PT1623634E - Processo de produção de material de tabaco regenerado - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

Processo de produção de material de tabaco regenerado

Campo técnico 0 presente invento refere-se a um processo de fabrico de um material de tabaco regenerado.

Enquadramento da técnica Vários componentes, tais como a nicotina, nitratos, nitrosaminas, hidrocarbonetos e proteínas estão contidos em materiais de tabaco, tais como a folha, pedaços, veio central, caule e raízes de plantas naturais do tabaco. Estes componentes são extraídos de materiais de tabaco natural e são usados como um aditivo aromatizante para o tabaco. Estes componentes incluem os que se desejam diminuir em quantidade ou remover, por um lado, e também incluem os que não se desejam remover ou que se desejem aumentar em quantidade, tendo o sabor do tabaco ou quaisquer outros motivos.

Por exemplo, a Patente dos EUA No. 4,253,929 e Patente dos EUA No. 4,364,401 divulgam um processo no qual os materiais de tabaco são extraídos com um solvente de extracção aquoso, seguido da sujeição da solução aquosa extraída a uma electrodiálise para separar e remover os iões nitrato. Vários artigos de tabaco podem ser fabricados por adição da solução extraída, com os iões nitrato daí removidos, ao resíduo de extracção que forma os materiais de tabaco fibroso. A Publicação da Patente dos EUA US 2002/0134394 AI (correspondendo à Publicação Internacional WO 02/28209 revela 1 um processo no qual uma solução extraída obtida através da extracção de material de tabaco com um solvente de extracção é tratada com um agente de sorção capaz de adsorver/absorver nitrosaminas, tais como carvão activado, para remover nitrosaminas da solução extraída. Vários artigos de tabaco podem ser fabricados adicionando a solução extraída, tendo nitrosaminas daí removidas, ao resíduo de extracção que forma os materiais de tabaco fibroso. A Publicação Internacional WO 01/65954 divulga a extracção de nitrosaminas tratando o tabaco com um dióxido de carbono supercrítico, e submetendo o extracto a um processo de remoção da nitrosamina. O processo de remoção da nitrosamina inclui uma operação de separação por cromatografia. No entanto, esta cromatografia não é divulgada em pormenor, e o material a ser sujeito a cromatografia não é um material extraído aquoso.

No processo de separação/remoção utilizando a electrodiálise referida acima, o objecto que está a ser retirado é limitado aos iões, e, assim, o processo não pode ser utilizado amplamente. Além disso, a solução extraída tende a ser desnaturada pela aplicação de tensão durante a electrodiálise. A solução extraída também tende a ser desnaturada por aquecimento que é aplicado para melhorar a eficiência da separação. Além disso, quando os componentes úteis contidos no dialisado, tendo os iões nitrato daí removidos, se destinam a ser usados para um determinado fim, é necessário aplicar um tratamento de concentração ao dialisado. Um tratamento de concentração semelhante pode ser necessário no processo de separação utilizando um agente de sorção. Além disso, o processo usando o dióxido de carbono supercrítico exige um equipamento caro. 2 0 documento US 4 941 484 A descreve um processo para reduzir o teor de proteína do material de tabaco, o processo compreendendo (i) a extracção de componentes do material de tabaco com um solvente tendo um carácter aquoso, (ii) a separação dos componentes extraídos do tabaco do material de tabaco extraído, (iii) a sujeição do material de tabaco extraído a tratamento aquoso com enzimas para decompor essencialmente componentes de proteína insolúveis em água do material de tabaco em fragmentos solúveis e/ou dispersíveis em água e separar o material de tabaco sujeito a tal tratamento de fragmentos de proteína decompostos resultantes de tal tratamento, (iv) a sujeição dos componentes de tabaco extraídos a tratamento de membrana e (v) a colocação em contacto do material de tabaco extraído resultante do passo (iii) com o permeado recolhido no passo (iv). 0 documento US 3,847,163 descreve um processo de obtenção de um extracto de tabaco concentrado a partir de um extracto aquoso diluído no qual a osmose inversa é aplicada ao extracto diluído, utilizando uma membrana substancialmente impermeável aos componentes de soluto do extracto.

Assim, um objectivo do presente invento consiste em proporcionar um processo de fabrico de um material de tabaco regenerado, no qual uma fracção rica num componente desejado e pobre num componente indesejado e outra fracção pobre no componente desejado e rica no componente indesejado são obtidas a partir de uma solução extraída que foi extraída de materiais naturais de tabaco, e uma ou ambas estas fracções são utilizadas para o fabrico dos materiais de tabaco regenerado.

Divulgação do invento 3

De acordo com o presente invento, é proporcionado um processo de fabrico de um material de tabaco, regenerada, que compreende os passos de (a) extrair um material de tabaco natural com um solvente de extracção para obter uma solução extraida contendo os componentes do material de tabaco natural e um residuo de extracção, os materiais de tabaco natural que contêm quer os componentes desejados quer os componentes indesejados, (b) fraccionar a solução extraida por meio de ultrafiltração ou de filtração por osmose inversa para se obter uma primeira fracção enriquecida nos componentes desejados e empobrecida nos componentes indesejados, e uma segunda fracção enriquecida nos componentes indesejados e empobrecida nos componentes desejados, (c) preparar uma teia de tabaco regenerado utilizando o residuo de extracção, e (d) adicionar a primeira fracção à teia de tabaco regenerado opcionalmente em conjunto com a segunda fracção diminuída em quantidade, no qual o tratamento de fraccionamento é realizado utilizando uma membrana de ultrafiltração ou uma membrana de filtração por osmose inversa para se obter uma fracção de permeado de membrana e uma fracção de não-permeado de membrana e o tratamento de fraccionamento é realizado uma pluralidade de vezes utilizando membranas que diferem umas das outras no peso molecular limite, e uma ou mais das fracções de não permeado de membranas e fracções de permeados de membrana obtidas a partir do tratamento de fraccionamento são adicionadas à teia de tabaco regenerado desde que, quando todas as fracções de não-permeados de membrana e as fracções de permeado de membrana são adicionadas à teia de tabaco regenerado, a quantidade de pelo menos uma entre a fracção de não-permeado de membrana obtida e a fracção de permeado de membrana é diminuída adicionando as fracções à teia de tabaco regenerado. 4

Breve Descrição dos Desenhos A figura 1 é um fluxograma que explica um processo de fabrico de um material de tabaco regenerado de acordo com uma forma de realização do presente invento; e a figura 2 é um fluxograma que explica um processo de fabrico de um material de tabaco regenerado descrito.

Melhor modo de realização do invento 0 presente invento será agora descrita em mais pormenor. 0 presente invento refere-se a um processo de fabrico de um material de tabaco regenerado usando um solução extraída e um resíduo de extracção obtido por sujeição de um material de tabaco natural à extracção. Uma teia de tabaco regenerado é preparada usando o resíduo de extracção. A solução extraída é submetida a uma operação de fraccionamento por meio de ultrafiltração ou de filtração por osmose inversa. É ainda descrita a cromatografia de partição em fase reversa. A solução extraída obtida a partir do material de tabaco natural contém os que se desejem ter menos quantidade ou sejam removidos (componentes indesejados), por um lado, e também inclui os que não se desejem remover ou aumentem de quantidade (componentes desejados), tendo em conta o sabor do tabaco ou quaisquer outras razões. Através da operação de fraccionamento de acordo com o presente invento, obtém-se uma primeira fracção, que é enriquecida nos componentes desejados e empobrecida nos componentes indesejados, e uma segunda fracção, que é enriquecida nos componentes indesejados e empobrecida nos 5 componentes desejados. Um material de tabaco regenerado desejado é produzido adicionando a primeira fracção à teia de tabaco regenerado opcionalmente em conjunto com a segunda fracção diminuída em quantidade. A figura 1 é um fluxograma que explica um processo de fabrico de um material de tabaco regenerado de acordo com uma forma de realização do presente invento. Nesta forma de realização, a operação de fraccionamento para a solução extraida é levada a cabo por meio de ultrafiltração ou filtração por osmose inversa.

