KR930005444B1 - 니코틴 투여기 - Google Patents

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KR930005444B1
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필립 레이 존
이. 터너 제임스
피. 엘리스 마이클
지. 올드함 로날드
디. 힐 아이라
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어드반스드 터배코우 프러덕츠 인코오포레이티드
노만 엘. 자콥슨
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Abstract

내용 없음.

Description

니코틴 투여기
제1도는 본 발명에 따라 구성된 니코틴 투여기의 일예를 나타내는 사시도.
제2도는 제1도의 선 2-2에 따라 취반 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 니코틴 투여기 12 : 관형 하우징
14 : 통로 18 : 다공 플러그
20 : 팁핑(tipping)밴드 22 : 입에 무는 부분(mouthpiece)
본 발명은, 통상의 흡연습관과 관련된 단점들을 감소 또는 제거하기 위해 고안된 비연소성의 니코틴 투여기구에 관한 것이다.
니코틴은 화학식 C5H4NC4H7NCH3을 가지는 독성의 액체 알카로이드이다. 니코틴이 담배를 씹거나, 냄새를 맡거나 또는 흡연하는 것에 의해 그 담배로 부터 얻어진다. 인체에 흡수되는 니코틴의 양은 일반적으로 유해한 분량까지는 되지 않으나, 습관적으로 되도록 하는 어떤 효과를 제공한다.
니코틴 사용의 가장 대중적인 형태들중 하나는 담배(궐련)의 흡연이다. 통상의 궐련내의 담배가 점화된때, 궐련내 가공된 담배잎들의 연소에 의해 증기상의 니코틴이 방출되고, 그 증기상 니코틴은 흡연자가 궐련을 통하여 공기를 흡입할 때 궐련을 통과하여 흡연자의 입과 폐내로 흡인된다.
파이프또는 시가(cigar)와 비교하여 궐련이 상대적으로 순하기 때문에, 흡연자는 연소하는 궐련으로 부터 연기를 직접 폐까지 흡인하게 된다. 궐련 연기내의 니코틴 증기는 폐로 부터 혈관내로 신속하게 흡수되어, 담배 연기로부터 니코틴의 효과를 흡연자가 매우 신속하게 느낄 수 있게 된다.
니코틴이 담배연기를 통하여 신체내로 쉽게 주입될 수 있으나, 이 과정에서 요구되는 높은 온도에 의한 담배의 연소는 불행하게도, 연소가능한 궐련흡연에 관련되는 바람직하지 않은 많은 결과들을 제공한다. 주요 관심사는, 연소가능한 궐련의 흡연에 의한 것으로 대개 생각되는 중대한 건강상의 해이다. 궐련내 니코틴 함량은 신체에 대한 어떤 중대한 장기간의 건강상의 악영향을 야기하는 것으로 믿어지지는 않는다. 그러나, 유해한 것으로 생각되는 다른 성분들이 담배 연기내에 존재한다. 예를들어, 이들 성분들중 몇몇은 발암성인 것으로 보인다.
또한, 연소성 담배의 흡연은 중대한 화재 위험을 가질 수 있다. 건물 또는 자연 환경내에서 발생한 많은 화재들은 연소하는 담배를 부주의하게 버리는 것에 기인하였다. 또한, 담배재에 의해 야기되는 의복, 카페트, 기구, 등의 연소로 부터 발생되는 업무 및 사람에의 중대한 손상을 포함하여 상당한 경제적 손실이 흡연에 의해 일어날 수도 있다. 또한, 흡연에 의해 발생되는 연기 및 냄새에 노출되는 비흡연자가 느낄 수 있는 불편함 때문에 담배 흡연이 점점 반대되고 있다.
통상의 담배 흡연의 그러한 주위에의 바람직하지 않은 영향 때문에, 허용가능한 대체물들을 제공하기 위한 시도들이 계속 행하여져 왔다. 연소성 담배 흡연의 그러한 대체물들은 전술한 좋지 않은 결과들 모두 또는 일부를 제거 또는 개선한다. 예를들어, 담배 농축물을 정제(tablet)형태로 처리하고, 그 정제를, 니코틴이 사용자의 입과 소화기관에 흡수되도록 흡입 또는 씹을 수 있게 한다. 물론, 그러한 정제는 입술사이에 보유되는 궐련의 느낌을 사용자에 제공하지 못한다.
또한, 정제 형태의 흡연 대체물은, 공기 및 증기를 입안으로 흡인하는 기회를 사용자에 제공하지 못하고, 그 공기 및 증기를 폐내로 빨아들이지 못한다. 이들 작용은 통상의 흡연 습관의 일부이다. 이들 작용 및 행동은 흡연자의 심리학적 및 생리학적 기호성의 중요한 점을 이룬다. 그러한 흡연 행도를 위한 효과적인 대체물 없이는, 흡연 대체물이 사용자에 거의 만족스럽게 되지 못하고 따라서 다시, 연소성 궐련 흡연으로서의 복귀를 야기할 수 있다.
흡연 대체물의 개발에 있어서의 중요한 진보가 본 출원인에 양도된 “레이”의 미국특허 제4,284,089호에 기술되어 있다. 이 특허에서, 통상의 흡연품(궐련과 같은)의 외관을 가질 수 있는 니코틴을 투여하기 위한 무연기구가 기술되어 있다. 또한, 이 특허에 기술된 기구는 통상의 흡연 행동과 매우 유사한 사용자의 행동에 따라 니코틴이 투여될 수 있게 한다.
“레이”의 상기 미국 특허는 도시된 예에서, 궐련의 일반적인 형태를 가지는 기구를 기술하고 있다. 그러나, 그 기구의 외부가 흐름 제한부를 가진 기체 흐름통로를 형성하고 있다. 그 흐름 제한부는 니코틴 용액이 함유성 흡수성 물질에 의해 형성된다. 그 제한부에서 발생된 유체속도에 응하여 니코틴이 흡수성 물질로 부터 증발되고 사용자에 흡인된다. 그결과, 사용자는 통상의 궐련을 흡연함에 의해 얻어지는 것과 매우 유사한 니코틴에 의해 야기된 기분을 가지게 된다.
