107, 307, a través del segmento de filtro 109, 309, a través del segmento 111 del extremo de embocadura, 313 hasta el usuario. En un ejemplo, la temperatura de los componentes volatilizados calentados que se generan a partir del cuerpo del material generador de aerosol está entre 60 °C y 250 °C, que puede estar por encima de la temperatura de inhalación aceptable para un usuario. A medida que el componente volatilizado calentado viaja a través del segmento de enfriamiento 107, 307, se enfriará y algunos componentes volatilizados se condensarán en la superficie interior del segmento de enfriamiento 107, 307.
En los ejemplos del artículo 301 mostrados en las Figuras 3 y 4, el aire frío podrá entrar en el segmento de enfriamiento 307 a través de los orificios de ventilación 317 formados en el segmento de enfriamiento 307. Este aire frío se mezclará con los componentes volatilizados calentados para proporcionar enfriamiento adicional a los componentes volatilizados calentados.
Otro aspecto de la invención proporciona un método para fabricar un material generador de aerosol de acuerdo con el primer aspecto, comprendiendo el método (a) proporcionar una suspensión que comprende el agente gelificante, material formador de aerosol y mentol, (b) formar una capa de la suspensión, (c) fijar la suspensión para formar un gel, y (d) secar para formar un sólido amorfo.
La (b) formación de una capa de la suspensión puede comprender pulverizar, colar o extruir la suspensión, por ejemplo. En algunos casos, la capa de suspensión se forma mediante electropulverización de la suspensión. En algunos casos, la capa de lechada se forma colando la suspensión.
En algunos casos, (b) y/o (c) y/o (d) pueden, al menos parcialmente, ocurrir simultáneamente (por ejemplo, durante la electropulverización). En algunos casos, (b), (c) y (d) pueden ocurrir secuencialmente.
En algunos casos, la suspensión se aplica sobre un soporte. La capa puede formarse sobre un soporte.
En ejemplos, la suspensión comprende un agente gelificante, material formador de aerosol y mentol. La suspensión puede comprender estos componentes en cualquiera de las proporciones dadas en el presente documento en relación con la composición del material generador de aerosol. Por ejemplo, la suspensión puede comprender:
- 0,1-80 % en peso de mentol;
- 1-60 % en peso de un agente gelificante/precursor de agente gelificante; y
- 0,1-50 % en peso de un material formador de aerosol.
La suspensión puede comprender un precursor de agente gelificante. Por ejemplo, la suspensión puede comprender sodio, alginato de potasio o amonio como precursor de gel. En algunas realizaciones, las unidades G y M están presentes en el precursor del agente gelificante en una relación molar de 1:2 a 10:1 (es decir, el número de unidades de L-guluronato con enlaces a-(1-4) presentes en comparación con el número de unidades de D-manuronato con enlace p-(1-4)). En algunas realizaciones, las unidades G y M están presentes en una relación molar de 1:3 a 3:1, o de 1:2 a 2:1, o de 1:1,5 a 1,5:1, o de 1:1,2 a 1,2: 1.
La fijación del gel (c) puede comprender la adición de un agente de fijación a la suspensión. Por ejemplo, (c) puede comprender la adición de cationes Ca2+ a la suspensión. Los cationes Ca2+ se pueden proporcionar como parte de una fuente de calcio. Por ejemplo, la suspensión puede comprender sodio, alginato de potasio o amonio como precursor de gel, y un agente de fijación que comprende una fuente de calcio (tal como una sal de calcio, por ejemplo, cloruro de calcio), se puede añadir a la suspensión para formar un gel de alginato reticulado con calcio. La fuente de calcio de Ca2+ se suministra a la suspensión en una cantidad tal que la relación molar de los cationes Ca2+ a las unidades G en la suspensión es de 0,2:1 a 1:1, o de 0,3:1 a 0,5:1 o de aproximadamente 0,4:1 ("aproximadamente" permitiendo una tolerancia del 20 %).
En algunas realizaciones, el agente de fijación, o la fuente de calcio, comprende o consiste en acetato de calcio, formato de calcio, carbonato de calcio, hidrogenocarbonato de calcio, cloruro de calcio, lactato de calcio, o una combinación de los mismos. En algunos ejemplos, el agente de fijación, o la fuente de calcio, comprende o consiste en formiato de calcio y/o lactato de calcio. En ejemplos particulares, el agente de fijación, o la fuente de calcio, comprende o consiste en formiato de calcio. Los inventores han identificado que, normalmente, emplear formiato de calcio como agente de fijación, o la fuente de calcio, da como resultado un sólido amorfo que tiene una mayor resistencia a la tracción y una mayor resistencia al alargamiento.