Tal como está ilustrado na figura 1, um material de tabaco natural 11 é misturado com um solvente de extracção 12, e a mistura é agitada de modo a submeter o material de tabaco natural 11 a um tratamento de extracção Sl.

Como material de tabaco natural 11, pode usar-se a folha, as folhas trituradas, o veio central, a haste, e a raiz da planta do tabaco, bem como uma mistura destes. Água ou um solvente orgânico, por exemplo, podem ser usados como solvente de extracção. 0 solvente de extracção, tal como a água, pode ser alcalino ou ácido. Como o solvente de extracção pode também ser utilizada uma mistura de água e um solvente orgânico que seja miscivel com água. Exemplos de solvente orgânico incluem, por exemplo, álcoois tais como etanol, éteres tais como éter dietilico, e solventes de hidrocarbonetos tais como ciclohexano. Um sal inorgânico, tal como hidróxido de sódio, pode ser dissolvido no solvente de extracção. Em geral, o tratamento de extracção é realizado a uma temperatura de 0 a 100° C durante 5 minutos a 6 horas.

Após conclusão do tratamento de extracção Sl, a mistura extraida obtida é submetida a um tratamento de separação S2, 6 por exemplo por filtração, para separar a mistura extraída numa uma solução extraída 13 e num resíduo de extracção 14. 0 material de tabaco natural contém sais de metais tais como sal de potássio, nitratos, nicotina, açúcares, aminoácidos, glicosídeos, compostos de amino-açúcar, proteínas, hidrocarbonetos (hidrocarbonetos saturados, hidrocarbonetos insaturados, hidrocarbonetos aromáticos), álcoois, éteres, aldeídos, cetonas, ésteres, lactonas, quinonas, ácidos (incluindo anidridos ácidos), fenóis, aminas, pirrolos, piridinas, pirazinas, alcaloides, compostos policíclicos contendo azoto, compostos nitrosos tais como nitrosaminas (incluindo nitrosaminas específicas do tabaco (TSNAs), amidas, lípidos, halogenetos, compostos contendo enxofre, e elementos inorgânicos. A solução extraída 13 obtido pelo tratamento de extracção acima referido pode conter substancialmente todos os componentes mencionados acima, embora dependendo do solvente de extracção utilizado. Destes componentes, quais os componentes desejados e quais os componentes indesejados varia, dependendo, por exemplo, do gosto ou aroma desejados do material de tabaco regenerado a ser fabricado. No entanto, pelo menos a nicotina é o componente desejado, e os nitratos e aminas, incluindo nitrosaminas, tais como as nitrosaminas específicas do tabaco, são os componentes indesejados. 0 resíduo de extracção 14 é um componente insolúvel no solvente de extracção, e consiste essencialmente em fibras. Uma teia de tabaco regenerado é fabricado por um processo vulgar, utilizando o resíduo de extracção 14. 0 resíduo de extracção pode constituir toda a teia de tabaco regenerado ou uma parte da teia de tabaco regenerado. Por exemplo, uma teia de tabaco regenerado 15 pode ser obtida submetendo material da polpa que 7 contém o resíduo de extracção 14 a um processo vulgar de fabrico de papel S3.

Por outro lado, a solução extraída obtida pelo tratamento de separação S2 é submetida a um tratamento de separação com membrana S4. 0 tratamento de separação com membrana S4 é realizado por ultrafiltração ou filtração por osmose inversa. As membranas utilizadas para o tratamento de separação com membrana (ou seja, a membrana de ultrafiltração e a membrana de filtração por osmose inversa), são membranas porosas proporcionadas com poros tendo um tamanho predeterminado ou menos, e solutos separados e fraccionados com base principalmente na diferença de tamanho entre a poro da membrana e as moléculas de soluto. 0 peso molecular do soluto menor que é incapaz de passar através da membrana é chamado o peso molecular limite da membrana. Em geral, o peso molecular limite da membrana de ultrafiltração é de 1.000 a 1.000.000, e o peso molecular limite da membrana de filtração por osmose inversa é de 100 a 1.000. Estas membranas estão disponíveis comercialmente. Por exemplo, como membrana de ultrafiltração, pode ser usada a Biomax 5 (um peso molecular limite de 5.000) e a celulose PCXK (peso molecular limite de 1.000.000), disponíveis na Milipore Inc. Como membrana de filtração por osmose inversa pode usar-se a Nanomax 95 (com peso molecular limite de cerca de 100) e a Nanomax 50 (com peso molecular limite de cerca de 400), disponíveis na Milipore Inc. A separação por membrana da ultrafiltração e da filtração por osmose inversa pode ser realizada por procedimentos conhecidos per se na arte. Ao realizar a separação de membrana, a solução extraída 13 pode estar a uma temperatura baixa de 0°C a 30°C, tendo como resultado que os componentes contidos na solução extraída não são susceptíveis de ser desnaturados. Aliás, a 8 membrana de filtração por osmose inversa (membrana de osmose inversa) é capaz de separar eficientemente os iões hidratados, tais como os iões nitrato.

Através do tratamento de separação por membrana S4, os componentes naturais do tabaco que têm um peso molecular maior do que o peso molecular limite da membrana usada são obtidos como a fracção de não-permeado de membrana 16 e os componentes do tabaco que têm um peso molecular menor do que o peso molecular limite da membrana usada são obtidos como uma fracção de permeado de membrana 17. Por outras palavras, a fracção de não-permeado de membrana 16 é enriquecida nos componentes naturais do tabaco que têm um peso molecular maior do que o peso molecular limite da membrana utilizada e empobrecida nesses componentes naturais do tabaco que têm um peso molecular menor do que o peso molecular limite da membrana utilizada, em comparação com a fracção de permeado de membrana 17. Por outro lado, a fracção de permeado de membrana 17 é enriquecida nos componentes naturais do tabaco que têm um peso molecular menor do que o peso molecular limite da membrana utilizada e empobrecida nesses componentes naturais do tabaco que têm um peso molecular maior do que o peso molecular limite da membrana utilizada, em comparação com a fracção de não-permeado de membrana 16. A fracção 16 ou 17 ser enriquecida ou empobrecida nos componentes naturais do tabaco é determinado em função da concentração/quantidade relativas dos componentes naturais do tabaco. A fracção de não-permeado de membrana 16 e/ou a fracção de permeado de membrana 17 podem ser submetidas a um tratamento adicional (não ilustrado). 0 tratamento adicional inclui, por exemplo, pelo menos um outro tratamento de separação por membrana semelhante ao descrito acima, a separação de 9 componentes através da cromatografia, dom tratamento de concentração, e da remoção de componentes, utilizando um adsorvente. A fracção de não-permeado de membrana e/ou a fracção de permeado de membrana (incluindo a fracção submetida a um tratamento adicional) podem ser eliminadas, se estas fracções forem indesejadas, e podem ser utilizadas como são, ou misturadas (S5) com a outra fracção para ajustar o sabor ou o gosto do tabaco, se estas fracções forem desejadas. Assim, na mistura da fracção de não-permeado de membrana com a fracção de permeado de membrana, a quantidade de pelo menos uma destas fracções é diminuída.

