JP4763126B2 - タバコフィルター及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、タバコフィルターの遊離基補集剤として用いられるポリフェノール化合物類またはこれらの誘導体の用途に関する。
【０００２】
数多くのポリフェノール化合物は、多くの分野において有用な性質を持っており、例えば、高血圧症および高コレステロール症を治療する物質として、そして心血管疾患、ウイルス性感染、または炎症現象に対して治療作用を持つものとして知られている。さらに、一部のポリフェノール化合物は、抗リポ過酸化性および抗発ガン性を有する物質として知られている。
【０００３】
また、緑茶から抽出されたポリフェノールをタバコフィルターに導入することによって、タバコの不快な匂いを解消できることも周知されている。
【０００４】
なお、本発明の発明者は、いろいろな研究を重ねた結果、次のことを発見した。すなわち、タバコフィルターにポリフェノール化合物またはその誘導体を導入することによって、タバコの煙がフィルターを通過するとき、細胞毒性分子の遊離基を効果的に除去することができる。
そこで、本発明の目的は、ポリフェノール化合物をタバコフィルターの遊離基補集剤として使用することにある。
【０００５】
詳しくは、本発明に基づいて使用されるポリフェノール類は、カルノソール（carnosol）、ロスマノール（rosmanol）、ロスマリニク酸（rosmarinic acid）、カルノシク酸（carnosic acid）、およびこれらの誘導体から選ばれるものである。
上記した「誘導体」は、Ｃ1−Ｃ6アルキル基または（Ｃ1−Ｃ4アルキル基）カルボニル基を用いてポリフェノール化合物の少なくとも一つのヒドロキシ基の水素原子を置換することによってポリフェノール化合物から誘導された化合物を意味している。なお、本発明において好ましいポリフェノール誘導体は、酢酸塩例えばカルノシク酸（carnosic acid）塩およびロスマリニク酸（rosmarinic acid）塩である。
【０００６】
また、本発明に基づいて使用されるポリフェノール類の誘導体、例えば、カルノソール（carnosol）、ロスマノール（rosmanol）、ロスマリニク酸（rosmarinic acid）、カルノシク酸（carnosic acid）からの誘導体は、さらにフェノール類の異性体をも意味しており、例えばエピロスマノール（epirosmanol）およびイソロスマノール（isorosmanol）である（Nakatani, et al., Agric. Biol. Chem., 1984, vol. 48, No. 8 pp. 2081 - 2085）。
なお、上記した化合物は、この分野において周知されている従来の化学合成技術または生物合成技術を用いて得られるが、植物の抽出物からも分離可能となっている。
【０００７】
また、本発明によれば、上記ポリフェノール化合物類は、植物からの抽出物の形式でも使用可能となっている。好ましくは、しん形花（Labiatae）科からの植物抽出物、特にローズマリー（rosemary）（Rosmarinus officinalis L.）からの植物抽出物を用いることができる。
【０００８】
このような植物抽出物は、極性溶剤例えばアルコール性溶剤または含水アルコール性溶剤を用いて抽出操作することによって得られるようになっている。溶剤として使えるアルコール類は、エタノールである。さらに、このような植物抽出物は、臨界超過の二酸化炭素を用いることによっても得られ、このときの植物抽出物は、フェノール化合物に富むものとなる。
【０００９】
また、好ましくは、本発明に基づいて用いられる植物抽出物は、まず極性溶剤による抽出操作を行って、後に臨界超過の二酸化炭素による抽出操作を実施することで得られる。
【００１０】
ここで、ローズマリー（rosemary）からの抽出は、好ましくは、乾燥植物に対して行われる。例えば、切り落とされて四、五日間にわたり太陽光で乾燥されたローズマリーの枝部に対して行われる。
【００１１】
このように化学方法または生物方法を用いて、或いは植物からの抽出を行うことによって得られたポリフェノール化合物またはこれの誘導体は、単独の形または混合物の形で使用することができる。
