JP2017530705A - 加工工程からのたばこ成分の回収 - Google Patents

Abstract

方法は、１つ以上の化合物をたばこ、またはその反応生成物からガス流内に揮発させる工程と、１つ以上の揮発した化合物または反応生成物の少なくとも一つをガス流から回収する工程とを含む。方法は、ドライアイス膨化たばこ（「ＤＩＥＴ」）プロセスと関連して実施されうるが、ここで現在のＤＩＥＴプロセスで通常実施される焼却ではなく、揮発性たばこ化合物が回収される。

Description

本開示は、数ある中で、たばこの加工中に揮発する成分のうちたばこ成分または成分の反応生成物を回収することに関連する。回収された成分または反応生成物は、加熱式エアロゾル発生喫煙装置で使用するためのエアロゾル発生組成物などの組成物に追加して、風味またはその他の望ましい属性をその組成物に提供することができる。

燃焼することなく吸入のために有効成分（ニコチンなど）を揮発させ、同時にユーザーに従来的な紙巻たばこの喫煙と類似した口内の体験を提供する手段として、従来的な紙巻たばこの代替物として、電子紙巻たばこ（または「ｅシガレット」）が開発されてきた。数多くの現在のｅシガレットは、たばこに由来する唯一の構成要素としてニコチンを含有する液体（「ｅリキッド」）を使用する。ところが、こうしたｅリキッドは、紙巻たばこなどの伝統的な喫煙物品の風味またはその他の感覚的属性を提供する能力を持たないことがよくある。したがって、ｅリキッドにｅシガレットで使用するためのたばこ風味剤を含むことが望ましい場合がある。

揮発性たばこ成分は、たばこの加工中に喪失することがある。例えば、ドライアイス膨化たばこ（「ＤＩＥＴ」）などの膨化たばこを形成するために、たばこを加工することは、結果的にたばこアルカロイドが豊富に含まれるたばこ由来化合物の揮発につながりうる。こうした加工において、揮発したたばこ由来化合物は通常、排ガス流内で運ばれ、焼却されて、たばこ膨化プロセスのためのエネルギーを生成する。こうした加工中、一部の化合物もまた、排ガス流内で運ばれ焼却される反応生成物を形成する。これらの反応生成物の一部は、還元糖とたばこアルカロイドとの間のメイラード反応を介して生成され、喫煙時のたばこの風味に寄与する。

たばこ膨化プロセス中に生成または揮発されるたばこアルカロイド、反応生成物、およびその他の化合物は、風味、芳香、またはその他の感覚的属性をｅリキッド組成物などの組成物に追加するために使用されうる風味化合物としうる。

本発明の一つの目的は、たばこの加工中に揮発されるたばこ風味剤を回収することである。現在のたばこ加工方法では、こうした化合物は通常は喪失されるか、またはそれらの内容物が減少する。別の目的は、加熱式エアロゾル発生物品で使用するための組成物を提供することであり、その組成物はたばこ加工中に回収されたたばこ風味剤を含む。たばこ風味剤は、風味、芳香、またはその他の感覚的属性を組成物に提供しうる。本発明のその他の目的は、下記の請求の範囲および添付図面を含む本開示を読んで理解することで当業者にとって明らかとなろう。

一つの実施形態で、本発明は、ニコチンおよび１つ以上のたばこ風味剤を含む組成物を提供し、ここで１つ以上のたばこ風味剤は、１つ以上のたばこ風味剤を含むガス流を凝縮させることにより得られる。ガス流は、たばこ膨化プロセスで採用されるガス流としうる。ガス流は、たばこ膨化プロセスからの排ガス流であることが好ましい。一部の実施形態では、組成物中のニコチンの少なくとも一部、および好ましくはすべてが、ガス流の凝縮によっても得られる。組成物は、加熱式エアロゾル発生喫煙物品で使用するためのエアロゾル発生組成物でもよく、またはその一部を形成してもよい。

別の実施形態で、本発明は、ニコチン、１つ以上のたばこ風味剤、および湿潤剤、エアロゾル形成体、および加熱式エアロゾル発生喫煙物品で使用するためのエアロゾル発生組成物のその他の化合物の群から選択される少なくとも一つの化合物を含む組成物を提供しているが、ここでこの組成物は、ニコチンおよび１つ以上のたばこ風味剤の少なくとも一部を、ニコチンおよび１つ以上のたばこ風味剤を含むガス流を凝縮し、その凝縮物を湿潤剤、エアロゾル形成体、および加熱式エアロゾル発生喫煙物品で使用するためのエアロゾル発生組成物のその他の化合物の群から選択される少なくとも一つの化合物で調製することにより回収することによって生成される。

本明細書で使用される場合、「調製」は、ニコチン、風味剤および湿潤剤などの構成要素の濃度を、たばこ制御規制に適合しエアロゾル発生装置で使用される時に成人にとって容認されうる体験を生むレベルに調節することを意味する。エアロゾル発生装置で使用するために本明細書に記載した任意の組成物は、調製した組成物としうる。