상기 “레이”의 미국 특허가 이 기술분야에서 선도적인 진보를 제공하지만, 본 발명의 발명자들은, 그 미국특허에 기술된 일반적인 타입의 기구의 성능을 완벽하게 하는 것이 요구됨을 인식하였다.
예를들어, 한가지 점에 있어서, 본 발명자들은, 그러한 기구를 빠른 것에 응하여 증발되는 니코틴의 양을 증가시키는 것이 매우 바람직하다는 것을 인식하였다.
이런 종류의 니코틴 투여기에서 니코틴을 효과적으로 증발시키는 것이 매우 중요하다. 액체 니코틴은 매우 쓰고 거의 가성(caustic)의 맛을 가진다. 그리하여, 매우 작은 크기에도 불구하고, 증발되지 않은 작은 물방울들의 좋지 않은 흡인을 방지하면서 증발을 조절하는 방식으로 니코틴을 투여하는 것이 중요하다.
마지막으로, 본 발명자들은, 전술한 목적들이 궐련과 같은 통상의 흡연기구의 것과 유사한 “흡인”작용을 가지는 기구에 의해 가장 유익하게 달성됨을 인식하였다. 사용자들은 소정의 기분을 얻기 위해 너무 적은 흡인 노력 또는 특히 너무 많은 흡인 노력을 요하는 흡연 대체물에 대하여는 만족스럽게 될 수 있다. 유사하게, 그 기구가 한번 빠지는 것에 의해 너무 많은 니코틴 량을 투여하게 되면, 사용자는 요구되는 것보다 많은 니코틴을 흡인할 수 있는 흡연 습관을 바꿀 수 있게 된다. 이들 대체물 어느것도, “익숙한 느낌”이 얻어지지 않거나 또는 대체물이 아무래도 덜 만족스러울때는 사용자가 무연 대체물을 대용하려고 하지 않는다는 점에서 바람직하지 못하다.
전술한 미국 특허 제4,284,089호외에, 다른 니코틴 투여기구들이 제안되어 있다. 예를들어, 미국 특허 제4,393,884호는, 가압된 니코틴의 저장소를 보유하고 복잡한 기계적 시스템을 가지며, 그들 모두가 구강내 니코틴 도입을 위한 튜브내에 내장되어 있는 흡입기를 기술하고 있다. 미국 특허 제2,860,638호는 니코틴과 같은 물질의 구강 흡인을 위한 관형 기구를 기술하고 있다. 이 기구는, 니코틴과 같은 물질들이 흡수될 수 있는 면(cotton) 또는 무기물 물질과 같은 충전제 물질을 함유할 수 있다.
미국 특허 제3,280,823호는, 필터를 통과하여 흡인되는 기체에의 니코틴 함유를 위해 니코틴을 포함하는 이온교환 수지를 가진 담배 연기 필터를 기술하고 있다. 미국 특허 제3,584,630호는 흡인되는 기체에의 니코틴 함유를 위해 카본 블랙에 약하게 흡수된 니코틴을 포함하는 필터 부분을 기술하고 있다.
미국 특허 제4,083,372호는, 셀루로즈 아세테이트 또는 면 섬유들과 같은 물질의 섬유 심지와, 공기의 흡인 통과전에 상기 심지내로의 방출을 위해 구멍이 뚤릴 수 있는 방향제 캡슐을 가진 궐련형태 흡입기를 기술하고 있다.
본 발명의 바람직한 예에 따른 니코틴 투여기를 기술한다. 이 니코틴 투여기는 그 투여기를 지나는 공기를 위한 통로를 형성하는 하우징을 포함한다. 니코틴을 흡수적으로 그리고 가역적(reversible)으로 보유하고 방출할 수 있는 제1중합체 물질과, 니코틴을 포함하는 적어도 하나의 다공 플러그(plug)가 상기 통로내에 배치되어 있다. 이 니코틴 투여기는 담배 연소에 의한 어떤 타르 또는 다른 유해 생성물 없이도 궐련과 같이 니코틴의 1회 흡인 분량을 만족스럽게 방출하는데 적합하게 되어 있다.
본 발명의 부가적인 목적, 특징 및 이점들은 본 발명의 바람직한 예를 나타내는 첨부도면과 관련하여 기술된 하기 설명으로 부터 명백하게 될 것이다.
본 발명의 니코틴 투여기(제1 및 2도에서 전체적으로 번호(10)으로 지시됨)는, 화살표(16)으로 나타낸 방향으로 그 투여기(10)을 통하여 흡인되는 공기를 위한 통로(14)를 형성하는 관형 하우징(12)를 포함한다. 투여기(10)을 지나 흡인되는 공기의 통로는 양방향중 어느 것이어도 좋다. 그 통로(14)에 다공 플러그(18)이 배치되어 있다. 이러한 특정의 니코틴 투여기(10)은 바람직한 형태로서는, 통상의 궐련과 같은 긴 튜브 형태이다. 그러나, 다른 구조 및 형태가 동일하게 이용될 수도 있다. 제1도에서도 도시된 궐련 형태는 이 투여기의 가장 통상적인 형태이고 이 기구의 기능적으로 효과적인 유일한 형태가 아니다.
하우징(12)는 각종 물질들로 만들어질 수 있다. 하우징(12)의 물질은, 다공 플러그(18)에 가역적으로 보유되는 니코틴에 대하여 화학적으로 불활성이고 비흡수성인 것이 바람직하다.
본 발명의 가장 바람직한 예에서, 하우징(12)는 통상의 궐련의 것과 근사한 직경, 길이 및 중량으로 제조된다.
또한, 하우징(12)는 통상의 궐련과 동일한 외관을 제공하도록 적당한 색으로 채색되는 것이 바람직하다. 또한, 종이, 코오크(cork)또는 다른 적당한 물질로 만들어진 팁핑(tipping) 밴드(20)이 통상의 궐련의 필터의 외관과 유사하도록 투여기(10)의 입에 무는 부분(mouthpiece)(22) 주위에 부착될 수도 있다.