Um material de tabaco regenerado 18 pode ser obtido adicionando o agente aromatizante de tabaco assim preparado à teia de tabaco regenerado (S6). 0 material de tabaco regenerado 18 assim obtido produz um sabor ou aroma diferentes do do material de tabaco natural, apesar do facto de o material de tabaco regenerado 18 conter componentes derivados do material de tabaco natural. Incidentalmente, quando o tratamento de separação por membrana é realizado uma pluralidade de vezes, utilizando membranas de ultrafiltração ou membranas de filtração por osmose inversa que diferem umas das outras no peso molecular limite, é possível adicionar uma única ou uma pluralidade das fracções de não-permeado de membrana resultantes e as fracções de permeado de membrana à teia de tabaco regenerado. No entanto, quando todas as fracções de não-permeado de membrana ou fracções de permeado de membrana são adicionadas à teia de tabaco regenerado, a quantidade de pelo menos uma fracção de não-permeado de membrana e fracção de permeado de membrana é diminuída na adição destas fracções à teia de tabaco regenerado. 10

Um primeiro exemplo comparativo abrange o caso em que a quantidade de nitrato contido no material de tabaco natural é diminuída. Neste caso, uma solução extraída de água obtido através da extracção de material de tabaco natural com água é submetida a um tratamento de extracção por membrana utilizando uma membrana de filtração por osmose inversa tendo um peso molecular limite de cerca de 400. Como resultado, obtém-se uma fracção enriquecida de não-permeado de membrana nos componentes do tabaco que tenham um peso molecular superior a 400 (por outras palavras, empobrecidos nesses componentes que têm um peso molecular não superior a 400, incluindo os iões inorgânicos, tais como os iões nitrato e iões potássio) . Além disso, obtém-se uma fracção de permeado de membrana empobrecido nos componentes do tabaco que tenham um peso molecular superior a 400 (por outras palavras, enriquecidos nesses componentes que têm um peso molecular não superior 400, incluindo os iões inorgânicos, tais como os iões nitrato e iões potássio) . É possível adicionar separadamente a fracção de não-permeado de membrana empobrecido em iões nitrato ao material de tabaco regenerado preparado utilizando o resíduo de extracção, ou misturar a fracção de não-permeado de membrana com uma pequena quantidade de fracção de permeado de membrana para adição ao material de tabaco regenerado preparado utilizando o resíduo de extracção. O cigarro fabricado usando o material de tabaco regenerado em particular permite diminuir significativamente a quantidade de NOx contidos no fumo da coluna principal e permite também reduzir a velocidade de combustão, em comparação com o cigarro fabricado usando o material de tabaco natural.

Um segundo exemplo comparativo refere-se a uma separação por membrana do extracto líquido de material de tabaco natural extraído com água. Neste caso, é usada uma membrana de 11 filtração por osmose inversa com um peso molecular limite de cerca de 100. Como resultado, obtém-se uma fracção de não-permeado de membrana enriquecida nos componentes com um peso molecular superior a 100, incluindo a nicotina e uma fracção de permeado de membrana enriquecido em componentes tendo um peso molecular não maior do que 100. O cigarro fabricado usando o material de tabaco regenerado preparado por adição de fracção de não-permeado de membrana à teia de tabaco regenerado retém a semelhança com o tabaco ou a semelhança com o tabaco é relativamente maior. Além disso, uma vez que a quantidade de iões nitrato é menor, a quantidade de NOx contidos no fumo da coluna principal também diminui. Incidentalmente, uma vez que é possivel que a fracção de não-permeado de membrana, que é enriquecido em nicotina, contenha nitrosaminas, tal como nitrosaminas especificas do tabaco, é desejável submeter a fracção de não-permeado de membrana a um tratamento adicional de forma a remover as nitrosaminas antes da fracção de não-permeado de membrana ser adicionado à teia de tabaco regenerado. O tratamento adicional mencionado acima inclui a separação da cromatografia e a remoção da nitrosamina pelo tratamento de adsorção utilizando um agente de sorção de nitrosamina. A remoção da nitrosamina pode também ser aplicada à fracção de permeado de membrana no primeiro exemplo descrito acima.

Um terceiro exemplo é dirigido ao fraccionamento da solução extraida, utilizando dois tipos de membranas. Para ser mais especifico, a solução extraida obtida por extracção dos componentes naturais do tabaco com água é submetida a um tratamento de separação por membrana utilizando uma membrana de filtração de osmose inversa com um peso molecular limite de 100, de modo a obter uma fracção de não-permeado de membrana 12 (fracção A) tendo uma menor a quantidade de iões nitrato como no segundo exemplo descrito acima, e uma fracção de permeado de membrana enriquecida nos iões nitrato. Em seguida, a fracção A é submetido a um tratamento de separação por membrana utilizando uma membrana de ultrafiltração com um peso molecular limite de cerca de 5.000 de modo a obter-se uma fracção de não-permeado de membrana (fracção B), e uma fracção de permeado de membrana (fracção C). A fracção B é enriquecida em proteínas, e a fracção C é enriquecida em açúcares, tais como sucrose. Sendo este o caso, a fracção C é adicionada, se necessário, a uma pequena quantidade da fracção A e/ou da fracção B, e a mistura de fracção resultante é adicionada à teia de tabaco regenerado, de modo a preparar o material de tabaco regenerado. Se o cigarro for fabricado usando o material de tabaco regenerado assim preparado, é possível obter-se um cigarro com a doçura salientada relativamente. A figura 2 é um fluxograma que explica um processo de fabrico de um material de tabaco regenerado. Os numerais de referência utilizados vulgarmente nas figuras 1 e 2 indicam o mesmo elemento e o tratamento necessário para o fabrico do material de tabaco regenerado.

Na figura 2, o tratamento de fraccionamento da solução extraída é realizado por cromatografia de partição em fase reversa. A nicotina e nitrosaminas específicas do tabaco podem ser eficazmente separadas pelo tratamento de fraccionamento da solução extraída realizada pela cromatografia de partição em fase reversa.

Os presentes inventores prestaram atenção à cromatografia como um procedimento simples para a separação de nicotina das nitrosaminas específicas do tabaco na solução extraída obtida através da extracção de material de tabaco natural com um 13 solvente de extracção aquoso. A cromatografia inclui uma cromatografia de exclusão na qual uma solução de eluição é permitida fluir para uma coluna carregada com um material de carga tendo poros com um tamanho predeterminado, de modo a separar os componentes desejados utilizando a diferença na velocidade de eluição que é determinada pelo tamanho e pela forma das moléculas. No entanto, uma vez que a nicotina e as nitrosaminas especificas do tabaco estão próximas umas das outros em propriedades, era difícil separar esses componentes por meio de cromatograf ia de exclusão. Além disso, na cromatografia de permuta iónica e cromatografia de partição em fase normal, a concentração de sal da solução de eluição requer controlo de pH para separar entre si a nicotina e as nitrosaminas específicas do tabaco adsorvidas no material de carga. No caso de se utilizar simplesmente uma solução de eluição aquosa, foi impossível separar entre si a nicotina e as nitrosaminas específicas do tabaco do outro. [

Então, os presentes inventores conduziram uma investigação adicional para descobrir que a cromatografia de partição em fase reversa torna possível separar eficazmente entre si a nicotina e as nitrosaminas específicas do tabaco, mesmo no caso de se utilizar uma solução de eluição aquosa.

Na figura 2, a solução extraída 13 e o resíduo de extracção 14 são obtidos pelo tratamento de extracção SI utilizando o solvente de extracção 12, tal como descrito anteriormente em conjunto com a figura 1. A teia de tabaco regenerado 15 pode ser preparado pelos processo de fabrico de papel S3 utilizando o resíduo de extracção 14, tal como descrito anteriormente em conjunto com a figura 1. A solução extraída 13 obtida pelo tratamento de separação S2 é submetida a um tratamento de separação S21 que é realizado 14 pela cromatografia de partição de fase reversa. 0 tratamento de separação S21 pode ser realizada usando uma fase estacionária com uma resina da série (met) acrílica, uma resina da série vinilo ou uma resina da série sílica como um material de base. É desejável que o material de base tenha um grupo hidrófobo. 0 grupo hidrófobo é desejavelmente um grupo hidrocarboneto possuindo no máximo seis átomos de carbono. Um grupo hidrocarboneto tendo seis ou menos átomos de carbono é, certamente, hidrófobo. No entanto, provavelmente porque o grau de propriedades hidrofóbicas do grupo hidrocarboneto é baixo (ou o grau das propriedades hidrófilas é relativamente alto), no caso da utilização de uma fase estacionária formada pelo material de base tendo um tal grupo hidrófobo, as nitrosaminas podem ser separadas mais eficazmente da nicotina. Os grupos hidrocarboneto tendo no máximo seis átomos de carbono incluem um grupo metilo, um grupo etilo, um grupo propilo, um grupo butilo, um grupo pentilo, um grupo hexilo, e um grupo fenilo. 0 grupo hidrófobo pode ser aquele que é introduzido para modificar o material de base, ou o que é inicialmente incluído no material de base, tal como o grupo metilo da porção de ácido metacrílico constituindo uma resina à base de ácido polimetacrílico. 0 material da fase estacionária tendo um tal grupo hidrófobo, que é utilizado na cromatografia de partição de fase reversa, está disponível comercialmente sob a forma de um material granular.

