JP2023507598A

JP2023507598A - 有機ベースのニコチンゲル組成物

Info

Publication number: JP2023507598A
Application number: JP2022537638A
Authority: JP
Inventors: バゲリサミラ; リーナムヘイ; サリパリアヌーシャ; シャルマクリシュナモハン
Original assignee: Juul Labs Inc
Current assignee: Juul Labs Inc
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2020-12-17
Publication date: 2023-02-24
Also published as: US20220322730A1; WO2021127097A2; KR20220119101A; WO2021127097A3; EP4076022A2; CA3164634A1; CN115135175A

Abstract

組成物は、水性有機ベースのゲル化剤系と、ニコチンまたはその塩とを含有する。組成物は容易に調製され、カートリッジ内に貯蔵されるか、またはニコチンをユーザに送達するためのデバイスで直接使用される。

Description

背景
本開示は、電子蒸気デバイスで使用するための組成物に関する。特に、本開示は、有機ベースのゲル組成物および電子蒸気デバイスにおけるそれらの使用に関する。

気化器、電子気化デバイス、またはｅ－気化デバイスと呼ばれる場合もある気化デバイスは、気化デバイスのユーザがエアロゾルを吸入することによる、１つ以上の有効成分を含むエアロゾル（または「蒸気」）の送達のために使用することができる。例えば、電子ニコチン送達システム（ＥＮＤＳ）には、電池式の、タバコやその他の物質を燃焼させずに喫煙体験をシミュレートするために使用することができる気化デバイスの分類が含まれる。

気化デバイスの使用では、ユーザは、一般的にベイパーと呼ばれるエアロゾルを吸入する。これは、気化可能な物質を気化する（例えば液体または固体を少なくとも部分的に気相に移行させる）発熱体によって生成することができる。気化可能な物質は、液体、溶液、固体、ワックス、または具体的な気化デバイスの使用と適合性を有することができるその他の形態であってよい。気化器で使用される気化可能な物質は、マウスピース（例えばユーザによる吸入用）を備えたカートリッジ（例えばリザーバ内の気化可能な物質が入っている気化器の分離可能な部分）内に供給することができる。

気化可能な物質から吸入可能なエアロゾルを気化デバイスが生成する典型的なアプローチは、気化可能な物質を気化チャンバ（またはヒータチャンバ）内で加熱して、気化可能な物質を気相（または蒸気相）に変換させることを含む。気化チャンバとは、一般的には、その内部で熱源（例えば伝導性、対流性、および／または放射性）が気化可能な物質を加熱して空気と気化した気化可能な物質との混合物を生成し、気化デバイスのユーザによる吸入用の蒸気を形成する、気化デバイスの中の面積または体積を指す。

様々な成分およびそのような成分の比率を有する様々な気化可能な物質をカートリッジ内に入れることができる。一部の気化可能な物質は、例えば特定の有効成分の割合が要求される規制などのため、気化可能な物質の総体積あたりの有効成分の割合が少ない場合がある。その結果、ユーザは、望みの効果を得るために、（例えばカートリッジ内に貯蔵することができる気化可能な物質の総体積と比較して）大量の気化可能な物質を気化させる必要がある場合がある。

発明の概要
いくつかの態様では、本明細書の複数の実施形態は、多糖およびゲル変性剤を含む水性の多糖ベースのゲル化剤系と、ニコチンまたはその塩とを含有する組成物に関する。

別の態様では、本明細書の複数の実施形態は、セルロースマトリックスと、ニコチンまたはその塩と、水溶性ポリマーとを含有する組成物に関する。

さらなる態様では、本明細書の複数の実施形態は、アルギン酸塩と、ニコチンまたはその塩と、アルギン酸塩架橋剤とを含有する組成物に関する。

さらに別の態様では、本明細書の複数の実施形態は、そのような組成物およびカートリッジ内のそれらの内容物の調製、またはニコチンをユーザに送達するためのデバイス内におけるそれらの存在を提供する。

いくつかの態様では、本明細書の複数の実施形態は、高吸収性ポリマーと、ニコチンまたはその塩とを含有する組成物に関する。

別の態様では、本明細書の複数の実施形態は、ポリアクリルアミドポリマーを準備すること；およびニコチンの溶液をポリアクリルアミドポリマーに添加し、これによって高吸収性ポリマーにニコチンを担持させること；を含むプロセスによって製造される組成物に関する。