다공 플러그(18)은 2가지 물질, 즉 제1중합체 물질과 니코틴으로 이루어져 있다. 제1중합체 물질은 니코틴을 흡수적이고 가열적으로 보유 및 방출할 수 있다.
여기에 사용된 “니코틴을 흡수적으로 보유하는”이라는 용어는 물리적인 보유와 구분된다. 물리적 보유는 제1중합체 물질내에 니코틴을 가역적으로 침투시켜 니코틴이 중합체 체인들 사이에 삽입되는 것을 포함한다.
니코틴 함유 혼합물 또는 니코틴 자체가 제1중합체 물질내에 분산되고 그 물질로 부터 분배될 수 있다. 여러가지 물질들이 본 발명의 다공 플러그(18)내에 배치된 니코틴 또는 니코틴 혼합물내에 유익하게 제공될 수 있음이 밝혀졌다. 니코틴(d), 니코틴(ℓ), 니코틴(dl) 및 니코틴 염 함유 혼합물들이, 사용자에 의해 흡인되는 니코틴 증기를 제공하도록 본 발명의 니코틴 함유 혼합물에 유익하게 사용될 수도 있다. 98% 니코틴(ℓ)을 가지는, “이스트만 컴패니”에서 제품번호 1242로 시판되는 제품이 이 투여기의 일예에 사용되었고 만족한 결과들을 가지고 작용함이 밝혀졌다. “니코틴”이라는 용어가 여기에서 사용될때, 그 용어는 다른 방식으로 정의된 것을 제외하고는, “이스트만 컴패니”니코틴, 또는 어떤 수많은 상업적인 니코틴들로 부터의 것의 사용을 나타낸다. 상업적인 니코틴은 본 발명의 투여기(10)을 위한 높은 순도의 니코틴을 제공하기 위해 진공하에 증류되는 것이 바람직하다.
여러가지 니코틴 함유 혼합물들이 본 발명의 다공 플러그(18)에의 함유를 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 특정예에 사용되는 특정의 니코틴 함유 혼합물은 특정투여기, 그의 형상 및 투여될 물질에 크게 좌우된다. 본 발명의 가장 바람직한 예에서, 니코틴 함유 혼합물에 부가된때 유익한 결과를 제공하는 다수의 다른 물질들이 알려져 있다. 시판되는 상업적인 니코틴은 전적으로 담배 산업의 부산물이다. 추출 및 정제 과정이 담배산업에 대체로 잘 알려져 있다.
니코틴 함유 혼합물에서, 니코틴 향상 물질, 유기산 및 휘발성 캐리어들이 통상의 제조과정에 따라 첨가 및 혼합될 수 있다. 첨가 물질들을 선택하는데 있어, 그 물질들은 사람의 접촉 및/또는 소비에 적당하여야 함을 주지하여야 한다. 특히, 대부분의 화학제들은 그들의 농도가 충분히 증가된때는 이론적으로 독성일 수 있다. 따라서, 그 물질들이 허용되는 독성 한계내에서 사용될 수 있도록 본 발명에 사용하기 위해 그 물질들을 선택하는 것이 필수적이다.
상기 외에, 예를들어 멘톨(menthol)과 같은 다수의 다른 물질이, 니코틴 함유 혼합물에 첨가된때 바람직한 맛을 제공하도록 첨가될 수 있다. 그러한 가미제는 합성재료의 형태로 첨가될 수도 있다.
맛 부여를 포함하는 각종 이유로, 또는 캐리어 물질로, 또는 사용자의 특정 입맛에 맞도록 하기 위해 멘톨이 상기 혼합물에 첨가될 수도 있다. 사용된 멘톨은 “젠트리 코오포레이숀”에서 제조된 USP Levorotatory이고, 액체를 형성하도록 에타놀과 같은 용제 또는 액체니코틴에 용해될 수 있다. 멘톨 증기는 본 발명의 폴리 올레핀의 다공 플러그(18)에 의해 흡수된다. 부틸 하이드록시 톨루엔, 부틸하이드록시 아니졸, 프로필 갈레이트 또는 제3부틸 하이드록시 퀴논과 같은 방지제들이, 다공 플러그(18)에의 니코틴의 함침전 또는 후에 그 니코틴에 첨가될 수도 있다. 그러한 산화 방지제는 예를들어, 긴 작동수명을 가지는 투여기(10)을 위해 니코틴을 안정화 시키도록 사용될 수 있다.
니코틴은 수많은 수단에 의해 다공 플러그에 주입될 수 있다. 예를들어, 다공 플러그나 액체 니코틴, 니코틴 증기, 또는 니코틴 용액과 접촉될 수 있다. 초임계(supercritical) 액체 카본 디옥사이드내 니코틴 용액이 다공플러그(18)에 니코틴을 주입시키는 유익한 방법을 제공하는 것으로 생각된다. 다공 플러그(18)는 투여기(10)의 통로(14)에의 배치전 또는 후에 니코틴으로 함침될 수 있다.
소망의 효과를 제공하기 위해 니코틴에게 각종 가미(flavoring)물질들이 편리하게 첨가될 수 있다. 앞에서 언급된 바와같이, 사람이 소비할 수 있는 잘 알려진 가미제들이 특정 양으로 사용될 수 있다. 그러한 가미제의 사용이 본 발명의 제한 요소가 아니고, 단지, 본 발명의 최종 니코틴을 증진시키기 위한 여러가지 가능성들을 나타내는 것이다.
본 발명의 목적을 위해, 니코틴이 흡수성이고 방출 가능하도록 제1중합체 물질이 니코틴을 가역적으로 흡수할 수 있어야 한다. 그러나, 그 물질은, 니코틴 함유 다공 플러그(18)을 가진 투여기(10)에 의한 사용자의 매흡시마다 적어도 약 1마이크로그램이 투여되도록 충분한 니코틴을 보유하기 위해, 방출가능한 니코틴을 충분히 흡수할 수 있는 것이 중요하다.
