JPH09504439A

JPH09504439A - バイオロジカル物質を用いたタバコの煙から有毒酸化物及び発癌性揮発性ニトロソ化合物を除去する方法

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Publication number: JPH09504439A
Application number: JP8502957A
Authority: JP
Inventors: イオアニススタブリディス; ジョージデリコンスタンティノス
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-27
Filing date: 1994-06-27
Publication date: 1997-05-06
Also published as: FI960904A; AU6979394A; NO960778D0; EP0720434A1; DE69429726T2; PL313224A1; AU693099B2; ES2171452T3; BG63797B1; PT720434E; ATE212196T1; LV11520A; NO984748D0; NZ267484A; LV11520B; CA2170610C; BR9407632A; US5909736A; NO984748L; DE69429726D1

Abstract

(57)【要約】本発明は、従来のタバコのフィルターによっては今日迄十分に保留できなかったタバコの煙内の有毒化合物（ＮＯ、ＮＯｘ、発癌性ニトロソ化合物、遊離基、Ｈ₂Ｏ₂、ＣＯ、アルデヒド類、及び微量元素）を保留する方法に関するものである。本発明方法は、タンパク質分子に分離してまた組合せて立体特異的に結合されるＦｅ²⁺イオン及びポルフェリン環と複合する金属イオン（Ｆｅ²⁺、Ｃｕ²⁺、Ｍｇ²⁺）のバイオロジカル物質を共通な通常のフィルターに濃縮せしめることにある。上記通常のフィルターに対する上記バイオロジカル物質の濃縮は、タバコの煙の物理的特性（臭い、味覚及び形態）のみならずフィルター自体の物理的特性を変えるものではない。

Description

【発明の詳細な説明】発明の名称バイオロジカル物質を用いたタバコの煙から有毒酸化物及び発癌性揮発性ニトロソ化合物を除去する方法発明の詳細な説明本発明は、従来のタバコフィルターを用いることによっては十分に保留できない有毒化合物、即ち、窒素酸化物、遊離基、アルデヒド類、過酸化水素、一酸化炭素、微量元素及び発癌性揮発性ニトロソ化酸化物を吸入されたタバコの煙から除去するための方法に関するものである。従来技術の理論的背景レベル国際ジャーナルにおける多くの刊行物は、タバコの煙をａ）固体相（タール）と、ｂ）ガス相の２つの相に分離することを提案している。この分離には、0.1 μｍより大きいサイズの粒子の９９．９％を除去する一般的なケンブリッジグラスファイバーフィルターが使用されている。タバコのタールは、少なくとも４つの異なるカテゴリーにクラス分けできる非常に高い濃度の十分に安定な遊離基を有する。キノン及びハイドロキノンと等価なセミキノンは最も興味深い化学特性を有する遊離基であると考えられる。キノンシステムは、超酸化物（Ｏ₂ ^-）を形成する酸素分子を減少し、自発的な不均等化により過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）を形成する。ガス相については、呼吸毎に半減期が１秒以内の１０¹⁵以上の有機基が吸引される。逆説的には、小さい半減期にかかわらずこれらの基はガス相内で１０分以上高いレベルの活動度を維持する。実際上、これら基の濃度は、タバコのフィルター端部で大きく増加することが認められる。上記逆説から、遊離基の生成に起因して定常状態が維持されることが了解される(Pryor,W.A.,Stone,K.,Ann.N .Y.Acad.Sci.686: 12-28，1993)。窒化酸化物（ＮＯ）は、喫煙の間二酸化窒素、イソプレン基、ペルオキシル基及びアルコキシル基を形成する連続反応にあずかるタバコの煙のガス相における最も重要な遊離基である。タバコの煙は更に、危険な毒性を示す多量のアルデヒド類を含有する。タバコの煙から抽出された微量のアルデヒド類は、タンパク質異化作用とプラズマタンパク質類のチオールグループの酸化を引き起こす。アルデヒド類に起因するこれらの特性は、アルデヒド類のカルボニル基と、プラズマタンパク質類の−ＳＨ及び−ＮＨ₂基間の反応の結果である。例えば、タバコの煙からのアクロレインは−ＳＨ基と速やかに反応してカルボニル化合物類を形成する（Alving,K.,Forhem,C.,and Lundberg,J.M.,Br.J.Pharmacol．110: 739-746 ，1993）。タバコの煙のタール内には、反応により極めて活性な二次基（例えば、ペルオキシ基、アルコキシ基、超酸化物、シトトキシックアルデヒド類等）を形成する多くの遊離基に関連する例えば鉄、銅、マンガン及びカドミウム等の微量元素が存在する。喫煙の間、肺内に導入されたこれら微量元素により肺とアルベラーマクロファージ内で一連のレドックス反応を引き起こし、非常に活性なヒドロキシル基（ＯＨ・）を形成する。これらヒドロキシル基はヘントン反応によって主として鉄の存在のもとで形成される。銅はまた、肺内で過酸化水素と反応することによってヒドロキシル基を形成する。１０^-7Ｍの低濃度のマンガンは、肺内皮細胞の可溶グアニレートチクラーゼ(guanylate cyclase)を剌激し、正帰還メカニズムにより窒化酸化物及び超酸化物を作る(Youn,Y.K.,Lalonde,C.,and Demling,R.,Free Rad.Biol.Med.12:409-415，1992)。喫煙の間、一酸化炭素が形成される。排気された後でも肺内には或る量のＣＯが残り、その結果、肺組織の内皮細胞や他の細胞の酵素のヘムモイティ(heme moiety)と反応した後、可溶グアニレートチクラーゼを刺激する。正帰還メカニズムと結合する肺胞内の増大したレベルの環状ＧＭＰは窒化酸化物と超酸化物の生成を増大する（Watson,A.,Jo yce,H.,Hopper,L.，and Pride,N.B,Thorax 48: 119-124，1993）。血管内皮細胞及び網状内皮細胞を含む多くのタイプの細胞によって作られるＮＯガスにより筋肉が弛緩する(Lowe- nstein,C.J.,Dinerman,J.L.,Snyder,S.H.Ann.Intern.Med.120:227-237，1994)。血管や他の組織にダメージを与えると考えられるＮＯの外部源がある。二次及び三次アミンが亜硝酸塩及び他のニトロソ剤と反応してＮ−ニトロソアミン類を形成する(Lowenstein,C.J.,Dinerman,J.L.,Snynder,S.H.Ann Intern.Med.120:227- 237，1994)。１９７４年以来、タバコの収穫、処理及び喫煙の間アルカロイドがニトロ化し、タバコ特有のＮ−ニトロソアミン類（ＴＳＮＡ）になることが数多く報告されている。タバコ及びまたはその煙内のＴＳＮＡのＮ−ニトロソノルニコチン（ＮＮＮ）、４−（メチルニトロソアミノ）−１−（３−ピリジル）−１ −ブタノン（ＮＮＫ）及び４−（メチルニトロソアミン）−１−（３−ピリジル）−１−ブタノール（ＮＮＡＬ）は動物に癌を作る強い物質である。ＮＮＮは、マウスの肺の腫瘍、ハムスターの気管の腫瘍及びラットの鼻腔及び食道に腫瘍を形成する。ＮＮＫは、マウス、ハムスター及びラットの肺の腫瘍、及びラットの肝臓、鼻腔及び膵臓に腫瘍を形成する。タバコの煙内のＮＮＫ及びＮＮＮの代表的な量は２００ｎｇ／タバコである。(Hecht,S.S.,Spratt,T.E.，and Trushin， N.Carcinogenesis，9:161-165，1988)。肺組織に対するタバコの煙の影響は、ＮＯが超酸化物と反応して強いオキシダント基過酸化ニトライト（ＯＮＯＯ^-）を形成し、その結果腫瘍生化学分子に二次的ダメージを与えることである。細胞内の新陳代謝及びＮＯによるダメージはビトロ内の実験室及びビボの実験室で確かめられた。ＮＯは酸素の存在のもとで酸化し、二酸化窒素となる。この酸化の割合は酸素の濃度と、ＮＯ濃度の２乗に比例する。二酸化窒素は明らかにシトトキシック(c ytotoxic)であり、水溶液中では亜硝酸塩及び硝酸塩に変わる。更にＮＯは、微量元素及びまたは例えばメタロプロテイン、ヘモグロビンと反応して複合物を形成する(Wink，D.A.