JP2012502637A - 解毒性タバコフィルタ材料およびその準備 - Google Patents

Abstract

本発明は、非依存性のタバコ中毒解消用およびタバコ毒性解毒用フィルタ、ならびに、その製造プロセスに関する。上記のプロセスは、茶葉中の有機物質が空気混入および加熱によって滲出できるようにし、適当量の水に浸漬して攪拌し、タバコ中毒の解消およびタバコの毒性の解毒に対する効果を強化し、滲出した有機物質の接着性および耐水性を利用することによって、セルロースの一部を添加して茶の粉末、茶の薄片、および、茶の粒子を生成し、装置によって茶の粉末、茶の薄片、茶の粒子、ならびに、活性物質および添加物をフィルタ内に包み、タバコ用パイプ、タバコ用フィルタロッド、または、タバコ用パイプの、適用可能な範囲内に制御された吸収耐性を有する弾芯を形成することを特徴とする。喫煙時に、フィルタ内の有効物質が、煙中の熱および水蒸気、喫煙の吸引力、または、電子喫煙装置を介して揮発および昇華し、気道に進入する際に吸収されることによって、ニコチン受容体を阻害し、喫煙の休止効果および解毒効果を得る。

Description

本発明は、非依存性のタバコ中毒解消用および解毒用フィルタロッド、タバコ用パイプ、ならびに、その製造プロセスに関する。

一部には、喫煙することによって気分転換ができる人がいるかもしれないが、喫煙が健康に害を及ぼすものであるということは社会通念である。世界保健機関（ＷＨＯ）は、タバコの危険性を、人の健康に対する大きな脅威の１つとして挙げている。喫煙することによって生理的な調節を行いたいと願っている喫煙者の中には、タバコの嗜癖によってタバコ中毒になってしまい、努力しても禁煙することが難しいという人もいる。長期にわたる喫煙によって、癌、循環器疾患、および、呼吸器疾患等に罹患するリスクが高くなり、喫煙によって誘発される疾患が社会的な医療保障システムのリソースを長期間独占し、社会および家族に大きな負担を強いることになる。喫煙によって誘発される癌によって、経済的困難に陥る家族も多い。また、健康に対する喫煙の危険性は他のどんな疾患に比べても大きく、人類の主要な公衆衛生問題の１つである。タバコ中毒を解消することは、国際社会および世界中のすべての国にとって、避けることのできない社会的な発展プロセスになっている。

現在、市場にあるニコチンの代用物については、かなり異論があり、完全な代用物になるにはほど遠く、新たな依存性リスクを生じさせる虞がある。また、これらのニコチンの代用物は使いにくく、喫煙者の気持ちを考慮していないため、それによる禁煙率は高くはない。喫煙に対する抑制策がより完璧なものになれば、タバコによる苦痛がより明確になるため、新たな社会問題を引き起こすきっかけとなる。その一方、人々は短期間では喫煙をやめられず、要望に合った無害で非依存性の新しい製品がないので、気分転換のための非依存性の喫煙プロセスを切望している。現在、遺伝的変異を利用した米国のタバコ中毒解消技術には、例えば高コスト、あるいは、普及の困難性等のいくつかの欠点がある。また、タバコ中毒が強いため、市場で入手可能な禁煙薬ではタバコ中毒を解消するという目標を達成することは困難である。したがって、禁煙のための効果的なタバコ中毒解消およびタバコ解毒製品が必要とされている。

フィルタロッドおよびタバコ用パイプは、タバコの煙に含まれている有害物質を低減するための重要な道具である。このフィルタロッドと呼ばれているものは、一般的にフィルタ媒体および可塑剤を巻紙で巻いて形成されている。１つのフィルタロッドを切って、２つ、４つ、または、６つのタバコフィルタを作ることもできる。タバコフィルタとは、タバコに直結しているフィルタのことである。フィルタ媒体とは、フィルタロッドに充填され、例えば従来の酢酸セルロースフィラメントトウ等の一次的な濾過機能を有する物質である。タバコ用パイプと呼ばれるものは、一方の端部にタバコを挿入し、他方の端部から口で煙を吸引することができる、本技術分野における道具である。現在のタバコ用パイプは、一般的に濾過用のタバコ用パイプ、すなわち口に吸引される煙をまろやかにすると共に、健康に対する危険を大幅に減少させるために、タバコのタールを物理化学的な原理によって濾過するためのタバコ用パイプである。社会の進歩が加速する中で人々の健康に対する意識は高まっており、従来のタバコ用パイプでは時代の変化に間に合わなくなっている。禁煙という問題が本当に解決されていないという前提に立てば、特定の手段によってタバコ中毒を解消することによって危険を低減させることは歴史的に意味のあることであり、これは現在一般的に認識されているタバコ用パイプの新たな使命である。

フィルタロッド（特にフィルタ媒体）の素材および形状が異なると、タバコの解毒に対する効果およびスタイルが異なる。したがって、フィルタロッドを改良することが必要である。現在の科学的な研究によると、従来の酢酸セルロース製のタバコ用パイプは、タールの減量についてだけは一定の効果があるが、タバコの煙に含まれている気相の物質に対しては効果がほとんどないことが分かっている。そのため、例えば苦味あるいは刺激等、タバコの煙の不十分な点および欠点を生じさせてしまう。また、従来の酢酸セルロース製のタバコ用パイプは、口および気道の粘膜に悪影響を及ぼし、病変につながる損傷を粘膜に負わせてしまう。酢酸セルロース製タバコフィルタに、活性炭およびいくつかの添加物を添加することは、酢酸セルロース製タバコフィルタの不十分な点の改善および補填の効果的な手段となる。ただし、製造プロセスに制約があるため、この効果は望ましくない。喫煙者はタバコに対する生理的な依存性を、喫煙量および頻度を増加させることによって埋め合わせる傾向にある。この結果、喫煙者の健康および安全性に対して、より大きな隠れた危険を与えることになる。国際社会、国際組織、および、世界中の政府は、喫煙に起因して引き起こされる疾患および社会問題の増加に対して関心を寄せている。タバコ産業は、現在非常に深刻な状況に直面している。すなわち、タバコの経済的な保障が政治的な保障に変化し、タバコの法的なリスクが年々高まっている。タバコフィルタによる容易な解決策の現在の歴史的状況を改めることが待ち望まれている。

フィルタロッドを製造するための従来のプロセスには制約があるので、解毒用フィルタロッドの濾過材料としての活性炭および酢酸セルロースフィラメントトウの機能、および、濾過用添加物の機能は限定される。健康を意識している喫煙者は、タバコの品質を高め、害を減らすために、繰り返し使用可能な独立したフィルタロッドおよびタバコ用パイプを求めている。ただし、現在入手可能である繰り返し使用可能な独立したタバコ用パイプは一見魅力的ではあるが、価格が高く、機能に劣っている。そのため、社会的な要求および市場開発の要求を満たすことができない。複合型のフィルタロッドおよびタバコ用パイプは濾過効果が高いが、濾過用添加物の測定を精度よく制御できない上に、期待される効果を得ることができない。したがって、政治的、経済学的、社会的な要求、および、市場開発の要求を満足させるために、使い捨て用または繰り返し使用可能なフィルタロッドおよびタバコ用パイプのいずれかの技術およびプロセスの躍進が必要とされている。したがって、まったく新しいプロセスによって製造されるタバコ用フィルタロッドおよびタバコ用パイプが求められている。

抑えることができない習慣的な喫煙は、タバコのニコチン中毒によって引き起こされる。世界中の喫煙者の７０％が禁煙をしたいと思っているが、ニコチンが持つ特性のためにその願望を満たせないでいる。タバコ中毒の解消は、世界でも難問となっている。ニコチンの代用物は市場で入手可能ではあるが、その効果は好ましいものではなく、特定の有害な反応さえ起こす。経口禁煙薬を消化管から吸収するプロセスが望ましい効果を達成できないことは実際に確認されており、このようなプロセスの再発率は高い。タバコフィルタの穿孔、および、フィルタロッドおよびタバコ用パイプへの活性炭の添加等の技術は、タールおよびニコチンを減少させることについては一定の効果がある。しかしながら、一本一本のタバコからの摂取量の減少が、総摂取量の減少と同じだというわけではなく、喫煙者はタバコの量を増やすことによって、摂取量の不足を補う。喫煙の危険はいまや人類にとって公衆衛生上の大きな課題になっており、世界における喫煙による年間の入院コストは２千億ドルにものぼる。このため、ニコチン受容体を阻害し、喫煙の欲求を低減するフィルタロッドおよびタバコ用パイプの添加物が必要とされている。