제1중합체 물질은, 전형적으로는 올레핀 중합체로 총칭적으로 설명되는 물질이다. 더 구체적으로는, 제1중합체 물질은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌인 것이 바람직하다. 폴리부타디엔, 폴리-1-부텐, 폴리이소부틸렌, 폴리이소프렌, 폴리-4-메틸 펜텐, 또는 그들의 혼합물과 같은 어떤 폴리올레핀 또는 폴리올레핀디엔일수도 있다. 특히 바람직하게는, 본 발명의 다공 플러그(18)이 고밀도 폴리에틸렌으로 만들어진다. 결정성 폴리에틸렌 보다는 비결정성이 높은 니코틴 흡수성을 가지는 것으로 보이지만, 다공 플러그는 가역적 니코틴 흡수를 위한 적절한 성능을 가지는 고밀도 폴리에틸렌으로 더 쉽게 제조된다. 그 다공 플러그는 기계적으로 만들어질 수 있고, 또한 필라멘트들의 집단으로 형성될 수도 있다.
폴리스티렌 및 폴리카보네이트와 같은 중합체 물질들이 니코틴에 의해 용해되고 따라서 본 발명의 실시에 사용될 수 없다. 할로겐 또는 질소 또는 유황을 함유하는 중합체들이 소망의 가역적 니코틴 흡수성을 가지는 것으로 볼 수 있으나, 우연한 점화시 독성의 연기를 방출할 수 있기 때문에 바람직하지 못하다.
본 발명의 바람직한 예에서, 투여기(10)의 하우징(12)에는 제2중합체 물질로 만들어진다. 그 제2중합체 물질은 니코틴의 침투에 저항성이고 우연한 점화시 독성의 연기를 발생하지 않는 것이 바람직하다. 바람직한 제2중합체 물질은 배향된 폴리부틸렌 테레프탈레이트이다.
투여기(10)의 밴드(20)을 이루는 팁핑 종이는 니코틴에 대한 비흡수성인 것이 바람직하다. 통상의 궐련 팁핑종이가 니코틴 흡수성을 감소시키기 위해 유익하게 처리되어 사용될 수도 있다. 그러한 처리는 예를들어 암모늄 하이드록사이드, 디메틸디클로로실린 또는 폴리비닐피로리돈에의 노출을 포함할 수 있다.
본 발명의 투여기(10)을 수용하는 포장체의 제조시 투여기(10)들을, 니코틴에 비흡수성이고 니코틴이 사실상 침투할 수 없는 포장지로 둘러싸는 것이 바람직하다. 쌍축방향으로 배향된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름의 포장지가 그에 싸인 니코틴 함유 투여기(10)내의 니코틴을 적당히 보유시키는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 많은 다른 예들이, 본 발명의 많은 특징들을 상세히 설명하기 위해 제시된 하기 실시예들을 포함하여 본 명세서의 내용으로 부터 당업자에 의해 쉽게 예상될 수 있다.
[실시예 1]
폴리에틸렌의 액체 니코틴 흡수
721.2㎎중량의 저밀도 폴리에틸렌 튜브(미국, 텍사스주의 “블랙웰 플라스틱스”사이에 입수)를 17시간 동안 75℉의 액체 니코틴(98%, “이스트만 코닥”사 제품)내에 담그었다. 그 튜브를 그 니코틴으로 부터 제거하고, 물로 세척한 다음, 건조시켰다. 건조된 튜브의 중량은 743.5㎎이었다. 중량의 순 증가는 22.3㎎이었고, 그것은 저밀도 폴리에틸렌이 약 3% 니코틴을 가지는 복합물을 형성하도록 니코틴을 흡수할 수 있음을 나타낸다. 건조된 튜브가 촉감적으로 판단하여 건조되었으나, 니코틴 냄새가 튜브-니코틴 복합물로 부터 방출되었다.
[실시예 2]
니코틴 함유 폴리에틸렌 튜브로 부터의 니코틴 추출시도
중량이 743.5㎎이고 22.3㎎의 니코틴을 흡수할 저밀도 폴리에틸렌튜브(8×84㎜)를 각각 1분과 10분간 주위 온도의 0.1M 염산내에 담그었다. 세척, 건조 및 계량후, 상기 1분간의 염산 침지시에는 0.4㎎의 중량 손실이 야기되었고, 상기 10분간의 염산침지시에는 1.4㎎의 중량 손실이 야기되었다. 이 실험은, 니코틴 함유 폴리에틸렌 샘플을 섭취할때 니코틴의 방출이 신속하지 않고 오히려 느리다는 것을 나타냈다. 또한, 이것은 니코틴이 표면적으로 흡수되지 않고 폴리에틸렌에 깊이 침투하였음을 나타냈다.
[실시예 3]
폴리에틸렌의 증기상 멘톨 흡수
824.3㎎중량의 저밀도 폴리에틸렌 튜브(8×84㎜)를 멘톨 결정을 수용한 시험관내에 넣고 밀봉하였다. 다음, 그 시험관을 2시간동안 125℉의 오븐내에 넣었다. 상기 튜브를 시험관으로 부터 제거하고, 에타놀로 세척하고, 건조 및 계량하였다. 그 튜브의 중량은 865.4㎎이었고, 이것은 흡수된 멘톨에 기인한 41.1㎎의 중량 증가를 나타낸다. 이 시험은, 니코틴은 물론 멘톨이 폴리에틸렌에 의해 흡수될 수 있음을 나타냈다.
[실시예 4]
폴리에틸렌 필름의 액체 니코틴흡수
“필립스 페트로리움”사로 부터 2가지 타입의 폴리에틸렌필름(1 mil 두께), 즉 고결정도의 취출(blown)필름(TR 140)과, 저결정도의 캐스트(cast) 필름(0×611)을 입수하였고, 양 타입의 필름 샘플들을 계량하고, 5시간 동안 25℃의 니코틴(98%, “이스트만 코닥”사 제품)내에 담그었다. 니코틴으로 부터의 제거후, 그 필름 샘플들을 액체가 완전히 없게될 때까지 주의 깊게 닦고 계량하였다.