，Darbyshire，J.F.，Nims，R.W.,Saavedra,J.E.,and Ford， P.B.，Chem.Res.Toxicol.6:23-27，1993)。超酸化物と反応して有毒化合物ＯＮＯＯ^-を形成するＮＯは超酸化物毒の或るタイプである。ＯＮＯＯ^-は、その強い酸化ポテンシャル（＋１．４Ｖ）を考えると非常に安定である。その分解中は、水酸基、二酸化窒素及びニトロニウムイオンを含む強い酸化誘導体を形成する。従って、組織によるＮＯ及び超酸化物製造のいかなる変形でも、強い二次酸化基を形成する(Deliconstantin-os，G. ，Villiotou，V.，Stavrides，J.C.，Cancer Mol.Biol．1:77-86,1994)。最終的に、ＯＮＯＯ^-とそのエステル類（ＲＯ−ＯＮＯまたはＲＯ−ＯＮＯ₂）はアルファー−１−プロティナーゼ抑制剤（ａ１Ｐｌ）を不活性化する。このことは、ａ）二酸化水素単独ではａ１Ｐｌの速やかな不活性化を達成できないが、ＮＯの存在のもとでのみ達成でき、一方ＯＮＯＯ^-が形成されａ１Ｐｌの速やかな不活性化が達成されること、ｂ）第３−ブチルペルオキシニトライト（ＲＯ−Ｏ−Ｏ− ＮＯ₂）またはＯＮＯＯ^-の溶液がそれ自体ａ１Ｐｌの不活性化を達成すること、及びｃ）アミン類及びアミノ酸がａ１Ｐｌプロティナーゼを速やかな不活性化から保護することから明らかである（Moreno,J.J.，and Pryor，W.A.，Chem．Res ．Toxicol．5:425-431，1992）。タバコの煙に含まれる遊離基から離れて、活性化したアルベラーマクロファージが喫煙者によって作られた遊離基の他の重要な源を作る。タバコの煙で活性化されたアルベラーマクロファージは呼吸を早め酸素遊離基（主としてＯ₂ ^-，ＮＯ及びＨ₂Ｏ₂）の形成が増加する。喫煙者はアルベラーマクロファージと中性色素に染まる循環が増加するようになる。タバコの煙の酸素遊離基は肺癌の増大に関係する。吸い込んだタバコの煙は肺胞内で酸化ストレスを増大し、内部細胞質酸化防止剤の濃度が減少する。水酸基の形成によりＨ₂Ｏ₂が細胞のＤＮＡと反応し、二重鎖が切断される原因となる。この切断は、カタラーゼを付加して阻止でき、これはＨ₂Ｏ₂及び細胞質ＤＮＡ上の水酸基のダメージ効果を間接的に確認することになる（Leanderson，P.，Ann.N.Y.Acad.Sci ．686:249-261,1993）。更に、Ｈ₂Ｏ₂は肺に気管上皮細胞を形成し、喫煙者に気管支悪性腫瘍を生ぜしめる。従って肺胞及び肺癌に対する（タバコの煙に含まれる）Ｈ₂Ｏ₂の不利益性が強く提案されている。タバコの煙からのタールはセミキノン基と鉄を含み、水酸基形成のためのシステムが作られる。タバコの煙のタール内に含まれる種々の微量元素（Ｆｅ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｃｄ）が内部細胞質及び外部細胞質に作用する。既知のＦｅ²⁺のヘントン反応Ｆｅ²⁺＋Ｈ₂Ｏ₂ → Ｆｅ³⁺＋ＯＨ・＋ＯＨ^- が水酸基を通して過多の酸化反応となる。同様の水酸基をＣｄ²⁺によって形成できる。Ｍｎ²⁺は、可溶グアニレートシクラーゼ(guanylate cyclase)活性の特性刺激物である。タバコの煙内に含まれるＣｄ²⁺は、肺に対し極めて有毒である。喫煙者の肺内には通常の濃度の２倍の量のＣｄ²⁺が含まれる。肺の内皮細胞内のノルマルシイ（normalcy）の観念においてＣｄ²⁺がＺｎ²⁺に置換される（Kostia l，K.，In:“Trace Elements in Human and Animal Nutrition”(ed.W.Mertz)Fi tth edit．Vol.2:319-345，Academic Press，Inc.Orlando，Fl.,1986）。タバコの煙内に存在するアルデヒド類は、最終的に不活性となるタンパク質の−ＳＨ及び−ＮＨ₂基と反応する。クロートンアルデヒド（タバコの煙に含まれるα，β 不飽和アルデヒド）は、−ＳＨ基の濃度を減少し、カルボニルタンパク質の濃度を増加する（Stadtman，E.R.，Science 257:1220-1224,1991）。今日、フィルター付きタバコが強くすすめられている。タバコにフィルターを付ける最終的な目的は、タバコの煙内のガス相及び固体相の有毒化合物を最大に保留することにある。喫煙者の流行病的研究により、これはタバコの煙がガス相、固体相またはその結合相であるか否かにかかわらず喫煙量に関連することが判明した（Surgeon General of the U.S．Public Health Service．Thehealth con sequences of using smokeless tobacco，N.H．Publ．No 86-2874,Bethesda，MD ，1986）。タバコの煙内に含まれる有毒化合物を減少するためタバコの種類を変えるのが良いことが証明された。上記有毒化合物の減少は、第１には共通のフィルターを用いることによって達成され、更には化学処理によってタバコの組成を変えることによって達成できる。タバコの製造方法の変更は、タバコの葉によって作られた紙または孔あき紙を用いることによって達成できる。過去１５年間では、タバコの煙の量を減少する、タバコの直径を変える、及び孔あきフィルターを用いることによって健康に対するダメージの少ない煙を得る試みがなされていた。孔あきフィルターを用いれば、タバコの煙の５０％迄を空気で薄めることができる。活性炭も孔あきフィルターと組み合わせて用いられる。この結果、煙内のタールとニコチンの量を大きく減少できる。このような技術はオーストラリア、フランス、ドイツ、スウェーデン、英国及び米国等の先進国で用いられている。米国タバコのタールとニコチンの平均的な量は、１９５５年では夫々３８ｍｇと２．７ｍｇであったものが１９９１年では夫々１３ｍｇと１ｍｇに減少している。ヨーロッパ諸国でもタバコの煙内のタールとニコチンの量を減少する努力が続けられている。１９９３年１月迄はタールの許容上限値は１５ｍｇであったが１９９８年の１月始めまでには１２ｍｇに減少することとされている。然しながら、他の国々ではタバコの煙内のタールの量は２２ｍｇである（Mitacek，B.J.，Brun Neman，K.D.，Polledn-ak，A.P.，Hoffman，D. ，and Suttajit，M.，Prev．Med．20:764-773，1991）。タバコの製法を変えることによってタバコの煙から或る程度有毒物質を除去しているが、例えばセルロースアセテートフィルターを用いて半揮発性及び揮発性のＮ−ニトロソアミン類を一部除去している（Brunnemann，K.D.，Hoffman,d.，Recent．Adv．Tabacco R es．17:71-112，1989)。孔あきフィルターを用いることによって一酸化炭素が選択的に減少される。亜硝酸塩を濃縮したタバコを用いることによって発癌性多核性芳香族炭化水素（ＰＡＨ）の濃度が選択的に減少できる。然しながら、高濃度の亜硝酸塩を用いてタバコ内のＰＡＨを減少せしめる場合、発癌性のＮ−ニトロソアミン類が増加するため、別の方法でＰＡＨを減少せしめる必要がある(Hoffm an，D.，Hoffman，I.，Wynder，E.l.,Lung Cancer and the Changing Cigarette in Relevance to Human Cancer of N-Nitroso-compounds，Tabacco Smoke and Mycotoxins．(eds．O'Neil，I.K.,Chen，J.，and Bartsch，H.）Vol．105:449-4 59，1991)。上述のように、呼吸及びカージオ心臓欠陥組織にダメージを与えるタバコの煙内の有害な窒素酸化物、遊離基、過酸化水素、アルデヒド類、及び発癌性ニトロソ化合物類を保留できるフィルターを製造する必要がある。タバコの煙内に含まれている有毒化合物を認定するため化学的、バイオロジカル的な実験がなされた。化学的手法は以下の通りである。ａ）新規な化学的及びバイオロジカル的方法（この方法は実験室で開発された）によるＮＯ及びＮＯｘの定性的及び定量的決定ｂ）ルシゲニン(lucigenine)依存化学発光方法を用いて遊離基を特定する。ｃ）酵素組織ルシフェリン−ルシフェラーゼの刺激を通してアルデヒド類とキノンを認定する（この方法も実験室で開発された）。