Para a realização da cromatografia de partição de fase reversa, a solução extraída de tabaco é vertida sobre uma coluna carregada com a fase estacionária descrita acima, seguido de fraccionamento da solução extraída de tabaco, utilizando um eluente aquoso. 0 eluente aquoso pode ser fornecida pela água ou por uma mistura de água e um solvente 15 orgânico miscível com água (por exemplo etanol). A cromatografia de partição de fase reversa pode ser realizada a uma temperatura inferior ao ponto de ebulição do solvente (por exemplo, 10 a 90°C). Uma fracção 21 (contendo nicotina, fracção sem nitrosaminas especificas do tabaco), contendo uma quantidade significativa de nicotina (por exemplo, pelo menos 30% do teor inicial de nicotina) e tendo nitrosaminas especificas do tabaco dai removidas substancialmente, é recuperada das fracções que fluem para fora da coluna pela cromatografia de partição de fase reversa, e a fracção 22 (fracção de nitrosaminas específicas do tabaco), contendo uma quantidade significativa de nitrosaminas específicas do tabaco é descartada. De acordo com a cromatografia de partição de fase reversa, é possível obter-se uma fracção tendo um menor relação entre nitrosaminas e nicotina, em comparação com o material de tabaco natural. Particularmente, é possível obter-se uma fracção tendo uma velocidade de redução de nitrosaminas específicas do tabaco de pelo menos cerca de 90%, e tendo uma velocidade de redução da nicotina inferior a 60%, em comparação com a solução extraída antes do f raccionamento. No caso de se utilizar um material de fase estacionária tendo um grupo hidrófobo consistindo num grupo hidrocarboneto tendo no máximo seis átomos de carbono, é possível obter-se uma fracção tendo uma velocidade de redução de nitrosaminas específicas do tabaco não inferior a cerca de 90%, e uma velocidade de redução da nicotina menor do que 35%. Um material de tabaco regenerado 23 pode ser obtido quando a fracção sem nitrosaminas específicas do tabaco e contendo nicotina 21, que é concentrada ou não concentrada, é adicionada (S22), em parte ou totalmente à teia de tabaco 15 regenerada. O material de tabaco regenerado 23 16 assim obtido contém nicotina, mas é substancialmente livre de nitrosaminas especificas do tabaco. 0 presente invento está descrito acima com referência a várias formas de realização, mas o presente invento não lhes está limitado. Escusado será dizer que as formas de realização descritas acima podem ser empregues em combinação.

Por exemplo, é possivel submeter a fracção de permeado de membrana, ou a fracção de não-permeado de membrana obtida na primeira forma de realização ao tratamento de fraccionamento por cromatografia de partição de fase reversa. Em particular, a fracção de permeado de membrana obtida na primeira forma de realização e enriquecida, quer em nicotina, quer em nitrosaminas especificas do tabaco, pode ser separada na fracção de nitrosaminas especificas do tabaco e enriquecida com nicotina, fracção sem nitrosaminas especificas do tabaco submetendo a fracção de permeado de membrana acima referida à cromatografia de partição de fase reversa. 0 presente invento será agora descrita por meio de Exemplos, mas o presente invento não lhes está limitado.

Aliás, nos seguintes Exemplos e Exemplos Comparativos: a quantidade de NOx, a quantidade de amina aromática, e a quantidade de nitrosaminas especificas do tabaco contidas no fumo da coluna principal foram medidas através do No. Processo T-110, T-102 e T-lll do Canadá; a quantidade de nicotina no fumo da coluna principal foi medida de acordo com a norma ISO 10315; a quantidade de nicotina no tabaco picado foi medido de acordo com a norma DIN 10373 do instituto alemão de normas industriais; 17 a quantidade de NO3 no tabaco picado foi medido por extracção do tabaco picado com água, reduzindo ο NO3 na solução extraida em ácido nitroso pelo processo de redução de hidrazina, e determinando a quantidade de NO3 por determinação cromática por diazotação (ver "Sanitary Test Methods" páginas 707 e 836, compilados pelo Nippon Pharmaceutical Academic Institute), e a quantidade de proteína na tabaco picado foi medida pelo processo Balasubramaniam et al. (ver Balasubramaniam D et al. "Tobacco Protein Separation by two phase extraction" [separação de proteína do tabaco por extracção em duas fases], Journal of Chromatography A, 989, 119-129, 2003).

Além disso, para a análise dos açúcares, foi usado o cromatógrafo Agilent 1100 LC como o cromatógrafo líquido. Foi utilizada como coluna a Waters High Performance Carbohydrate Column (coluna de hidrato de carbono de elevado desempenho) 60A 4 pm (4, 6 x 250 mm) . A temperatura da coluna foi regulada para 35°C. A quantidade de injecção de amostra foi regulada para 8,0 pL. Além disso a água refinada com acetonitrilo (3:1) foi utilizado como a fase móvel.

Exemplo 1 (comparativo) A extracção de tabaco picado foi realizada por mistura de 200 g de tabaco picado com 875 ml de água e agitação da mistura a 25°C. A mistura extraída assim obtida foi filtrada para se obter a solução extraída e o resíduo de extracção. Uma teia de tabaco regenerado foi obtida submetendo o resíduo de extracção ao processo de fabrico de papel. Incidentalmente, o peso das 18 folhas de tabaco regenerado era de 100 g no estado seco, o que era cerca de metade do peso do tabaco picado inicial.

Por outro lado, a solução extraida foi misturada com 211 ml de água e sujeitos a um tratamento de separação por membrana utilizando uma membrana de osmose inversa (Nanomax 95 disponível na Milipore Inc.) tendo um peso molecular limite de 100 para se obter uma fracção de não-permeado de membrana (246 ml) e uma fracção de permeado de membrana (840 ml). As quantidades de ácido nítrico e de açúcar (frutose e glucose), contidas na fracção de não-permeado de membrana e fracção de permeado de membrana assim obtidas foram utilizadas para se obterem os resultados apresentados na Tabela 1 abaixo. A Tabela 1 também mostra os resultados analíticos da solução extraída.

Tabela 1

Fracção Quantidade de fracção (ml) Quantidade de componente em cada fracção Ácido nítrico (mg) Frutose (g) Glucose (g) Fracção de não-permeado de membrana 246 201 1,46 0,72 Fracção de permeado de membrana 840 193 0 0 Solução extraída antes do fraccionamento 875 394 1,46 0,72

Como é evidente a partir dos resultados apresentados na Tabela 1, a fracção de não-permeado de membrana foi enriquecida em açúcar e empobrecida em ácido nítrico. Por outro lado, a fracção de permeado de membrana foi empobrecida em açúcar (0, neste caso), e enriquecida com ácido nítrico. 19

Em seguida, toda a quantidade (24 6 ml) da fracção de não-permeado de membrana foi adicionada a 100 g da teia de tabaco regenerado para se obter um material de tabaco regenerado, e os cigarros foram produzidos usando o material de tabaco regenerado resultante.