本発明の各種態様には、１つ以上のたばこ由来化合物をガス流内に揮発させる工程と、当業界で周知の技法により、１つ以上の揮発したたばこ由来化合物の少なくとも１つをガス流から回収する工程とを含む方法が提供されている。随意に、方法は、当業界で周知の技法により回収された化合物を分留する工程を含む。回収されたたばこ由来化合物のうち少なくとも一つは、たばこ風味剤であることが好ましい。たばこ由来化合物の揮発は、ドライアイス膨化たばこ（「ＤＩＥＴ」）プロセスなどを含むがこれに限定されない、たばこ膨化プロセス内でたばこの温度を上げることによって、実施されうる。

本発明の様々な態様で、加熱式エアロゾル発生装置で使用するためのエアロゾル発生組成物を準備するための方法が提供されており、これは、たばこ風味剤をガス流から回収する工程と、回収されたたばこ風味剤を水およびニコチンを含む組成物に追加する工程とを含む。組成物は、ポリエチレングリコール、湿潤剤またはその他の適切なエアロゾル形成体を含むことが好ましい。

本発明の一部の態様で、加熱式エアロゾル発生装置で使用するためのエアロゾル発生組成物を準備するための方法が提供されており、これは、たばこ風味剤およびニコチンをガス流から回収する工程と、水を含む組成物に回収されたたばこ風味剤を追加する工程とを含む。組成物は、ポリエチレングリコール、湿潤剤またはその他の適切なエアロゾル形成体を含むことが好ましい。

本発明の方法および組成物の様々な態様は、現時点で入手可能なたばこ加工および加熱式エアロゾル発生装置で使用するためのエアロゾル発生組成物を形成するためのプロセスに関連する１つ以上の利点を持ちうる。例えば、本発明の方法の態様は、たばこ膨化プロセス中に、主な風味化合物が含まれうるたばこ風味剤を回収するが、現在のたばこ膨化プロセスではこうした化合物が失われたり燃焼されたりする。当業者にとって、本開示を読んで理解することで、本明細書で説明した喫煙物品、組成物または方法の１つ以上の態様のさらなる利点は明らかであろう。

本発明の方法は、たばこ風味剤の揮発につながる任意のたばこ膨化プロセスで採用されうる。本明細書で使用される場合、「たばこ風味剤」とは、嗅いだ時または味を見た時に匂いまたは風味を生成するたばこ由来化合物である。「たばこ由来化合物」は、たばこの加工中に発生しうる、たばこに天然に含まれる化合物または天然のたばこ化合物の反応生成物である。たばこ膨化プロセスで揮発したたばこ由来化合物（たばこ風味剤を含みうる）は、ガス流内を運ばれうる。たばこ風味剤は、ガス流から回収され、匂い、芳香、風味、またはその他の感覚的属性を様々な組成物に提供するために使用されうる。

たばこ由来化合物の揮発は、たばこを含む組成物の温度を上昇させることに起因しうる。ところが、揮発は加熱することなく発生することがあり、揮発した化合物は本発明の方法に従い捕捉されうる。揮発されたたばこ由来化合物は、乾燥たばこ組成物、たばこ懸濁液、およびこれに類するものなどのたばこ成分を含む適切な任意の組成物から捕捉され回収されうる。揮発されたたばこ由来化合物はガス流内で捕捉されることが好ましく、そこからその化合物は回収されうる。揮発された化合物は、凝縮、アフィニティー、およびこれに類するものによるなど、適切な任意の様式で回収されうる。ガス流内に揮発された１つ以上のたばこ風味剤は、１つ以上の工程で、選択的な回収もしくは濃縮がなされうるか、または選択的な回収と濃縮の両方がなされうる。

各種の実施形態で、本発明の方法は、たばこを含む組成物をたばこ由来化合物をガス流中に揮発させることになる条件に晒す工程と、たばこ由来化合物をガス流から回収する工程とを含む。たばこ組成物を晒す条件は、部分的に、たばこ由来化合物が揮発されるかどうかを決定する。温度、ガス流の流量レート、および圧力が、ガス流内に揮発されるたばこ由来化合物の量に影響しうることが理解される。同一の要因が、ガス流内に揮発される異なる化合物の数にも影響しうる。たばこ由来化合物の蒸気圧も、所定の条件下でたばこ由来化合物が揮発されるかどうかに寄与する。