別の態様では、本明細書の複数の実施形態は、ニコチンまたはその塩をユーザに送達するためのデバイスにおいて使用するためのカートリッジであって、本明細書に開示される組成物を含むカートリッジに関する。

別の態様では、本明細書の複数の実施形態は、本明細書に開示される組成物を加熱してニコチンまたはその塩をユーザに送達するように構成された発熱体を含むデバイスに関する。

別の態様では、本明細書の複数の実施形態は、高吸収性ポリマーを準備すること、および高吸収性ポリマーにニコチンの溶液を添加すること、を含むプロセスに関する。

いくつかの実施形態による、ニコチンと水溶性ポリマーとを含むセルロースベースのゲル化剤系を製造するためのプロセススキームである。図１のゲル化剤系を精製するための透析プロセスである。塩化カルシウム溶液中でのアルギン酸塩ビーズの形成、およびカルシウムイオンに結合したアルギン酸塩ポリマーの提案された構造である。ニコチンをアルギン酸塩ベースのビーズに取り込ませるためのチャートである。既成のアルギン酸塩ビーズにニコチンを担持させるプロセスである。ニコチンを担持した実際のアルギン酸塩ゲルビーズである。本明細書に開示される実施形態に従って調製された乾燥ポリアクリルアミドビーズである。本明細書に開示される実施形態によるビーズ中へのニコチンの吸収を示す、純粋なニコチンの中に配されたポリアクリルアミドビーズのバイアルである。本明細書に開示される実施形態によるビーズ中へのｅ－リキッドの吸収を示す、市販のｅ－リキッドニコチン溶液中に配されたバイアルの上面図および側面図である。

詳細な説明
本明細書の複数の実施形態は、多糖ポリマーマトリックス内でのニコチンまたはその塩の固定化および／またはカプセル化を可能にする多糖ベースのゲル化剤系を含有する組成物を提供する。複数の実施形態では、組成物は、組成物を加熱してニコチンまたはその塩をユーザに送達するデバイスと組み合わせて使用される場合に有用である。複数の実施形態では、ゲル化剤系は、プロピレングリコール／植物性グリセリン（ＰＧ／ＶＧ）を低減または排除し、かつ水を主要担体として使用することによって、典型的なＰＧ／ＶＧベースの担体から離れる機会を提供することができる。複数の実施形態では、水系担体の使用により、組成物を加熱するデバイスの動作温度を下げることができる。そのような動作温度の低下は、バッテリ寿命を改善することができ、またデバイスのサイズを小さくしやすくすることができる。多糖は、一般に安全であるとみなされている生体材料である。

複数の実施形態では、本明細書に記載のゲル化剤系は、組成物の単位重量あたりのニコチン濃度を小分けしやすい量で制御することを可能にし、投与量を正確に制御可能にすることができる。複数の実施形態では、ゲル化剤系の粘度は、ゲル化剤系成分（多糖とゲル変性剤との両方）の濃度を制御することなどにより、容易に調整することができる。そのような粘度の制御は、蒸気デバイスにおいて液体を使用するときに遭遇する漏れの問題を防止するか大幅に低減するゲル化剤系を可能にし得る。

本明細書に開示のゲル化剤組成物は、半固体として、使い捨てカートリッジの使用から離れるなど新しい貯蔵機会を提供することもでき、これにより廃棄物が低減される。

本明細書の複数の実施形態は、高吸収性ポリマーとニコチンとを含有する組成物を提供する。ゲル形態をとる組成物は、例えば、組成物を加熱してニコチンまたはその塩をユーザに送達するデバイスと組み合わせて使用される場合に有用な場合がある。

本開示の組成物は、それらのゲル形態のため、複数の実施形態では、従来のｅ－リキッドに関連する粘度、接触角、および漏れなどの成分に基づく（香料などの）物理的特性のばらつきの問題も改善することができる。したがって、ゲル組成物は、複数の実施形態では、液体配合物と比較して配合プロセスを単純化することができる。ゲル形態で機能させる場合、変動しやすいものとしての液体の物理的特性に対するフレーバー成分の影響が除去されるため、複数の実施形態では、ゲル組成物はフレーバー添加量に影響を与え得る。