【００１２】
好ましくは、カルノソール（carnosol）、ロスマノール（rosmanol）、ロスマリニク酸（rosmarinic acid）、カルノシク酸（carnosic acid）の混合物を使用すれば、効果的である。
【００１３】
さらに、ポリフェノール化合物類またはこれらの誘導体は、遊離の形で用いることができ、或いは担体に結合された共役の形で用いることもできる。このように、ポリフェノール担体の重量を増加することができる。
【００１４】
ここで、担体として用いられるのは、微型ビーズである。これらの微型ビーズは、プラスチック（ポリスチレン等）またはガラスで作られている。
【００１５】
得られたポリフェノール化合物を、０．５ｍｇ〜０．５ｇ、好ましくは０．００２〜０．１ｇ、さらに好ましくは０．０１ｇの量でタバコフィルターに導入する。
【００１６】
また、このようなフェノール化合物が溶剤に溶けた後、タバコフィルターを、ポリフェノール含有の溶剤に含浸し、そして蒸発を行って溶剤をフィルターから除去する。さらに詳しくは、タバコフィルターを、アルコール性または含水アルコール性の植物抽出物に含浸した後、蒸発によって、該アルコール性または含水アルコール性溶剤を除去する。
【００１７】
さらに、ポリフェノール化合物またはその誘導体を飽和オイルに溶解してもよい。これにより、ポリフェノール化合物またはその誘導体をタバコフィルターに導入することができる。
【００１８】
従って、本発明の他の目的は、タバコフィルターを製造する方法を提供するものでもある。本発明の方法では、カルノソール（carnosol）、ロスマノール（rosmanol）、ロスマリニク酸（rosmarinic acid）、カルノシク酸（carnosic acid）およびこれらの誘導体から得られたポリフェノール化合物をタバコフィルターに導入するようにしている。
【００１９】
また、本発明におけるもう一つの主題は、上記のプロセスによって得られるタバコフィルター自体に関わる。このようなタバコフィルターによって、タバコ煙に含有される遊離基分子の量を低減することができる。
【００２０】
さらに、本発明の発明者は、次のことを発見した。すなわち、タバコフィルターに導入されたポリフェノール化合物またはその誘導体が、タバコ煙に含有される細胞毒性の遊離基を捕捉することができる。これらの遊離基は、煙の水溶液状態および固体状態に存在し、実質上タールからなっている。
【００２１】
事実上、細胞毒性分子は、喫煙者の発ガン特に肺ガンを促進してしまう。
【００２２】
さらに、タバコフィルターに導入されたフェノール化合物またはその誘導体は、まず、タバコの燃焼中にヘテロサイクリクアミンの形成を低減することで発ガン性を抑制し、発ガン性化合物例えばベンゾピレンを解毒することができる。
【００２３】
以下の図面および実施例は、本発明を説明するためのものであって、本願の権利範囲を限定するものではない。
【００２４】
なお、添付の図１は、信号の強度を示すグラフ図である。すなわち、フィルターに導入されたローズマリー抽出物の量の関数として、タバコ煙の気体にある第三ブチルオキシ遊離基の電子常磁性共振信号の強度を示している。
【００２５】
〔実施例〕
Ａ：ローズマリー抽出物の調合
ローズマリー（rosemary）（Rosmarinus officinalis L.）の花穂に対し６５℃の温度でエタノールを用いて抽出操作を行った。用いたエタノールの体積（リットル）は、５倍重量（ｋｇ）のローズマリー花穂に相当する。
得られた抽出物に対して浄化処理を行って、そして臨界超過のＣＯ2による選択性抽出によってポリフェノールに富むように濃縮処理を行った。このとき、温度を４０℃〜１００℃に調整すると共に、圧力を１〜１７０バールに調整することによって、得られた抽出物を浄化し、各成分の濃度が選択的に高まるように濃度調整を行った。
得られた抽出物は、以下のような成分を含有している。
− カルノソール（carnosol）
− ロスマノール（rosmanol）
− ロスマダイヤル（rosmadial）
− カルノシク酸（carnosic acid）
− ゲンクワニン（genkwanine）