たばこ由来化合物が揮発される条件に晒されうるたばこ組成物には、乾燥たばこ組成物、たばこを含む懸濁液（スラリーなど）、およびこれに類するものが含まれる。本明細書で使用される時、「たばこ」という用語は、タバコ属の種の植物またはタバコ属の種の植物の１つ以上の構成要素を示す。本明細書で使用される時、「たばこ」および「タバコ属の種」という用語は、単一種のタバコ属およびたばこブレンドを形成する２種以上のタバコ属の両方を示す。「たばこ」は、タバコ属の種の植物の葉、茎、葉柄、花、根、種、またはその他の任意の部品の任意の構成要素または下位構成要素を含む。たばこは、たばこカットフィラーが好ましい。本明細書で使用される時、「たばこカットフィラー」という用語は、たばこ葉のラミナ部分から主に形成されたたばこ材料を示す。

たばこ由来化合物が揮発されうる条件に晒されうるたばこ組成物は、たばこおよび担体を含みうる。担体は、固体、液体またはガスとしうる。担体が液体である場合、組成物は懸濁液としうる。懸濁液を形成するための適切な液体担体の例には、水、エタノール、液体二酸化炭素、Ｆｒｅｏｎ（商標）１１、炭酸アンモニウムの他、超臨界流体（窒素、アルゴン、ヘリウム、メタン、プロパノール、ペンタン、およびこれに類するものなど）、またはこうした液体担体の１つ以上の組み合わせが含まれる。担体はたばこに含浸させることが好ましい。

固体担体の例には、固体二酸化炭素が含まれ、これはドライアイスとしても周知である。ドライアイス−たばこ組成物を達成するための好ましい方法は、ＣＯ₂を液体状態に維持するのに十分に高い圧力下でたばこを液体二酸化炭素に接触させた後で、圧力を降下（大気圧までなど）させてＣＯ₂の凍結（これは約−７８℃で起こる）を許容することである。ＣＯ₂を液体状態に維持するのに十分な圧力は、一部の実施形態では約３０ Ｂａｒ（ｇ）である。液体ＣＯ₂は、たばこに含浸させることが好ましい。たばこは、液体ＣＯ₂中にＣＯ₂をたばこに含浸させるのに十分な時間浸すことが好ましく、これは約１０秒〜約３０分としうるが、好ましくは約１５分以下である。こうした含浸は、ＤＩＥＴプロセスで日常的に実施されており、その結果、非ガス二酸化炭素を含浸させたたばこが得られている。

たばこ組成物の温度が上昇し、揮発性成分または反応生成物がガス流中で捕捉され運ばれることが好ましい。たばこ組成物は、適切な任意の温度で加熱されうる。例えば、たばこ組成物は、約１００℃〜約５００℃、好ましくは約１５０℃〜約４００℃、より好ましくは約１８０℃〜約３００℃、さらに好ましくは約２２０℃〜約２９０℃または約１９０℃〜約２００℃で加熱されうる。たばこ組成物は高温のガス流と接触しうるが、ここで高温ガスは、１００℃〜約５００℃、好ましくは約１５０℃〜約４００℃、より好ましくは約１８０℃〜約３００℃、さらに好ましくは約２２０℃〜約２９０℃または約１９０℃〜約２００℃の温度である。

たばこ組成物が晒される温度およびその他の条件は、たばこ成分反応生成物と未反応のたばこ成分の比に影響を及ぼしうることが理解される。したがって、温度および／またはその他の条件は、未反応の成分と反応した成分の比、またはガス流中に運ばれる結果的なたばこ由来化合物の化学的組成を操作するよう制御されうる。

たばこ加工用のガス流内を運ばれ、そこから回収されうるたばこ由来化合物の例には、アルケン、アルカン、アルコール、エステル、テルペン、アルカロイド、ケトン、ナプタリン、環状エーテル、エステルアルコール、グリコール、グリコエーテル、グリコエステル、アルデヒド、芳香族アルコール、環状芳香族、およびこれに類するものが含まれる。一部の実施形態では、たばこ由来化合物には、還元糖とたばこアルカロイドの間のメイラード反応によって生じる化合物が含まれる。たばこ加工用ガス流から回収されうるたばこ由来化合物のいくつかの代表的な例が実験によって識別され、下の表１に提示されている。
表１ 複数のＤＩＥＴプロセスの排ガス流内で検出されたたばこ由来化合物の代表的な例およびクラス（Ｓ＝それまで煙中にあったもの、Ｔ＝それまでたばこ中にあったもの；一般名を括弧内に記載）




BP=760 mmHgでの沸点

好ましい一部の実施形態では、α−ピネン、β−ピネン、α−テルピネン、リモネン、ユーカリプトール、リナロール、カンファー、ボルネオール、シトロネロールおよびβ−カリオフィレンといった、たばこ由来テルペンのうち１つ以上が、ガス流内で捕捉され、そこからまとめて、または別個に回収される。

好ましい一部の実施形態では、ｌ−ニコチン、ｌ−ミオスミン、ニコチリン、コチニン、および３−シアノピリジンとったたばこアルカロイドのうち１つ以上が、ガス流内で捕捉され、そこからまとめて、または別個に回収される。