複数の実施形態では、本開示の組成物は、それらの形状を保持するのに十分な高いゲル強度も有しており、これによって芯を有するデバイスへの依存が取り除かれながらも、ヒータ設計の変更および単純化が促進される。複数の実施形態では、組成物は、ヒータ表面と直接接触することができ、これにより、熱伝導および効率が向上する。本明細書の組成物の性能は、複数の実施形態では、温度の関数として変化し得る様々な物理的特性を有する液体を使用する場合の芯の挙動によるばらつきを除去することによって、製品送達の一貫性を改善することができる。

複数の実施形態では、本明細書に開示の組成物は、大量の液体（それらの元のサイズの２０倍以上を含む）を吸収可能なゲルであるヒドロゲルとして処方することができる。ヒドロゲルは、球形であっても、任意の望まれる形状に形成されていてもよい。本明細書に開示のヒドロゲルは、複数の実施形態では、ポリアクリルアミド、ポリ（メチルアクリレート）、およびポリアクリル酸ナトリウムなどの高吸収性ポリマーから構成されていてよいが、別の実施形態では多糖ベースのヒドロゲルが使用され得る。複数の実施形態では、本明細書に開示の組成物は生分解性であってよく、環境的に安全にすることができる。複数の実施形態では、ヒドロゲルは、時間の経過とともに、窒素、二酸化炭素、および水へと分解することができる。高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）は、複数の実施形態では、水性および有機ベースの溶液を含む多様な液体溶液を吸収することができる。複数の実施形態では、液体を吸収するＳＡＰの能力は、例えば、溶液のイオン濃度、および存在する場合には架橋の程度に基づいて調節することができる。液体吸収の調整におけるそのような柔軟性によって、高吸水性ポリマーゲルマトリックスに有効成分材料を精密に担持させやすくすることができる。

当業者は、本明細書に開示の実施形態のこれらおよびその他の利点を理解するであろう。

定義
本明細書で使用される“ａ”、“ａｎ”、または“ｔｈｅ”は、１つの要素を有する態様を含むだけでなく、１つより多い要素を含む態様も含む。例えば、単数形の“ａ”、“ａｎ”、および“ｔｈｅ”には、文脈からそうでないと明確に指示されていない限り、複数形の指示対象が含まれる。したがって、例えば、「多糖」への言及は、複数のそのような多糖を含み、「架橋剤」への言及は、例えば当業者に公知の１種以上の架橋剤を含み得る他のゲル変性剤への言及を含む、などである。

本明細書で使用される「約」という用語は、それが変更する数値を修飾することが意図されており、そのような値を許容誤差内の変数として表す。平均値に対する標準偏差など、特定の許容誤差が指定されていない場合、「約」という用語は、記載された値を含む範囲と、有効数字を考慮して数字の切り上げまたは切り下げによって含まれる範囲とを意味すると理解すべきである。

本明細書で使用される「ゲル」は、その通常の意味に従って使用される。ＩＵＰＡＣは指針を提供している：ゲルは非流体のコロイドネットワークまたはポリマーネットワークであり、流体によってその体積全体に拡張される。IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the “Gold Book”). Compiled by A. D. McNaught and A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997)。本明細書に開示のゲルは、多糖ベースであり、典型的にはポリマー鎖の架橋および／または物理的凝集により形成される。ゲルネットワークは、典型的には、局所的な秩序領域を有することを特徴とする。水性媒体中では、ゲルは典型的には「ヒドロゲル」と呼ばれる。これは、有機溶媒系の「オルガノゲル」や、溶媒が実質的に除去される「キセロゲル」のゲルとは対照的である。

本明細書において使用される「多糖ベースのゲル化剤系」は、少なくとも２つの成分を有する化学ゲル系を指す。第１の成分は、それ自体で、または以下で定義される本明細書で「第２の成分」または「ゲル変性剤」とも呼ばれる副次的添加剤の助けによりゲルを形成することができる多糖化合物（例えば構造）である。この第２の成分は、ゲル形成を促進することができ、および／または粘度、ポリマー膨潤、架橋、高分子集合体などの特性を含む多糖ゲルの物理的特性を変更することができる。例示的な系としては、多糖と架橋剤、または多糖と副次的な親水性ポリマーが挙げられる。

