一种可同时选择性降低卷烟烟气中苯并［ａ］芘和苯酚含量的杯芳烃添加剂及其应用方法技术

一种可同时选择性降低卷烟烟气中苯并［ａ］芘和苯酚含量的杯芳烃添加剂及其应用方法。本发明专利技术选用深腔型对－［１－（４－羟基苯基）－１－甲基乙基］杯［８］芳烃化合物作为添加材料，将其添加于普通的常规过滤嘴中，最好能应用于复合嘴棒，其添加量可以根据需要任意调节。利用所述杯［８］芳烃化合物的分子识别作用和空腔尺寸选择效应，可选择性地与卷烟烟气中的苯并［ａ］芘和苯酚分子结合。将所述添加剂以１０ｍｇ／支卷烟添加到嘴棒中能够同时降低卷烟烟气中苯并［ａ］芘含量３３．２％、苯酚含量４１．４％，而对其它烟气化学成分基本无影响，从而达到选择性减害的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用杯芳烃化合物选择性降低巻烟烟气中苯并芘和苯酚含量的方法技 术，特别是利用杯芳烃化合物同时选择性降低巻烟烟气中苯并芘和苯酚含量的方法技 术。
技术介绍
巻烟产品的降焦减害是关系到吸烟者和被动吸烟者身体健康的重要问题，已经引起烟草 行业的高度重视。多年来，国内外烟草研究机构和巻烟生产企业一直致力于巻烟降焦减害方 面的研究，取得了大量研究成果，巻烟烟气中的有害成分相对有了较大幅度的降低。但是以 往采用的减害方法技术选择性并不高，部分地影响了巻烟原有风格口味。因此，研发新的选 择性减害方法技术已成为巻烟工业减害研究的重点和热点。烟草中的多环芳烃和挥发性酚类化合物都不多，含量都很低。巻烟烟气中的多环芳烃和 挥发性酚类化合物主要是在巻烟燃烧过程中产生的。多环芳烃是巻烟烟气中最主要的一类致 癌物，而酚类物质不仅对巻烟感官评吸产生不良影响，还对皮肤及呼吸道粘膜有强烈的刺激 作用和促癌作用。最近，谢剑平等开展了巻烟烟气危害性指数研究(烟草科技，2009， (2 ):5-15)，研究涉及苯并芘、苯并蒽和Chrysene等3种多环芳烃，以及苯酚、对苯 二酚、间苯二酚、邻苯二酚、对甲酚、间甲酚、邻甲酚等7种酚类化合物，研究结果表明苯 并芘和苯酚属于最具代表性的7种巻烟烟气有害成分中的2种，其它5种是C0、 HCN、画K、 NH3和巴豆醛。因此，研究降低巻烟烟气中苯并芘和苯酚含量的方法技术具有十分重要的尼、。人们曾探索了许多方法用来减少巻烟烟气中的多环芳烃，其中多为往烟丝中添加烟草添 加剂，虽然使烟气中多环芳烃有所减少，但由于干预了烟丝正常燃烧过程，所以烟气的口感 常受到影响，而且有时还会增加其它有害成分。利用复合滤嘴降低烟气中多环芳烃的技术也 有不少报道。1995年，汤平涛等研究发现复合滤嘴能有效减少主流烟气中苯并芘、焦油 等(中国公共卫生学报，1995， 4: 231-233) ; 1998年，李绍民等利用分子筛的选择性吸附 原理，通过改性、铜离子交换等提高NaY分子筛的吸附性能，制作的复合滤嘴可去除烟气中 的焦油和多环芳烃等(中国专利，CN1172617A，CN1198905A， 1998) ; 2001年，孟仟祥专利技术 了一种选择性消除烟气中致癌物的巻烟嘴棒添加剂(中国专利，CN1285171A， 2001)。这些复合滤嘴技术主要是通过滤除焦油来减少多环芳烃的，选择性不强。目前，对巻烟烟气中酚类物质的报道以分析检测方法研究居多，对其去除的研究非常少 。1975年，Morie等曾研究滤嘴对烟气中半挥发物的滤除选择性，提到邻甲苯酚和苯酚的选 择性(Beitr. Tabakforsch. Int. ， 1975， 8(3) :145-149， 150-152) ; 2009年，于涛等研究了 醋酸纤维滤嘴对巻烟烟气中酚类物质的过滤作用(中国烟草学报，2009， 15 (3) : 25-28) 。关于选择性滤除巻烟烟气中苯酚的滤嘴添加剂以及同时选择性滤除苯并芘和苯酚的滤 嘴添加剂尚无报道。
技术实现思路