好ましい一部の実施形態では、２−メチル−ピラジン、２−エチル−ピラジン、２，３−ジメチル−ピラジン、６−エチル−２−メチル−ピラジン、トリメチル−ピラジン、２−エチル−５−メチル−ピラジン、およびジメチエチル−ピラジンといった、メイラード反応生成物であるたばこ由来ピラジンのうち１つ以上が、ガス流内で捕捉され、そこからまとめて、または別個に回収される。たばこ由来ピラジンは、アルキル置換ピラジン、またはアルキルピラジンである。アルキル基の例には、通常１３５℃〜１９１℃の範囲の沸点を持つ１つ以上のメチル基またはエチル基が含まれる。

好ましい一部の実施形態では、回収されたたばこ由来化合物は、１つ以上のテルペン、ニコチンおよび１つ以上のピラジンを備える。

好ましい一部の実施形態では、回収されたたばこ由来化合物には、テルペン、たばこアルカロイド、またはアルキルピラジンが含まれる。たばこアルカロイドは当業界で周知であり、ニコチンおよびその誘導体が含まれるが、これは数多くのピリジンの複素環式誘導体を含み、ヘテロ環式基は、例えば、ピロリジニル基でもよい。たばこアルカロイドの例には、ｌ−ニコチン、ｌ−ミオスミン、ニコチリン、コチニン、および３−シアノピリジンが含まれる。

揮発性たばこ化合物を適切な回収器具に運ぶために、適切な任意のガスを使用しうる。ガス流内で使用するための適切なガスの例には、空気、ＣＯ₂、Ｏ₂、不活性ガス（Ｎ₂など）、蒸気、または空気、ＣＯ₂、Ｏ₂、不活性ガス（Ｎ₂など）および蒸気の１つ以上の組み合わせが含まれる。ガス流は蒸気を含むことが好ましい。ガスは、蒸気と不活性ガス、蒸気と空気、またはこれに類するものを含みうる。ガス流の蒸気濃度は、約７０％〜約９５％、より好ましくは約８０％〜約９０％、より好ましくは約８２％〜約８５％の範囲であることが好ましい。

数多くの実施形態で、加工プラントは連続的に運営されており、従って、ガス流は、加工プラントの導管内を運搬される時に適切な任意の速度を持ちうる。ガス流の速度は、約１０メートル／秒（ｍ／ｓ）〜約１００ｍ／ｓ、より好ましくは約２０ｍ／ｓ〜約５０ｍ／ｓ、さらに好ましくは約３０ｍ／ｓ〜約４０ｍ／ｓの範囲であることが好ましい。こうした速度で供給されるガス流は、蒸気を含む流れであることが好ましい。

本発明の方法は、たばこ風味剤をたばこ膨化プロセスから回収することが好ましい。たばこ膨化プロセスには、固体相または液体相の構成要素を植物体細胞内で気相に変換し、それによって膨化たばこを得る工程が含まれる。本発明によるたばこ膨化方法には、たばこに上述の担体など、固体または液体の担体を浸み込ませて、加熱し膨化させる工程が含まれる。加熱は、含浸させたたばこを上述のガス流など高温のガス流内に置くことにより達成しうる。ガス流内に運ばれるたばこ由来化合物は回収装置に配向することができ、そこでたばこ風味剤が回収されうる。

好ましい一つのたばこ膨化プロセスは、ドライアイス膨化たばこ（「ＤＩＥＴ」）プロセスである。ＤＩＥＴプロセスには、圧力をかけてたばこに二酸化炭素を浸み込ませて、二酸化炭素を凝固させる工程が含まれる。ドライアイスを含浸させたたばこが加熱されたプロセスガスに導入され、その結果、二酸化炭素または二酸化炭素の水和物（ＣＯ₂ ^、６Ｈ₂Ｏなど）の迅速な膨化が起こり、従って迅速なたばこの膨化が起こる。加熱されたプロセスガスは、約１０メートル／秒〜約５０メートル／秒の範囲、または上述したその他の範囲などの適切な任意の速度で流れうる。プロセスガスは、約１８０℃〜約３００℃の範囲または上述したその他の範囲などの適切な任意の温度としうる。上述した蒸気を含むガスなど、適切な任意のプロセスガスが使用されうる。典型的なＤＩＥＴプロセスでは、排ガスは焼却炉を通して供給され、そこで排ガス流内のたばこ由来化合物が焼却される。一例として、ＤＩＥＴプロセスによって、たばこから約５％〜約８％の範囲の還元糖が喪失し、約１５％〜２０％を超える範囲の合計アルカロイドの喪失を招きうる。本明細書に記載の方法の実施形態によれば、たばこ由来化合物は、排ガスが焼却炉を通過する前に回収される。これは、排ガス流を主要プロセスガス流から回収装置に再配向することにより達成されうる。