ｄ）ＡＴＰの存在のもとでルシフェラーゼによるルシフェリンの酸化方法を用いて微量元素の定性的及び定量的特定（この方法は実験室で開発された）。ｅ）イソルミノールマイクロペルオキシダーゼ依存化学発光方法を用いてＨ₂ Ｏ₂の定性的および定量的特定。ｆ）スペクトル分析及びルミノール強調化学発光方法によるＯＮＯＯ^-の定性的及び定量的特定。ｇ）ルミノール強調化学発光による発癌性ニトロソ化合物の特定。バイオロジカル的実験は下記のように行なう。ａ）機能的パラメータとしてのアイソレーテッド可溶グアニレートチクラーゼ活性を用いることによるＮＯの特定。ｂ）ＯＮＯＯ^-によって生ずる人間の赤血球の酸化ストレスの推定によるＯＮＯＯ^-の特定。ｃ）機能的パラメータとしてのアイソレーテッド可溶グアニレートチクラーゼ活性を用いることによるＣＯの特定。更に、ビトロ実験は下記のように行なった。ａ）ラットの肺からアルベラーマクロファージを分離する。ｂ）第３−ブチル−過酸化水素（ｔ−ＢＨＰ）によるアルベラーマクロファージの酸化ストレスの推定。ｃ）アルベラーマクロファージによって形成されたＮＯ／ＮＯ₂ ^-／ＯＮＯＯ^-の決定。ｄ）アルベラーマクロファージによって形成されたＨ₂Ｏ₂の決定。ｅ）アルベラーマクロファージによって形成されたＮＯ上のＨ₂Ｏ₂の外生効果。下記化合物の決定のため人間のボランティアによるビボ内の実験ａ）非喫煙者の吸気内のＮＯの決定。ｂ）喫煙者の吸気内のＮＯの決定。ｃ）排出されたタバコの煙内のＮＯの決定。ｄ）排出されたタバコの煙内のＯＮＯＯ^-の決定。ｅ）排出されたタバコの煙内の遊離基の特定。ｆ）排出されたタバコの煙内のアルデヒド類の特定。ａ）タバコの煙内に含まれた、ｂ）タバコの煙を与えた後アルベラーマクロファージによって離脱された、ｃ）人間のボランティアが排気したタバコの煙内のＮＯ，ＮＯｘの決定のため、夫々その一端に同一の円錐形のくぼみを機械加工により形成したプレキシグラス製で直径２．５ｃｍの複数の固体状ロッドを用意した。次いでこのロッドの開口端を研磨し、２つの円錐形のくぼみ間に極めて密接に接合した傾斜計量ユニオンを形成した。薄い四角のテフロンシート（０．００１５インチの厚さのポリテトラフルオロエチレン）をロッド間に挟みねじによって圧縮した。このシートの両側に接する２つのロッドにはバイオロジカル的に活性なサンプルと反応物質を注入し、バイオロジカル反応の間シートから引き出す（図１）。Ａ．化学発光によるＮＯの決定文献に応じて標準のＮＯ溶液が作られた（Deliconstantinos，G.，Villioto-u ，V.，Fassitsas，C.,(1992)J．Cardiovasc．Pharmacol．12，S63-S65）and(Del iconstantinos，G.，Villiotou，V.，Stavrides，J.C.,(1994)In:“Biology of Nitric Oxide”，eds，Feelish，M.，Busse，R.，Moncanda，S.，Portland Pres s，in press)。この反応溶液はｐＨ７．４のハンクの緩衝塩溶液（ＨＢＳＳ）と、Ｈ₂Ｏ₂（５００μＭ）と、ルミノール（３０μＭ）とより成り、総量は５００μｌであった。容器を強くかき混ぜ、放射物をベドーソルドオートルーマットＬＢ９５３ルミノメーター内に記録した。Ｂ．ＮＯ／ＮＯ₂ ^-の化学的決定ＮＯの化学的決定は、既に述べたように蛍光分析的に決定できるスコポレテンの後の酸化と、酸ｐＨにおけるＮＯによるサルファノールアミドのジアゾ化を基礎とした（Deliconstantinos，G.，Villiotou，v.，fassitsas，C.，J．Cardiov asc．Pharmacol 12:S63-S65，1992）。ＨＢＳＳ（１０⁶細胞／ｍｌ）内のアルベラーマクロファージを２５μＭのスコポレテンと２０％のＨ₃ＰＯ₄内の２０％のサルファノールアミドとより成る１００μｌの試薬と混合した。室温（２２℃）における蛍光の崩壊をアミンコＳＰＦ−５００蛍光分光光度計によってモニターした。蛍光をそのラインの傾斜が測定される迄（約８分）連続的にモニターした。測定した傾斜を純粋なＮＯの種々の濃度によって形成した標準のカーブを用いてｎモルのＮＯに変換した。ＮＯ合成の最終産物である亜硝酸塩（ＮＯ₂ ^-）をグリス試薬と反応することによって培養した細胞の上澄み液内の上記推積物を基礎として測定した。Ｃ．過酸化ニトライト（ＯＮＯＯ^-）の分光分析的決定既に述べたようにＯＮＯＯ^-を合成し、滴定し、貯蔵した（Deliconstantinos ，G.，Villiotou，V.，Stavrides，J.C.，In:“Biology of nitric oxide”(eds ．Feelisch，M.，Busse，R．and Moncada，S.)Portland Press(in press)。ＯＮＯＯ^-はｐＨ７．４で不安定であるため、ＵＶスペクトルをＨ₂Ｏ₂とＮＯ溶液の混合後直ちに記録した。ＯＮＯＯ^-の濃度が１６７０Ｍ^-1ｃｍ^-1の値のε３０２を基礎として決定された。ＵＶスペクトルを対応する濃度でＨ₂Ｏ₂の基礎的なＵＶスペクトルを削除することによって示した。Ｄ．遊離基の推定遊離基の推定は、既に述べたように化学発光を生じたルシゲニン／ＤＡＭＣＯ（１．４ジアザビチクロ−〔２，２，２〕オクタン）を用いて行なった (Deliconstantinos，G.，Krueger，G.R.F.，J.Viral Dis．1:22-27，1993)。反応混合物はｐＨ７．４のＨＢＳＳと、ルシゲニン（３０μＭ）と、ＤＡＭＣＯ（１００μＭ）より形成されていた。容器は強く混ぜられ、放射物をベドーソルドオートルーマットＬＢ９５３ルミノメーター内に記録した。酸素遊離基のスカベンジャ（ＳＯＤ，マンニット，ヒステジン，メチオニン）を用いた。Ｅ．微量元素とアルデヒド類の推定この分析試験は、下記の反応に応じてＡＴＰ−マグネシウム塩の存在のもとでＤ−ルシフェリンのルシフェラーゼ−触媒酸化を基礎としてなされた。ルシフェラーゼＬＨ₂＋ＡＴＰＭｇ²⁺＋Ｏ₂→ オキシルシフェリン＋ＡＴＰ＋Ｏ₂ ＋ＰＰｉ＋Ｍｇ²⁺＋光微量元素Ｃｄ²⁺，Ｃｕ²⁺，Ｆｅ²⁺はルシフェラーゼ活性を増加し、最大化学発光レスポンスは微量元素の濃度に応じて１０μｇ迄比例的に増大する。反応は、総量０．５ｍｌ、ｐＨ７．４のＨＢＳＳ内でなされる。アルデヒド類の推定も、ＡＴＰなしで同一の酵素組織ルシフェリン／ルシフェラーゼが用いられた。ＡＴＰなしで化学発光を作るためアルデヒド類を酵素組織に反応せしめた。用いられた試薬は、ＡＴＰ分析試験キット（カルビオチン−ノバビノチンＣＡ，ＵＳＡ）から得たものであった。Ｆ．アルベラーマクロファージの分離簡単に説明すれば、ラットにペントバルビタールナトリウムを静脈注射して殺し、胸腔を開き、血液を有しないＣａ²⁺を有する非氷結状態（４℃）の燐酸で緩衝した塩（ＰＢＳ，ｐＨ７．４）を肺に振りかけ、胸腔から完全に取り出した。ラットの肺のホモジュネート組織を注射器を通して繰り返し引き出し、次いで１インチ当たり夫々３２，６２及び６８個の孔を有するステンレススチールのスクリーンを順次に通して引き出し、フィンケルスチン緩衝塩溶液（ＦＢＳＳ，ｐＨ７．４）に通した。このアルベラーマクロファージの最終懸垂物はプールされ、濾過され、３００Ｘｇで１０分間遠心分離され、細胞がペレットにされた。９８％以上のマクロファージより成る細胞ペレットが水洗され、リンゲル液中に浸された。以上の工程は２回繰り返され、約１０×１０⁸のマクロファージがラットから分離された。生活度はトライパンブルー処理によって評価された。Ｆ．ニトロソ化合物の認定ニトロソ化合物はＨ₂Ｏ₂による処理の後窒素酸化物（ＮＯ）の緩やかな放出によって確認された。反応液はジメチルニトロソアミン及びまたはジエチルニトロソアミン（１μＭ）と、ｐＨ７．４、総量０．５ｍｌのＨＢＳＳ内のルミノール（３０μＭ）とより成る。容器は強く混ぜられ放射物がベドーソルドオートルーマットＬＢ９５３ルミノメーター内に記録された。マンニトール（１００ｍＭ）、ＤＭＳＯ（１００ｍＭ）及びシステン（３．０ｍＭ）を、ＯＮＯＯ^-の形成を証明するため用いた。Ｇ．アルベラーマクロファージの分離簡単に説明すれば、ラットにペントバルビタールナトリウムを静脈注射して殺し、胸腔を開き、血液を有しないＣａ²⁺を有する非氷結状態（４℃）の燐酸で緩衝した塩（ＰＢＳ，ｐＨ７．４）を肺に振りかけ、胸腔から完全に取り出した。ラットの肺のホモジュネート組織を注射器を通して繰り返し引き出し、次いで１インチ当たり夫々３２，６２及び６８個の孔を有するステンレススチールのスクリーンを順次に通して引き出し、フィンケルスチン緩衝塩溶液（ＦＢＳＳ，ｐＨ７．