本明細書で使用される「ゲル変性剤」は、ゲル構造のベースを形成する多糖の超分子構造（例えば架橋）を調節する化合物である。本明細書に記載の一部の多糖は、ゲル化剤系の主要多糖の役割とゲル変性剤の役割を果たすことができるものの、本明細書のゲル化剤系は、多糖とゲル変性剤が同じ分子ではないような二成分系である。したがって、追加の添加剤なしで水中でゲル化する多糖は、ゲル化剤系であるが、ゲル変性剤を含まない。ゲル変性剤は、ゲル変性剤の不存在下で特定の多糖とゲルが形成されないように、実際のゲル形成に不可欠な場合がある。複数の実施形態では、ゲル変性剤は架橋機能を提供する。複数の実施形態では、ゲル変性剤は、既存の多糖ゲルに作用して超分子組織を変化させることができる。複数の実施形態では、ゲル変性剤は、ゲルをより硬くするかまたはより緩くすることができる。複数の実施形態では、一部のゲル変性剤は、ゲル粘度および／または機械的強度の調節における役割を果たすことができる。複数の実施形態では、ゲル変性剤は、ゲル構造の性質を変更する。ゲル変性剤としては、金属イオンおよび／または界面活性剤などの架橋剤、水溶性ポリマー、副次的な多糖、有機酸、有機塩基、アルデヒド、アミン、ラジカル源、例えば光開始剤で光重合したメタクリル化アルギネート、２－ヒドロキシ－１－［４－（２－ヒドロキシエトキシ）フェニル］－２－メチル－１－プロパノン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ２９５９）、およびこれらの組み合わせを挙げることができる。

本明細書で使用される「ニコチン」は、その遊離塩基と塩形態との両方を指す。塩形態は、典型的には有機酸をニコチンに添加することによって生成されるものの、塩を形成するために塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸などの無機酸を使用することもできる。有機酸としては、限定するものではないが、安息香酸、ピルビン酸、サリチル酸、レブリン酸、リンゴ酸、コハク酸、およびクエン酸が挙げられる。

本明細書で使用される「電子タバコ」または「ｅ－タバコ」または（電子蒸気デバイス）という用語は、タバコ喫煙の行為をシミュレートして、本明細書に開示のゲル組成物の一部をエアロゾルミストへと気化させる電子吸入器を指す。従来のタバコとは全く似ていない数多くの電子タバコが存在する。含まれるニコチンの量は、吸入を介してユーザが選択することができる。一般的には、電子タバコは、マウスピースとして機能し本明細書の組成物のための収容手段を含むプラスチックカートリッジ、組成物を気化させる「噴霧器」、および電池の３つの構成要素を含む。

組成物
複数の実施形態では、多糖とゲル変性剤とを含む水性の多糖ベースのゲル化剤系をニコチンまたはその塩と共に含有する組成物が提供された。多糖ベースのゲル化剤系は、ニコチンの担体として設計されており、以下で説明するようにニコチンをユーザに送達するためのデバイスに組み込むことができる。具体的な多糖の選択は、ゲルの性能特性ならびに安全性および安定性の問題の両方によって導かれ得る。一般的に、多糖ベースの系は、「一般に安全と認められる」（ＧＲＡＳ）成分として分類される利益を有する。多様な多糖の構造により、ビーズ、ペースト状材料、およびバルク固体のゼリー状の塊など、異なる強度（例えば粘度として測定可能）および形態のゲルを入手することができる。複数の実施形態では、多糖ベースのゲルは、多糖の分子量を制御することによって調整することができる。複数の実施形態では、多糖ベースのゲルは、ゲル形成温度を制御することによって調整することができる。複数の実施形態では、多糖ベースのゲルは、ｐＨを制御することによって調整することができる。複数の実施形態では、多糖ベースのゲルは、前述した因子の任意の組み合わせを制御することによって調整することができる。複数の実施形態では、ゲル系は熱可逆性であってよい。熱可逆性ゲルは、周囲温度ではゲルであってよいが、加熱すると液化し、冷却するとゲル形態に戻ることができる。別の実施形態では、多糖ベースのゲル系は、熱可逆性ではないように特に選択される。