ＷＨＯおよび世界中の政府は一連の厳格な喫煙抑制策を執っており、市場には各種の禁煙製品があるが、その効果はあまり大きくなく、あまり価値がない。主な理由の１つは、これらの施策および方法が喫煙者の気持ちだけでなく、人間を基本にした科学的法則および自然法則をも考慮していないため、喫煙者はそれを受け入れることができず、場合によっては暴力的な反応さえ示すためである。このため、喫煙者に受け入れてもらえる非依存性のタバコ中毒解消用フィルタロッドおよびタバコ用パイプが必要とされている。このような状況に基づいて、本発明は、喫煙者が心理的または生理的な不快感を覚えずに、タバコ中毒を解消してタバコに依存しなくてもよくなり、タバコの危険から解放されるという目標を達成するために、非依存性のタバコ中毒解消用および解毒用フィルタロッド、タバコ用パイプ、ならびに、その製造プロセスを提供する。

本発明は、新規なプロセス、大きな効果、経済的効果、および、安全な効果を有し、人間の健康にとって好適な非依存性のタバコ中毒解消用フィルタ（フィルタロッドに用いるフィルタおよびタバコ用パイプを含む）およびその製造プロセス、ならびに、このようなフィルタを生理的な調節のための喫煙の使用を提供することにある。このフィルタおよびフィルタの製造プロセスは科学的であり、適用が容易である。また、このフィルタはタバコ代用物およびニコチン代用物に比べると、良好な味、特徴的なスタイル、および、不安に対する耐性を有する。その一方でこのフィルタは鎮静作用および調節作用の二重の効能を有しており、いかなる心理的または生理的な依存も喫煙者にもたらさない。さらに本発明は、生理的な調節のために非依存性のタバコ中毒解消用および解毒用フィルタを使用する喫煙の使用も提供するものであり、多様な市場の要求に応えるために、各種要求に合った活性成分および／または添加物のいずれか１つまたはこれらの組み合わせを備える。

一実施形態では、本発明のフィルタは、例えばタバコ用パイプ内またはフィルタロッド内に備えられており、フィルタロッドおいて、従来の酢酸セルロースフィラメントトウを置換するための充填剤等として、または、タバコ用パイプの一部もしくはタバコ用パイプ全体として使用される。本発明のフィルタロッド内で使用される充填剤とは、フィルタロッドの包装用紙を充填するために使用することによってフィルタロッドを形成し、濾過機能を与えるための機能物質である。本発明の実施形態では、活性成分とは使用されている化合物のうちのいずれであってもよく、例えばタバコ用パイプまたはフィルタロッドのフィルタ内に備えられ、タバコ中毒の解消および解毒を補助するものであり、具体的には、例えばＹアミノ酪酸、テアニン、トリプトファン、グルタミン酸、および、茶のアルカロイドからなる群より選択される１つ以上の物質を含む化合物である。具体的な一実施形態では、この活性成分はＹアミノ酪酸、テアニン、トリプトファン、グルタミン酸、および、茶のアルカロイドからなる群より選択される１つ以上の物質である。

本発明では、例えば純粋なテアニンおよびグルタミン酸等の活性成分そのものを直接使用してもよい。あるいは、活性成分を含む抽出物、例えば茶の抽出物を使用してもよい。または、活性成分を含む天然物質または合成物質を直接使用してもよい。本発明の一実施形態では、１つ以上の活性成分を組み込むために、１つ以上の活性成分を含む活性物質が、タバコ用パイプまたはフィルタロッド等のフィルタ内で使用される。活性物質は、天然物質であっても、合成物質であってもよい。本発明の実施形態では、例えば活性物質は、タバコのフィルタまたはフィルタロッドのフィルタにおいて有用であり、タバコ中毒の解消および解毒を補助するものであれば、いかなる天然生成物または市販の生成物であってもよく、具体的には、例えば茶の粉末、茶の粒子、または、茶の薄片である。活性物質は、本発明の活性成分を１つ以上含有している。例えば、具体的な一実施形態における活性物質は、茶の粉末、茶の粒子、または、茶の薄片である。

さらに、本発明のフィルタは、タバコ中毒の解消および解毒をさらに補助するために、上記の活性成分以外の添加物を備えていてもよい。本発明の添加物は、ブプロピオン、バレニクリン、バレニクリン、リモナバン、ジヒドロエリソジン、ドーパミン、メカミラミン、シチシン、３−メチルアミノイソカンファン、バクロフェン、クロファゾリン、および、ブタノンからなる群より選択される１つの添加物あるいはこれらを組み合わせたものである。

茶葉中の有機物質は、空気混入および加熱によって、あるいは、茶の粉末、茶の薄片、および、茶の粒子等の活性物質を適当量の水に浸漬し、攪拌することによって滲出する。特に、細胞壁からの活性成分の溶解速度が増加すると、タバコ中毒を解消する効果が強化される。以下の手順にしたがって、滲出した有機物質の接着性および耐水性を利用して繊維の一部を添加することによって、茶の粉末、茶の薄片、および、茶の粒子が生成される。茶の薄片とは、一般的に比重が２５ｇ／ｍ^２〜５５ｇ／ｍ^２、幅が１８０ｍｍ〜３８０ｍｍ、好ましくは含水率が５重量％〜８重量％、リンクルスペース（wrinkle space）が０．８ｍｍ〜１．８ｍｍ、より好ましくは比重が約４０ｇ／ｍ^２、幅が２０５ｍｍである茶葉の形態を指す。茶の粒子とは、粒径が０．０１ｍｍ〜０．０８ｍｍ、または、特定の環境下で必要に応じて０．０８ｍｍを超え、好ましくは含水率が５重量％〜８重量％である茶葉の形態を指す。茶の粉末とは、一般的に粒径が０．０１ｍｍ未満である茶葉の形態を指す。このような範囲内であれば、フィルタロッドは収縮することもないし、崩壊することもない。

本発明の一実施形態では、活性物質はフィルタ内に直接備えられている。

他の実施形態では、本発明は、本発明の活性成分そのものおよび／または活性物質を含有するフィルタを備えていることを特徴とした弾芯（bullet core）を提供する。本発明の弾芯は、パッケージに梱包され、活性成分そのものおよび／または活性物質を包含するフィルタを備えたアセンブリである。非依存性のタバコ中毒解消用およびタバコ毒性解毒用フィルタの弾芯は、１つ以上の添加物を備えていてもよい。一実施形態では、非依存性のタバコ中毒解消用およびタバコ毒性解毒用フィルタの弾芯は、茶の粉末、茶の粒子、または、茶の薄片を備えている。上記の茶の粉末、茶の粒子、または、茶の薄片を調製するための茶は、本発明の活性成分を１つ以上備えた茶であってもよい。弾芯は、タバコ用パイプ内および／またはフィルタロッド内で使用されてもよい。弾芯をタバコ用パイプ内で使用する場合の効果の１つは、装着および交換が容易であることである。さらに、タバコ用パイプ内またはフィルタロッド内で使用される弾芯は、弾芯の特定の構造に起因して、さらなる技術的効果をもたらす可能性がある。例えば、弾芯内部の特定の構造は、弾芯を通過する気体が活性物質と十分に接触できるように設計されていてもよい。弾芯は、活性物質の機能を促進するために電子ユニットと一緒に装着されてもよい。具体的には、例えば活性物質の加熱および／または活性物質の消費を監視して、疲弊または交換を知らせる合図を出してもよい。

本発明は、本発明の活性成分および／または活性物質をフィルタに添加することを特徴とした非依存性のタバコ中毒解消用およびタバコ毒性解毒用フィルタを製造するプロセスをさらに提供する。本発明の一実施形態は、酢酸セルロースフィラメントトウ等の充填剤が水平方向に連続的に供給され、包装用紙で巻かれることによってフィルタロッドを形成する従来のプロセスとは異なる。本発明では、特に事前加工された円筒状の包装用紙に充填剤を充填する鉛直供給を含むプロセスを採用してフィルタロッドを形成している。具体的には、本プロセスは、例えば事前加工され、鉛直に設置された円筒または互いに平行に配置された複数の円筒の上端部に挿入することを含んでいてもよい。製造過程において活性物質の一部がまず挿入され、本発明の活性成分または活性物質が導入される。次に、フィラメントトウの一部およびダンボール紙が注入される。続いて、活性物質の一部が挿入され、フィラメントトウの一部およびダンボール紙が再度注入される。最後に、活性物質が最終部分に挿入され、非依存性のタバコ中毒解消用およびタバコ毒性解毒用フィルタが生成される。これらのフィルタは、上述の手順にしたがって２つ、４つ、または、６つに切断することもできる。

本発明の非依存性のタバコ中毒解消用およびタバコ毒性解毒用フィルタを使用することによって、本発明はさらに活性成分、活性物質および／または添加物の使用、例えば本発明の活性成分、活性物質および／または添加物を、生理的な調節、ニコチン受容体の阻害、および、喫煙欲求の低減のための添加物としてのフィルタ内での使用を提供する。この使用は、本発明の活性成分、活性物質および／または添加物を、気道を介してタバコの煙と一緒に吸収することを特徴とする。