Por outro lado, um tratamento de extracção adicional foi realizada cumprindo exactamente os mesmos procedimentos que os do tratamento de extracção descrito acima, e uma teia de tabaco regenerado foi preparada a partir do residuo de extracção de uma maneira semelhante. A solução extraida não foi submetida ao tratamento de separação por membrana e só foi concentrada por aquecimento sob vácuo. A quantidade total da solução extraida concentrada foi adicionada à teia de tabaco regenerado para se obter um material de tabaco regenerado, e os cigarros foram produzidos usando o material de tabaco regenerado resultante.

Estes cigarros foram fumados no perfil de inalação de fumo do tipo sino, de acordo com o processo ISO, com um tempo de fumaça estabelecido nos 2 segundos (a quantidade de fumo inalado numa fumaça de 35 ml) de modo a medir a quantidade de NOx no fumo da coluna principal, e a quantidade de NOx por mg de alcatrão foi calculada. A Tabela 2 mostra os resultados.

Tabela 2

Cigarro Quantidade de NOX na coluna principal de fumo Quantidade de NOx por cigarro(yg) Quantidade de NOx por mg de alcatrão (yg) Solução extraida adicionada 230 10, 9 Fracção de não-permeado de membrana adicionada 117 5,3 20

Como é evidente a partir dos resultados apresentados na Tabela 2, é possível reduzir a quantidade de NOx na coluna principal do fumo do cigarro e reduzir a quantidade de NOx por unidade (mg) de alcatrão adicionando a fracção de não-permeado de membrana que é empobrecida em ácido nítrico à teia de tabaco regenerado.

Exemplo 2 (comparativo)

Um tratamento de extracção semelhante ao do Exemplo 1 foi aplicado ao tabaco picado, diferente do utilizado no Exemplo 1, para se obter uma solução extraída e um resíduo de extracção. Uma teia de tabaco regenerado foi obtida submetendo o resíduo de extracção ao processo de fabrico de papel.

Por outro lado, a solução extraída foi submetida a um tratamento de separação por membrana utilizando uma membrana de osmose inversa (NTR-729HG disponível na Nitto Denko KK) A fracção de não-permeado de membrana assim obtida foi adicionada à teia de tabaco regenerado para se obter um material de tabaco regenerado que foi picado de modo a obter-se tabaco picado.

Além disso, um tratamento de extracção foi realizado exactamente como descrito acima, e obteve-se uma teia de tabaco regenerado submetendo o resíduo de extracção resultante ao processo de fabrico de papel. Além disso, a solução extraída obtida pelo tratamento de extracção foi concentrada por aquecimento sob vácuo, e a quantidade total da solução extraída concentrada foi adicionada à teia de tabaco regenerado para se obter um material de tabaco regenerado, que foi picado para se obter o tabaco picado. 21 A quantidade de NO3 e a quantidade de nicotina no tabaco picado assim obtido foram medidas. Os resultados estão apresentados na Tabela 3.

Tabela 3

Tabaco picado Quantidade de NOx no tabaco picado (mg/g) Quantidade de NOx no tabaco picado (mg/g) Solução extraida adicionada 6,17 7,5 Fracção de não-permeado de membrana adicionada 0,3 6, 6

Como é evidente a partir dos resultados apresentados na Tabela 3, a quantidade de NO3 no tabaco picado foi reduzida em cerca de 95% no tabaco picado fabricado a partir do material de tabaco regenerado obtido por adição da fracção de não-permeado de membrana à teia de tabaco regenerado, em comparação com o tabaco picado fabricado a partir do material de tabaco regenerado ao qual foi adicionada a solução extraida não submetida ao tratamento de separação por membrana, apesar do facto da redução na quantidade de nicotina ser suprimida no tabaco picado envolvendo a fracção de não-permeado de membrana.

Os cigarros foram produzidos usando cada um do tabaco picado descrito acima, de modo a medir a quantidade de NOx e a quantidade de nicotina no fumo da coluna principal, como no Exemplo 1. A Tabela 4 mostra os resultados. 22

Tabela 4

Cigarro Quantidade de NOX na coluna principal de fumo Quantidade de nicotina na coluna principal de fumo Por cigarro (yg) Por mg de alcatrão (yg) Por cigarro (mg) Por mg de alcatrão (mg) Tabaco picado adicionado com solução extraída 154 9,7 0, 6 0,045 Tabaco picado adicionado com fracção de não-permeado de membrana 27 1,8 0, 6 0,040

Como é evidente a partir dos resultados apresentados na Tabela 4, verificou-se que o cigarro fabricado usando o tabaco picado tendo a fracção de não-permeado de membrana que lhe foi adicionado era totalmente comparável na quantidade de nicotina e para permitir uma diminuição marcada da quantidade de NOx, em comparação com o cigarro fabricado usando o tabaco picado ao qual se adicionou a solução extraida não submetida ao tratamento de separação por membrana.

Exemplo 3

Um tratamento de extracção semelhante ao do Exemplo 1 foi aplicado ao tabaco picado diferente do utilizada no Exemplo 1, para se obter uma solução extraida e um resíduo de extracção. Obteve-se uma teia de tabaco regenerado submetendo o resíduo de extracção ao processo de fabrico de papel.

Por outro lado, a solução extraída foi sujeita ao tratamento de separação por membrana, utilizando uma membrana de ultrafiltração (CF30-F-PT disponível na Nitto Denko KK; peso 23 molecular limite de 50.000) e a fracção de não-permeado de membrana assim obtida foi ainda submetida a um tratamento de separação por membrana utilizando uma membrana de osmose inversa (NTR-729HG, disponível na Nitto Denko KK). A fracção de não-permeado de membrana obtida foi adicionada à teia de tabaco regenerado para se obter um material de tabaco regenerada, que foi picado para se obter o tabaco picado.

Além disso, um tratamento de extracção foi realizado exactamente como descrito acima, e obteve-se uma teia de tabaco regenerado submetendo o resíduo de extracção resultante ao processo de fabrico de papel. Além disso, a solução extraída obtida foi concentrada por aquecimento sob vácuo, e a quantidade total da solução extraída concentrada foi adicionada à teia de tabaco regenerado para se obter um material de tabaco regenerado, que foi picado de modo a obter-se o tabaco picado. A quantidade de NO3, a quantidade de nicotina e a quantidade de proteína no tabaco picado assim obtido foram medidas. Os resultados são apresentados na Tabela 5.

Tabela 5

Tabaco picado Quantidade de NO3 no tabaco picado (mg/g) Quantidade de nicotina no tabaco picado (mg/g) Quantidade de proteína no tabaco picado (mg/g) Tabaco picado adicionado com solução extraída 6,17 7,5 16 Tabaco picado adicionado com fracção de não-permeado de membrana 0,22 7,5 0 24

Como é evidente a partir dos resultados apresentados na

Tabela 5, o tabaco picado preparado a partir do material de tabaco regenerado obtido por adição à teia de tabaco regenerado a fracção de não-permeado de membrana obtida por sujeição da fracção de permeado de membrana na ultrafiltração para a filtração por osmose inversa comprovou diminuir a quantidade de N03 no tabaco picado em cerca de 95% e também se verificou remover a proteina de maneira substancialmente completa, a despeito do facto de a diminuição da quantidade de nicotina ser suprimida, em comparação com o tabaco picado do material de tabaco regenerado que envolve a solução extraida que não foi sujeita ao tratamento por membrana.

Os cigarros foram produzidos usando cada um do tabaco picado descrito acima, de modo a medir a quantidade de NOx e a quantidade de nicotina no fumo da coluna principal, como no Exemplo 1. A Tabela 6 mostra os resultados.