本明細書に開示のゲル化剤系のために選択される多糖の１つ以上の特徴は、吸入可能な生物活性剤との相互作用に影響を及ぼし得る。複数の実施形態では、多糖は、水性媒体中の吸入可能な生物活性剤を収容するための疎水性コアを有し得る。複数の実施形態では、多糖骨格における電荷を持つ基の存在が、吸入可能な生物活性剤またはその塩と相互作用することができる。複数の実施形態では、多糖ポリマーにおける分岐の程度は、吸入可能な生物活性剤と相互作用するように変更することができる。複数の実施形態では、ゲル化温度は、ゲル化剤系と吸入可能な生物活性剤との間の相互作用に影響を与え得る。複数の実施形態では、架橋剤の使用は、ゲル形成に影響を与えることができ、あるいはゲル化剤系と吸入可能な生物活性剤との間の相互作用に影響を与えるゲル粘度を変更することができる。複数の実施形態では、本明細書で提供される水性の多糖ベースのゲル化剤系における多糖は疎水性である。複数の実施形態では、多糖は、水性の多糖ベースのゲル化剤系内で疎水性コアを形成する。複数の実施形態では、多糖はセルロースである。複数の実施形態では、多糖はアミロースである。

複数の実施形態では、ゲル化剤系の多糖は、アルギン酸、セルロース、グアー（ガラクトマンナン）、キサンタンガム、アガー、ジェラン、アミロース、ウェランガム、ラムサン、カラギーナン、キトサン、スクレログルカン、ジウタンガム、ペクチン、デンプン、それらの誘導体、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。複数の実施形態では、ゲル化剤系の多糖はアルギン酸である。複数の実施形態では、ゲル化剤系の多糖はセルロースである。複数の実施形態では、ゲル化剤系の多糖はグアー（ガラクトマンナン）である。複数の実施形態では、ゲル化剤系の多糖はキサンタンガムである。複数の実施形態では、ゲル化剤系の多糖はアガーである。複数の実施形態では、ゲル化剤系の多糖はジェランである。複数の実施形態では、ゲル化剤系の多糖はアミロースである。複数の実施形態では、ゲル化剤系の多糖はウェランである。複数の実施形態では、ゲル化剤系の多糖はラムサンである。複数の実施形態では、ゲル化剤系の多糖はカラギーナンである。複数の実施形態では、ゲル化剤系の多糖はキトサンである。複数の実施形態では、ゲル化剤系の多糖はスクレログルカンである。複数の実施形態では、ゲル化剤系の多糖はジウタンガムである。複数の実施形態では、ゲル化剤系の多糖はペクチンである。複数の実施形態では、ゲル化剤系の多糖はデンプンである。複数の実施形態では、ゲル化剤系の多糖は、本明細書に開示のいずれかの多糖の誘導体である。複数の実施形態では、ゲル化剤系の多糖は、本明細書に開示の多糖の任意の組み合わせである。

複数の実施形態では、アルギン酸は、ゲル化の前に塩の形態で供給され得る。複数の実施形態では、ゲル形成のためのアルギン酸前駆体は、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸アンモニウム、およびアルギン酸カリウムからなる群から選択される塩形態である。アルギン酸は、β－Ｄ－マンヌロネート（Ｍ）とα－Ｌ－グルロネート（Ｇ）との繰り返しブロックを有する下記一般式（Ｉ）の構造を有する：