En ejemplos, los cationes Ca2+ se proporcionan a la suspensión como parte de un sistema fluido que comprende una fuente de calcio y un vehículo acuoso. La fuente de calcio puede comprender una combinación de compuestos que contienen calcio. En algunas realizaciones, la fuente de calcio comprende una o más sales de calcio tales como cloruro de calcio, lactato de calcio, citrato de calcio, acetato de calcio o citrato de calcio.
En algunos ejemplos, la fuente de calcio se disuelve y opcionalmente se suspende en el vehículo acuoso. En algunos ejemplos, la fuente de calcio está presente en el sistema fluido en una cantidad mayor que la soluble en el vehículo acuoso a temperatura y presión normales. La temperatura y presión normales son las definidas por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología y se refieren a una temperatura de 20 °C y una presión absoluta de 1 atm.
En algunas realizaciones, la fuente fluida es una solución sobresaturada de fuente de calcio, tal como una solución sobresaturada de sal(es) de calcio. En algunas realizaciones, la fuente fluida comprende una fuente de calcio disuelta y suspendida (en partículas), tales como sal de calcio disuelta y suspendida (en partículas). Proporcionar la fuente de calcio a la suspensión en una pequeña cantidad de vehículo acuoso puede reducir la carga de evaporación durante el secado (d), permitiendo así una producción más rápida y menos intensiva en energía del material generador de aerosol.
El secado (d) puede, en algunos casos, eliminar aproximadamente el 50 % en peso, 60 % en peso, 70 % en peso, 80 % en peso o 90 % en peso a aproximadamente 80 % en peso, 90 % en peso o 95 % en peso (WWB) del agua en la suspensión.
El secado (d) puede, en algunos casos, puede reducir el espesor del material fundido en al menos un 80 %, adecuadamente 85 % u 87 %. Por ejemplo, la suspensión se puede colar con un espesor de 2 mm, y el material sólido amorfo seco resultante puede tener un espesor de 0,2 mm.
La propia suspensión puede formar también parte de la invención. En algunos casos, el disolvente de la suspensión puede consistir esencialmente en o consistir en agua. En algunos casos, la suspensión puede comprender desde aproximadamente 50 % en peso, 60 % en peso, 70 % en peso, 80 % en peso o 90 % en peso (WWB) de disolvente.
En algunos ejemplos, la suspensión tiene una viscosidad de aproximadamente 10 a aproximadamente 20 Pas a 46,5 °C, tal como de aproximadamente 14 a aproximadamente 16 Pas a 46,5 °C.
En los casos en que el disolvente esté compuesto por agua, el contenido en peso seco de la suspensión puede coincidir con el contenido en peso seco del sólido amorfo. Por tanto, el análisis en el presente documento relacionado con la composición sólida se divulga explícitamente en combinación con el aspecto de suspensión de la invención.
De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un método para generar un aerosol usando un sistema de suministro de aerosol no combustible como se describe en el presente documento. En algunas realizaciones, el método comprende calentar el material generador de aerosol a una temperatura inferior a 350 °C. En algunas realizaciones, el método comprende calentar el material generador de aerosol a una temperatura de aproximadamente 220 °C a aproximadamente 280 °C. En algunas realizaciones, el método comprende calentar al menos una porción del material generador de aerosol a una temperatura de aproximadamente 220 °C a aproximadamente 280 °C durante una sesión de uso.
La "sesión de uso", como se usa en el presente documento, se refiere a un único período de uso del sistema de suministro de aerosol no combustible por parte de un usuario. La sesión de uso comienza en el punto en el que se suministra energía por primera vez a al menos una unidad de calentamiento presente en el conjunto de calentamiento. El dispositivo estará listo para su uso una vez transcurrido un periodo de tiempo desde el inicio de la sesión de uso. La sesión de uso finaliza en el punto en el que no se suministra energía a ninguno de los elementos de calentamiento del dispositivo generador de aerosol. El final de la sesión de uso puede coincidir con el punto en el que se agota el artículo para fumar (el punto en el que un usuario consideraría inaceptablemente bajo el rendimiento total de partículas (mg) en cada calada). La sesión tendrá una duración de una pluralidad de caladas. Dicha sesión podrá tener una duración inferior a 7 minutos, o 6 minutos, o 5 minutos, o 4 minutos y 30 segundos, o 4 minutos, o 3 minutos y 30 segundos. En algunas realizaciones, la sesión de uso puede tener una duración de 2 a 5 minutos, o de 3 a 4,5 minutos, o de 3,5 a 4,5 minutos, o adecuadamente 4 minutos. El usuario puede iniciar una sesión pulsando un botón o encendiendo el dispositivo, provocando que al menos un elemento de calentamiento comience a aumentar de temperatura.