また、本発明の活性成分、活性物質および／または添加物は、活性成分および／または添加物成分がタバコの煙と一緒に吸引されるように、タバコの断片に直接添加されてもよい。さらに、本発明の活性成分、活性物質および／または添加物は、タバコの薄片の生成中に添加してもよいし、噛みタバコまたは嗅ぎタバコに添加してもよい。また、本発明の活性成分、活性物質および／または添加物は、非従来的なタバコの代用物に添加され、喫煙のための非タバコ断片物質に混合されてもよい。

フィルタを備えたフィルタロッドの形態を示す概略図であり、図中の丸囲みの１は活性成分および／または活性物質（Ｉ）すべてからなるフィルタロッドを示し、丸囲みの２は活性成分および／または活性物質と、従来の酢酸セルロースフィラメントトウ（ＩＩ）とからなる複合型フィルタロッドを示す。 フィルタのタバコ用パイプの形態を示す概略図であり、図中の丸囲みの１はタバコ用パイプを５回使用した場合を示し、丸囲みの２はタバコ用パイプを１回使用した場合を示す。活性成分および／または活性物質（Ｉ）と、従来の酢酸セルロースフィラメントトウ（ＩＩ）とは、円錐台の形状をなしており、一方の端部がタバコ（ＩＩＩ）に挿入され、他方の端部が喫煙するために使用される。 フィルタを備えたタバコ用パイプの弾芯を示す概略図であり、図中の丸囲みの１は可塑性を有する弾芯を示し、丸囲みの２は６つの螺旋状の開口部を底部に有する螺旋状の弾芯を示す。気体流は、弾芯を通過する際に弾芯の中を螺旋状に進むことによって、気体流域において活性物質に接触する機会を増加させる。活性成分および／または活性物質（Ｉ）、従来の酢酸セルロースフィラメントトウ（ＩＩ）。 フィルタのフィルタロッドを生成するための鉛直型装置を示す概略図である。 マウスのニコチン依存に対するグルタミン酸およびテアニンの効果を示している。１はコントロール、２はニコチン、３はニコチン＋茶のポリフェノール、４はニコチン＋カフェイン、５はニコチン＋グルタミン酸および低濃度のテアニン、６はニコチン＋グルタミン酸および高濃度のテアニンである。＃は、コントロールと比較してＰ＜０．０１の場合である。＊は、ニコチンと比較してＰ＜０．０５の場合である。 ＡおよびＢは、それぞれボランティアの一日あたりの平均喫煙量に対する非依存性のタバコ中毒解消用およびタバコ毒性解毒用フィルタロッド、ならびに、タバコ用パイプの効果を示す図である。Ａは、茶−タバコフィルタを使用したグループの平均喫煙量を示しており、Ｂは、茶−タバコフィルタを使用したグループの喫煙量の減少率を示している。１は茶−タバコフィルタを用いて喫煙する前を示しており、２〜９は茶−タバコフィルタを用いた喫煙を始めてからの１週間後〜８週間後を示している。＊は、コントロールと比較してＰ＜０．０１の場合である。＊＊は、ニコチンと比較してＰ＜０．０１の場合である。 Ａ〜Ｅは、マウスの脳領域において、ニコチンに依存するニコチン受容体の発現（Ａ）およびニコチンによって誘発されるニコチン受容体の発現に対するグルタミン酸およびテアニン（Ｎｏ．１）の効果を示す図である。ＢおよびＢ‘は腹側被蓋野、ＣおよびＣ１は前頭皮質、ＤおよびＤ１は側坐核、ＥおよびＥ１はＳＹ５Ｙを示している。１はコントロール、２はニコチン、３はニコチン＋茶のポリフェノール、４はニコチン＋カフェイン、５はニコチン＋グルタミン酸および低濃度のテアニン、６はニコチン＋グルタミン酸および高濃度のテアニン、７はニコチン受容体の阻害剤である。＊は、コントロールと比較してＰ＜０．０１の場合である。＃は、ニコチンと比較してＰ＜０．０５の場合である。 Ａ〜Ｄは、マウスの脳領域において、ニコチンによって誘発されるｃ−ｆｏｓの発現に対するグルタミン酸およびテアニン（Ｎｏ．１）の効果を示す図である。Ａは前頭皮質、Ｂは側坐核、Ｃは腹側被蓋野、ＤはＳＹ５Ｙを示している。１はコントロール、２はニコチン、３はニコチン＋茶のポリフェノール、４はニコチン＋カフェイン、５はニコチン＋グルタミン酸および低濃度のテアニン、６はニコチン＋グルタミン酸および高濃度のテアニン、７はニコチン受容体の阻害剤である。＊は、コントロールと比較してＰ＜０．０１の場合である。＃は、ニコチンと比較してＰ＜０．０５の場合である。 マウスの腹側被蓋野において、ニコチンによって誘発されるチロシン水酸化酵素受容体の発現およびドーパミンの放出に対するテアニンの効果を示す図である。マウスの腹側被蓋野（Ａ）およびＳＹ５Ｙ（Ｂ）において、ニコチンによって誘発される細胞のチロシン水酸化酵素受容体の発現に対するテアニンの効果である。１はコントロール、２はニコチン、３はニコチン＋茶のポリフェノール、４はニコチン＋カフェイン、５はニコチン＋グルタミン酸および低濃度のテアニン、６はニコチン＋グルタミン酸および高濃度のテアニン、７はニコチン受容体の阻害剤である。 マウスの脳領域（Ａ）およびＳＹ５Ｙ細胞（Ｂ）において、ニコチンによって誘発される糖代謝活性に対するグルタミン酸およびテアニンの効果を示す図である。＊は、コントロールと比較してＰ＜０．０１の場合である。＃は、ニコチンと比較してＰ＜０．０５の場合である。 ラットの肺組織において、喫煙によって引き起こされた病変に対する茶製フィルタロッドの効果を示す図である。

各図面は、例示を目的として使用されている。また、すべての図面が厳密に正しい縮尺で描かれているわけではなく、明確さおよび／または例示を目的として各図面が縮尺を増減させて描かれている。

茶葉およびその活性成分は、心臓作用、利尿作用、および、中枢神経を興奮させる作用、抗疲労の効能、ならびに、解毒効果を有する。また、茶葉およびその活性成分は、神経鎮静作用、抗不安作用、血管拡張機能、および、記憶力向上機能をさらに有する。加えて、茶葉およびその活性成分は神経の興奮を阻害する作用、および、睡眠を向上させる作用を有しており、脳機能および神経の成長を促進することによって、記憶力および学習機能を向上させることができる。

茶の粉末、茶の薄片、および、茶の粒子は、煙を吸着して風味を残し、芳香品質を添加することができる。茶葉中の活性成分は、ニコチンが人間の脳に浸潤することを阻害する機能、および、ニコチンに対する脳の受容体の依存性を制約する機能を有すると共に、抗痙攣活性および抗不安作用を有しており、不快な情報が脳の椎体に転送されることを防止し、習慣性の喫煙欲求を阻害することができる。また、タバコの害が低減することによるニコチンの含有量の減量によって引き起こされる生理的強度の不足の結果生じる不十分な生理的欲求を作り上げることができる。その結果、茶葉中の活性成分は、ニコチンを置換することの効果を得ることもできる 。さらに、茶葉中の活性成分は、例えばフリーラジカル、ニトロソアミン、ベンゾピレン、および、フェノール等の有害物質を除去することができると共に、ニコチンと結合して非有毒な複合物質を形成することができる。

本発明のフィルタ（例えば、タバコ用パイプまたはフィルタロッド内に備えられたフィルタ等）によって、喫煙中に生じるタバコの煙の熱、水蒸気、および、吸煙による吸引力によって弾芯内の有効物質が揮発および昇華できるようになる。有効物質の一部は、煙物質に対して対抗して攻撃し、他の一部は煙と一緒に人間の肺に進入して吸収され、効能を発揮する。この結果、喫煙者はタバコ中毒および煙の侵入を効果的に解消することができると共に、異なる生理学的変化に応じて喫煙者が選択的に喫煙することができるようになる。これは、中医学の理論的な原理に適合しており、人間化された消費文明を反映している。禁煙に対して有用なタバコ中毒解消用および解毒用のタバコ用パイプは、大きな社会的な意味を持っている。

本発明において、タバコ用フィルタロッドおよびタバコ用パイプを適用する技術的プロセスは、科学的かつ合理的であり、原料に基づいて害を低減する効果をさらに増加させることによって、強力な適応性を生み出す。従来の使い捨て式フィルタロッド、タバコ用パイプ、および、繰り返し使用可能なタバコ用パイプを製造するプロセスと比較して、本発明における技術的プロセスは、安全、省エネルギー、および、健全性等の特性、特に複合型フィルタロッドのための第２のプロセスが持つ複雑さ、多量の廃棄物、および高コスト等の問題を解決する特性を持っている。このタバコ用パイプは容易に受け入れられるものであり、タバコの高い付加価値を増加させる。このようなタバコ用フィルタロッドおよびタバコ用パイプは、現代社会の文明および発展の要求を満たすものであり、現代のタバコの開発に対して大いに適用可能である。本発明のタバコ用フィルタロッドおよびタバコ用パイプを、それぞれ使い捨て式タバコ用パイプおよび繰り返し使用可能なタバコ用パイプのいずれに適用したとしても、低コストおよび高い付加価値という長所を反映する。