이러한 침지의 결과들이 표 1에 나타내어져 있다.
[표 1]
폴리에틸렌 필름에 의한 니코틴 흡수
Figure kpo00001
표 1의 데이타는 상기 양 타입의 폴리에틸렌필름이 니코틴을 흡수하는 것을 나타내는 것으로, 저결정도 폴리에틸렌이 니코틴을 더 효율적으로 흡수한다.
[실시예 5]
각종 중합체들에 의한 니코틴 증기의 흡수
각종 형태의 Valox(폴리부틸렌 테레트탈레이트)를 “제네럴 일렉트릭 컴패니”(중합체 제품과)로 부터 입수하였고, Tedlar(폴리비닐플루오라이드 필름)을 “듀퐁 드 느무르 앤드 컴패니”에서 입수하였고, Gafphite 1600A(폴리부틸렌 테레프탈레이트)를 “제네렐 아닐린 파이버”사로 부터 입수하였고, PPH(폴리프로필렌 호모폴리머)를 “틸 플라스틱스”사로 부터 입수하였다. 각종의 예비계량된 이들 중합체 샘플들(중량이 40∼약 800㎎)을, 니코틴 포화 공기로 채워진 밀봉된 용기들내에 각기 다른 시간동안 각기 다른 온도에서 주입하고 다시 계량하였다. 이들 조작의 결과들이 표 2에 나타내어져 있다.
[표 2]
니코틴 증기로 처리된 각종 중합체들의 중량부가 백분률
Figure kpo00002
표 2의 데이타는 비교 조건들(폴리프로필렌, 50℃, 10일 ; 폴리부틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리비닐플루오라이드, 125℉, 7일)하에 폴리올레핀 폴리프로필렌이 폴리부틸렌 테레프탈레이트(1% 이하) 또는 폴리비닐플루오라이드(액 1%)의 경우보다 매우 효과적으로 니코틴을 흡수(2.7중량% 부가)하는 것을 나타낸다. 또한, 이들 결과는, 하우징(14) 또는 포장지(도시안됨)과 같은 니코틴 비흡수성을 요하는 전술한 투여기(10)의 부분들을 위해, 전술한 비교적 비흡수성의 중합체들이 사용될 수 있음을 나타낸다.
[실시예 6]
저밀도 폴리에틸렌 튜브들에 의한 니코틴 증기의 흡수 및 탈착(脫着)
예비계량된 저밀도 폴리에틸렌 튜브들(미국 텍사스주 “블렉웰 플라스틱스”사 제품)을 24시간 동안 약 125℉의 온도의 밀봉된 튜브내에서, 미리 정해진 양의 니코틴 증기로 처리하였다. 그 튜브들의 중량 부가가 측정되었고, 그 결과들이 표 3에 나타내어져 있다.
[표 3]
폴리에틸렌 샘플의 니코틴 증기 흡수
Figure kpo00003
다음, 샘플 1 및 샘플 2를 각종 시간동안 주위공기에 노출시켰고, 흡수된 니코틴의 손실을 측정하도록 주기적으로 계량하였다. 니코틴 탈착 측정치들이 표 4에 나타내어졌다.
[표 4]
폴리에틸렌에서의 흡수된 니코틴의 탈착
Figure kpo00004
주위 공기에의 4시간 노출후, 흡수된 니코틴의 10% 이상의 손실이 나타났다. 이것은, 다른 폴리올레핀들에 대하여 질적으로 나타난 것과 유사한, 이 특징 폴리올레핀내 니코틴 흡수의 가역성질을 나타낸다.
[실시예 7]
폴리에틸렌 및 테플론의 액체 니코틴 흡수 및 그 폴리에틸렌으로부터의 니코틴 증기의 탈
753.3㎎ 중량의 저밀도 폴리에틸렌 튜브와 14.4983㎎중량의 테플론(Teflon) 원통체를 3시간 동안 120℉의 액체 니코틴내에 담그었다. 그들을 꺼내고 표면 니코틴을 제거한 후, 폴리에틸렌 샘플은 48.1㎎의 중량 증가를 나타내었고, 테플론 샘플은 0.8㎎의 중량감소를 나타내었다. 다음, 폴리에틸렌 샘플을 3일간 주위 공기에 노출시켰고, 27.0㎎의 중량 손실이 나타났다.(흡수된 니코틴의 약 56% 손실). 니코틴 투여기를 위한 니코틴 보유기로서의 폴리에틸렌의 적합성과 테플론의 니코틴 비흡수성이 상기 데이타에 의해 나타났다.
[실시예 8]
폴리에틸렌의 액체 니코틴 흡수 및 진공하에서의 그 니코틴 탈착
“틸 플라스틱스”사로 부터 입수한 4개의 폴리프로필렌 샘플들을 세척, 건조, 계량하고 21시간 동안 120℉의 액체 니코틴에 담그었다. 그 샘플들을 꺼내고, 물로 세척한 다음, 건조시키고, 다시 계량하여 니코틴 함유 샘플들내 니코틴 흡수 정도를 측정하였다. 다음, 이들 니코틴 함유 폴리프로필렌 샘플들을 진공 건조기내에 넣고 10분간 약 75㎜압력의 진공을 받게한 다음, 다시 계량하여 흡수된 니코틴의 손실을 측정하였다. 이들 조작의 결과치들이 표 5에 나타내어져 있다.
[표 5]
폴리프로필렌의 액체 니코틴 흡수 및 진공하에서의 니코틴 탈착
Figure kpo00005
상기 데이타에서, 폴리프로필렌은 효과적인 니코틴 흡수성을 가졌고, 흡수된 니코틴은, 유리 니코틴 액체를 신속하게 증발시키는 진공 처리를 받은때 일순간에 증발하지 않았다. 이것은 표면 균열부들에서와 같은 표면 흡수보다 큰 것을 나타낸다.