本明細書で開示されている教示に従って採用または修正されうる好ましい一つのＤＩＥＴプロセスは、ＡＩＲＣＯ ＤＩＥＴプロセスである。ＡＩＲＣＯ ＤＩＥＴプロセス、植物体および設備に関する追加情報については、ＡＩＲＣＯＤＩＥＴウェブサイト（ａｉｒｃｏｄｉｅｔ．ｃｏｍ）に記載がある。ＡＩＲＣＯ ＤＩＥＴプロセスに関するより具体的な情報については、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｉｒｃｏｄｉｅｔ．ｃｏｍ／ｉｍａｇｅｓ／ＡＩＲＣＯ＿ＤＩＥＴ＿Ｐｒｏｃｅｓｓ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ．ｐｄｆで入手可能な「ドライアイス膨化たばこ」という題名のＡＩＲＣＯ ＤＩＥＴ刊行物に記載があり、本明細書に提示されている開示と矛盾しない範囲を参照することにより、その全体を本明細書に組み込む。

たばこ由来化合物は、ガス流から適切な任意の様式で回収されうる。適切な回収機構の非限定的な例としては、低温凝縮、回転式凝縮などの凝縮、アフィニティークロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィーまたはサイズ排除クロマトグラフィーなどの各種クロマトグラフィーによる分離、逆浸透法、溶媒抽出法、およびこれに類するものが含まれる。コーヒー産業で採用されている芳香回収技法が、一般的にたばこ由来化合物の回収に適用できる。こうした技法の例には、水蒸気蒸留、超臨界ＣＯ₂抽出、浸透気化法、およびこれに類するものが含まれる。

たばこ由来化合物は、再配向排ガス流などのガス流から、凝縮して液体混合物、懸濁液、溶液、またはこれに類するものを形成することによって回収されることが好ましい。適切な任意の凝縮器が採用されうる。通常、凝縮器は、約１０℃以下、好ましくは約５℃の温度で運転され、ガス内に運ばれる水が凝縮される。水は、たばこ組成物、ガス流、またはたばこ組成物とガス流の両方から導出されうる。凝縮した水は、たばこ由来化合物を含みうる。凝縮器を通過した脱水した不活性ガスは、低温凝縮器に供給されて、残りのたばこ由来化合物を霜として凝縮しうる。その後、たばこ由来化合物を含む霜は回収されうる。当然ながら、低温凝縮は、事前のより高い温度での凝縮なしに採用されうる。

凝縮は、従来的な技法を使用して実施されうる。例えば、ガス流が凝縮器システムに導かれてもよい。凝縮器システムは、大部分のたばこ化合物をガス流から凝縮するのに十分低い温度で運転されうる。約５０℃未満の温度が適切な場合があるが、３０℃未満に冷却することが好ましい。複数の凝縮器が使用され、それぞれ後続の凝縮器が前の凝縮器よりも低い温度で運転されることが好ましい。最下流の凝縮器は、約０℃〜約１０℃の温度で運転されることが好ましい。

部分的凝縮を使用してたばこ由来化合物を濃縮することが望ましい場合、ガス流は、例えば、約８０℃〜約９５℃の高い温度での第一の凝縮工程が施されうる。これにより、主に水の凝縮が起こる。次に、凝縮されず濃縮されたたばこ由来化合物には、例えば、約０℃〜約５０℃の低い温度での第二の凝縮工程が施され、たばこ由来化合物を含む組成物が提供される。

凝縮器システムから除去されたたばこ由来化合物を含む組成物は、風味、芳香、またはその他の感覚的属性を、加熱式エアロゾル発生喫煙装置で使用するためのエアロゾル発生組成物などのその他の組成物に提供するために使用されうるたばこ由来化合物を含む。

凝縮器システム内で凝縮しないたばこ由来化合物は、低温凝縮器に配向されて捕集されうる。適切な多くの低温凝縮器が周知であり、文献で報告されてきた。例としては、米国特許第５，１８２，９２６号および第５，３２３，６２３号に記載されている低温凝縮器が含まれ、本明細書で提示した開示と矛盾しない範囲について、その開示内容のそれぞれの全体を参照し本書に組み込む。こうした低温凝縮器の運転についてのさらなる詳細は、その特許の開示内容から入手しうる。当然ながら、その他の低温芳香凝縮器も使用することができ、これには、例えば、米国特許第５，０３０，４７３号に開示されているものなどがある。低温凝縮器内で捕集されたたばこ由来化合物は、霜の形態である。霜は、風味付けまたは芳香またはその他の属性を、加熱式エアロゾル発生喫煙装置で使用するためのエアロゾル発生組成物などの組成物に提供するために使用されうる。別の方法として、霜は、油または油含有乳濁液などの適切な担体基体と組み合わせうる。このたばこ由来化合物含有担体は、都合の良いことに組成物に追加して、風味またはこれに類するものを提供しうる。