例えばフィルタロッドの場合、フィルタは従来のフィルタロッドに使用される酢酸セルロースフィラメントトウと同様の形態で製造され、フィルタロッド内に充填される。フィルタがフィルタロッドを製造するために使用される場合には、フィルタロッドを充填するために活性物質を単独で使用可能である。すなわち、図１に示すように、従来の酢酸セルロースフィラメントトウを完全に本発明の活性成分および／または活性物質フィルタＩと置き換える、あるいは、酢酸セルロースフィラメントトウ等の従来の充填剤と本発明のフィルタＩとを組み合わせることができる。後者の組み合わせの例としては、図４に示すように、本発明のフィルタおよび従来の充填剤１２を軸の上方向に交互および部分的に充填する方法が挙げられる。

もう１つの例では、タバコ用パイプの場合、フィルタはタバコ用パイプの全体またはその一部（もしくは各部）として形成されていてもよい。例えば、本発明のフィルタは、図１に示すように、タバコを一方の端部に挿入し、他方の端部を介して喫煙できるようにすると共に、タバコ用パイプ全体をフィルタだけで構成できるように、喫煙に適した形状（例えば、円錐台Ｉの形態）を有していてもよい。このようなタバコ用パイプは、使い捨て式タバコ用パイプであってもよいし、繰り返し使用可能なタバコ用パイプであってもよい。あるいは、活性物質は従来のタバコ用パイプの一部分（または複数部分）および／または一部材（または複数部材）を置き換えるために使用されていてもよい。例えば、図１および２に示すように、活性物質は従来のタバコ用パイプのタバコ挿入部Ｉ、中間部ＩＩおよび／または喫煙部ＩＩＩに成形されていてもよい。本発明の活性物質は、タバコ用パイプ全体と一緒に完全に交換されるために、あるいは、活性物質を不規則または不規則な間隔でタバコ用パイプから取り外すためにタバコ用パイプから取り外し可能な部分として構成するために、タバコ用パイプの一部としてタバコ用パイプに固定されていてもよい。特に、上記の活性物質の交換を報知するための報知部がタバコ用パイプの上に設けられていてもよい。

一実施形態では、本発明の活性成分および添加物のうちのいずれか１つ、または、これらの組み合わせを含有するフィルタを、アルミニウム箔、あるいは、アルミニウム箔またはセンサによって識別可能な金属、もしくは、その他の包装材料に充填することによって、弾芯を形成してもよい。このような弾芯は、独立した生成物として、あるいは、従来のタバコ用パイプまたはフィルタロッド、もしくは、本発明のタバコ用パイプまたはフィルタロッドと組み合わさってキットを構成する一部として提供されてもよい。例えば、従来のタバコフィルタ（ただし、本発明の弾芯を装填できるように設計されているタバコフィルタは除く）と組み合わせた本発明の弾芯が、タバコ用パイプキットとして消費者に提供されてもよい。別の例では、従来のタバコ用フィルタロッド（ただし、本発明の弾芯を装填できるように設計されているフィルタロッドを除く）と組み合わせた本発明の弾芯が、タバコ用パイプキットとしてタバコ生産者に提供されてもよい。適用可能な特定の範囲内において空気の透過性を制御できるように、包装材料は静電気的に穿孔されている。喫煙装置は、電子デバイス、マイクロ回路、プロセッサ、および、センシングヒータを使用することによって組み立てられる。この装置が吸われると、圧力によってセンサが信号を生成し、その信号がマイクロプロセッサに送信されることによって、電子デバイス内の電気エネルギーがヒータに転送される。そして、ヒータは識別可能な物質中の活性成分および添加物を、活性成分および添加物が揮発および／または昇華できる温度まで加熱する。このようなセンサおよび／またはヒータを適用することによって、上述のタバコの煙による加熱に基づいた特定の加熱がさらに提供され、活性成分および／または添加物の揮発および昇華が促進される。有効物質は、喫煙の吸引力によって気道にリズミカルに吸入され、気道に進入した物質が気道および肺胞の毛細管によって吸収されて血液に進入し、血液脳関門を通過することによって効能を発揮する。本発明の生成物を使用することによって、ユーザは新鮮な茶の芳香を得ることができ、高い生理的強度を持つことができる。さらに、有効物質の約５重量％の量の精油を、生理的強度を高めるために添加してもよい。このような方法は、同等な効果または相乗的な効果を得るために、添加物を包むために使用されてもよい。

本発明の一実施形態では、純粋な繊維、プラスチックおよび／またはカプセル材料は、タバコの弾芯の中に包まれることによって、１つの独立した弾芯または複数の弾芯が連なった組み合わせを形成する。これによって、市場の多様な需要は充実化する。

図２は、本発明の弾芯のいくつかの実施形態を示している。図２において、弾芯は両端部に１つ以上の孔（例えば、８つの孔）を有するカプセルである。これによって、タバコの煙がカプセルに進入し、活性成分および／または活性物質と接触し、他方の端部の孔から放出するのに好適である。他の一実施形態では、このカプセルは、例えば商業的に入手可能な薬剤用等の従来のカプセルであってもよい。他の一実施形態では、弾芯は、図２に示すような外径を有し、底部に複数の螺旋状の開口部（例えば、６つの螺旋状の開口部）を有する螺旋状の弾芯である。気体流は、弾芯を通過する際に弾芯の中を螺旋状に進むことによって、気体流域において活性物質に接触する機会を増加させる。図２中の（Ｉ）は活性成分および／または活性物質を示しており、（ＩＩ）は従来の酢酸セルロースフィラメントトウ（ＩＩ）を示している。

茶の粉末、茶の薄片、および、茶の粒子の中の活性成分は、別々の作用の効能だけでなく、相乗作用の効能をも有している。複数の異なる消費者グループによれば、活性成分は別々の物質に分けることができ、２つ以上の物質の混合物および組み合わせに分けることができる。これによって、一群の生成物の組み合わせを形成することができる。各種の活性物質および／または活性成分は、純粋な繊維、プラスチックおよび／またはカプセル材料を用いてタバコ用パイプの弾芯の中に包まれており、弾芯を構成する物質の両端部は静電気的に穿孔されている。特に、本発明のフィルタがタバコ用パイプとして使用される場合、タバコ用パイプはオンにされて、２つの部分に分割される。有効物質を備えた弾芯が取り出され、タバコ用パイプの予備マガジンに装着された後、タバコ用パイプが捻られてタバコが内部に装着される。

本発明のタバコ用フィルタロッドおよびタバコ用パイプを製造するための技術的プロセスは、まずタバコ用パイプを製造する従来の方法を変える。従来の複合型タバコ用パイプを形成する機械を使用する製造方法では、酢酸セルロースフィラメントトウ等の充填剤が水平方向に連続的に供給され、包装用紙で包まれることによって、フィルタロッドが形成される。充填剤は、製造装置の経路の一端の開口部にライン状に供給される。一方、複合型のタバコのフィルタは、装置内で２つの材料を組み合わせて製造され、他端の開口部から排出される。製造時にフィルタロッドの材料が経路に沿って水平方向に進むことによって、製造能力が制限される。本発明のフィルタロッドおよびタバコ用パイプの製造は、製造能力を大幅に高める鉛直型製造プロセスに関する。

本発明の製造プロセスでは、フィルタロッドを製造するための鉛直型装置は、事前加工された円筒型の包装用紙に充填剤を充填することによってフィルタロッドを形成するために特に使用される。具体的には、このプロセスは、例えば事前加工された鉛直型の円筒または互いに平行に配置された複数の円筒の上端部に、充填剤を挿入することを含んでいてもよい。例えば、図４を参照すると、装置１００はレシーバ１１０およびディスペンサ１２０を主に備えている。レシーバ１１０は、１つ以上の円筒型の凹部１１１を備えており、製造されるフィルタロッドの外径に適合する内径を有している。ディスペンサ１２０は、供給用のホッパー１２１と、材料をレシーバ１１０の凹部１１１に供給するためのフィーダヘッド１２２とを備えている。フィーダヘッドは、円錐台であり、円錐台の突出部１２３の底部の直径は、円錐台底部１２４の直径に比べてわずかに（例えば、５〜８ｍｍ、好ましくは約６ｍｍ）小さい。また、フィーダヘッド１２２が凹部１１１に挿入されやすいように、円錐台の突出部１２３の外径は、凹部１１１の内径に比べて１〜２ｍｍ小さい。