En algunas realizaciones, durante una sesión de uso, al menos el 20 % en peso del mentol presente en el sólido amorfo se aerosoliza, o al menos el 30 % en peso, 40 % en peso o 50 % en peso. Es decir, después de una sesión de uso, la cantidad de mentol en el sólido amorfo se reduce en un 20 % en peso, 30 % en peso, 40 % en peso o 50 % en peso. La relación molar de Ca2+ a unidades G en el sólido amorfo como se describe en el presente documento, puedo permitir la entrega eficiente de mentol a un usuario (por ejemplo, una alta relación de material activo se aerosoliza a partir del sólido amorfo) mientras se mantiene una larga vida útil antes de que el sólido amorfo sea calentado por el dispositivo de suministro de aerosol no combustible.
Ejemplo
Se prepararon un primer material generador de aerosol y un segundo material generador de aerosol de acuerdo con los métodos descritos en el presente documento. Ambos materiales generadores de aerosol se prepararon a partir de suspensiones que tenían la siguiente composición (peso seco p/p):
- 50 % mentol
- 20 % glicerol
- 26 % alginato de sodio
- 4 % pectina
Se suministró lactato de calcio a la suspensión como agente de fijación. Los materiales generadores de aerosol diferían sólo en la cantidad de lactato de calcio que se suministró a la suspensión para reticular el alginato. El primer material generador de aerosol se preparó suministrando lactato de calcio a la suspensión en una cantidad tal que la relación molar de cationes Ca2+ a unidades G en el alginato de sodio fue de 0,4:1; en segundo material generador de aerosol se preparó suministrando lactato de calcio a la suspensión en una cantidad tal que la relación molar de cationes Ca2+ a unidades G en el alginato de sodio fue de 0,2:1.
El material seco se formó como una hoja, que posteriormente se trituró y se combinó con tabaco para proporcionar una mezcla. Cada mezcla de material generador de aerosol y tabaco se formó en una varilla consumible y se le proporcionó un filtro como se describe en el presente documento, proporcionar un primer consumible que comprende el primer material generador de aerosol y un segundo consumible que comprende el segundo material generador de aerosol.
Cada consumible fue sometido a un análisis sensorial calada a calada. El análisis calada a calada se llevó a cabo según el régimen de caladas de Health Canada Intense (HCI): calada de 55 ml sin bloqueo de ventilación durante dos segundos, cada 30 segundos. Cada calada fue capturada en una jeringa hermética a gas conectada a un motor de humo. La muestra capturada se extrajo con solvente y se analizó con cromatografía de gases con detección de ionización de llama (GC-FID) para la cuantificación de mentol frente a un intervalo de calibración.
La Figura 8 muestra los resultados de este análisis. Como puede verse, ambos materiales proporcionan un rendimiento sensorial aceptable del mentol, inhalada por inhalación. Se encontró que el primer material, con una relación molar de cationes Ca2+ a unidades G de 0,4:1, en particular, proporcionó un rendimiento sensorial deseable del mentol calada a calada.
Las realizaciones anteriores deben entenderse como ejemplos ilustrativos de la invención. Se prevén realizaciones adicionales de la invención. Debe entenderse claramente que cualquier característica descrita con respecto a una realización cualquiera puede utilizarse sola o en combinación con otras características descritas, y también puede utilizarse en combinación con una o más características de otra cualquiera de las realizaciones, o cualquier combinación de otra cualquiera de las realizaciones. Asimismo, también se pueden emplear equivalentes y modificaciones no descritas anteriormente sin apartarse del alcance de la invención, que se define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (17)
1. Un material generador de aerosol que comprende un sólido amorfo, comprendiendo el sólido amorfo:
- 0,1-80 % en peso de mentol;
- 1-60 % en peso de un agente gelificante, comprendiendo el agente gelificante alginato de calcio reticulado que comprende unidades de L-guluronato (G) con enlaces a-(1-4); y
- 0,1-50 % en peso de un material formador de aerosol;
en donde una relación molar de cationes Ca2+ a unidades G es de 0,2:1 a 1:1, preferiblemente, en donde la relación molar de calcio a unidades G es de 0,3:1 a 0,5:1.