[실시예 9]
다공의 고밀도 폴리에틸렌의 니코틴증기 흡수
다공의 고밀도 폴리에틸렌 샘플(직경이 약 1/4인치 이고 길이가 1-1/2인치인 원통체)4개를 “포렉스 테크놀로지스”사로 부터 입수하였다. 이들 샘픔들을 계량한 다음, 주위 온도를 가지고 40∼50㎎의 니코틴이 들어있는 밀봉된 튜브내에 넣었다. 그 샘플들의 중량을 주기적으로 측정하였고, 얻어진 데이타들을 표 6에 나타내었다.
[표 6]
다공의 고밀도 폴리에틸렌의 니코틴 중량부가
Figure kpo00006
표 6의 데이타는 고밀도 다공 폴리에틸렌의 니코틴 증기 흡수 능력을 나타낸다.
[실시예 10]
니코틴 함유 다공 폴리에틸렌 플러그로 부터의 니코틴 증발
“포렉스 테크놀로지스”사 제품의 고밀도 다공 폴리에틸렌 조각(360㎎ 중량)을 알루미늄 튜브의 통로내에 배치하였다. 그 알루미늄 통로는 길이가 84㎜이었고, 5/16인치의 외경과 5/1000인치의 벽 두께를 가졌다. 그 다공 플러그를 약 18㎎의 액체 니코틴과 접속시켰고, 그 니코틴이 약 5중량%의 니코틴을 함유하는 다공 플러그를 형성하도록 신속하게 흡수되었다. 그 튜브와 니코틴 함유 다공 플러그를 통하여 분당 약 1050cc(2초/한모금(puff))로 공기(한모금당 35cc)를 흡인하였다. 그 흡인 공기의 한모금내의 니코틴 함량을 가스 크로마토그래피(색층 분석)(휴렛 팩카드사 제품 모델 5880A)에 의해 측정하였다. 표 7은 한모금의 공기내에 함유된 니코틴에 관한 데이타를 나타낸다.
[표 7]
니코틴 함유 다공 폴리에틸렌 플러그로부터 증발된 니코틴
Figure kpo00007
한모금내의 전체 니코틴은 3423 마이크로그램, 즉 다공 플러그내에 원래 함유된 니코틴의 약 19%이었다. 이들 조작에서의 온도는 약 25℃이었다.
[실시예 11]
에타놀에 의한 다공 폴리에틸렌 플러그로 부터의 니코틴의 추출시도
다공의 고밀도 폴리에틸렌 플러그(포렉스 테크놀로지스사 제품)가 배치된 알루니늄 튜브를, 그 플러그에 20㎎의 액체 니코틴을 함유시킨 것을 제외하고는 실시예 10에 기술된 것과 같이 만들었다. 95%에타놀 35cc를 3초간 니코틴 함유 플러그를 통하여 흡인하였고 다음, 니코틴 함량에 대하여 분석하였다. 상기 95%에타놀 용적(정규 상태하에서 우수한 니코틴 용제이다)에 1.4㎎의 니코틴이 함유되었다.(이것은 흡수된 니코틴의 약 7%이다). 이들 데이타는, 폴리에틸렌 흡수 상태로 부터의 니코틴의 신속한 추출이 쉽게 달성되지 않고 니코틴이 폴리에틸렌에 침투한 것을 나타낸다.
[실시예 12]
각기 다른 온도에서의 여러가지 물질들에 의한 니코틴 증기 흡수
각종 물질의 예비계량된 샘플들을 과잉의 니코틴 증기를 가진 튜브들내에 넣고 밀폐하였다. 각기 다른 온도와 각종 시간후 그 샘플들을 제거하고 다시 계량하였다. 샘플 중량의 증가가 원래의 샘플 중량을 기초로한 중량 백분률(중량%) 증가로 계산되었다.
“팁 페이터 No. MR-320”을 “킴버리 클라크”의 계열회사인 “쉬바이처 페이퍼 컴패니”에서 입수하였고, “킴두라”(Kimdura)(폴리프로필렌 트리라미데이트)를 “킴버리 클라크”사로 부터 입수하였다. 폴리프로필렌튜브(PPT)를 “틸 플라스틱스”사로 부터 입수하였고, 폴리프로필렌 섬유(PPF)타입 701을 “허큐리스 플라스틱스”사로 부터 입수하였다. 이들 샘플들에 의한 니코틴 흡수가 표 8에 중량% 증가로 표시되어 있다.
[표 8]
니코틴 증기 흡수
Figure kpo00008
상기 표 8의 데이타에 의해 나타내어진 바와 같이, 팁 페이퍼, 트리라미네이트 폴리프로필렌, 폴리프로필렌튜브, 및 폴리프로필렌 섬유 모두는 니코틴 증기를 흡수하고, 이 흡수는 시간 및 온도와 비례한다. 이들 데이타는 니코틴 투여기를 위한 재료의 선택에 적용가능하다. 예를들어 팁 페이퍼가 니코틴을 흡수하고, 사용시, 니코틴 투여기에 의해 쉽게 방출되지 않게 하는 방식으로 니코틴을 효과적으로 흡수하지 않도록 처리되어야 한다. 또한, 전술한 타입의 폴리프로필렌 튜브 하우징을 가진 니코틴 투여기는 사용자에게 쉽게 방출되지 않는 방식으로 하우징에 니코틴이 흡수되게 할 수 있다.
[실시예 13]
다공 폴리에틸렌 플러그로 부터의 니코틴 증기의 탈착
360㎎의 다공 폴리에틸렌 플러그를 실시예 10에 기술된 바와 같은 관형 알루미늄 하우징내에 배치하였다. 그 다공 플러그는 특정의 중량 백분률(중량%) 니코틴 함량을 가지는 다공 플러그를 형성하도록 각기 다른 양의 니코틴과의 접촉에 의해 니코틴을 함유하였다. 그 튜브를 통하여 공기를 흡인하였고 실시예 10에 기술된 바와 같이 니코틴이 방출되었고 측정되었다.