４）に通した。このアルベラーマクロファージの最終懸垂物はプールされ、濾過され、３００Ｘｇで１０分間遠心分離され、細胞がペレットにされた。９８％以上のマクロファージより成る細胞ペレットが水洗され、リンゲル液中に浸された。以上の工程は２回繰り返され、約１０×１０⁸のマクロファージがラットから分離された。生活度はトライパンブルー処理によって評価された。Ｈ．ｔ−ブチル−過酸化水素（ｔ−ＢＨＰ）によるアルベラーマクロファージの酸化ストレスｔ−ＢＨＰ（２．５ｍＭ）により形成されたアルベラーマクロファージによる酸素遊離基の生成は、ルミノール化学発光方法を用いることによって決定された。化学発光レスポンスが既に述べたベドーソルドオートルーマットＬＢ９５３ルミノメーター内に記録された（Deliconstantinos，G.，Krueger，G.R.F.，J．Vi ral Dis．1，22-27 1993）。Ｉ．過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）の決定イソルミノール／超酸化物カクテル（１００ｍＭのナトリウムホウ酸塩、１ｍＭのイソルミノール、ｐＨ８のメタノール３０％と水７０％内の０．０１ｍＭの超酸化物）が作られた。この試薬の５０μｌを総量が０．５ｍｌのＨＢＳＳ内の分離されたアルベラーマクロファージ（１０⁶個の細胞）と混合した。化学発光レスポンスを純粋なＨ₂Ｏ₂の種々な濃度によって形成した標準のカーブを用いてｎモルのＨ₂Ｏ₂に変換した。Ｊ．ＣＯ推定のため可溶グアニレートチクラーゼ（ｓＧＣ）の調整及び精製人間の内皮細胞からｓＧＣがＧＴＰ−アガローズクロマトグラフによって精製された。チトソールス（１０ｍｇのタンパク質）を、２５０ｍＭのサッカロース及び１０ｍＭのＭｎＣｌ₂を含むｐＨ７．６のトリスＨＣｌ緩衝液の２５ｍＭによって予め等しくリベレートしたＧＴＰ−アガローズカラム（１．８×９ｃｍ）に加えた。次いでｓＧＣを５ｍｌの等価緩衝液に１０ｍＭのＧＴＰを加えたカラムから溶出した。Ｋ．環状ＧＭＰの決定ＧＭＰの濃度がアセテート無水物（Delikonstantinos，G.，and Kopeikina,L. ，Anticancer Res．9: 753-760，1989）と共にサンプルのアセチル化の後放射免疫測定によって決定された。この反応混合物はトリエタノールアミン／ＨＣｌ（５０ｍＭ）と、クレアチンホスフエート（５ｍＭ）と、ＭｇＣｌ₂（３ｍＭ）と、イソブチルメチルキサチン（１ｍＭ）と、クレアチンキナーゼ（０．６単位）と、ＧＴＰ（１ｍＭ）と、可溶グアニレートチクラス（１μｇのタンパク質）とを総量１５０μｌで有した。反応は、ＧＴＰを加えてなされ、３７℃で１０分間温置された。温置媒体が吸気され、氷で冷却したＨＣｌ（０．１Ｍ）を加えることによってｃＧＭＰが抽出された。１０分後、サンプルが乾燥された新しいプレートに送られ、ｃＧＭＰの決定のため５ｍＭのナトリウムアセテート（ｐＨ４．７５）内で還元された。形成されたｃＧＭＰはｃＧＭＰ分析試験キット（アメルザーム）を用いて決定された。発明の記載本発明の目的は、以下のものに反応しこれを捕集するバイオロジカル物質を用いる方法を得るにある。ａ）ＮＯ及びＮＯｘ，ｂ）ＣＯ₂，ｃ）Ｈ₂Ｏ₂，ｄ）遊離基，ｅ）アルデヒド−キノン類，ｆ）発癌性ニトロソ化合物，ｇ）喫煙の間吸入されるカドミウム，銅，マンガン，鉄等の微量元素。本発明の重要な概念は次の通りである。ａ）立体特異的に結合した鉄を含む赤血球のライセート（lysate）またはヘモグロビンその他の物質のような好ましいスカベンジャ(scavenger)の選択ｂ）鉄を有するポルフィリンリング（プロトポルフィリン）を含むスカベンジャの選択ｃ）鉄を有することを必要としないポルフィリンリングを含むスカベンジャの選択ｄ）他の金属、例えばＭｇ²⁺やＣｕ²⁺と結合したポルフィリンリングを含むスカベンジャの選択ｅ）上述のバイオロジカル物質−スカベンジャを含む、タバコのフィルターの製造に現在用いられている共通の既知材料の濃縮のためバイオテクニカルプロセスが用いられる。本発明は、タンパク質分子に立体特異的に結合したＦｅ²⁺及びポルフィリンリングに結合したＦｅ²⁺，Ｃｕ²⁺，Ｍｇ²⁺，の金属イオンの存在のもとで共通の既知のタバコのフィルター及びたまは活性炭を含むフィルターにバイオロジカル物質を濃縮し、タバコに含まれる有毒化合物を、喫煙者によって吸い込まれる前に保留することを特徴とする。上記特徴は、本発明の主たる特徴で、有用な開発であり工業上の用途は大きい。工業的適用方法本発明方法は、工業的製造レベルで下記のようになされた。ｐＨ７．４の燐酸塩緩衝塩溶液（ＰＢＳ）内でヘモグロビン及びまたはライセートの１ｍｇ／ｍｌ溶液を調整し、活性炭１００ｍｇに加えた。これらを温室で３０分間温置し、S&S Carl Schleiche & Schuell Co U.S.A.製の紙フィルターを通して濾過した。吸収されなかったヘモグロビンの量を濾液分光光度計内で推定した。ヘモグロビン濃縮炭を室温で乾燥した。ヘモグロビン濃縮炭の２００ｍｇを２枚の共通フィルターにより挟み吸引されたタバコの総ての煙を分子（Ｆｅ²⁺ ，Ｆｅ³⁺，−ＳＨ，−ＮＨ₂）の活性グループに接触せしめた（図２）。これら適合する材料は、バイオロジカルフィルターである新しいタバコフィルターの製造に容易に用い得る。別の方法としては、トランスフィリン、カタラーゼ、プロトポルフィリン、チトクロム、クロロフィル等のタンパク質分子に立体特異的に結合したＦｅ²⁺及びポルフィリンリングに結合したＦｅ²⁺，Ｃｕ²⁺，Ｍｇ²⁺の金属イオンの存在のもとで、ヘモグロビンをバイオロジカル物質で置換できる。また、他の方法ではｐＨ７．４の燐酸塩緩衝塩溶液（ＰＢＳ）内でヘモグロビン及びまたはライセートの５ｍｇ／ｍｌ溶液を調整し、Acta Beckman記録分光光度計を用い２５℃で走査した。吸光度のピークが終始一貫して５４０ｎｍと５７５ｎｍで観察された（Smith，R.P.，Kruszyma，H.J．Pharmacol．Exper.T her．191，557-563，1974）。一般に既知のタバコフィルターにこれらの溶液を浸透せしめ、２５〜３５℃で乾燥せしめた。これら適合する材料は、バイオロジカルフィルターである新しいタバコフィルターの製造に容易に用い得る。これら新しいバイオロジカルフィルターによれば、吸引されたタバコの煙の物理特性または味を変えることなくこれをフィルターのヘモグロビン及びまたはライセートの活性グループに完全に接触せしめることができる。審美的な理由から従来のフィルターの僅かな部分（３ｍｍ）をバイオロジカルフィルターの可視端とすることができる。他の工業的製造方法は以下の通りである。ｐＨ７．４の緩衝溶液（ＰＢＳ）内のプロトポルフィリン５ｍｇ／ｍｌを２５ ℃でActa Beckman記録分光光度計で走査した。紫外線（４９８〜４０８）でプロトポルフィリンを励起し、６２０〜６３０ｎｍにオレンジ−赤の蛍光が作られた。従来のフィルターに上記溶液を浸透し、熱風（２５〜３５℃）で乾燥した。他の方法では、ｐＨ７．４のＰＢＳ内のトランスフィレンの溶液５ｍｇ／ｍｌをActa Beckman記録分光光度計で走査した。塩化トランスフィリンは４７０ｎｍの特性スペクトルを示した。従来のフィルターに浸透せしめるため上記の方法を用いた。他の方法では、ｐＨ７．４のＰＢＳ内のカタラーゼの５ｍｇ／ｍｌの溶液を調整した。バイオロジカルフィルターを製造するために上記方法を用いた。ｐＨ７．４のＰＢＳ内でチトクロムＣの５ｍｇ／ｍｌ溶液を調整する。バイオロジカルフィルターを製造するために上記方法を用いる。また、ｐＨ７．４のＰＢＳ内でクロロフィルの５ｍｇ／ｍｌを調整する。バイオロジカルフィルターを製造するために上記方法を用いる。上記バイオロジカル物質を２枚の一般的な固体のフィルターで挟み、フィルターを通してタバコの総ての煙を分子（Ｆｅ²⁺，Ｆｅ³⁺，−ＳＨ，−ＮＨ₂）の活性グループに接触せしめる。結果の分析下表に示すように、タバコの煙から異なる程度で有毒化合物（ＮＯ，ＣＯ，遊離基，Ｈ₂Ｏ₂，アルデヒド類，微量元素及びニトロソ化合物類）を保留するため種々のバイオロジカル物質を用いた。タバコの煙の強いダメージを与える物質の保留度について、バイオロジカルフィルターを通したタバコの煙（２０ｍｌ）と従来のフィルターを通したタバコの煙（２０ｍｌ）とが比較された。従来のフィルターを通したタバコの煙１ｍｌがバイオロジカルフィルターを通したものの４０ｍｌに相当した。