2. El material generador de aerosol de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el alginato reticulado con calcio comprende también unidades de ácido D-manuronato (M) con enlaces p-(1-4), preferiblemente en donde una relación molar de unidades G a unidades M es de 1:2 a 10:1.
3. El material generador de aerosol de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde, cuando se almacena durante 30 días en un recipiente sellado en condiciones ambientales (22 °C; 60 % humedad relativa; 1013 mbar), el material generador de aerosol contiene al menos el 60 % del mentol en peso seco del mentol presente en el material generador de aerosol antes del almacenamiento.
4. El material generador de aerosol de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el sólido amorfo comprende el material formador de aerosol en una cantidad del 10 al 30 % en peso y/o en donde el sólido amorfo comprende el mentol en una cantidad del 40 al 60 % en peso.
5. El material generador de aerosol de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el sólido amorfo comprende:
- 20-35 % en peso del agente gelificante;
- 15-25 % en peso del material formador de aerosol;
- 45-55 % en peso del mentol;
en donde estos pesos se calculan en base al peso seco.
6. El material generador de aerosol de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el alginato reticulado comprendido en el agente gelificante está presente en el sólido amorfo en una cantidad de aproximadamente 15-40 % en peso del sólido amorfo en base al peso seco.
7. El material generador de aerosol de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el agente gelificante comprende además pectina, preferiblemente, en donde una relación en peso seco del alginato reticulado a la pectina es de 1:1 a 10:1 y/o en donde la pectina comprendida en el agente gelificante está presente en el sólido amorfo en una cantidad de aproximadamente el 3-10 % en peso del sólido amorfo en base al peso seco.
8. El material generador de aerosol de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende de aproximadamente el 1 % en peso a aproximadamente el 15 % en peso de agua (WWB).
9. El material generador de aerosol de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el material formador de aerosol se selecciona de eritritol, propilenglicol, glicerol y mezclas de los mismos.
10. Un sustrato que comprende un material generador de aerosol de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 y un soporte sobre el que se proporciona el material generador de aerosol.
11. Un artículo para su uso con un dispositivo de suministro de aerosol no combustible, comprendiendo el artículo un material generador de aerosol de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 y/o un sustrato de acuerdo con la reivindicación 10.
12. Un sistema de suministro de aerosol no combustible que comprende un artículo de acuerdo con la reivindicación 11 y un dispositivo de suministro de aerosol no combustible, en donde el dispositivo de suministro de aerosol no combustible está configurado para generar aerosol a partir del artículo cuando el artículo se utiliza con el dispositivo de suministro de aerosol no combustible, en donde el dispositivo de suministro de aerosol no combustible comprende un calentador configurado para calentar pero no quemar el artículo, preferiblemente, en donde el calentador está configurado para calentar el artículo a una temperatura inferior a 350 °C durante su uso, preferiblemente, de aproximadamente 220 °C a aproximadamente 280 °C durante su uso.
13. El sistema de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el artículo se proporciona como una varilla.
14. Un método de fabricar un material generador de aerosol de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, comprendiendo el método:
- proporcionar una suspensión que comprende el agente gelificante, material formador de aerosol y mentol; - formar una capa de la suspensión;
- fijar la suspensión para formar un gel; y
- secar el gel para formar el sólido amorfo.
15. El método de acuerdo con la reivindicación 14, en donde la fijación de la suspensión comprende agregar una fuente de calcio que comprende cationes de Ca2+ a la suspensión, preferiblemente, en donde la fuente de calcio se proporciona como parte de un sistema fluido que comprende la fuente de calcio y un vehículo acuoso, más preferiblemente, en donde la fuente de calcio está disuelta y opcionalmente suspendida en el vehículo acuoso, y/o en donde la fuente de calcio está presente en el sistema fluido en una cantidad mayor que la soluble en el vehículo acuoso bajo temperatura y presión normales.
16. Un método de generar un aerosol usando un sistema de suministro de aerosol no combustible de acuerdo con la reivindicación 12 o 13, comprendiendo el método calentar el material generador de aerosol a una temperatura inferior a 350 °C, preferiblemente de aproximadamente 220 °C a aproximadamente 280 °C.
17. El método de acuerdo con la reivindicación 16 en donde, durante una sesión de uso, al menos un 20 % en peso del mentol presente en el sólido amorfo se aerosoliza.
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