［式中、ｍおよびｎは１．６：１のＭ対Ｇの比を規定する］。複数の実施形態では、ｍおよびｎは、約１Ｋダルトン～約６００Ｋダルトンの範囲の重量平均分子量を有するポリマーになる数を提供するという複合効果を有する。複数の実施形態では、ｍおよびｎは、約５Ｋダルトン～約１００Ｋダルトンの範囲の重量平均分子量を有するポリマーになる数を提供するという複合効果を有する。複数の実施形態では、ｍおよびｎは、約６Ｋダルトン～約１６Ｋダルトンの範囲の重量平均分子量を有するポリマーになる数を提供するという複合効果を有する。複数の実施形態では、アルギン酸塩構造は、３つのブロックタイプ、すなわちＭＭＭＭＭＭのようなホモＭの部分と、ＧＧＧＧＧＧのようなホモＧのブロックと、ＧＭＧＭＧＭＧＭのようなＧとＭが交互のブロックとを示す。残基の総数（ｍ＋ｎ）は、約５０残基から約１０００００残基まで変動し得る。複数の実施形態では、数平均分子量は約１Ｋダルトン～約５０Ｋダルトンであってよい。複数の実施形態では、数平均分子量は約１Ｋダルトン～約２０Ｋダルトンであってよい。複数の実施形態では、数平均分子量は約１０Ｋダルトン～約５０Ｋダルトンであってよい。ゲル化剤系がアルギン酸を含む複数の実施形態では、架橋剤は金属架橋剤であってよい。複数の実施形態では、金属架橋剤は二価の金属イオンである。複数の実施形態では、金属架橋剤は三価の金属イオンである。アルギン酸は、キトサンなどの他の多糖と共架橋することもできる。

複数の実施形態では、本明細書の多糖ベースのゲル化剤系はセルロースである。複数の実施形態では、本明細書の多糖ベースのゲル化剤系はセルロースの前駆体である。複数の実施形態では、本明細書の多糖ベースのゲル化剤系はセルロース誘導体である。複数の実施形態では、セルロースは、セルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチルヒドロキシルエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース、セルロース硫酸塩、セルロース酢酸塩、およびこれらの組み合わせから選択される。複数の実施形態では、本明細書の多糖ベースのゲル化剤系はメチルセルロースである。複数の実施形態では、本明細書の多糖ベースのゲル化剤系はエチルセルロースである。複数の実施形態では、本明細書の多糖ベースのゲル化剤系はエチルメチルセルロースである。複数の実施形態では、本明細書の多糖ベースのゲル化剤系はヒドロキシエチルセルロースである。複数の実施形態では、本明細書の多糖ベースのゲル化剤系はヒドロキシエチルセルロースである。複数の実施形態では、本明細書の多糖ベースのゲル化剤系はヒドロキシプロピルセルロースである。複数の実施形態では、本明細書の多糖ベースのゲル化剤系はヒドロキシエチルメチルセルロースである。複数の実施形態では、本明細書の多糖ベースのゲル化剤系はヒドロキシプロピルメチルセルロースである。複数の実施形態では、本明細書の多糖ベースのゲル化剤系はエチルヒドロキシルエチルセルロースである。複数の実施形態では、本明細書の多糖ベースのゲル化剤系はカルボキシメチルセルロースである。複数の実施形態では、本明細書の多糖ベースのゲル化剤系はカルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースである。複数の実施形態では、本明細書の多糖ベースのゲル化剤系はセルロース硫酸塩である。複数の実施形態では、本明細書の多糖ベースのゲル化剤系はセルロース酢酸塩である。複数の実施形態では、本明細書の多糖ベースのゲル化剤系は本明細書に開示の任意のセルロースまたはセルロース誘導体の組み合わせである。

セルロース自体は、β－Ｄ－グルコース単位の直線配列を有する下記式（ＩＩ）の構造を有する：

［式中、ｎは約１０から約５００まで変化し得る］。複数の実施形態では、ｎは約２０から約２００まで変化し得る。複数の実施形態では、セルロースは１Ｋダルトン～約２０Ｋダルトンの数平均分子量を有し得る。複数の実施形態では、セルロースは２Ｋダルトン～約１５Ｋダルトンの数平均分子量を有し得る。複数の実施形態では、セルロースは約５．５ｋダルトン～約１１ｋダルトンの数平均分子量を有し得る。複数の実施形態では、親セルロースを使用するゲル化剤系は、セルロース酢酸塩などのセルロース前駆体を介して形成することができる。複数の実施形態では、アセテート基は、加溶媒分解によって除去することができる。複数の実施形態では、ゲル化剤系の極性を変更するために、および／または得られるゲルの粘度を調整するために、官能化セルロースを使用することができる。複数の実施形態では、カルボキシメチルセルロースなどの、有機官能基である酸を持つ荷電セルロース誘導体は、酸または塩基を用いるｐＨ調整によって調整可能な粘度を有する。複数の実施形態では、荷電セルロース誘導体は、吸入可能な生物活性剤を固定化することができる。複数の実施形態では、荷電セルロース誘導体は、吸入可能な生物活性剤と塩橋を形成する。複数の実施形態では、セルロースベースのゲルは、本明細書の以降でさらに記載されるように、水溶性ポリマーの存在下で形成され得る。