望ましい場合、たばこ由来化合物は、組成物に追加して風味、芳香またはこれに類するものを提供する前に濃縮されうる。濃縮は、部分的凝縮、精留、膜濃縮および凍結濃縮などの従来的な手順を使用して実施されうる。

実施形態において、ガス流から回収されたたばこ由来化合物は油を通過しうるが、これがたばこ由来化合物のうち１つ以上を抽出または吸収できる。たばこ由来化合物を豊富に含む油は、加熱式エアロゾル発生装置で使用するためのエアロゾル発生組成物に含めることができる。

たばこ由来化合物を含む組成物は、分留して異なる成分のたばこ由来化合物を持つ組成物を形成しうる。一部の実施形態では、分留は、ガス流の組成物の凝縮を異なる温度で実施して、異なる温度で異なる留分を捕集することにより達成されうる。化合物の蒸気圧もしくは沸点、または濃度は、異なる温度での凝縮を介して得られた様々な分留での化合物の濃度に影響を及ぼしうることが理解される。類似した蒸気圧または沸点を持つ化合物は、同一の分留内に存在する傾向にある。採用する分留プロセスに関係なく、その分留内に存在しうる他の化合物についてのマーカーとしての役目を果たしうる一定の化合物の存在について、分留の試験が実施されうる。模範的なたばこ由来化合物の沸点は表１に提供されており、当業者による凝縮または分留のプロトコルの考案に使用されうる。

使用されうるその他の分留プロセスには、蒸留、抽出、およびこれに類するものが含まれる。分留は、風味のないたばこ由来化合物に対するたばこ風味剤の比率が高い組成物を得るために実施されることが好ましい。

分留または組成物内の１つ以上のたばこ由来化合物の濃度は、望ましい場合には適切な任意の方法によって高めることができる。

１つ以上の回収されたたばこ由来化合物または回収されたたばこ由来化合物を含む組成物（分留など）を、加熱式エアロゾル発生装置で使用するためのエアロゾル発生組成物に含めてもよい。加熱式エアロゾル発生装置には、吸入用たばこの煙の外観、物理的感覚、風味およびニコチン含有量のうち１つ以上を持つ吸入用エアロゾルを生成することにより、たばこ喫煙行動の１つ以上の側面を模倣する電子紙巻たばこまたは電子パイプが含まれる。

適切な任意の電子喫煙装置が採用されうる。通常、電子喫煙装置には、ユーザーによって吸入されるエアロゾル発生組成物を含むカートリッジの内容物を、熱を利用して蒸発させる、例えば、ネブライザーまたはアトマイザーなどの噴霧要素が含まれる。エアロゾル発生組成物またはｅリキッドを含むカートリッジは、通常はプロピレングリコール系またはグリセリン系の水溶液を含む。発熱体は、電子喫煙装置の端をユーザーが吸入または「引き出す」ことによって起動されるコンピュータチップによって制御が可能である。発熱体およびコンピュータチップは、電池またはその他の適切な電源に運転可能なように結合されうる。数多くの実施形態において、電子喫煙装置の反対の端には、装置が「喫煙」中の時またはユーザーが利用した時に光り、喫煙の外観を模倣するライトを含む。

エアロゾル発生装置は、単回使用または使い捨てタイプでもよく、加熱式エアロゾル発生装置で使用するためのエアロゾル発生組成物を含む液体組成物またはカートリッジで再充填可能なものでもよい。

本発明の実施形態は、回収されたたばこ由来化合物を含むエアロゾル発生装置で使用するための組成物と、回収されたたばこ由来化合物を含む組成物を含む電子喫煙装置用のカートリッジとを対象とする。一つの態様において、エアロゾル発生装置用のカートリッジは、溶媒または担体を含む液体組成物、および上述の通り得られた１つ以上の回収されたたばこ由来化合物を含む。

加熱式エアロゾル発生装置で使用するためのエアロゾル発生組成物は、適切な任意の量の回収されたたばこ由来化合物を含みうる。実施形態において、組成物は約０．５％〜約１５％、多くの場合は約１％〜約１０％を含む。文脈から明らかでない限り、本明細書で言及したすべてのパーセント値は、組成物の総重量に基づく重量パーセントとして表現されている。一部の実施形態では、たばこ由来化合物の濃度は、消費者によって、または処方によって、凝縮物、留分、抽出物または回収されたたばこ由来生成物を含むその他の組成物と、風味組成物、ニコチン組成物、またはこれに類するものなどその他の組成物との混合を許容するように高くしうる。