このことは、バイオロジカルフィルターの微量元素保留能力が従来のフィルターの４０倍であることを示している。これらバイオロジカル物質の活性度をより良く理解するため以下詳細な実験結果を説明する。ａ）化学発光方法を用いたタバコの煙に含まれるＮＯの認定実験として説明したようにルミノール濃縮化学発光を用いてＮＯを認定した。図３及び図４はＮＯ認定と評価及びタバコの煙をバイオロジカルフィルターに通した後のそのスカベンジャの代表的な実験例を示す。これから９０％以上のＮＯがヘモグロビンによって保留されることが判る。バイオロジカルフィルターの効果は、特に強い酸化剤ＯＮＯＯ^-の形成中肺胞や肺野内に有毒反応を生ぜしめるＮＯを保留し中和せしめることである。ｂ）化学発光方法を用いたタバコの煙に含まれる遊離基の認定ルシゲニン／ＤＡＭＣＯが遊離基に反応した後の化学発光レスポンスによってタバコの煙内の遊離基を認定した。図５はバイオロジカルフィルターを通した後のタバコの煙を１００％阻止する化学発光レスポンスの２秒間の特性ピークを示す。バイオロジカルフィルターによる遊離基の保留により従来のタバコの煙によるアルベラーマクロファージ内の酸化ストレスが減少する。ｃ）化学発光方法を用いたタバコの煙に含まれるＨ₂Ｏ₂の認定イソルミノール／マイクロペルオキサイドシステムによって作られた化学発光レスポンスによりＨ₂Ｏ₂を評価した。図６はタバコの煙内に存在するＨ₂Ｏ₂による化学発光の特性ピークを示す。カタラーゼ（１００単位／ｍｌ）の存在により化学発光レスポンスが約９０％阻止された。タバコの煙をバイオロジカルフィルターに通した時、化学発光レスポンスが８０％阻止された。Ｈ₂Ｏ₂の認定のためイソルミノール／マイクロペルオキサイドシステムが特定された。タバコの煙内に含まれる遊離基のため、イソルミノールと反応した後の瞬間化学発光を調べた。この瞬間化学発光は、カタラーゼが最大化学発光を９０％まで阻止するため遊離基の存在によりＨ₂Ｏ₂による全化学発光の略１０％となる。Ｈ₂Ｏ₂の保留によりアルベラーマクロファージによるＮＯの生成及び酸化ストレスが明らかに減少する。ｄ）タバコの煙に含まれているアルデヒド類と微量元素の酵素システムルシフェリン／ルシフェラーゼを用いた認定タバコの煙内に含まれている微量元素が、ルシフェラーゼ活性を剌激する能力によって認定された。図７は以下のことを示す。１）ＡＴＰの存在のもとでルシフェリンの酸化により生ずる化学発光レスポンス２）Ｃｄ²＋イオン（０．５ｍｇ）の存在のもとでの改良された化学発光レスポンス３）Ｃｕ²＋イオン（０．５ｍｇ）の存在のもとでの改良された化学発光レスポンス４）タバコの（１ｍｌ）によって生ずる化学発光レスポンス５）バイオロジカルフィルターを通した４０ｍｌのタバコの煙によって生ずる（タバコの煙に応じた）化学発光レスポンスの阻止従来のタバコの煙に含まれる微量元素によって生ずる化学発光レスポンスは、バイオロジカルフィルターを通したタバコの煙の４０倍以上であることが認められる。バイオロジカルフィルターによる微量元素に対する抵抗は短期間及び長期間効果をもたらす。短期間効果は、肺内への有毒化合物（Ｆｅ，Ｍｎ）を阻止する作用をなし、長期間効果は、血液中の物質（Ｃｄ）によるダメージを阻止するように作用する。タバコの煙に含まれるアルデヒド類は、同一の酵素システムルシフェリン／ルシフェラーゼを用いてＡＴＰの存在しない状態で認定し、評価した。アルデヒド類はルシフェリンの酸化の原因となる。図８は１時間以上後の特性化学発光レスポンスを示す。この化学発光レスポンスは、タバコの煙をバイオロジカルフィルターに通したとき１００％阻止されたが、これはバイオロジカルフィルターが有毒アルデヒド類を保留する効果のあることを示している。ｅ）タバコの煙内のニトロソ化合物の認定タバコの煙に含まれるニトロソ化合物は、Ｈ₂Ｏ₂で処理した後ニトロソ化合物からのＮＯの緩やかな放出を評価することによって認定した。図９に示すように化学発光レスポンスのピークは略９００秒で得られた。バイオロジカルフィルターを通したタバコの煙は、観察された化学発光レスポンス内で９０％禁止され、そのピークが略１２００秒で得られた。Ｈ₂Ｏ₂で処理された後ナトリウムニトロプルサイドによるＮＯの緩やかな放出が見られる。図１０は、ニトロソ化合物ジエチルニトロソアミン及びジメチルニトロソアミンから、及びＨ₂Ｏ₂ で処理したタバコの煙からのニトロソ化合物が濃縮したヘモグロビンからのＮＯの緩やかな放出を示す。ニトロソ化合物ジエチルニトロソアミンとジメチルニトロソアミンがＮＯを放出するのと同一パターンで、ヘモグロビンの付加物を形成するタバコの煙のニトロソ化合物によってＮＯが放出されることは明らかである。図１１は、ヘモグロビンニトロソ化合物付加物がＵＶＢ（１００ｍＪ／ｃｍ² ）で１分間発光した後ヘモグロビンの付加物を形成するタバコの煙のニトロソ化合物によってＮＯが放出されることを示す。ＮＯ放出はＨ₂Ｏ₂の存在のもとで評価され、１秒間化学発光レスポンスが得られた。図１１の緩やかな上昇はヘモグロビン上のＨ₂Ｏ₂の効果による。（フエトン反応）ｆ）肺マクロファージによるＮＯの生成ビトロ実験が図１に示す特別のチェンバーの助けで実行された。チェンバー内の２つの区劃を分離するテフロン膜は、ＮＯガスを通し、ＮＯ₂ ^-及びＯＮＯＯ^- を通さない。実験の項で述べたように遊離された問題にされない肺マクロファージをＨＢＳＳ緩衝溶液（１×１０⁶セル／ｍｌ）内で懸垂し、チェンバーの区劃Ａ内に入れた。チェンバーの区劃Ｂ内に２．５ｍｌのグリス試薬またはスルファニルアミド／スコポレテン試薬を入れた。区劃Ａでマクロファージによって放出されたＮＯはテフロン膜を通して区劃Ｂ内に拡散し、グリス試薬及びまたはスルファニルアミド／スコポレテン試薬と結合し、残される。このことは肺マクロファージがＮＯガスを作ることを示している。区劃Ｂ内に存在するＮＯの量は、次いで分光光度計または蛍光測光により決定した。チェンバーの区劃Ａ内に含まれるＯＮＯＯ^-及びＮＯ₂ ^-の量もまたグリス試薬及びまたはスルファニルアミド／スコポレテン試薬を用いて決定した。上記実験は、マクロファージを区劃Ａ内に入れる前にこれをタバコの煙に接触せしめた後繰り返した。その結果、図１２に示すようにタバコの煙のＮＯの量が減少し、肺マクロファージ内のＯＮＯＯ^-の生成が増加し、間接に反応によりＯＮＯＯ^-を生成するＮＯとＯ₂を多量に作る。バイオロジカルフィルターを用いた（即ち、タバコの煙をバイオロジカルフィルターに通した）実験の繰り返しにより、用いたバイオロジカル物質が区劃Ａ内でＮＯ₂ ^-とＯＮＯＯ^-の等しい量を作り、マクロファージがタバコの煙に接しない区劃Ｂ内でＮＯの同量を作ることが認められた。これに関連して、生理的ｐＨの水溶液中でＮＯ／Ｏ₂が反応する間生成される中間生成物によってニトロソアミンの動力学を調べるためグリス試薬もまた使用された。２５ｍＭのスルファニルアミンと２．５ｍＭのＮ−（１−ナフチルエチレンジアミンジヒドロクロライド（ＮＥＤＤ）を含むｐＨ７．４の燐酸塩溶液の１００ｍＭにタバコの煙（５０ｍｌ）を加えた結果、硝酸によって処理される特性アゾ製品が示すλｍａｘ＝４９６ｍｍで吸収が発生した。このことは、細胞微細環境における最大ＮＯ濃度が０．５〜１０μＭの範囲であると評価される生理学的条件のもとでＮＯの予期される反応に対向する観察の関連を考えることで価値がある。喫煙の間には肺胞に対し好ましくない影響を及ぼすＮＯの濃度が驚くほどに増加する。ｇ）肺マクロファージの酸化ストレス肺マクロファージの酸化ストレスに対するタバコの煙の影響を図１３に示す。ｔ−ＢＨＰを用いた酸化ストレスの評価は、タバコの煙が、マクロファージに接しないときに比べその酸化ストレスが２倍となることを示した。タバコの煙をバイオロジカルフィルターに通したとき、観察された酸化ストレスは肺マクロファージに煙が接しないときと同一となった。このことは、マクロファージにタバコの煙によって作られる酸化ストレスが除去されることを示している。この結果、タバコの煙は肺マクロファージに酸化ストレスを与える物質を有しないようになる。ｈ）肺マクロファージによって作られたＨ₂Ｏ₂ タバコの煙に接触したマクロファージによって作られたＨ₂Ｏ₂は、接触しないマクロファージに比べ１０倍以上となる。バイオロジカルフィルターを用いれば、従来のフィルターを用いた場合に比べ作られるＨ₂Ｏ₂が９０％減少する（図１４）。これより、タバコの煙がマクロファージ内に酸化ストレスを形成せしめたとき、細胞によって有毒物Ｈ₂Ｏ₂の生成が増加することは明らかである。