한모금당의 니코틴 방출량이 3 마이크로그램 보다 낮은 수준에 도달할때까지 주위 온도에서 계속 흡인하였다. 다음, 그 흡인을 종료하고 전체 방출된 니코틴을 계산하였다. 이 시험 결과의 데이타를 표 9에 나타내었다.
[표 9]
Figure kpo00009
표 9의 데이타로 부터, 한모금 흡인당 3∼10 마이크로그램의 니코틴을 함유하는 적어도 500회의 흡인을 할 수 전술한 타입의 니코틴 투여기는 적어도 약 3% 니코틴 또는 약 10.8㎎ 니코틴을 함유하는 다공 폴리에틸렌 플러그를 가져야 함을 알 수 있다. 니코틴 투여기로 부터의 한모금내의 니코틴의 분량은 10 마이크로그램 이하, 5 마이크로그램 이상인 것이 바람직하나, 2.5∼12 마이크로그램의 분량도 허용가능하다. 본 발명의 니코틴 투여기(10)의 사용을 위한 대표적인 온도 및 흐름 비율은 0∼40℃ 범위와 100∼200cc/분의 범위인 것이 바람직하다.
[실시예 14]
종이와 처리된 종이의 선택에 의한 니코틴 증기의 흡수도
관형 니코틴 투여기를 위한 팁핑 종이로 사용될 수 있는 각종 종이 샘플들을 니코틴 흡수도에 대하여 시험하였다. 그 샘플들을 물 또는 5% 수성 암모니움 하이드록사이드로 세척하고, 건조시킨 다음, 계량하였다. 다음, 그 종이 샘플들을 6-1/2일 동안 50℃의 밀폐된 튜브내에서 니코틴 증기로 처리하였다. 종이 샘플들은 “쉬바이처 페이퍼 컴패니”에서 입수하였다. 이들 시험 결과들을 표 10에 나타내었다.
[표 10]
종이의 니코틴증기 흡수
Figure kpo00010
상기 데이타는, 적어도 일부 종이들에서 5% 수성 암모니움 하이드록사드로의 처리에 의해 니코틴 흡수성능이 감소됨을 나타낸다.
[실시예 15]
시간과 온도에 따른 폴리프로필렌의 액체니코틴 흡수도
폴리프로필렌 호모폴리머 튜브들(“틸 플라스틱스”사 제품)을 계량하고 액체 니코틴내에 담그었다. 거낸 후 그 튜브들을 세척, 건조 및 계량하였다. 중량 증가를 이용하여 중량% 흡수도를 계산하였다. 표 11은 이들 조작에 의해 얻어진 데이타를 나타낸다.
[표 11]
폴리프로필렌의 니코틴 흡수도
Figure kpo00011
표 11의 데이타는, 폴리프로필렌이 시간 및 온도에 따라 액체 니코틴을 효과적으로 흡수함을 나타낸다.
[실시예 16]
포장물질 시험
Van Leer 미소기공의 폴리프로필렌 필름 샘플들(3 평방인치 크기)을 각각 계량하고 40㎎의 니코틴을 함유시켰다. 니코틴함유 샘플들을 12평방인치의 포장필름으로 형성된 주머니들내에 넣고 열봉함하였다. 포장 필름들로는, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), PP(폴리프로필렌), 알루미늄 처리 PET이 이용되었다. 밀봉된 주머니들 2주간, 125℉에서 방치한 후, 미소기공의 폴리프로필렌필름 샘플들을 꺼내어 계량하였다. 표 12는 2주간 동안에 상실된 니코틴의 백분률에 대하여 상기 조작으로 부터 얻어진 데이타를 나타낸다.
[표 12]
포장물질의 니코틴 투과성
Figure kpo00012
상기 데이타에 의해 나타내어진 바와같이, 폴리프로필렌 필름은 니코틴 투여기를 포장하는데 만족스럽지 못하였고, 쌍축방향으로 배향된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 또는 금속처리된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름이 니코틴 증발을 효과적으로 지연시키는 것으로 나타났다.
본 명세서의 설명으로 부터 본 발명의 또다른 개조가 당업자에 의해 행해질 수 있으나, 그러한 개조는 청구범위에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 정신 및 범위내에 포함된다.

Claims (40)

  1. 투여기를 통하여 흡인되는 공기내로 니코틴 함유 증기를 방출하는데 적합하게된 비연소 니코틴 투여기에 있어서, (a) 투여기를 지나는 공기를 위한 통로를 형성하는 하우징과, (b) 니코틴을 흡수적이고 가역적으로 보유 및 방출할 수 있는 제1중합체 물질과, 니코틴을 포함하며, 상기 통로내에 배치되는 적어도 하나의 다공 플러그로 이루어진 니코틴 투여기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하우징이 긴 튜브형태로된 니코틴 투여기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 긴튜브가 적어도 하나의 다공 플러그를 보유하는데 적합하게 된 제1부분과, 입에 무는 부분을 형성하는데 적합하게된 제2부분을 가지는 니코틴 투여기.
  4. 제1항에 있어서, 제1중합체물질이 본질적으로 폴리올레핀으로 이루어진 니코틴 투여기.
  5. 제1항에 있어서, 제1중합체물질이 본질적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부타디엔, 폴리-1-부텐, 폴리이소부틸렌, 폴리이소프렌, 폴리-4-메틸-1-펜텐 또는 그들의 혼합물로 이루어진 니코틴 투여기.
  6. 제1항에 있어서, 제1중합체 물질이 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌인 니코틴 투여기.
  7. 제1항에 있어서, 제1중합체 물질이 고밀도 폴리에틸렌인 니코틴 투여기.
  8. 제1항에 있어서, 하우징이 제2중합체 물질로 이루어져 있고, 제2중합체 물질이 니코틴의 침투에 저항성인 니코틴 투여기.
  9. 제8항에 있어서, 제2중합체 물질이 폴리틸렌 테레프탈레이트인 니코틴 투여기.