本発明のエアロゾル発生組成物は、水、有機溶剤、甘味剤、香味料、およびこれに類するもののうち１つ以上のなど、その他の構成要素を含みうる。こうしたエアロゾル発生組成物で一般的に使用される溶剤の例には、１，２−プロピレングリコール（ＰＧまたはＭＰＧ）などの多価アルコール、エタノールなどの一価アルコール、酢酸エチル、グリセロールおよびこれに類するものが含まれる。存在する水の量は通常約０．１％〜約１０％で、普通は約０．５％〜約５％である。存在する１つ以上の有機溶剤の累計は通常約５０％〜約９９％であり、多くの場合は約７５％〜約９５％である。好ましい一つの実施形態で、エアロゾル発生組成物は、約２５％〜約９０％の範囲のポリエチレングリコールを含み、約９％〜約５０％の範囲のプロピレングリコールを含む。好ましい一部の実施形態では、エアロゾル発生組成物はポリエチレングリコールおよびグリセロールを含む。

好ましい一部の実施形態では、エアロゾル発生組成物は、ニコチン、プロピレングリコール、グリセロール、またはニコチン、プロピレングリコールおよびグリセロールのうち少なくとも２つ以上の組み合わせを含む１つ以上の水性組成物で調製される。

好ましい一部の実施形態では、１つ以上のたばこ由来化合物が基本の組成物に追加されてエアロゾル発生組成物を形成する。基本の組成物は、プロピレングリコール、グリセロールおよび水を含むことが好ましい。例えば、基本の組成物は、約４８％〜約６８％、好ましくは約５８％のプロピレングリコール、約２５％〜約４５％、好ましくは約３５％のグリセロール、および約２％〜約１２％、好ましくは約７％の水を含みうる。

望ましい場合、本発明の組成物には、風味剤でもありうる回収されたたばこ由来化合物に加えて１つ以上の風味剤が含まれうる。こうした追加的な風味剤の非限定的な例には、ペパーミント、メントール、ウィンターグリーン、オランダハッカ、プロポリス、ユーカリ、シナモン、またはこれに類するものが含まれる。選択自由の風味剤の合計量は通常約０．５％〜約１５％の範囲であり、多くの場合は約１％〜約１０％である。

本発明のエアロゾル発生組成物は、適切な任意の量のニコチンを含みうる。例えば、組成物は０％〜約３０％のニコチンを含みうる。本発明の組成物は、約０．５％〜約１８％のニコチンを含むことが好ましい。

すべての学術的および技術的な用語は本明細書で使用される場合、別途指定のない限り、当業界において一般に使用される意味を持つ。本明細書で提供した定義は、本明細書で頻繁に使用される一定の用語の理解を促進するために提供されている。

単数形（「一つの」および「その」）は本明細書で使用される場合、複数形の対象を持つ実施形態を含蓄するが、その内容によって明らかに別途定められている場合はその限りではない。

「または」は本明細書で使用される場合、一般的に、その内容によって明らかにそうでないことが定められている限り、「および／または」を含めた意味で使用される。「および／または」は、列挙された要素の一つまたはすべて、または列挙された要素のうち任意の二つ以上の組み合わせを意味する。

「持つ」、「含む」、「備える」またはこれに類する表現は本明細書で使用される場合、制約のない意味で使用され、一般的に「含むが、これに限定されない」を意味する。「実質的に構成される」、「構成される」およびこれに類する表現は、「含む」およびこれに類する表現に包摂されることが理解される。

「好ましい」および「好ましくは」という語は、ある特定の状況下である特定の利益をもたらす場合がある本発明の実施形態を言及する。ただし、同一またはその他の状況下で、その他の実施形態もまた好ましいものでありうる。その上、一つ以上の好ましい実施形態の列挙は、その他の実施形態が有用ではないことを暗に意味するものではなく、請求の範囲を含めて、本開示の範囲からその他の実施形態を除外する意図はない。

本明細書での特定の化合物への言及は、文脈で明らかにそうではないことが示されていない限り、その化合物の塩、多形、異性体、および水和物を含む。

ここで図１を参照するが、揮発性たばこ化合物をＤＩＥＴプロセスから回収するためのプロセスや、こうした回収されたたばこ化合物を含むｅリキッド組成物を含みうる喫煙装置の様々な側面を図示する概略図が描かれている。図の縮尺は必ずしも正確なものではなく、図解の目的で提示されるものであり、限定するものではない。図は本開示で説明した様々な態様を描いている。ただし、図面に描かれていないその他の態様が本開示の範囲および精神に則るものと理解される。

図１は、揮発性化合物をＤＩＥＴプロセスから回収するためのプロセスを図示した概略的な流れ図である。

ここで特に図１を参照するが、揮発性たばこ化合物が回収されるＤＩＥＴプロセスの簡略的な概要が示されている。プロセスには、二酸化炭素を液体状で維持するのに十分な圧力下で、たばこ１００を液体二酸化炭素１１０と接触させて、液体二酸化炭素を含浸させたたばこ１２０を形成する工程が含まれる。その後、大気圧などまでに圧力が降下すると、その結果、液体二酸化炭素が凍結して、ドライアイス膨化たばこ１３０が形成される。ドライアイス膨化たばこ１３０が高温ガス１４０と接触して、その結果として膨化たばこ１５０ができる。その結果生じるガスは、たばこダスト１５５、プロセスガス１４５、および揮発性たばこ化合物を含む排ガス１４２に分離されうる。プロセスガス１４５は、加熱され、連続的な運転で高温ガス１４０として少なくとも一部が使用されうる。排ガス１４２は、凝縮器またはこれに類するものなどの回収装置２００に配向され、そこで揮発性たばこ化合物が回収される。水を膨化たばこ１５０に追加してもよく、開始たばこ材料１００と類似した含水量を持つ再調整たばこ１７０ができる。