Tabela 6

Cigarro Quantidade de NOX na coluna principal de fumo Quantidade de nicotina na coluna principal de fumo Por cigarro (pg) Por mg de alcatrão (pg) Por cigarro (mg) Por mg de alcatrão (mg) Tabaco picado adicionado com solução extraida 154 9,7 0,6 0,045 Tabaco picado adicionado com fracção de não-permeado de membrana 25 1, 9 0, 6 0,040 25

Como é evidente a partir dos resultados apresentados na Tabela 6, o cigarro do presente invento fabricado usando o material de tabaco regenerado obtido por adição à teia de tabaco regenerado da fracção de não-permeado de membrana obtida submetendo a fracção de permeado de membrana obtida no tratamento de ultrafiltração à filtração por osmose inversa mostrou ser totalmente comparável na quantidade de nicotina e permitir diminuir marcadamente a quantidade de NOx, em comparação com o cigarro fabricado usando o tabaco picado ao qual se adicionou a solução extraida não submetida ao tratamento de separação por membrana.

Estes cigarros foram avaliadas por 10 membros do painel, tendo como resultado uma avaliação comum de que odor raro tinha diminuído no cigarro do presente invento.

Exemplo 4

Um tratamento de extracção semelhante ao do Exemplo 1 foi aplicado ao tabaco picado diferente do utilizada no Exemplo 1, para se obter uma solução extraida e um residuo de extracção. Obteve-se uma teia de tabaco regenerado submetendo o residuo de extracção ao processo de fabrico de papel.

Por outro lado, a solução extraida foi sujeita ao tratamento de separação por membrana, utilizando uma membrana de ultrafiltração (Biomax 10, disponível na Milipore Inc.; peso molecular limite de 50.000), e a fracção de não-permeado de membrana assim obtida foi ainda sujeita a um tratamento de separação por membrana utilizando uma membrana de osmose inversa (Nanomax 95, disponível na Milipore Inc.; peso molecular limite de cerca de 100). A fracção de não-permeado de membrana obtida foi adicionada à teia de tabaco regenerado para 26 se obter um material de tabaco regenerado, que foi picado para se obter o tabaco picado. Além disso, o cigarro foi fabricado usando o tabaco picado.

De igual forma, um tratamento de extracção foi realizado exactamente como descrito acima, e obteve-se uma teia de tabaco regenerado submetendo o residuo de extracção resultante ao processo de fabrico de papel. Além disso, a solução extraida obtida pelo tratamento de extracção foi concentrada por aquecimento sob vácuo, e a quantidade total da solução extraida concentrado foi adicionada à teia de tabaco regenerado para se obter um material de tabaco regenerado, que foi picado de modo a obter-se o tabaco picado. Além disso, o cigarro foi fabricado usando o tabaco picado.

As quantidades de aminas aromáticas contidas no fumo da coluna principal do cigarro assim obtido foram medidas. A Tabela 7 mostra os resultados. 27

Tabela 7

Quantidade de aminas aromáticas na coluna principal de fumo Por cigarro Por mg de alcatrão l-amino naftaleno (pg) 2-amino naftaleno (pg) 3-amino bifenil (pg) 4- amino bife nil (pg) l-amino naftaleno (pg) 2-amino naftaleno (pg) 3-amino bifenil (pg) 4-amino bife-nil (pg) Tabaco picado adicionado com solução extraída 10,235 7,8325 5,405 2,2 0,50339 0,43115 0,29752 0,1211 Tabaco picado adicionado com fracçào de não- permeado de membrana 7,3525 5,4275 2,905 1,21 0,3191 0,23555 0,12808 0,05251 28

Como é evidente a partir dos resultados apresentados na Tabela 7, o cigarro do presente invento fabricado usando o material de tabaco regenerado obtido por adição à teia de tabaco regenerado da fracção de não-permeado de membrana obtida submetendo a fracção de permeado de membrana no tratamento de ultrafiltração para a filtração por osmose inversa comprovou permitir diminuir marcadamente as aminas aromáticas no fumo da coluna principal, em comparação com o cigarro fabricado usando o tabaco picado a gue se adicionou a solução extraida não submetida ao tratamento de separação por membrana.

Exemplo 5 (comparativo) [0068] 100 g de tabaco picado, gue era uma mistura de tabaco picado (mistura de espécies secas ao ar guente [flue cured] e espécies burley) e veio central picado misturado numa proporção em peso de 1:1 foram misturado com 1,000 ml de água e agitados a 25°C para efectuar a extracção do tabaco picado. A mistura extraida obtida foi filtrada para se obter uma solução extraida e um residuo de extracção. O residuo de extracção foi submetido ao processo de fabrico de papel para se obter uma teia de tabaco regenerado.

Por outro lado, a solução extraida foi concentrada pelo tratamento de separação por membrana, e 1 ml da solução concentrada foi vertida numa coluna (diâmetro de 8 mm e um comprimento de 300 mm) carregada com particulas de resina polimetacrilica tendo um diâmetro de particula de 200 a 600 pm (marca registada: HP2MG disponivel na Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) . A água foi vertida na coluna como um eluente para se obter, em primeiro lugar, 70 ml (fracção 1) e, em seguida, 8030 ml (fracção 2). As quantidades de nicotina, nitrosaminas (N'- 29 nitrosononicotina (NNN), 4-(metilnitrosamino)-1-(3-piridil)-1-butanona (NNK) e N'-nitrosoanatabine (NAT)) foram analisadas para a solução extraída antes do fraccionamento (solução extraída não tratada) e para cada fracção. A Tabela 8 mostra os resultados. A taxa de redução da nicotina e a taxa de redução de nitrosaminas específicas do tabaco também estão ilustradas na Tabela 8.

Tabela 8

Qtde líquida (ml) Nicoti -na (mg) Taxa de redução de nicoti -na NNN (yg) NNK (yg) NAT (yg) Qtde tot. de TSNA* (yg) Taxa de redu ção de TSNA* Solução extraída não tratada 1 2,81 - 0, 94 0,04 0,04 1,02 Fracção 1 70 2,73 3% 0,11 0,00 0,00 0,11 89% Fracção 2 8030 0,08 97% 0,83 0,04 0,04 0, 91 11%

* TSNA nitrosaminas específicas do ta baco

Como é evidente a partir da Tabela 8, as nitrosaminas específicas do tabaco diminuíram, relativamente à quantidade inicial, substancialmente 89% na fracção 1. A NNK e NAT entre as nitrosaminas específicas do tabaco foram completamente removidos na fracção 1. Além disso, a nicotina diminui, relativamente à quantidade inicial, apenas 3% na fracção 1.

Deste modo, a fracção 2 foi descartada, e um material de tabaco regenerado foi preparado por adição da fracção 1 à teia de tabaco regenerado.

Exemplo 6 (comparativo) 30 [0072] Uma solução extraída concentrada de tabaco e uma teia de tabaco regenerado foram preparadas tal como no Exemplo 5, excepto que a relação entre a mistura das espécies flue cured (secas ao ar quente) e as espécies burley foi alterada. 1 ml de solução extraída concentrada de tabaco foi vertida numa coluna (diâmetro de 10 mm e um comprimento de 250 mm) carregada com uma resina polivinílica modificado com um grupo fenilo tendo um diâmetro de partícula de 50 a 150 pm (marca registada de TOYOPEARL Fenil 650C, disponível na Toso Inc.). A água utilizada como um eluente foi vertida na coluna para se obter 28 ml (fracção 1), e em seguida 115 ml (fracção 2). As quantidades de nicotina, NNN, NNK, NAT e também N'-nitrosoanabasine (NAB) foram analisados para a solução extraída antes do fraccionamento (solução extraída não tratada) e para cada fracção. A Tabela 9 mostra os resultados. A taxa de redução da nicotina e a taxa de redução de nitrosaminas específicas do tabaco também são apresentadas na Tabela 9. 31

Tabela 9

Qtde líquida (ml) Nicoti -na (mg) Taxa de redução de nicoti -na NNN (yg) NNK (yg) NAT (yg) NAB (yg) Qtde tot. de TSNA * (yg) Taxa de redu -ção de TSNA * Solu ção extraí -da não trata da 1 2,51 - 0,8 0,2 0,21 0,21 1,42 - Fracção 1 28 2,51 0% 0,13 0,00 0,00 0,00 0, 13 91% Fracção 2 115 0,00 100% 0, 68 0,2 0,21 0,21 1,3 9% * TSNA - nitrosaminas especificas do tabaco

Tal como está ilustrado mostrado na Tabela 9, as nitrosaminas especificas do tabaco diminuíram substancialmente 91% a partir da quantidade inicial na fracção de 1. De igual forma, a NNK, NAB e NAT entre as nitrosaminas específicas do tabaco foram completamente removidos na fracção 1. Além disso, a nicotina não diminuiu de todo na fracção 1.