上記のレシーバおよびディスペンサは、本技術分野においてよく使用される形状および／または一般的に容認できる形状、例えば円形、または、四角形等であればよい。レシーバおよびディスペンサは、形状について整合性があることが好ましい。レシーバは１つ以上の凹部を有して構成されていてもよく、各凹部は従来の各種スキームに合わせて構成されればよい。例えば、凹部は行列状に矩形に配置されていてもよいし、あるいは、図４に示すように、円形の範囲内に配置されていてもよい。あるいは、凹部は半径方向に配置されていてもよい。これらの配置は、レシーバ上において、単位面積当たりに可能な限り多くの凹部を配置できるように最適化されていることが好ましい。ディスペンサ上のフィーダヘッドの配置は、ディスペンサに対応していることが好ましい。

製造時に、活性物質等の充填剤といった材料は、例えば重力によってホッパー１２１および各種フィーダヘッド１２２に供給される。レシーバ１１０の凹部１１１は、フィルタロッドを包むための円柱状の包装用紙１１２を用いて予めセットアップされる。ディスペンサが下方に動くことによって、各フィーダヘッド１２２の円錐台の突出部１２３を対応する凹部１１１に進入させることができる。重力および付加圧縮力の下では、充填剤は包装用紙１１２に充填される。放出後、充填された状態のフィルタロッドが得られる。本発明の活性物質、および、酢酸セルロースフィラメントトウ等の従来の充填剤が部分的かつ交互に充填される実施形態では、１つまたは複数のレシーバ１１０が複数のディスペンサ１２０に対応し、ディスペンサの具体的な量は、充填剤の種類数に応じて決定される。一般的に、１台のディスペンサが１種類の充填剤に対して使用される。

他の構成としては、単一のディスペンサを使用して複数種類の充填剤を供給してもよい。このような環境下では、上記の単一のディスペンサは複数の供給路に接続されていてもよく、該供給路は、充填剤の種類数に整合していることが好ましい。レシーバに供給する充填剤を別の充填剤に切り替える必要があるときには、ディスペンサに接続された供給路を別の供給路に切り替えるだけでよい。

一実施形態Ａでは、本発明の活性物質および酢酸セルロースフィラメントトウが使用される。さらにこれに対応して、実施形態Ａでは、１台のレシーバ１１０、ならびに、２台のディスペンサ１２０および１２０ａ（図示せず）が使用されており、それぞれ活性物質および酢酸セルロースフィラメントトウを有する。上述した製造時に、活性物質を有するディスペンサ１２０は、１回目の注入において、上記の活性物質を含有する充填剤の一部を包装用紙１１２に注入する。そして、ディスペンサ１２０はレシーバ１１０から離れる。２回目の注入において、同様の注入プロセスが他方のディスペンサ１２０ａによって繰り返され、酢酸セルロースフィラメントトウを含有する充填剤の一部が包装用紙１１２に注入される。こうすることによって、活性物質および酢酸セルロースフィラメントトウが交互に１回配分されるフィルタロッド構造が２回の注入によって得られる。必要であれば、上記のディスペンサ１２０および１２０ａの交互注入プロセスをさらに何回も繰り返して何回もの注入を行うことによって、充填剤内の活性物質および酢酸セルロースフィラメントを軸方向に部分的にかつ交互に何回も配置されている構造を有するフィルタロッドを形成してもかまわない。

１台のレシーバに対して、上記以上のディスペンサ１２０を使用してもよいことは言うまでもない。一般的に１台のディスペンサは、１つの充填剤を備えている。

実施形態Ｂでは、本発明の活性物質および酢酸セルロースフィラメントトウが使用される。しかし、実施形態Ｂでは、２台のレシーバ１１０および１１０ａ（図示せず）、ならびに、２台のディスペンサ１２０および１２０ａが使用される。製造時に、レシーバ１１０および１１０ａのいずれに対しても同じ包装用紙が装填される。ディスペンサ１２０には、本発明の活性物質が充填され、ディスペンサ１２０ａには、酢酸セルロースフィラメントトウが充填される。まず、１回目の注入において、活性物質がディスペンサ１２０からレシーバ１１０に注入される。この時、レシーバ１１０ａおよびディスペンサ１２０ａは何もしない。次に、ディスペンサ１２０はレシーバ１１０ａまで移動され、２回目の注入において、活性物質がレシーバ１１０ａに注入される。一方、ディスペンサ１２０ａは、レシーバ１１０まで移動され、２回目の注入において、酢酸セルロースフィラメントトウがレシーバ１１０に注入される。上記の２回の注入後、ディスペンサ１１０は活性物質および酢酸セルロースフィラメントトウが１回交互に重なった配分が得られる。一方、ディスペンサ１１０ａでは活性物質だけが注入されるが、説明の便宜上、これを上記に対応して０．５回の配分と称する。

続いて、ディスペンサ１２０はレシーバ１１０まで再び移動され、３回目の注入において活性物質を注入することによって、レシーバ１１０において１．５回の配分が得られる。一方、ディスペンサ１２０ａはレシーバ１１０ａまで移動され、３回目の注入において酢酸セルロースフィラメントトウを注入することによって、レシーバ１１０ａにおいて１回の配分が得られる。したがって、全部で３回の注入を行うことによって、全部で２．５回の配分が得られることが分かる。必要な配分回数を有するフィルタロッド生成物が得られた後、該生成物は放出される。例えば、活性物質および酢酸セルロースフィラメントトウが１回交互に重なって配分されている（１回の配分）構造の場合、該構造は単に生成物として使用される。すなわち、１回交互に重なった配分だけが存在する場合、レシーバ１１０において得られたフィルタロッドは、新たな包装用紙を供給するために２回目の注入の後に放出される。同様に、３回目の注入後にレシーバ１１０ａにおいて得られたフィルタロッドは放出される。注入の合間に連続的な製造を実現するために、新しい包装用紙の放出および供給は移動期間中に行うことが好ましい。

上述の実施形態では、本発明の１つの活性物質および現存する１つの充填剤（酢酸セルロースフィラメントトウ）が説明のために使用されている。その中の詳細な説明に基づけば、これらの技術的解決策が、本発明の各種活性成分、活性物質および／または添加物を、酢酸セルロースフィラメントトウ等の先行技術の充填剤と組み合わせることによって、または、組み合わせないことによって実行するために同様に使用可能であることは、当業者であれば容易に理解できる。

本発明のために、１台のレシーバまたは１台のディスペンサを０．５組の装置と称し、１台のレシーバおよび１台のディスペンサを一緒に１組の装置と称している。上述の説明に基づけば、本発明の活性物質および酢酸セルロースフィラメントトウを用いる環境下では、スキームＡにおいて１．５組の装置で２回の注入を実行して１つの配分が得られるため、すなわち１回の注入ごとに０．５回の配分が得られ、３回の注入で１．５回の配分が得られるため、ｎ回の注入でｎ／２回の配分が得られることが分かる。スキームＢでは、２組の装置で３回の注入を行うことによって、２．５回の配分が得られる。計算すると、１回目の注入における０．５回の配分を除けば、１回の注入ごとに１回の配分が得られるため、０．５＋（ｎ−１）＝ｎ−０．５回の配分がｎ回の注入によって得られる。これは、スキームＡに比べるとｎ／２−０．５回の配分だけ多い。異なるスキームがｎ回の注入によって得られる配分回数の比を効率係数ηとすると、スキームＡに対するスキームＢの効率係数ηは、

である。

工業生産では、生産は通常連続的に実施される。そのため、スキームＡに対するスキームＢの効率係数ηはおよそ２である。つまり、

である。

例えば、上記の分析に基づけば、１０００回の注入を実行すれば、スキームＡでは５００回の配分が得られるのに対して、スキームＢでは９９９．５回の配分が得られることが分かる。したがって、ηは１．９９９となる。

同様に、２つ以上（例えば、３つ、４つ、５つ、または、それ以上）の充填剤を使用する環境下では、スキームＡで述べたように、１台のレシーバおよび複数のディスペンサを使用する場合は、ディスペンサの台数は充填剤の種類数と等しいことが好ましい。あるいは、スキームＢで述べたように、複数のレシーバおよび複数のディスペンサを使用する場合は、レシーバの台数はディスペンサの台数と同じであり、充填剤の種類数と等しいことが好ましい。上記の分析に基づけば、ｎ種類の充填剤の場合、スキームＢではスキームＡに比べて（ｎ−１）台のレシーバのコストが余分にかかるものの、スキームＢの効率の方が明らかにスキームＡの効率よりも高いことは当業者であれば容易に計算で求めることができる。例えば、上記の活性物質の１つ、本発明の１つの添加物、および、１つの酢酸セルロースフィラメントトウを使用する場合、スキームＡで述べたように、１台のレシーバおよび３台のディスペンサは、使用可能であるし、スキームＢで述べたように、３台のレシーバおよび３台のディスペンサも使用可能である。