複数の実施形態では、多糖ベースのゲル化剤系はグアーを使用することができる。いくつかのそのような実施形態では、グアーは、天然グアー、ヒドロキシプロピルグアー（ＨＰＧ）、スルホン化グアー、スルホン化ヒドロキシプロピルグアー、カルボキシメチルヒドロキシプロピルグアー（ＣＭＨＰＧ）、カルボキシメチルグアーから選択される。複数の実施形態では、グアーは天然グアーである。複数の実施形態では、グアーはヒドロキシプロピルグアー（ＨＰＧ）である。複数の実施形態では、グアーはスルホン化グアーである。複数の実施形態では、グアーはスルホン化ヒドロキシプロピルグアーである。複数の実施形態では、グアーはカルボキシメチルヒドロキシプロピルグアー（ＣＭＨＰＧ）である。複数の実施形態では、グアーはカルボキシメチルグアーである。グアーは、β結合マンノース単位の骨格上にあるペンダントガラクトース単位を有する下記式（ＩＩＩ）に基づくコア構造を有する：

［式中、ｎは約１００～約５００Ｋダルトンの数平均分子量を与える］。複数の実施形態では、ｎは、約１２５～約３００Ｋダルトンの数平均分子量を与える。複数の実施形態では、重量平均分子量は、約５００Ｋダルトン～約２５００Ｋダルトンの範囲であってよい。複数の実施形態では、重量平均分子量は、約７００Ｋダルトン～約１５００キロダルトンの範囲であってよい。複数の実施形態では、数平均分子量は（Ｍ_ｎ）約２４０Ｋダルトンであり、重量平均分子量（Ｍ_ｗ）は９５０Ｋダルトンである。複数の実施形態では、グアーは、カルシウムイオン、ホウ酸塩、チタン酸塩などの架橋剤の存在下でゲル化することができる。複数の実施形態では、荷電基を持つグアーは、吸入可能な生物活性剤の固定化を助けることができる。複数の実施形態では、荷電グアーはスルホン化グアーである。複数の実施形態では、官能化されたグアーは、具体的な吸入可能な生物活性剤に対応するために、ゲル系の疎水性／親水性を調整するために使用され得る。

複数の実施形態では、多糖ベースのゲル化剤系は、キサンタンガムを含み得る。キサンタンガムは、使用される細菌種であるキサントモナス・カンペストリス（Xanthomonas campestris）から得られる。キサンタンガムは、下記式（ＩＶ）：

の基本コア構造を有する。

複数の実施形態では、ヒドロゲルの形成に変性キサンタンガムを使用することができる。複数の実施形態では、天然型キサンタンガムは、本明細書に開示の粘度調整剤としてなどゲル変性剤として使用することができる。式（ＩＶ）モノマー単位の２ＫダルトンのＭＷに基づく式ＩＶのｎの値は、複数の実施形態では約３００Ｋダルトン～約８メガダルトンの範囲の重量平均分子量を与える。複数の実施形態では、重量平均分子量は約５００Ｋダルトン～約１メガダルトンの範囲である。複数の実施形態では、重量平均分子量は約７００Ｋダルトン～約１メガダルトンの範囲である。

複数の実施形態では、多糖ベースのゲル化剤系はアガーを含み得る。アガー自体は、典型的には下記式（Ｖ）：

のアガロースとアガロペクチンとの混合物である。

アガロース骨格は、Ｄ－ガラクトースと３，６－アンヒドロ－Ｌ－ガラクトピラノースとから構成される二糖である。複数の実施形態では、ｎは、アガロースの分子量が約５０～約４００Ｋダルトンであるような値を有する。複数の実施形態では、ｎは、アガロースの分子量が約７５～約２００Ｋダルトンであるような値を有する。複数の実施形態では、ｎは、アガロースの分子量が約１２０ｋダルトンであるような値を有する。アガロペクチンは、本明細書で定義されるゲル変性剤の役割を果たす、より小さなオリゴ糖の不均一な混合物である。複数の実施形態では、アガロペクチンは、吸入可能な生物活性剤との相互作用を促進し得る電荷を与えるエステル硫酸塩成分を有し得る。