Deste modo, a fracção 2 foi descartada, e um material de tabaco regenerado foi preparado por adição da fracção 1 à teia de tabaco regenerado.

Exemplo 7 (comparativo)

Uma solução extraída concentrada de tabaco e uma teia de tabaco regenerado foram preparadas tal como no Exemplo 1, excepto que a relação de mistura entre as espécies flue cured e as espécies burley foi alterada. 0,02 ml de solução extraída 32 concentrada de tabaco foram vertidos numa coluna (diâmetro de 6 mm e um comprimento de 150 mm) carregada com uma resina à base de silica modificada com grupo butilo, com um diâmetro médio de partícula de 15 pm (nome comercial Pack C4 disponível na YMC Inc. A água utilizada como um eluente foi vertida na coluna para se obterem 600 ml (fracção 1) e, em seguida, 400 ml (fracção 2) . As quantidades de nicotina, NNN, NNK, NAT, e NAB foram analisadas para a solução extraída antes do fraccionamento (solução extraída não tratada) e para cada fracção. A Tabela 10 mostra os resultados. A taxa de redução da nicotina e a taxa de redução das nitrosaminas específicas do tabaco também estão apresentadas na Tabela 10.

Tabela 10

Qtde liquidad a (ml) Nicoti -na (mg) Taxa de redução de nicoti -na NNN (yg) NNK (yg) NAT (yg) NAB (yg) Qtde tot. de TSNA * (yg) Taxa de redu -ção de TSNA * Solu ção extraí -da não trata da 0, 02 2,16 - 2,29 0,56 1,47 1,47 5,79 Fracção 1 600 0,72 67% 2,29 0,56 1,47 1,47 5,79 0% Fracção 2 400 1,44 33% 0,00 0,00 0,00 0,00 0, 00 100% * TSNA - nitrosaminas específicas do tabaco 33

Tal como está ilustrado na Tabela 10, as nitrosaminas específicas do tabaco diminuiu 100% na fracção 2. Além disso, verificou-se que a quantidade de redução de nicotina a partir do valor inicial era de apenas 33% na fracção 2.

Por consequinte, a fracção 1 foi descartada, e um material de tabaco regenerado foi preparado adicionando a fracção 2 à teia de tabaco regenerado.

Como é evidente a partir dos resultados para os Exemplos 5-7, a taxa de redução das nitrosaminas específicas do tabaco não foi inferior a 90%, e pode obter-se uma fracção na qual a taxa de redução da nicotina é inferior a 35%, no caso de se utilizar um material de fase estacionária tendo grupos hidrófobos formados por grupos de hidrocarbonetos tendo no máximo 6 átomos de carbono.

Exemplo 8 (comparativo)

Uma solução extraída concentrada de tabaco e uma teia de tabaco regenerado foram preparadas tal como no Exemplo 5, excepto que a relação de mistura entre as espécies flue cured e as espécies burley foi alterada. 0,02 ml de solução concentrada de tabaco extraído foram vertidos numa coluna (um diâmetro de 4,6 mm e um comprimento de 150 mm) carregada com uma resina à base de sílica modificada com o grupo octilo tendo um diâmetro médio de partícula de 5 μιη (nome comercial XDB-C8 disponível na Alingent Inc). A água utilizada como um eluente foi vertida na coluna para se obterem 200 ml (fracção 1) e, em seguida 200 ml (fracção 2), e, finalmente, 400 ml (fracção 3). As quantidades de nicotina, NNN, NNK, NAT, e NAB foram analisados para a solução extraída antes do fraccionamento (solução extraída não tratada) e para cada fracção. A Tabela 11 mostra os resultados. 34 A taxa de redução da nicotina θ a taxa de redução de nitrosaminas especificas do tabaco também são apresentadas na Tabela 11.

Tabela 11

Qtde líquid a (ml) Nicoti -na (mg) Taxa de redução de nicoti -na NNN (yg) NNK (yg) NAT (yg) NAB (yg) Qtde tot. de TSNA * (yg) Taxa de redu -ção de TSNA * Solu ção extraí -da não trata da 0,02 1, 64 - 2,22 0,77 2,49 0,04 5,52 - Fracção 1 200 0,00 100% 1,83 0,00 0,00 0,00 1,83 67% Fracção 2 200 0, 92 44% 0,39 0,77 2,49 0,04 3, 69 33% Fracção 3 400 0,72 56% 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 100% * TSNA - nitrosaminas especificas do tabaco

Tal como demonstrado na Tabela 11, as nitrosaminas especificas do tabaco foram completamente removidos na fracção 3. Além disso, a taxa de redução da nicotina foi de 56% na fracção 3.

Por conseguinte, as fracções 1 e 2 foram descartadas, e um material de tabaco regenerado foi preparado por adição da fracção de 3 à teia de tabaco regenerado.

Exemplo 9 (comparativo) 35

Uma solução extraída concentrada de tabaco e uma teia de tabaco regenerado foram preparadas tal como no Exemplo 1, excepto que a relação de mistura entre as espécies flue cured e as espécies burley foi alterada. 0,02 ml de solução concentrada de tabaco extraído foram vertidos numa coluna (diâmetro de 6 mm e um comprimento de 150 mm) carregada com uma resina à base de sílica modificada com grupo octadecilo com um diâmetro médio de partícula de 15 pm (nome comercial ODS-AP disponível na YMC Inc. ) . A água utilizada como um eluente foi vertida sobre a primeira coluna para se obterem 400 ml (fracção 1) e, em seguida 200 ml (fracção 2) , e, finalmente, 200 ml (fracção 3) . As quantidades de nicotina, NNN, NNK, NAT, e NAB foram analisadas para a solução extraída antes do fraccionamento (solução extraída não tratado) e para cada fracção. A Tabela 12 mostra os resultados. A taxa de redução da nicotina e a taxa de redução de nitrosaminas específicas do tabaco também são mostradas na Tabela 12. 36

Tabela 12

Qtde líquid a (ml) Nicoti -na (mg) Taxa de redução de nicoti -na NNN (pg) NNK (pg) NAT (pg) NAB (pg) Qtde tot. de TSNA * (pg) Taxa de redu -ção de TSNA * Solu ção extrai -da não trata da 0,02 2,17 - 2,33 0,57 2,28 0,03 5,21 - Fracção 1 400 0,37 83% 2,33 0,00 0,00 0,00 2,33 55% Fracção 2 200 1,03 53% 0,00 0,57 2,28 0,03 2,88 45% Fracção 3 200 0,76 65% 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 100% * TSNA - nitrosaminas específicas do tabaco

Tal como está ilustrado na Tabela 12, as nitrosaminas específicas do tabaco foram removidas completamente na fracção 3. Além disso, verificou-se que a taxa de redução da nicotina na fracção 3 foi de 65%.

Por conseguinte, as fracções 1 e 2 foram descartadas, e um material de tabaco regenerado foi preparada por adição da fracção de 3 à teia de tabaco regenerado.

Exemplo Comparativo 1 1 ml de uma solução extraída concentrada de tabaco preparada como no Exemplo 5, excepto que a relação de mistura entre a espécie flue cured e a espécies burley foi modificada, foi vertida para uma coluna (diâmetro de 10 mm e um comprimento de 250 mm) carregada com uma resina de permuta de catiões à 37 base de poliestireno tendo um diâmetro médio de partícula de 300 pm (contraião: Na+; nome comercial CR-1310, disponível na Organo Inc.) . A água utilizada como um eluente foi vertida na coluna para se obterem 100 ml (fracção 1) e, em seguida, 900 ml (fracção 2) . As quantidades de nicotina, NNN, NNK, NAB e NAT foram analisadas para a solução extraída antes do fraccionamento (solução extraída não tratada) e para cada fracção. A Tabela 13 mostra os resultados. A taxa de redução da nicotina e a taxa de redução das nitrosaminas específicas do tabaco também são mostrados na Tabela 13.