ｉ）実験の再現アルベラーマクロファージによって放出されたＮＯにより作られた環状ＧＭＰの量は、区劃Ａ内に可溶グアニレートシクラーゼを有し、区劃Ｂ内にアルベラーマクロファージを有する図１に示すチェンバアーを用いて決定した。マクロファージによって作られたＮＯの量は、タバコの煙に接した細胞の有る場合と無い場合について５０分間に亘り決定された。タバコの煙に接しない細胞に関するＮＯの量に比べタバコの煙（１０ｍｌ）に接したマクロファージは略１０倍少ない量のＮＯを放出した。上記の実験をバイオロジカルフィルターを通してタバコの煙を用いて繰り返した。煙に接しないマクロファージ（制御）（図１５）に関連し非静的な十分な差が認められた。区劃Ｂ内のＮＯの蓄積は、アルベールマクロファージが図１６で示すようにＨ₂Ｏ₂（５ｍＭ）で処理されたとき５倍以上増加した。このことはＨ₂Ｏ₂が正帰還メカニズムによってＮＯの生成を増加することを示している。マクロファージ内のＬ−アルジニン／ＮＯはタバコの煙がＮＯ／ＯＮＯＯ^-の放出の原因になるという概念に矛盾しない。ｋ）タバコの煙内の一酸化炭素（ＣＯ）の認定タバコの煙内のＣＯの存在は、ＣＯによる可溶グアニレートシクラーゼの剌激をもととしたバイオロジカル方法を用いて決定した。ＮＯを中和するため超酸化物の存在のもので、タバコの煙で飽和せしめたＨＢＳＳをチェンバーの区劃Ａ内に導入し、区劃Ｂ内に可溶グアニレートシクラーゼ導入することによって区劃Ａから区劃Ｂ内に拡散するＣＯに基因して環状ＧＭＰの生成が増加する。バイオロジカルフィルターを通るタバコの煙は、作られる環状ＧＭＰの量を約８０％減少せしめる（図１７）。上記アイデアは、タバコの煙に含まれる有毒物質ＮＯｘ及びＣＯが抑止され、バイオロジカルフィルターによって中和されることを示している。ビボ実験ａ）吐出されたタバコの煙内にＮＯ及びＯＮＯＯ^-が存在するか否かを初め確かめた。従来のフィルターを有するタバコの喫煙で吐出されたタバコの煙内に存在するＮＯを、吐出されたタバコの煙をｐＨ４の酸溶液（５０ｍｌ）に導入した後に認定した。ＮＯ濃度が、市販のＮＯによって作られた標準カーブを用い実験区域で述べたリミノールが改良された化学発光によって評価された。ＮＯ濃度は０．０４５ｍＭであった。バイオロジカルフィルターを用いて実験が繰り返され、吸引された煙内のＮＯ濃度が従来のフィルターを用いた場合に比べて約７０％低下することが判明した（図１８）。ＯＮＯＯ^-の濃度を、３０３ｎｍ（ε_303nm ＝１６７０Ｍ^-1ｃｍ^-1）で吸収が増加することを示すＮａＯＨ溶液１．２Ｍを用いて決定した（図１９）。喫煙されている間吐出された煙が多くの量のＯＮＯＯ^- を含むことが実験により示された（吐出された煙５０ｍｌを５ｍｌのＮａＯＨ内に通すことにより０．９ｍＭのＯＮＯＯ^-の溶液が得られた）。吐出された煙内のＮＯとＯＮＯＯ^-の比は１：２０であった。従って、肺内の超酸化物と反応したとき肺内のＮＯｘがＯＮＯＯ^-に変換するように思われる。喫煙の間、肺内に生ずるマクロファージとレドックス反応から超酸化物が放出される。ポンプによって吸引されたタバコの煙は、ＯＮＯＯ^-を含まないが、ＮＯｘの量が超酸化物または酸素と反応し、ニトライトイオン（ＮＯ₂ ^-）を形成する。タバコの煙が肺に入ったときのみＯＮＯＯ^-が形成される。バイオロジカルフィルターの使用により吐出されたＮＯとＯＮＯＯ^-の量を７０％減少できる。ｂ）ＯＮＯＯ^-は下記の反応式により人間の赤血球の二酸化炭素イオンに反応する。ＯＮＯＯ^-＋ＨＣＯ₃ ^- → ＨＣＯ₃＋ＮＯ₂＋ＯＨ^- 重炭酸塩基はルミノール及び芳香族及び複素環式分子を酸化する。また、ＯＮＯＯ^-は重炭酸塩を過酸化し、他の強い酸化種である過酸化重炭酸塩とする。他方、過酸化ジスムターゼ（ＳＯＤ）が、タンパク質内のチロシンを含む広い範囲のフェノール類とＯＮＯＯ^-によるニトロ化に触媒作用を及ぼす。従って、細胞内のＯＮＯＯ^-の全体の活性度に影響する重炭酸塩とＳＯＤのための幾つかのポテンシャルメカニズムがある。吸入したタバコの煙によって肺内に形成されたＯＮＯＯ^-が５秒以内に生ずる化学発光レスポンスによって検出された赤血球内の酸化ストレスの大きく増大するのを阻止する。同様の実験をバイオロジカルフィルターを用いて行ない、人間の赤血球内の酸化ストレスを略１００％阻止することを確かめた（図２０）。吐出されたタバコの煙に含まれるＯＮＯＯ^-にヘモグロビンまたは赤血球リセートをさらすことによりヘモグロビン内に通常観察される５４０及び５７５ｎｍの２つのピークが消滅する。上記と同様な代表的な実験結果は、１２人のボランティアについて成された。これを図２１に示す。吐出した僅かの量の煙（１０ｍｌ）にヘモグロビン及びまたはリセートをさらしたとき、５４０と５７５ｎｍから夫々５２５と５５５ｎｍへピークが移動し、ニトロシルヘモグロビンの形成が観察された。この実験がバイオロジカルフィルターを用いて繰り返した。観察されたピークからそれらの特性波長が維持された。ｄ）特性化学発光のピークによって吐出されたタバコの煙内にアルデヒド類が認められた。バイオロジカルフィルターを用いて実験が繰り返され、従来のフィルターを用いたときの最大化学発光レスポンスとの比較から化学発光レスポンスが９０％減少されることが観察された（図２２）。バイオロジカルフィルターがタバコの煙内のアルデヒド類を保留し、中和し、従って、肺内にレドックス反応を引き起こし、内因性アルデヒド類を作ることが阻止された。ｅ）特性化学発光ピークによって、吐出されたタバコの煙内の遊離基が認められた。タバコとしては夫々従来のフィルター及びバイオロジカルフィルターの付いたものを用いた。吐出されたタバコの煙（５０ｍｌ）をｐＨ６の酸溶液（０．０１ＮＨＣｌ）（５０ｍｌ）に入れ、夫々５分と６０分後に化学発光レスポンスを観察した。ｐＨ６では吐出されたＯＮＯＯ^-が自然に分解された。５分以内では、バイオロジカルフィルターを通したタバコの煙に比べ、従来のフィルターを通して吐出したタバコの煙内の化学発光は１６０％増加した（図２３）。吐出された煙の酸溶液によって飽和されたものを１時間放置したとき、化学発光レスポンスが１６０％から２５０％に増加した（図２４）。このことはタバコの煙内でレドックス反応が連続的に起こり、バイオロジカル的なダメージのもとになる一連の活性酸素種を作るという概念に矛盾することがない。論評上記の研究は、アルベラーマクロファージが他の細胞と同様内因性ＮＯシンターゼを有し、タバコの煙にさらされる十分な期間ＮＯ／ＯＮＯＯ^-を放出する能力のあることを示した。更に、これら細胞からＮＯが放出し始めれば、刺激が無くなった後においてもＮＯの製造が自己保持されるようになる。かかる反応は、剌激が無くなった後でも数時間アルベラーマクロファージを刺激してＮＯとＯＮＯＯ^-を放出するためＮＯを作るタバコの煙の能力を説明するものである。かかる反応は、タバコの煙によってアルベラーマクロファージを刺激して肺内にＨ₂ Ｏ₂を作ることによって始められるようになる。Ｈ₂Ｏ₂は、剌激が無くなった後１時間以上に亘り、ＮＯとＯＮＯＯ^-を作るため肺胞のＮＯシンターゼ活性を刺激する。実験の結果は、バイオロジカルフィルターを通したタバコの煙ではラットのアルベラーマクロファージ内の酸化ストレスが（従来のフィルターの場合に比べ）９０％減少した。肺内に形成されたＯＮＯＯ^-基はａ１−プロティナーゼ阻止剤（ａ１Ｐｌ）をアタックし、不活性とする。肺内のａ１Ｐｌの阻止により肺気腫を生じ肺機能が減少する。静的な証拠は、喫煙が肺気腫の発生の１つの固体素因であることを示している(Southon，P.A.,Pwis，G.，Free Radicals in Me dicine．Involvement in human Disease．Mayo Clin．Proc．63:390-408，1988) 。１２人のボランティアに行なったビボ実験により吸入したタバコの煙をバイオロジカルフィルターに通したとき吐出されるＮＯ／ＯＮＯＯ^-が９０％減少することが判明した。酸素遊離基を肺胞気を起こす病原性の１ｇＡ免疫錯物内に関連せしめた。動物を超酸化ジスムターセ、カタラーゼ、鉄キレーターデスヘリオクスアミン、またはヒドロキシラジカルスカベンジャーＤＭＳＯによって前処理することによって肺の損傷を抑制できる。これに対し、処理されない動物はアルベラーマクロファージの数が増加することで特性づけられた。間質水腫及び出血性病変も認められた。