さらに、スキームＡにおいて、ｘ種類の充填剤を使用する場合、複数台（ｙ台と仮定する）のレシーバおよびｘｙ台のディスペンサを使用してもよいことは当業者であれば容易に推定できる。同様に、スキームＢにおいて、ｘ種類の充填剤を使用する場合、複数組（ｚ組と仮定する）の装置、すなわちｘｙ台のレシーバおよびそれに対応するｘｚ台のディスペンサを使用してもよいことは当業者であれば容易に推定できる。

したがって、時間効率のコストと装置のコストとの間の平衡関係に応じて、スキームＡによる完全な定量生産とスキームＢ間の連続的な生産とを用いることは当業者であれば容易に考えつくことができる。

本発明では、一般的に木材パルプを使用して、タバコ用パイプの外周および硬度に関する標準規格を満たす円筒を調製している。同様に、厚紙を使用して、タバコ用パイプの標準規格を満たす円筒を調製することも可能である。本発明は、フィラメントトウに対する木材パルプ、活性物質、および、添加物のいかなる具体的な比によっても限定されない。まず、一方の端部に充填するために、フィラメントトウおよびダンボール紙を使用する。続いて、添加物を最上部から下向きに注入するために円筒が鉛直にセットされる。そして、添加物２ｃｍにつき、長さ１ｃｍのフィラメントトウとダンボール紙とが、さらに挿入される。次に、添加物の一部が注入され、フィラメントトウおよびダンボール紙の一部が挿入される。このようなプロセスによって、注入された添加物の精度およびタバコフィルタの耐吸引性の安定性を精度よく決定することができる。また、タバコフィルタの添加物部分の空隙に起因して、濾過効果が低下することはない。さらに、このようなプロセスを使用して、２つ、４つ、または、６つのフィルタロッドに切断できるフィルタロッドを各種要件に合わせて製造することが可能である。本プロセスは、製造能力の増強、廃棄物の削減、および、タバコフィルタの機能の強化に対して効果がある点に利点がある。

本発明の範囲は特定の物質を排他的に示しているわけではなく、上述したプロセスにおいて使用される物質を例として示しているのであり、限定するために示しているわけではない。逆に、当業者であれば、専門的な技術知識を組み合わせることによって、記載されている１つ以上の物質を他の必要な物質と交換して、本発明のプロセスを実現することができることは明らかであり、当然である。非依存性の繰り返し使用可能なタバコ用パイプについては、熟成された茶葉（粉末状のもの）と木材パルプとを組み合わせてパルプ状にし、均一に攪拌し、タバコ用パイプの鋳型に詰め、成型し、乾燥させ、磨くことによって、物質の接着性を強化することができる。この際、その外表面はアルミニウム箔およびスズ箔で装飾される。

さらに、本発明の活性成分および／または活性物質を備えたフィルタは、例えば弾芯内に充填された状態で従来の形態のタバコ用パイプ内に導入される。例えば、タバコ用パイプの構造をオンにできるように設計し、弾芯をその内部に設置し、最初のフィルタ芯をタバコ１本または特定本数のタバコごとに取り出し、新たな弾芯と交換してもよい。このようなタバコ用パイプは、連続的に何回も使用可能である。

弾芯の使用時間は、所定の時間および／または所定の条件によって決定可能である。例えば、弾芯内の活性成分および／または活性物質の量を変化させることによって、タバコ１本ごとに弾芯を交換するように設計していてもよいし、所定の量のタバコ（例えば、２本、３本、４本、５本、または、それ以上）を喫煙した後に弾芯を交換するように設計していてもよい。

あるいは、特定の条件が満たされたときに弾芯を交換できるように設計されていてもよい。例えば、１つ以上の活性成分のセンサを弾芯内に装着する。弾芯内の活性成分がすべて使用されると、または、活性成分の効能が発揮される閾値よりも低い量になると、該センサが音信号および／または光信号等を含む警報を出す。なお、上記の警報はこれらに限定されるものではない。

活性成分および添加物がタバコフィルタに噴霧される物質が限定されないことはさらに重要である。一般的に、酢酸セルロースフィラメントトウには、タバコフィルタ製造装置の開始プロセス時に活性成分が噴霧されるが、活性炭、フィルタ紙、および、フィラメントトウに添加される活性成分および添加物の量に特に限定はない。活性成分および添加物が噴霧される活性物質は新たな効果を有する。活性成分および添加物が添加された粒子状のタバコフィルタは、現代社会の発展および現代のタバコの要求に対してより適当である。

本発明は、ニコチン受容体を阻害し、喫煙欲求を低減するためのフィルタロッドおよびタバコ用パイプの活性成分および添加物を提供する。従来のタバコ用パイプと比較して、ニコチン受容体を阻害し、喫煙欲求を低減するためのフィルタロッドおよびタバコ用パイプの本活性成分および添加物は、喫煙者の喫煙量を大幅に低減し、タバコの発癌性物質が人体に接触する機会を減らし、タバコ中毒に起因する依存および習慣性の喫煙行動を回避することができる。ニコチン受容体を阻害し、喫煙欲求を低減するためのフィルタロッドおよびタバコ用パイプにおけるこのような活性成分および添加物は、異なる消費タイプに応じて相互に組み合わせることによって、このような活性成分および添加物を１種類または２種類以上の混合物の形態で使い捨て式および繰り返し使用可能なタバコ用パイプに添加されてもよい。

喫煙時に、タバコ中の水蒸気および高温の気体流、ならびに、喫煙の吸引力によって、フィルタロッドおよびタバコ用パイプ内の添加物は揮発して吸い出され、ニコチンに対する受容体の位置を占め、ニコチンを除去し、ニコチンが受容体に結合する機会を減少させ、特定の補償効果を発揮し、ニコチンの一部を置換する効果を有することができる。このような方法は、経口法による効果よりも優れており、タバコ中毒のリスクを根本的に低減する。

ニコチン受容体を阻害し、喫煙欲求を低減するためのフィルタロッド内およびタバコ用パイプ内の活性成分または添加物については、該活性成分および該添加物を使い捨て式および繰り返し使用可能なフィルタロッドおよびタバコ用パイプ、ならびに、タバコの断片に添加してもかまわない。さらに、本発明の活性成分または添加物は、タバコ中毒を解消するという目的を達成するために、非従来的なタバコの断片、噛みタバコ、嗅ぎタバコ、または、タバコの代用物に添加してもよい。上記の分析に基づけば、当業者であれば、タバコ用パイプおよび／またはフィルタロッドの１つ以上の実施形態をタバコの断片および／またはタバコの代用物に容易かつ選択的に適用することによって、本発明の活性成分、活性物質および／または添加物を組み込むことができるし、先行技術の充填剤と組み合わせることもできる。ニコチン受容体を阻害し、喫煙欲求を低減するために本発明が提供する活性成分または添加物を備えたフィルタは、大きな社会的利益および経済的展望を有する。

本発明の目的は、例えば以下の各例によって達成され得る。なお、これらの例は、説明のために用いているものであり、限定するためのものではない。

〔実施例１：茶の薄片の作製〕
１ｔの茶葉（Ｌａｏｓｈａｎ Ｍａｏｆｅｎｇ Ｔｅａ、Ｔｓｉｎｇｔａｏ Ｚｈｏｎｇｐｉｎ Ｔｅａ社製）を粉砕して粉末状にした。茶葉の５重量％の量の精製水を添加して均一に攪拌した。この混合物を蒸気タンクで８０℃の温度で５分間加熱して攪拌し、１５分間パルプ生成を行った。茶の有機物質が十分に滲出して、接着性および耐水性が強化された。茶葉の４０重量％の量のセルロースを添加して、現在のスラリー製紙技術的プロセスで４０ｇ／ｍ^２の茶の薄片を生成し、該薄片を再び巻き取りながら幅２０５ｍｍに切断した。該薄片の含水率は５％〜８％であった。

〔実施例２：茶の粒子の作製〕
１ｔの茶葉（Ｌａｏｓｈａｎ Ｍａｏｆｅｎｇ Ｔｅａ、Ｔｓｉｎｇｔａｏ Ｚｈｏｎｇｐｉｎ Ｔｅａ社製）を粉砕して粉末状にした。茶葉の５重量％の量の精製水を添加して均一に攪拌した。この混合物を蒸気タンクで８０℃の温度で５分間加熱し、３０分間攪拌した。細胞壁から茶の有機物質が十分に滲出して、接着性が強化された。加熱または攪拌後の粉末を篩にかけることによって、茶の粒子を形成した。粒径は篩の目によって決定された。篩の第１の層を通過した粒子の粒径は１．８ｍｍ、篩の第２の層を通過した粒子の粒径は１．２ｍｍ、篩の第３の層を通過した粒子の粒径は０．８ｍｍである。フィルタロッドおよびタバコ用パイプの添加量を充足し、喫煙の吸引に対する耐性の安定性に影響を及ぼさないように、茶の粒子を自然乾燥させるか、または、屋内で加熱することによってベーキングした。