  10. 제1항에 있어서, 다공 플러그가 성형된 유니트로 이루어진 니코틴 투여기.
  11. 제1항에 있어서, 다공 플러그가 필라멘트들의 성형된 집단으로 이루어진 니코틴 투여기.
  12. 제1항에 있어서, 통로내에 제2다공 플러그가 배치되고, 제2다공 플러그는 니코틴의 흡수에 저항성인 니코틴 투여기.
  13. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 다공 플러그가 투여기를 통하여 흡인되는 공기내로 방출가능한 멘톨 또는 담배 추출물과 같은 증발성 가미제를 함유하는 니코틴 투여기.
  14. 제1항에 있어서, 니코틴이 산화방지제를 수반하는 니코틴 투여기.
  15. 제14항에 있어서, 산화 방지제가 부틸화 하이드록시아니졸프로필갈레이트, 3차 부틸 하이드록시-퀴논 부틸화 하이드록시톨루엔 또는 그들의 혼합물인 니코틴 투여기.
  16. 제3항에 있어서, 제2부분이 일반적으로 코오크 색상의 종이의 밴드를 가지는 니코틴 투여기.
  17. 제16항에 있어서, 코오크 색상 종이가 니코틴 흡수도를 감소시키도록 처리되는 니코틴 투여기.
  18. 제17항에 있어서, 그 처리가 암모늄 하이드록사이드, 디메틸 디클로로실란 또는 폴리비닐피로리돈에의 노출을 포함하는 니코틴 투여기.
  19. 제1항에 있어서, 니코틴을 함유하는 다공 플러그가 약 1-약 25㎎의 니코틴을 함유하는 니코틴 투여기.
  20. 제1항에 있어서, 다공 플러그가, 35cc의 공기가 약 0-약 40℃의 온도에서 약 100-약 200cc/분의 흐름비율로 투여기를 통하여 흡인될때 약 2.5-약 12마이크로그램의 니코틴을 증기로 방출하는 니코틴 투여기.
  21. 제1항에 있어서, 다공 플러그가 액체니코틴과의 접촉에 의해 또는 니코틴 증기에의 노출에 의해 또는 휘발성 액체 용제내 니코틴과의 접촉에 의해 니코틴을 함유하는 니코틴 투여기.
  22. 니코틴을 함유하고, 배향된 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 밀봉된 필름내에 포장되는 니코틴 투여기.
  23. 니코틴이 흡수된 고체 폴리올레핀을 포함하는 조성물.
  24. 제23항에 있어서, 폴리올레핀이 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌인 조성물.
  25. 제23항에 있어서, 니코틴이 그 조성물의 약 1-약 10중량%인 조성물.
  26. 니코틴의 흡수에 저항성이고, 공기를 위한 통로를 형성하는 관형 하우징을 제공하고 ; 니코틴 흡수성의 폴리올레핀을 포함하는 다공 플러그를 상기 통로내에 배치하고 ; 다공 플러그에 니코틴을 함유시키기 위해 니코틴에 상기 다공 플러그를 노출시키는 것을 포함하는 니코틴 투여기 제조방법.
  27. 제26항에 있어서, 폴리올레핀이 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌인 방법.
  28. 제26항에 있어서, 폴리올레핀이 고밀도 폴리에틸렌인 방법.
  29. (a) 니코틴에 대하여 사실상 화학적으로 불활성이고 니코틴을 사실상 흡수하지 않으며, 통로를 가지고 있고 일단부가 사람의 입에 보유하는데 적합하게된 관형의 하우징과, (b) 상기 통로내에 배치되고, 그 통로를 통하여 흡입되는 공기내로 니코틴을 방출할 수 있는 흡수보유된 니코틴원(source)으로 이루어진, 담배 연소없이 니코틴을 구강으로 흡인하기 위한 궐련 형태의 기구.
  30. (a) 니코틴을 사실상 흡수하지 않고 일단부가 사람의 입에 보유하는데 적합하게된 관형 하우징과, (b) 상기 하우징을 통하여 흡인되는 공기내로 니코틴을 방출할 수 있고, 다공의 고체형태의 폴리올레핀으로 이루어진 흡수 보유된 니코틴원으로 이루어진, 담배의 연소없이 니코틴을 구강으로 흡인하기 위한 기구.
  31. (a) 공기를 흡인하기 위해 일단부에서 입에 보유되는데 적합하게된 관형 부재와, (b) 상기 관형 부재내에 배치되고, 흡수적으로 보유된 니코틴을 함유하며, 상기 관형부재를 통하여 흡인되는 한 모금이 35cc인 공기내에 약 2.5-약 12마이크로그램의 니코틴을 방출할 수 있는 다공의 고체형태의 중합체로 이루어진 니코틴을 비연소적으로 흡인하기 위한 기구.
  32. 관형 하우징내에, 그 관형하우징을 통한 공기의 통과시 니코틴을 방출할 수 있는 니코틴 함유, 다공성, 고체 형태의 중합체로된 니코틴 흡수체의 일부분을 배치하는 것을 포함하는 니코틴 흡인기구 제조방법.
  33. 제29항에 있어서, 니코틴원이 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 포함하는 기구.
  34. 제30항에 있어서, 니코틴 원이 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 포함하는 기구.
  35. 제31항에 있어서, 중합체가 폴리올레핀인 기구.
  36. 제31항에 있어서, 중합체가 폴리에틸렌인 기구.
  37. 제31항에 있어서, 한 모금이 35cc인 공기가 분당 약 1050cc의 비율로 흡인되는 기구.
  38. 제32항에 있어서, 중합체로된 니코틴 흡수체가 폴리올레핀을 포함하는 방법.
  39. 제32항에 있어서, 중합체로된 니코틴 흡수체가 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 포함하는 방법.
  40. 제32항에 있어서, 상기 관형 하우징을 통과하는 공기가 다공의 고체형태의 중합체로된 니코틴 흡수체도 통과하는 방법.
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