杯芳烃是一类由对位取代苯酚与甲醛在碱性条件下縮合而成的具有独特空腔结构的寡聚 大环化合物。杯芳烃能结合中性有机分子、聚合物分子、金属离子和阴离子，形成包合物， 因而在主-客体配位和仿生学中有广泛应用。为了使杯芳烃能结合大的有机客体分子，就需 要扩展杯芳烃空腔的大小，这方面已经做了很多努力，有几种深腔型杯芳烃已经通过在杯芳 烃上缘的衍生化合成出来。我们曾研究合成了1种深腔型杯芳烃化合物(中国专利， CN101367713A， 2009)。我们认为，将合适的杯芳烃化合物添加到巻烟滤嘴中，利用杯芳烃 的分子识别作用及其空腔尺寸选择效应，有可能在巻烟抽吸过程中选择性地滤除掉烟气中的 一些有害成分，达到减害的目的。目前，尚未见到这方面的研究报道和专利文献。本专利技术的目的是提供一种添加方便、能够同时选择性地降低巻烟烟气中苯并芘和苯 酚含量的巻烟滤嘴添加剂及其应用方法。本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的所述的巻烟添加剂是杯芳烃化合物，为深腔型杯芳烃化合物。所述的杯芳烃化合物对-杯芳烃(相对分子质量 1920)。所述巻烟添加剂的应用方法为将其应用于巻烟滤嘴中，作为复合嘴棒的添加物。 本专利技术巻烟添加剂，作为复合嘴棒添加物可有效降低巻烟烟气中苯并芘含量、苯酚所述巻烟滤嘴添加剂的添加量为3-20mg /支巻烟，添加量可以根据需要降低苯并芘 的量和苯酚的量进行调节，优选的添加量为8-12mg /支巻烟。本专利技术的添加物深腔型杯芳烃化合物对巻烟烟气中的苯并芘分子和苯酚分子具有 优异的选择性滤除作用。所述杯芳烃化合物的骨架是一个由8个苯环单元构成的大环状疏水空腔，该空腔结构能与尺寸大小合适的客体分子通过非共价键作用形成超分子化合物。所述非共价键作用是指氢键、静电作用、范德华力、疏水作用及n-stacking作用等。 本专利技术通过所述杯芳烃化合物的深腔结构实现与巻烟烟气中合适组分分子的结合，只有尺寸大小合适能够进入空腔且能与空腔结构产生所述非共价键作用的物质才能被结合，因而具有高度的选择性。本专利技术的创新性在相关领域也未见报道。本专利技术的添加物是固体粉末状，适合于制备复合嘴棒；添加量小，而且可根据需要任意调节；能够显著地同时选择性降低巻烟烟气中苯并芘和苯酚含量；该技术可操作性强，具有很大的推广应用价值。本专利技术与已有技术相比，显著优点在于该技术能显著地同时降低巻烟烟气中苯并芘和苯酚含量。 该技术物质添加量少，基本不改变巻烟吸味，实际生产应用可行性大。 该技术添加方式简单，操作方便。 具体实施例方式以下实施例旨在说明本专利技术而不是对本专利技术的进一步限定，本专利技术可以按
技术实现思路
所述 的任一方式实施。 实施例l称取一定量对-杯芳烃，以10mg/支巻烟添加于嘴 棒中，制成滤嘴含本专利技术添加剂的试验巻烟，与对照巻烟做对比试验。对照巻烟除不含添加 剂外，其它如材辅料、尺寸规格、嘴棒等均与试验巻烟完全相同。将试验巻烟和对照巻烟用SM400型自动吸烟机在标准抽吸条件下抽吸，按照标准和烟草 行业通用烟气检测方法，根据不同检测项目要求收集烟气试样，然后进行烟气相关有害成分 的分析检测。焦油量检测按国家标准GB/T 19609-2004进行；多环芳烃用气相色谱-质谱联用 法检测；酚类化合物用高效液相色谱-荧光检测法检测；羰基化合物用高效液相色谱-紫外检 测法检测；烟草特有亚硝胺用液相色谱-串联质谱法检测；HCN用连续流动分析仪法检测； CO含量在吸烟机抽吸过程中自动检测。巻烟烟气相关分析检测结果显示出本专利技术添加剂具有 较好的同时选择性降低巻烟烟气中苯并芘和苯酚含量的效果。具体数据结果见表l。表l添加剂减害效果评价<table>table see original document page 5</column></row><table><table>table see original document page 6</column></row><table>*画1(， S卩4-(甲基亚硝胺基)-l-(3-吡啶基)-l-丁酮，是一种烟草特有亚硝胺。 实施例2称取一定量对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可同时选择性降低卷烟烟气中苯并［ａ］芘和苯酚含量的卷烟添加剂，其特征是，所述的添加剂为对－［１－（４－羟基苯基）－１－甲基乙基］杯［８］芳烃化合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛友安，刘巍，钟科军，
申请(专利权)人：湖南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]