− ロスマリニク酸（rosmarinic acid）
上記各成分の比率は、用いられたローズマリー植物によって異なっている。通常の抽出物は、約２５％のロスマリニク酸（rosmarinic acid）、約１０％のカルノシク酸（carnosic acid）、および約５％のカルノソール（carnosol）を含有する。
【００２６】
Ｂ：上記抽出物をタバコフィルターに導入する
タバコフィルターを、調合した抽出物に含浸し、そして蒸発処理を行ってエタノールを除去した。或いは、タバコフィルターを、Crodamol（商標名）（Francaise d'Aromes et Parfums）に基づくオイル状物質（上記のように調合した抽出物を乾燥することによって得られた粉末が溶解されている）に含浸した。
【００２７】
Ｃ：ポリフェノールを含有するフィルターの効力
１．コンピュータによるモデリング
上記のように調合したタバコフィルターの効力は、コンピュータによるモデリングの第１段階で、Monte-Carlo方法に基づいて実証された。この方法によって、用いられたフェノール化合物と発ガン性ターゲット分子との間の対抗関係を測定することができた。
すなわち、タバコの煙に存在し遊離基を含有する細胞毒性分子の数をフィルターの何れか一側において計算した。
ここで、細胞毒性分子の数は、フィルターを通過している煙体積、フィルターの体積、煙中の細胞毒性分子の濃度、およびフィルターのポリフェノール濃度の関数である。
なお、本発明の発明者は、また次のことを発見した。すなわち、０．０１ｇのローズマリー抽出物をタバコフィルターに導入することによって、タバコ煙の細胞毒性遊離基を含有する分子レベルを７０％以上低減することができる。
【００２８】
２．電子常磁性共振
カルノソール（carnosol）、ロスマリニク酸（rosmarinic acid）、およびカルノシク酸（carnosic acid）を含有する抽出物が持つ遊離基捕捉活性は、「スピン−トラッピング（捕捉）」技術を用いた電子常磁性共振（ＥＰＲ）分光学方法によって確認された。
ａ．材料および方法
ＥＰＲは本来、常磁性物質を直接または間接に研究するための方法である。常磁性化合物は、原子の外部層においてペアになっていない単一電子を含む分子のことである。このような物質は通常、用語「遊離基（radicals）」によって示されている。これらの遊離基は、生存期間が非常に短い場合（１秒より遥かに短い）、「スピン−トラッピング（捕捉）」技術を用いた方が有利である。また、この技術は、付加物の形成によって生成した遊離基を安定させ、数分間にわたって測定するトラップ（捕捉器）を用いている。これに関する反応は、次のように表すことができる。
生存期間の短い遊離基 ＋ トラップ → 付加物
（常磁性） （反磁性） （常磁性）
ここでトラップ（捕捉器）としては、ＤＭＰＯ（5,5'-ジメチルピロライン N−オキシド）を用いている。
【００２９】
〈タバコ煙の気体に生成した遊離基に対する遊離基捕捉能力〉
タバコ煙の気体に含まれた遊離基を捕捉する装置は、既に開示されている（Pryor et al., Environmental Health Perspetive, 1976, vol. 16, pp. 161-175）。
捕捉装置の末端にタバコを装着し、煙の気体は、キャンブリッジフィルター（タールを捕捉するためにタバコフィルターよりも精密に作られている）を通過した後、「スピン−トラッピング（捕捉）」用のベンゼン溶液に溶解された。
各測定ごとに、ベンゼン溶液におけるＤＭＰＯの濃度を３２ｍＭに調整し、２本のタバコからの気体を用いた。
【００３０】
〈タバコフィルターの固体部に含有されたセミキノン遊離基に対する捕捉能力〉
上記した遊離基が煙の気体に存在するだけではなくて、従来市販のタバコフィターの固体部に留められるタールにも存在している。
主として上記タールに存在し発ガン性の原因となる遊離基はセミキノンであることが既に判明されている。このセミキノンは、生存期間が長いので、人間の細胞に作用し、酸素含有の遊離基などの有害物質を作ってしまう。
他の実験は、フィルターの固体部に存在しているセミキノン遊離基を研究するために行われた。このような研究にはトラップを使わなかった。特に、長い生存時間を有する遊離基の検出は、回収されたフィルターにおいて行われた。