〔実施例３：茶製フィルタロッドの作製〕
本例では、タバコフィルタの標準的な製造技術（Ｎａｎｔｏｎｇ Ｃｉｇａｒｅｔｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ Ｔｉｐ社製の二成分バイナリー化合物装置であるＺＬ２３型製造装置）によってフィルタロッドを製造した。フィルタロッド製造装置の開口ローラを分解し、茶の薄片を押しつぶすためのホビングを装着した。なお、２つのホビングは鉛直方向に対称性を有しており、チゼルエッジの間隔が１．８ｍｍになるようにした。ホビングを通過することによって茶の薄片は押しつぶされてセミリンクル状（semi-wrinkle）になり、セミリンクル状の茶の薄片はフィルタロッドを合成するためのフィルタロッド合成機に導かれた。フィルタロッドの喫煙の困難性および耐吸引性については、フィルタロッドを充填するだけのふくよかさ（filling plumpness of the filter rod）が達成できるように、ホビングの圧力を増加または減少させることによって茶の薄片のバルキング度を調節した。

〔実施例４：茶の粒子の弾芯の作製〕
実施例１で得られた１ｔの茶の粒子の重量を測定し、活性成分および添加物の梱包材料として、カルシウムを添加した硬カプセルで包んだ。該硬カプセルは、直径０．７５ｃｍであり、長さ２．５ｃｍであった。弾芯を構成する物質の両端部には、それぞれ８つの規則的な微小孔が存在しており、該微小孔によって物質は逃げにくくなっている。また、捻り取ることができるタバコ用パイプの予備マガジンに弾芯を装填した。喫煙時に、煙は弾芯の両端部の微小孔を通過した。煙の熱、水蒸気、および、喫煙の吸引力によって、弾芯内の有効物質を揮発および昇華させ、口腔および肺に進入させることによって、該有効物質の効能を発揮した。

〔実施例５：電子タバコのフィルタの作製〕
活性成分および添加物を、アルミ箔センサによって識別可能な物質と一緒に弾芯内に包んだ。静電気的な穿孔によって、包装材料の両端部の空気透過性を適用可能な特定の範囲内に収まるようにした。交換可能な電子デバイス、マイクロ回路、および、センシングヒータを組み合わせた装置に、弾芯を装着した。喫煙の吸引および加圧によって、センサは信号を生成した。その結果、電気デバイス内の電気エネルギーがヒータに転送され、包装内の有効物質が揮発および昇華する温度、すなわち１１５℃まで加熱され、有効物質が気道に吸い込まれることによって、該有効物質はその効能を発揮した。

〔実施例６：使い捨て式フィルタロッドの作製〕
１ｔの木材パルプ（Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ａｓｉａ Ｐａｃｉｆｉｃ ＳＳＹＭＢ Ｐｕｌｐ ＆ Ｐａｐｅｒ社製）を、フィルタロッドの基本材料として使用した。直径が０．８ｃｍ、長さが６ｃｍの定形円筒を作製した。フィラメントトウを一方の端部に、深さ０．５ｃｍまで挿入した。フィラメントトウを最初に挿入した端部を底部として使用した。複数の円筒を垂直かつ互いに平行にセットし、添加物を深さ３ｃｍまで下向きに注入した。そして、フィラメントトウの一部を、軌道に合わせて深さ１ｃｍまで挿入した。添加物をさらに深さ３ｃｍまで注入した。フィラメントトウの一部を深さ０．５ｃｍまで挿入し、４つのタバコ用フィルタロッドに切断できるフィルタロッドを作製した。両端部のフィラメントトウの長さは０．５ｃｍであり、中間部の長さは１ｃｍであり、注入された添加物の長さは１．５ｃｍであった。

〔実施例７：使い捨て式弾芯の作製〕
１ｔの木材パルプ（Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ａｓｉａ Ｐａｃｉｆｉｃ ＳＳＹＭＢ Ｐｕｌｐ ＆ Ｐａｐｅｒ社製）および１ｔ熟成茶葉（粉砕したもの）を、１００ｋｇの精製水と一緒に攪拌し、均一なパルプ状にし、タバコ用パイプの鋳型を用いて注型（ｐｏｕｒ−ｆｏｒｍｅｄ）し、乾燥させ、研磨した。弾芯の２０重量％の量の活性成分および添加物を噴霧し乾燥させて、最終的な弾芯を形成した。１つのタバコごとに弾芯を１つ置き換えることができる。

〔試験例〕
ニコチン受容体を阻害し、喫煙欲求を低減するための非依存性のタバコ中毒解消用および解毒用フィルタロッド、ならびに、タバコ用パイプの機能を示すために、以下の試験例を説明のために用いる。

〔１．グルタミン酸およびテアニンを用いてニコチン依存中毒を解消する動物試験の結果〕
マウスをモデルとして使用して動物試験を行った。ニコチンならびに茶葉の中に存在する各種の喫煙依存中毒およびニコチン依存中毒を解消する成分を動物に注射した。その結果、マウスはニコチンだけを注射した２週間後に明らかなニコチン依存行動を示した。一方、グルタミン酸およびテアニンを同時に注射したマウスは、ニコチン中毒解消作用を示した（詳細については図１を参照）。

〔２．茶製フィルタロッドおよびタバコ用パイプを用いて喫煙依存中毒を解消する臨床試験の結果〕
茶製フィルタロッドおよびタバコ用パイプのタバコ中毒解消効果をさらに検討するために、北京軍病院で臨床所見を行った。試験前のアンケートによって１８歳〜６５歳の２００人の健康な男性のボランティアを集め、コントロールのタバコを喫煙するグループと茶製フィルタロッドおよびタバコ用パイプを使ってタバコを喫煙するグループとの２つのグループに分けて試験を行った。一酸化炭素の吐出量を追跡および検出、ならびに、血液試料および尿試料の収集は専門の医療従事者が行った。試験前、試験中、および、試験後に、従来の手法で健康診断を行った。茶製フィルタロッドおよびタバコ用パイプを使ってタバコを喫煙した１００人のボランティアの喫煙量が、４週間後には明らかに減少（５４％減少）し、２ヶ月後には約８５％減少したことが分かった。また、喫煙コントロールの有効率（茶製フィルタロッドおよびタバコ用パイプを用いる前の喫煙量と比較して、明らかに減少した喫煙量とする）、および、タバコ中毒解消の成功率（１日あたりタバコ５本未満、喫煙依存または喫煙欲求の喪失、タバコの供給がないという環境下でも禁煙によって引き起こされる症状がないこととする）は、それぞれ９０％および７１％であった。これらの数値は、いずれも従来文献に開示されているニコチンパッチのタバコ中毒解消効果に比べてかなり良好である（図２Ａを参照）。さらに、３人のボランティアは、試験の前には１日あたり４本〜５本のタバコを喫煙しており、喫煙依存をほとんど示していなかったが、２ヶ月後には喫煙量が０本〜２本に減少した。これは、このような茶の薄片および茶の粒子を用いたフィルタロッドが、タバコ中毒ではない人にとって中毒性がないことを示している。コントロールグループでは、８２人のボランティアの喫煙量が明らかに減少した（１ヶ月のタバコ中毒解消率および成功率はわずか６．８％であった）（図２Ｂを参照）。追跡試験によれば、一酸化炭素の吐出量、ならびに、尿試料中のニコチン量およびコチニン量も明らかに減少した（図２Ｃを参照）。健康診断を行ったところ、異常な副作用がないことが分かった。

〔３．茶製フィルタロッドおよびタバコ用パイプを用いて喫煙依存中毒を解消するメカニズム（グルタミン酸およびテアニンが有するニコチン依存中毒解消作用）〕
喫煙依存は、主に喫煙者の脳内のニコチン受容体に対するタバコ中のニコチンによる影響の結果である。マウスをモデルとして使用して動物試験を行った。その結果、ニコチン、グルタミン酸、および、テアニンを注射したマウスは明らかにニコチン依存が低下し、ニコチン受容体の阻害剤と類似した効果があることを示した（図３を参照）。そこで我々は、マウスの脳領域において、ニコチンによって誘発されるニコチン受容体の発現および上流の遺伝子ｃ−ｆｏｓの発現の増加に対するグルタミン酸およびテアニン（表１を参照）の阻害についての研究と、マウスの脳領域において、ニコチンによって誘発されるチロシン水酸化酵素の発現およびドーパミンの放出の増加に対するグルタミン酸およびテアニンの効果についての研究と、マウスの脳領域において、ニコチンによって誘発される糖代謝活性に対するグルタミン酸およびテアニンの効果についての研究とを行った。その結果、脳領域においてニコチンによって誘発されるニコチン受容体の発現の増加を阻害することによって、茶の薄片に含まれるグルタミン酸およびテアニンのニコチン中毒解消作用が実現されることが分かった。