更に、この肺損傷モデルでは、Ｌ−アルギニンが血管浸透性、血管出血性、及び血管内皮及びアルベラー上皮細胞の損傷を十分に減少せしめるようになる。これらの結果からマクロファージが、ＮＯ，Ｏ２^-，Ｈ₂Ｏ₂及びＯＨ化合物を原因とする損傷の源であることが判明した（Mullingan，M.S.,Jonhson，K.J.，War d，P.A.，In:“Biological Oxidants: Generation and Injurious Consequences ”(eds．Cochrane，C.G.，and Gilbrone，M.A.，Jr．Academic Press 157-172， 1992）。バイオロジカルフィルターによるタバコの煙内に含まれる酸化物の保留及び中和は、肺胞内の酸化ストレスに直接関係するレドックス酵素の活性を減少せしめる十分な役割を果たす。バイオロジカルフィルターは吸入されたタバコの煙に起因する酸化ストレスを大きく減少せしめる。肺マクロファージ内及び肺の内皮細胞内の酸化ストレスはタバコの煙に含まれているＮＯ，ＮＯｘ酸素基及びまたはアルデヒド類によってもたらされる。更に、バイオロジカルフィルターによるアルデヒド類及び微量元素（特にＣｄ）の保留は、長期間に亘りプラズマ酸化防止剤効果を維持し、アーセロスクレオス(artheroscleross)を阻止する。ヘモグロビンは新電子と共有反応する、中性色素に染まる幾つかのセンターを有する。これらセンターは、α−及びβ−鎖のＮ−ターミナルバリン残渣と、Ｎ１及びＭ３原子のヒスチジン残渣及びサルフィドリル基のシステイン残渣とを有する。タバコに存在する発癌性ニトロソ化合物４−（メチルニトロソアミン）−１−（３− ピリジル）−１−ブタン（ＮＮＫ）をタバコが燃えている間に煙内に移し、煙の主流中のレベルをタバコＮＮＫ当たり４〜１７００ｎｇに代えてヘモグロビンを有する付加物を形成した（Hecht，S.S.，Karan，S. ，and Carmella，S.G.，in:“Human carcinogen expose”eds．Garmer，R.C.，F armer，P.B.，Steel，G.I.，and Wricht，A.S.）IRL Press pp．267-274，1991 ）。タバコに関連する病気を避ける唯一の手段はタバコを噛むこと及び吸うことを止めることにある。然しながら最近の喫煙者の統計からはタバコの発癌物質への露出を減少し、作用モードを変更することが必要であることを示している。このための基本的アプローチは、１）タバコ物質の変更、２）タバコ発癌物質の代謝活性の阻止及びミクロ及びマクロ栄養素及び化学分解阻止剤による内皮形成、及び３）タバコ内に設置できる特別なフィルターを用いてタバコ発癌物質を保留することにある。バイオロジカルフィルターを製造するためのバイオロジカル物質を用いた本発明は、吐出されたタバコの煙内に存在するニトロソ化合物をバイオロジカル物質によって保留することで喫煙者及び非喫煙者の健康を測ることができることを発見して得られたものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項【提出日】１９９５年１０月２７日【補正内容】訂正請求の範囲１．タンパク質分子内で立体特異的に結合した鉄とポリフィリン環に複合した鉄、銅及びまたはマグネシウムを含む１つまたは１つ以上の物質から選んだバイオロジカル物質が濃縮されたファイバーマトリックスより成ることを特徴とするタバコの煙のフィルター。２．バイオロジカル物質が濃縮された活性炭を含むことを特徴とする請求項１記載のフィルター。３．上記濃縮されたファイバーマトリックスが、上記バイオロジカル物質が濃縮されていないファイバーマトリックスによって包まれていることを特徴とする請求項１または２記載のフィルター。４．バイオロジカル物質がヘモグロビン及びまたは赤血球のリセートを有することを特徴とする請求項１，２または３記載のフィルター。５．バイオロジカル物質が、トランスフェリン、カタラーゼ、プロトポルフェリン、シトクロームＣ及びクロロフィルの１つまたは１つ以上のものに立体特異的に結合した鉄Ｆｅ²⁺イオンから選んだものであることを特徴とする請求項１，２または３記載のフィルター。６．バイオロジカル物質が固形である請求項１，２，３，４または５記載のフィルター。７．請求項１〜６の何れか１つに記載したフィルターを有することを特徴とするタバコ。８．従来のタバコの煙用フィルターに上記バイオロジカル物質の１つまたは１つ以上を浸透せしめる工程を有する請求項１〜６の何れか１つのフィルターの製造方法。９．フィルターが活性炭を有することを特徴とする請求項８記載の方法。 10．バイオロジカル物質がヘモグロビン及びまたは赤血球のリセートを有することを特徴とする請求項８または９記載のフィルターの製造方法。 11．バイオロジカル物質がｐＨ７．４の燐酸塩緩衝塩溶液内における１〜１０ｍｇ／ｍｌ溶液として作られることを特徴とする請求項８，９または１０記載のフィルターの製造方法。 12．請求項１〜６の何れかに記載のフィルターを作る工程と、これにタバコの煙を通す工程とより成るタバコの煙の濾過方法。 13．タバコの煙がフィルターを通る前のタバコの煙内の１５〜９０％のＮＯと、１０〜９０％のＣＯと、４０〜９０％の遊離基と、１０〜９０％のアルデヒド類と、１０〜９０％の発癌性ニトロソ化合物と、１５〜９０％のＨ₂Ｏ₂と、及び５０〜９５％の微量元素をフィルターによって保留することを特徴とする請求項１２記載の方法。 14．タバコの煙がフィルターを通る前のタバコの煙内の８５〜９０％のＮＯと、８０〜９０％のＣＯと、６０〜９０％の遊離基と、６０〜９０％のＨ₂Ｏ₂と、６０〜９０％のアルデヒド類と、６０〜９０％の発癌性ニトロソ化合物と、及び７０〜９５％の微量元素をフィルターによって保留することを特徴とする請求項１３記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．従来のタバコのフィルターによっては十分に保留できなかったタバコの煙内の有毒化合物（ＮＯ，ＮＯｘ，遊離基，アルデヒド類，Ｈ₂Ｏ₂，ＣＯ，微量元素，及び発癌性ニトロソ化合物）を保留し、中和するための方法が開発された。この方法は、ファイバーマトリックスまたは分離して、または組合せてタンパク質分子内で立体特異的に結合した鉄と、ポリフィリン環に複合した鉄，銅及びまたはマグネシウムを含むバイオロジカル物質をファイバーマトリックスより成る共通な通常のタバコフィルターまたは活性炭に濃縮せしめることを特徴とする。従来のフィルターまたは活性炭に対する上記物質の濃縮によってタバコの煙の物理的特性（臭い、味覚及び形態）またはフィルター自体の物理的特性を変えることはない。２．ｐＨ７．４の燐酸塩溶液（ＰＢＳ）内で５〜１０ｍｇ／ｍｌのヘモグロビン及びまたはリセートの溶液（量はタバコ及びその包装の量に依存する）を作ることを特徴とする請求項１記載の方法。共通な通常のタバコフィルターを上記バイオロジカル溶液内に浸漬する。浸漬したバイオロジカルフィルターを２５〜３５ ℃で乾燥する。この方法によれば、少なくとも９０％のＮＯと、９０％のＣＯと、９０％の遊離基と、９０％のアルデヒド類と、９０％の発癌性ニトロソ化合物と、８０％のＨ₂Ｏ₂と、及び９５％の微量元素をフィルターによって保留することができる。３．固形のリセート及びまたはヘモグロビンを用いることを特徴とする請求項１または２記載の方法。ヘモグロビン及びまたはリセートの５〜１０ｍｇの量（量はタバコとその包装の量に依存する）を共通な通常のタバコフィルターの２部分によって挟む。この方法によれば喫煙の間請求項２の結果が確実に得られる。４．ｐＨ７．４の燐酸塩溶液（ＰＢＳ）内に赤血球のリセート及びまたはヘモグロビンの１ｍｇ／ｍｌ（例示）の溶液を調整することを特徴とする請求項１または２記載の方法。１００ｍｇ（例示）の活性炭を上記溶液に加えて混合し、次いで好ましくは室温で３０分間温置する。ヘモグロビンを濃縮した乾燥木炭２００ｍｇ（例示）を共通な通常のフィルターの２部分で挟み、フィルターを通して吸引したタバコの煙を分子（Ｆｅ²⁺，Ｆｅ³⁺，−ＳＨ，−ＮＨ₂）の活性基に接触せしめる。この方法によれば喫煙の間、請求項２の結果が確実に得られる。５．ｐＨ７．４の燐酸塩溶液（ＰＢＳ）内で５〜１０ｍｇ／ｍｌのトランスフイリンの溶液（量はタバコ及びその包装の量に依存する）を作ることを特徴とする請求項１記載の方法。共通な通常のタバコフィルターを上記バイオロジカル溶液内に浸漬する。浸漬したバイオロジカルフィルターを２５〜３５℃で乾燥する。