こうして、加工工程からのたばこ成分の回収のための方法、システム、装置、化合物および組成物が説明されている。発明についての様々な改良や変形が、本発明の範囲および精神を逸脱することなく、当業者にとって明らかとなる。本発明は特定の好ましい実施形態に関連して記述してきたが、当然のことながら、本発明は主張の通り、こうした特定の実施形態に不当に限定されるべきではない。実際に、本発明を実施するための記述された方法について、化学および化学工学の分野または関連する分野の当業者にとって明らかである様々な改良は、以下の特許請求の範囲の範囲内に収まるものであることが意図される。

Claims (15)

1. ニコチンおよび１つ以上のたばこ由来化合物を含む組成物であって、前記１つ以上のたばこ由来化合物が、前記たばこ由来化合物を含むたばこ膨化プロセスで採用されたガス流を凝縮して凝縮物を形成する工程と、前記凝縮物から前記１つ以上のたばこ由来化合物を回収する工程とを含むプロセスによって得られる、組成物。
2. 前記１つ以上のたばこ由来化合物が、ドライアイスたばこ膨化プロセスで採用されるガス流を凝縮する工程によって得られる、請求項１に記載の組成物。
3. 前記ガス流内の前記１つ以上のたばこ由来化合物が、約１５０℃〜約４００℃の温度で揮発されることによってたばこから発生する請求項１〜２のいずれか１項に記載の組成物。
4. 前記ガス流内の前記１つ以上のたばこ由来化合物が、蒸気を含むガス流で約１５０℃〜約４００℃の温度で非ガス二酸化炭素を含浸させたたばこを処理し、それによって前記１つ以上のたばこ由来化合物を蒸発させることによって得られる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の組成物。
5. 前記１つ以上のたばこ由来化合物が、異なる温度範囲での複数の段階で前記ガス流を凝縮して複数の凝縮物を形成することによって得られる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の組成物。
6. 前記たばこ由来化合物の１つ以上が、テルペン、たばこアルカロイド、またはアルキルピラジンである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の組成物。
7. 前記プロセスが、前記１つ以上のたばこ由来化合物を含む凝縮物を分留する工程をさらに含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の組成物。
8. 前記プロセスによって１つ以上の凝縮物から得られる前記たばこ由来化合物の１つ以上が、α−ピネン、β−ピネン、α−テルピネン、リモネン、ユーカリプトール、リナロール、カンファー、ボルネオール、シトロネロール、β−カリオフィレン、ｌ−ニコチン、ｌ−ミオスミン、ニコチリン、コチニン、３−シアノピリジン、２−メチル−ピラジン、２−エチル−ピラジン、２，３−ジメチル−ピラジン、６−エチル−２−メチル−ピラジン、トリメチル−ピラジン、２−エチル−５−メチル−ピラジン、およびジメチエチル−ピラジンで構成される群から選択される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組成物。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の組成物を含む、加熱式エアロゾル発生喫煙装置で使用するためのエアロゾル発生組成物。
10. 前記組成物がプロピレングリコールおよびグリセロールをさらに含む、請求項８または請求項９に記載のエアロゾル発生組成物。
11. 方法であって、
    １つ以上のたばこ由来化合物をガス流内に揮発させる工程と、
    前記１つ以上の揮発成分または前記反応生成物のうち少なくとも一つを前記ガス流から回収する工程とを含む、方法。
12. 前記１つ以上のたばこ由来化合物を前記ガス流内に揮発させる工程が、たばこ膨化プロセスにおいて、蒸気を含むガス流によって非ガス二酸化炭素を含浸させたたばこを加熱する工程を含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記１つ以上の揮発した化合物の少なくとも一つを回収する工程が、前記ガス流を１つ以上の温度範囲で凝縮する工程を含む、請求項１１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
14. １つ以上の前記回収されたたばこ由来化合物を、加熱式エアロゾル発生喫煙装置で使用するためのエアロゾル発生組成物に導入する工程をさらに含む、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 加熱式エアロゾル発生喫煙物品で使用するためのエアロゾル発生組成物を準備するための方法であって、
    請求項１〜８のいずれか１項に記載の組成物を、ニコチン、プロピレングリコール、グリセロール、または上記の物質のうち少なくとも２つの組み合わせを含む１つ以上の水性組成物で調製する工程を含む、方法。