【００３１】
ｂ．結果
〈気体に生じた遊離基を捕捉するときのローズマリー抽出物溶液の効力〉
ベンゼン溶液中のタバコ煙気体に存在している遊離基を捕捉するローズマリー抽出物の作用を評価するために、第三ブチルオキシ遊離基のＥＰＲ信号の強さを、捕捉溶液に加入されたローズマリー量（グラム単位の乾燥粉末）の関数として評価した。
信号強度の低下は、ローズマリー抽出物がＤＭＰＯの遊離基捕捉率より高い捕捉率を有することを示している。
【００３２】
〈Crodamol（商標名）に溶解したローズマリーの抽出物でタバコフィルターを含浸した後、気体に生じた遊離基を捕捉するときのローズマリー抽出物の効力〉
１０ｍｇ／ｍｌの乾燥粉末状のローズマリーを含有する、Crodamol（商標名）ベースの液体２５０μlに、タバコフィルターを含浸させた。
ベンゼンに溶解した第三ブチルオキシ（ｔＢｕＯ゜）遊離基のＥＰＲスペクトル分析によって、ＤＭＰＯ／ｔＢｕＯ゜付加物の信号強度が６５％低減された。従って、ローズマリー抽出物を使用することによってｔＢｕＯ゜遊離基の形成を効果的に抑制することができた。
【００３３】
〈Crodamol（商標名）に溶解したローズマリーの抽出物でタバコフィルターを含浸した後、固相に生じた遊離基を捕捉するときのローズマリー抽出物の効力〉
実施された上記の実験と平行に、タバコフィルターに存在しているセミキノン遊離基の信号強度を評価した。
ローズマリーからの抽出物でタバコフィルターを処理した後、セミキノン信号の強度が約６３％減少されたことが判った。さらに、ローズマリーからの抽出物による捕捉作用で、新しい遊離基の形成を示す信号が現れなかった。従って、ローズマリーからの抽出物は、セミキノンの人体への侵入を効果的に抑制することができ、また、反応過程で新しい遊離基の発生が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ローズマリー抽出物の使用量とＥＰＲ信号の強度との関係を示すグラフである。

Claims (5)

1. ローズマリー（rosemary）抽出物の形で存在しているポリフェノール化合物類またはこれらの誘導体を遊離基補集剤として含有するタバコフィルターであって、
   前記ローズマリー抽出物は、質量基準でロスマリニク酸を少なくとも約２５％、カルノシク酸を少なくとも約１０％及びカルノソールを少なくとも約５％含有するように前記ポリフェノール化合物類またはこれらの誘導体の濃度がローズマリーに対して極性溶媒による抽出操作を行って得られる抽出物に比し選択的に高められており、
   前記ポリフェノール化合物類またはこれらの誘導体を、０．５ｍｇ〜０．１ｇの量でタバコフィルターに導入することを特徴とするタバコフィルター。
2. 前記抽出物は、アルコール性または含水アルコール性溶剤による抽出操作を行うことによって得られることを特徴とする請求項１記載のタバコフィルター。
3. 前記ポリフェノール化合物類は、担体としてのポリマーに結合されることを特徴とする請求項１又は２記載のタバコフィルター。
4. 前記ポリフェノール化合物類またはこれらの誘導体を、０．０１ｇの量でタバコフィルターに導入することを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載のタバコフィルター。
5. ローズマリーから極性溶媒による抽出操作を行ってポリフェノール化合物類またはこれらの誘導体を含有するローズマリー抽出物を抽出する抽出工程と、
   前記ローズマリー抽出物に対してポリフェノール化合物類またはこれらの誘導体を質量基準でロスマリニク酸を少なくとも約２５％、カルノシク酸を少なくとも約１０％及びカルノソールを少なくとも約５％含有するように選択的に濃縮する濃縮工程と、
   前記濃縮工程によって得られたポリフェノール化合物類またはこれらの誘導体を０．５ｍｇ〜０．１ｇの量でタバコフィルターに導入する導入工程とを備えたことを特徴とするタバコフィルターの製造方法。

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