〔４．マウスの脳領域において、ニコチンによって誘発されるニコチン受容体の発現の増加に対するグルタミン酸およびテアニンの阻害〕
ニコチンを注射して２週間後に明らかなニコチン依存を有しているマウスは、主に３つの脳領域（腹側被蓋野、前頭皮質、および、側坐核）において、ニコチン受容体（ｎＡＣｈＲ）の３つのサブタイプ（４、２、および、７）の発現が明らかに増加した。一方、グルタミン酸およびテアニン（Ｎｏ．１）を注射したマウスの３つの脳領域におけるニコチン受容体（ｎＡＣｈＲ）の３つのサブタイプの発現の増加は、明らかに阻害された（図３を参照）。他の脳領域における他のニコチン受容体に対しては、明らかな影響を与えるわけではないことが分かった。

〔５．マウスの脳領域において、ニコチンによって誘発されるｃ−ｆｏｓの発現の増加に対するグルタミン酸およびテアニンの阻害〕
ｃ−ｆｏｓは、ニコチンによって活性化されるニコチン受容体の上流遺伝子である。マウスの脳領域において、ニコチンによって誘発されるｃ−ｆｏｓの発現の増加に対するグルタミン酸およびテアニン（Ｎｏ．１）の阻害が検出された。この結果、ニコチンを注射して２週間後に明らかなニコチン依存を有しているマウスは、主に３つの脳領域（腹側被蓋野、前頭皮質、および、側坐核）におけるｃ−ｆｏｓの発現が明らかに増加することが分かった。一方、グルタミン酸およびテアニンを注射したマウスにおけるこれら３つの脳領域におけるｃ−ｆｏｓの発現の増加は明らかに阻害されることが分かった（図４を参照）。

〔６．マウスの脳領域において、ニコチンによって誘発されるチロシン水酸化酵素の発現およびドーパミンの放出の増加に対するグルタミン酸およびテアニンの阻害〕
喫煙者の脳内におけるドーパミンの放出は、ニコチン依存の重要な結果である。体部と脳とをつなぐ電極を用いて、マウスの主に腹側被蓋野におけるドーパミン放出の試験を行ったところ、ニコチンを注射して２週間後のマウスの主に腹側被蓋野におけるドーパミン放出が明らかに増加することが分かった。一方、グルタミン酸およびテアニン（Ｎｏ．１）を注射したマウスの腹側被蓋野におけるドーパミン放出の増加は明らかに阻害された（図５Ａを参照）。

チロシン水酸化酵素はドーパミンの合成に対する律速酵素であるため、該酵素の変化について試験を行った。この結果、ニコチンを注射して２週間後に明らかなニコチン依存を有するマウスの主に腹側被蓋野におけるチロシン水酸化酵素の発現が明らかに増加することが分かった。一方、グルタミン酸およびテアニン（Ｎｏ．１）を注射したマウスの腹側被蓋野におけるチロシン水酸化酵素の発現の増加は明らかに阻害された（図５Ｂ参照）。

〔７．マウスの脳領域において、ニコチンによって誘発される糖代謝活性に対するグルタミン酸およびテアニンの効果〕
ニコチンは、脳領域において糖代謝活性の増加を誘発する場合がある。マウスの脳領域において、ニコチンによって誘発される糖代謝活性の増加に対するグルタミン酸およびテアニン（Ｎｏ．１）の阻害を、ＰＥＴによって検出した。この結果、ニコチンを注射して２週間後に明らかなニコチン依存を有するマウスの糖代謝活性が、主な脳領域において明らかに増加することが分かった。一方、脳領域においてグルタミン酸およびテアニンを注射したマウスの糖代謝活性の増加は明らかに阻害された（図６Ａを参照）。

さらに、ＳＹ５Ｙを使用して、神経細胞においてニコチンによって誘発される糖代謝活性の増加に対するグルタミン酸およびテアニン（Ｎｏ．１）の阻害について研究した。この結果、ニコチンが細胞の糖代謝活性を大幅に増加させることができること、および、グルタミン酸およびテアニンを同時に投与された細胞の糖代謝活性の増加が大幅に阻害されることが分かった（図６Ｂ参照）。

〔８．茶製フィルタロッドおよびタバコ用パイプは、喫煙によって生じる急性毒性および慢性毒性を明らかに減少させることができる〕
喫煙によって引き起こされるラットの肺組織の病変に対する茶製フィルタロッドおよびタバコ用パイプの効果は以下の通りであった。コントロールグループのマウスの８０％が、肺組織の大きな損傷、肺過膨脹および肺出血、腎臓の間質の微小血管の拡張およびうっ血、ならびに、肝小葉の中心静脈または小葉間静脈の軽微な拡張および出血を示したが、心臓および脾臓は正常なままであった。また、茶の薄片を用いたフィルタロッドおよびタバコ用パイプを使用して喫煙したマウスの２０％が、間葉微小血管および腎臓の間質微小血管の拡張および出血、ならびに、肝小葉の中心静脈または小葉間静脈の軽微な拡張および出血を示したが、心臓および脾臓は正常なままであった（図７）。

Claims (26)

1. タバコ中毒を解消し、タバコの毒性を解毒するためのフィルタであって、
   Ｙアミノ酪酸、テアニン、グルタミン酸、トリプトファン、および、茶のアルカロイドからなる群より選択される１つ以上の活性成分を有していることを特徴とするフィルタ。
2. 茶の粉末、茶の粒子、または、茶の薄片を有し、好ましくは茶の粒子または茶の薄片を有していることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
3. 上記茶の薄片は、単位面積あたりの重量が２５ｇ／ｍ^２〜５５ｇ／ｍ^２、幅が１８０ｍｍ〜３８０ｍｍ、含水率が５重量％〜８重量％、および、リンクルスペースが０．８ｍｍ〜１．８ｍｍとなるように、容易に選択されることを特徴とする請求項２に記載のフィルタ。
4. 上記茶の粒子は、粒径が０．００１ｍｍ〜０．１８ｍｍ、含水率が５重量％〜８重量％であることを特徴とする請求項２に記載のフィルタ。
5. テアニンおよび／またはグルタミン酸を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタ。
6. ブプロピオン、バレニクリン、リモナバン、ジヒドロエリソジン、ドーパミン、メカミラミン、クロファゾリン、シチシン、３−メチルアミノイソカンファン、バクロフェン、および、ブタノンからなる群より選択される１つ以上の添加物を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタ。
7. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルタを有するタバコ用フィルタロッド。
8. 上記フィルタを、好ましくはフィラメントトウの形態で唯一の充填剤として有していることを特徴とする請求項７に記載のタバコ用フィルタロッド。
9. 上記フィルタと、酢酸セルロースフィラメントトウ等の従来の充填剤とを有し、好ましくは上記フィルタおよび上記従来の充填剤が交互かつ部分的に、フィルタロッド中に充填されていることを特徴とする請求項７に記載のタバコ用フィルタロッド。
10. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルタを有するタバコ用パイプ。
11. 上記フィルタは、上記タバコを挿入するための挿入部、中間部、および／または、上記タバコの喫煙部から構成されていることを特徴とする請求項１０に記載のタバコ用パイプ。
12. 上記フィルタは、タバコ用パイプの全体を構成していることを特徴とする請求項１０に記載のタバコ用パイプ。
13. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルタを有する弾芯。
14. 従来のカプセルの形態であり、
    上記カプセルの２つの端部に１つ以上の孔が存在することを特徴とする請求項１３に記載の弾芯。
15. 螺旋状の弾芯であり、
    複数の、例えば６つの螺旋状の開口部を底部に有することを特徴とする請求項１３に記載の弾芯。
16. センサ、プロセッサ、および、ヒータをさらに有していることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の弾芯。
17. タバコ用フィルタロッドと、
    請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の弾芯とを有し、
    上記弾芯は、上記タバコ用フィルタロッドに搭載されていることを特徴とするフィルタロッドキット。
18. タバコ用パイプと、
    請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の弾芯とを有し、
    上記弾芯は、上記タバコ用パイプ内に備えられていることを特徴とするタバコ用パイプキット。
19. 上記タバコ用パイプは、上記弾芯に適合するマガジンを有し、
    上記タバコ用パイプは、上記弾芯を上記マガジン内で充填するために開放可能であることを特徴とする請求項１８に記載のタバコ用パイプキット。
20. 請求項７〜９のいずれか１項に記載のタバコ用フィルタロッドを製造するためのプロセスであって、
    上記充填剤は、事前加工され、鉛直に設置された円筒、または、互いに平行に配置された複数の円筒の上端部に挿入されることを特徴とするプロセス。
21. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィルタが、唯一の充填剤として上記円筒内に挿入されることを特徴とする請求項２０に記載のプロセス。
22. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィルタ、および、従来の充填剤が、交互に上記円筒内に挿入されることを特徴とする請求項２０に記載のプロセス。
23. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィルタを有するタバコ。
24. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィルタを有する噛みタバコ。
25. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィルタを有する嗅ぎタバコ。
26. タバコ中毒を解消するための、請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィルタの使用であって、
    上記フィルタを加熱することによって、上記フィルタ内の活性成分を喫煙によって気道に進入させることを特徴とするフィルタの使用。

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