Tabela 13

Qtde li qui da (ml) Nicoti -na (mg) Taxa de redução de nicoti -na NNN (yg) NNK (yg) NAT (yg) NAB (yg) Qtde tot. de TSNA * (yg) Taxa de redu -ção de TSNA * Solu ção extraí -da não trata da 1 3, 09 - 1,04 0,43 0,33 0,02 1,82 - Fracção 1 100 0, 00 100% 0, 00 0,00 0,00 0, 02 0,02 99% Fracção 2 900 0, 00 100% 0, 00 0,43 0,00 0, 00 0,43 76% * TSNA - nitrosaminas específicas do tabaco

Tal como mostrado na Tabela 13, as nitrosaminas específicas do tabaco foram significativamente removidas em cada das fracções 1 e 2. No entanto, a nicotina foi completamente removida nestas fracções. Claramente, é impossível obter-se um material de tabaco regenerado contendo 38 nicotina no caso de se utilizar qualquer uma das fracções 1 e 2 .

Exemplo Comparativo 2 0,22 ml de uma solução extraida concentrada de tabaco preparada como no Exemplo 5, excepto que a relação de mistura entre a espécie flue cured e a espécies burley foi modificada, foi vertida para uma coluna (um diâmetro de 4,6 mm e um comprimento de 250 milímetros ) carregada com uma resina de troca aniónica à base de poliestireno, com um diâmetro médio de partícula de 7 μιη (contraião: CH3COO”; nome comercial CDR-10 disponível na Mitsubishi Chemical Co., Ltd.). A água utilizada como um eluente foi vertida na coluna para se obterem 500 ml (fracção 1) e, em seguida, 950 ml (fracção 2). As quantidades de nicotina, NNN, NNK, NAB e NAT foram analisadas para a solução extraida antes do fraccionamento (solução extraida não tratada) e para cada fracção. A Tabela 14 mostra os resultados. A taxa de redução da nicotina e a taxa de redução de nitrosaminas especificas do tabaco também são mostrados na Tabela 14. 39

Tabela 14

Qtde líquid a (ml) Nicoti -na (mg) Taxa de redução de nicoti -na NNN (yg) NNK (yg) NAT (yg) NAB (yg) Qtde tot. de TSNA * (yg) Taxa de redu -ção de TSNA * Solu ção extraí -da não trata da 0,22 0,78 - 0,53 0,22 1,21 0,07 2,03 Fracção 1 50 0,78 0% 0,20 0,00 0,29 0,04 0,53 74% Fracção 2 950 0,00 100% 0,33 0,22 0, 92 0,03 1,50 26% * TSNA - nitrosaminas específicas do tabaco

Tal como demonstrado na Tabela 14, as nitrosaminas específicas do tabaco foram significativamente removidas na fracção 1. No entanto, a nicotina foi também removida completamente. Por outro lado, a quantidade inicial de nicotina foi mantida em 100% na fracção 2. No entanto, a taxa de redução das nitrosaminas específicas do tabaco foi de apenas 26%. Claramente, é impossível obter-se um material de tabaco regenerado contendo uma quantidade significativa de nicotina e substancialmente livre de nitrosaminas específicas do tabaco no caso de se utilizar qualquer uma das fracções 1 e 2.

Exemplo Comparativo 3 0,5 ml de uma solução extraída concentrada de tabaco preparada como no Exemplo 5, excepto que a relação de mistura entre a espécie flue cured e a espécies burley foi modificada, 40 foi vertida para uma coluna (um diâmetro de 7,5 mm e um comprimento de 50 mm) carregada com uma resina à base de silica, por cromatografia de partição de fase normal com um diâmetro de partícula de 40-60 pm (nome comercial Daisogel 2000 disponível na Daiso Inc). A água utilizada como um eluente foi vertida na coluna para se obterem 10 ml (fracção 1) e em seguida 10 ml (fracção 2), em seguida 10 ml (fracção 3), em seguida 10 ml (fracção 4), e finalmente 110 ml (fracção 5). As quantidades de nicotina, NNN, NNK, e NAT foram analisadas para a solução extraida antes do fraccionamento (solução extraída não tratada) e para cada fracção. A tabela 15 mostra os resultados. A taxa de redução da nicotina e a taxa de redução de nitrosaminas específicas do tabaco também são apresentadas na Tabela 15. 41

Tabela 15

Qtde líquida (ml) Nicotina (mg) Taxa de redução de nicotina NNN (yg) NNK (yg) NAT (yg) Qtde tot. de TSNA* (yg) Taxa de redu ção de TSNA* Solu ção extraída não tratada 0,5 1,05 - 0,89 0,02 0,15 1,06 - Frac-ção 1 10 0,12 89% 0,25 0,00 0,02 0,27 75% Frac-ção 2 10 0,31 72% 0,39 0,22 0,05 0, 66 38% Frac-ção 3 10 0,19 82% 0,17 0,00 0,06 0,23 78% Frac-ção 4 10 0,09 91% 0,08 0,00 0,02 0,02 98% Frac-ção 5 110 0,35 67% 0,00 0,00 0,00 0,00 100 * TSNA - nitrosaminas específicas do tabaco

Tal como mostrado na Tabela 15, as nitrosaminas específicas do tabaco foram significativamente removidos nas fracções 1-5. No entanto, a taxa de redução da nicotina não foi inferior a cerca de 70%. Daqui resulta que é impossível obter-se um material de tabaco regenerado contendo uma quantidade significativa de nicotina e substancialmente livre de nitrosaminas específicas do tabaco, utilizando qualquer uma das fracções 1-5.

Lisboa, 5 de Agosto de 2013. 42

Claims (2)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Processo de fabrico de um material de tabaco regenerado, compreendendo os passos de (a) extrair um material de tabaco natural com um solvente de extracção para obter uma solução extraída contendo os componentes do material de tabaco natural e um resíduo de extracção, os materiais de tabaco natural que contêm quer os componentes desejados quer os componentes indesejados, (b) fraccionar a solução extraída por meio de ultrafiltração ou de filtração por osmose inversa para se obter uma primeira fracção enriquecida nos componentes desejados e empobrecida nos componentes indesejados, e uma segunda fracção enriquecida nos componentes indesejados e empobrecida nos componentes desejados, (c) preparar uma teia de tabaco regenerado utilizando o resíduo de extracção, e (d) adicionar a primeira fracção à teia de tabaco regenerado opcionalmente em conjunto com a segunda fracção diminuída em quantidade, no qual o tratamento de fraccionamento é realizado utilizando uma membrana de ultrafiltração ou uma membrana de filtração por osmose inversa para se obter uma fracção de permeado de membrana e uma fracção de não-permeado de membrana e o tratamento de fraccionamento é realizado uma pluralidade de vezes utilizando membranas que diferem umas das outras 1 no peso molecular limite, e uma ou mais das fracções de não permeado de membranas e fracções de permeados de membrana obtidas a partir do tratamento de fraccionamento são adicionadas à teia de tabaco regenerado desde que, quando todas as fracções de não-permeados de membrana e as fracções de permeado de membrana são adicionadas à teia de tabaco regenerado, a quantidade de pelo menos uma entre a fracção de não-permeado de membrana obtida e a fracção de permeado de membrana é diminuída adicionando as fracções à teia de tabaco regenerado.
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual uma fracção de não-permeado de membrana é empobrecido em iões nitrato, e é adicionada à teia de tabaco regenerado. Lisboa, 5 de Agosto de 2013. 2