この方法によれば、少なくとも８５％のＮＯと、９０％のＣＯと、６０％の遊離基と、６０％のアルデヒド類と７５％の発癌性ニトロソ化合物と、６０％のＨ₂ Ｏ₂と、及び５０％の微量元素をフィルターによって保留することができる。６．固形のトランスフイリンを用いることを特徴とする請求項１または５記載の方法。トランスフイリンの５〜１０ｍｇの量（量はタバコとその包装の量に依存する）を共通な通常のタバコフィルターの２部分によって挟む。この方法によれば喫煙の間、請求項５の結果が確実に得られる。７．ｐＨ７．４の燐酸塩溶液（ＰＢＳ）内にトランスフイリンの１ｍｇ／ｍｌ（例示）の溶液を調整することを特徴とする請求項１または５記載の方法。１００ｍｇ（例示）の活性炭を上記溶液に加えて混合し、次いで好ましくは室温で３０分間温置する。トランスフイリンを濃縮した乾燥木炭２００ｍｇ（例示）を共通な通常のフィルターの２部分で挟み、フィルターを通して吸引したタバコの煙を分子（Ｆｅ²⁺，Ｆｅ³⁺，−ＳＨ，−ＮＨ₂）の活性基に接触せしめる。この方法によれば喫煙の間、請求項５の結果が確実に得られる。８．ｐＨ７．４の燐酸塩溶液（ＰＢＳ）内で５〜１０ｍｇ／ｍｌのカタラーゼの溶液（量はタバコ及びその包装の量に依存する）を作ることを特徴とする請求項１記載の方法。共通な通常のタバコフィルターを上記バイオロジカル溶液内に浸漬する。浸漬したバイオロジカルフィルターを２５〜３５℃で乾燥する。この方法によれば、少なくとも８５％のＮＯと、９０％のＣＯと、９０％の遊離基と、８０％のアルデヒド類と、８０％の発癌性ニトロソ化合物と、９０％のＨ₂Ｏ₂ と、及び８０％の微量元素をフィルターによって保留することができる。９．固形のカタラーゼを用いることを特徴とする請求項１または８記載の方法。カタラーゼの５〜１０ｍｇの量（量はタバコとその包装の量に依存する）を共通な通常のタバコフィルターの２部分によって挟む。この方法によれば喫煙の間、請求項８の結果が確実に得られる。 10．ｐＨ７．４の燐酸塩溶液（ＰＢＳ）内にカタラーゼの１ｍｇ／ｍｌ（例示）の溶液を調整することを特徴とする請求項１または８記載の方法。１００ｍｇ（例示）の活性炭を上記溶液に加えて混合し、次いで好ましくは室温で３０分間温置する。カタラーゼを濃縮した乾燥木炭２００ｍｇ（例示）を共通な通常のフィルターの２部分で挟み、フィルターを通して吸引したタバコの煙を分子（Ｆｅ²⁺ ，Ｆｅ³⁺，−ＳＨ，−ＮＨ₂）の活性基に接触せしめる。この方法によれば喫煙の間、請求項８の結果が確実に得られる。 11．ｐＨ７．４の燐酸塩溶液（ＰＢＳ）内で５〜１０ｍｇ／ｍｌのプロトポルフイリンの溶液（量はタバコ及びその包装の量に依存する）を作ることを特徴とする請求項１記載の方法。共通な通常のタバコフィルターを上記バイオロジカル溶液内に浸漬する。浸漬したバイオロジカルフィルターを２５〜３５℃で乾燥する。この方法によれば、少なくとも８５％のＮＯと、９０％のＣＯと、７０％の遊離基と、７０％のアルデヒド類と、７５％の発癌性ニトロソ化合物と、８０％のＨ₂Ｏ₂と、及び８０％の微量元素をフィルターによって保留することができる。 12．固形のプロトポルフイリンを用いることを特徴とする請求項１または１１記載の方法。プロトポルフイリンの５〜１０ｍｇの量（量はタバコとその包装の量に依存する）を共通な通常のタバコフィルターの２部分によって挟む。この方法によれば喫煙の間、請求項１１の結果が確実に得られる。 13．ｐＨ７．４の燐酸塩溶液（ＰＢＳ）内にプロトポルフイリンの１ｍｇ／ｍｌ（例示）の溶液を調整することを特徴とする請求項１または１１記載の方法。１００ｍｇ（例示）の活性炭を上記溶液に加えて混合し、次いで好ましくは室温で３０分間温置する。プロトポルフイリンを濃縮した乾燥木炭２００ｍｇ（例示）を共通な通常のフィルターの２部分で挟み、フィルターを通して吸引したタバコの煙を分子（Ｆｅ²⁺，Ｆｅ³⁺，−ＳＨ，−ＮＨ₂）の活性基に接触せしめる。この方法によれば喫煙の間、請求項１１の結果が確実に得られる。 14．ｐＨ７．４の燐酸塩溶液（ＰＢＳ）内で５〜１０ｍｇ／ｍｌのチトクロムの溶液（量はタバコ及びその包装の量に依存する）を作ることを特徴とする請求項１記載の方法。共通な通常のタバコフィルターを上記バイオロジカル溶液内に浸漬する。浸漬したバイオロジカルフィルターを２５〜３５℃で乾燥する。この方法によれば、少なくとも８５％のＮＯと、８０％のＣＯと、７０％の遊離基と、６０％のアルデヒド類と、６０％の発癌性ニトロソ化合物と、８０％のＨ₂Ｏ₂と、及び７０％の微量元素をフィルターによって保留することができる。 15．固形のチトクロムを用いることを特徴とする請求項１または１４記載の方法。チトクロムの５〜１０ｍｇの量（量はタバコとその包装の量に依存する）を共通な通常のタバコフィルターの２部分によって挟む。この方法によれば喫煙の間、請求項１４の結果が確実に得られる。 16．ｐＨ７．４の燐酸塩溶液（ＰＢＳ）内にチトクロムＣの１ｍｇ／ｍｌ（例示）の溶液を調整することを特徴とする請求項１または１４記載の方法。１００ｍｇ（例示）の活性炭を上記溶液に加えて混合し、次いで好ましくは室温で３０分間温置する。チトクロムを濃縮した乾燥木炭２００ｍｇ（例示）を共通な通常のフィルターの２部分で挟み、フィルターを通して吸引したタバコの煙を分子（Ｆｅ²⁺，Ｆｅ³⁺，−ＳＨ，−ＮＨ₂）の活性基に接触せしめる。この方法によれば喫煙の間、請求項１４の結果が確実に得られる。 17．ｐＨ７．４の燐酸塩溶液（ＰＢＳ）内で５〜１０ｍｇ／ｍｌのクロロフィルの溶液（量はタバコ及びその包装の量に依存する）を作ることを特徴とする請求項１記載の方法。共通な通常のタバコフィルターを上記バイオロジカル溶液内に浸漬する。浸漬したバイオロジカルフィルターを２５〜３５℃で乾燥する。この方法によれば、少なくとも１５％のＮＯと、１０％のＣＯと、４０％の遊離基と、１０％のアルデヒド類と、１０％の発癌性ニトロソ化合物と、１５％のＨ₂Ｏ₂ と、及び８０％の微量元素をフィルターによって保留することができる。 18．固形のクロロフィルを用いることを特徴とする請求項１または１７記載の方法。クロロフィルの５〜１０ｍｇの量（量はタバコとその包装の量に依存する）を共通な通常のタバコフィルターの２部分によって挟む。この方法によれば喫煙の間、請求項１７の結果が確実に得られる。 19．ｐＨ７．４の燐酸塩溶液（ＰＢＳ）内にクロロフィルの１ｍｇ／ｍｌ（例示）の溶液を調整することを特徴とする請求項１または１７記載の方法。１００ｍｇ（例示）の活性炭を上記溶液に加えて混合し、次いで好ましくは室温で３０分間温置する。クロロフィルを濃縮した乾燥木炭２００ｍｇ（例示）を共通な通常のフィルターの２部分で挟み、フィルターを通して吸引したタバコの煙を分子（Ｆｅ²⁺，Ｆｅ³⁺，−ＳＨ，−ＮＨ₂）の活性基に接触せしめる。この方法によれば喫煙の間、請求項１７の結果が確実に得られる。 20．ａ）ヒム鉄（ヒム，ヒマチン等）を含む任意の分子と、ｂ）立体特異的に結合した鉄または銅（フェライト，セルロプラスミン等）を含む任意の巨大分子と、ｃ）鉄を含む必要のないプロフイリン環を含む任意の巨大分子と、ｄ）鉄を除く他の金属（Ｍｇ，Ｃｕ）に複合するプロフイリン環を含む任意の巨大分子と、を共通にする液体または固体バイオロジカル物質を調整することを特徴とする請求項１記載の方法。 21．本発明が対応し、技術対策としてのノウハウを導く肺及び血液の損傷に関連する生物化学的−パソフィズロジカルメカニズム。これらメカニズムでは、特に、肺の内皮細胞とアルベラーマクロファージが長時間タバコの煙に接することによって酸化ストレスを生じ、その結果ＮＯ／ＯＮＯＯ^-及びＨ₂Ｏ₂が製造されるようになる。Ｈ₂Ｏ₂は更にＮＯ／ＯＮＯＯ^-の製造を刺激し、悪循環を作る。ＯＮＯＯ^-基はａ１−タンパク質阻害物質（ａ１Ｐｌ）と、肺組織内の十分な保護メカニズムを阻止する。請求項１の製造プロセスはタバコの煙に含まれる有毒化合物、即ち、ＮＯ，ＣＯ，アルデヒド類，遊離基，Ｈ₂Ｏ₂，微量元素，発癌性ニトロソ化合物を保留し、中和し、その結果、肺気腫、肺癌、慢性気管支炎等の病気や心臓血管の長期の病気から喫煙者を十分に保護するようになる。 22．新しいタバコのフィルターの両端の一方または両方の間に配置した請求項１と２０に記載のバイオロジカル物質を濃縮した活性炭の存在によって、または、請求項１と２０に記載のバイオロジカル物質を濃縮することを特徴とする新しいタバコフィルター。タバコのフィルターの両端または一端が、共通な通常のフィルターのために用いられたファイバーマトリックスから作られる。