複数の実施形態では、多糖ベースのゲル化剤系はジェランを含み得る。ジェランガムは、細菌であるスフィンゴモナス・エロディア（Sphingomonas elodea）によって生成される下記構造式（ＶＩ）の水溶性のアニオン性多糖である：

［式中、ｎは、約０．５メガダルトン～約３メガダルトンの範囲の重量平均分子量を与える］。複数の実施形態では、減量されたジェランは、約０．５メガダルトン～約１．５メガダルトンの分子量を有する。

複数の実施形態では、多糖ベースのゲル化剤系はアミロースを含み得る。アミロースは、下記式（ＶＩＩ）：

で示されるように、α結合したＤグルコース単位から構成されている。

複数の実施形態では、ｎは約１００～約１０００の整数である。複数の実施形態では、ｎは約２００～約７００の整数である。複数の実施形態では、ｎは約３００～約６００の整数である。複数の実施形態では、アミロースはデンプンと組み合わせて供給することができ、デンプンは、ゲル化剤系の主要な多糖を供給し、アミロースはゲル変性剤として機能する。例えば、アミロースは、デンプンベースのゲル化剤系のゲル粘度を調節するために使用することができる。別の実施形態では、アミロースは、ゲル化剤ベースの系の主要な多糖である。いずれの役割においても、主要な多糖またはゲル変性剤として、アミロースは、その一般的に疎水性の内部のため、ニコチンとの相互作用に都合のよい構造をとることができる。複数の実施形態では、アミロースは、キサンタンガム、または別の実施形態ではアルギン酸塩、またはさらに別の実施形態ではカラギーナンと特に組み合わせることができる。

複数の実施形態では、多糖ベースのゲル化剤系は、ウェランガムを含み得る。ウェランガムは、アルカリゲネス（Alcaligenes）属のバクテリアによる糖の発酵によって生成される。分子は、Ｌ－マンノースまたはＬ－ラムノースの単一分岐を持つ四糖単位の繰り返しからなり、下記式（ＶＩＩＩ）として示される：

［式中、ｎは、重量平均分子量が約０．２５メガダルトン～約３メガダルトンの範囲であるような値を有する］。複数の実施形態では、ｎは、重量平均分子量が約０．５メガダルトン～約２メガダルトンの範囲にあるような値を有する。複数の実施形態では、ｎは、重量平均分子量が約１メガダルトンであるような値を有する。

複数の実施形態では、多糖ベースのゲル化剤系は、ラムサンを含み得る。ラムサンガムは、アセチル化または脱アセチル化された形態で得ることができる。脱アセチル化されたラムサンは、カルシウムイオンなどの二価金属イオンを用いて架橋するとゲル物質を形成する。脱アセチル化ラムサンガムは、水中で特に熱的に安定であることができ、下記式（ＩＸ）に示す構造を有する：

［式中、ｎは、以降で詳しく説明するジウタンの分子量と同様の範囲の分子量を与える］。

複数の実施形態では、多糖ベースのゲル化剤系はカラギーナンを含み得る。カラギーナン多糖は、天然にカッパ、イオタ、およびラムダの３つの一般的な形態をとる。複数の実施形態では、この構造の違いにより、調整可能な特性を有するゲルを提供することができる。複数の実施形態では、カラギーナンはカッパ型である。複数の実施形態では、カラギーナンはイオタ型である。複数の実施形態では、カラギーナンはラムダ型である。カラギーナンは、ガラクトース単位と３，６アンヒドロガラクトースとの繰り返しを含み、硫酸化と非硫酸化との両方が可能である。単位は、交互のα－１，３およびβ－１，４グリコシド結合によって連結されている。多数のカラギーナンコアの構造を以下に示す。複数の実施形態では、カラギーナンはラムダカラギーナンであってよい。複数の実施形態では、ラムダカラギーナンは水系で使用される。複数の実施形態では、カラギーナンは硫酸化形態である。

［上の式中、ｎの値は、約１００ｋダルトン～約５０００ｋダルトンの重量平均分子量を与える］。複数の実施形態では、ｎは、約３００ｋダルトン～約２０００ｋダルトンの重量平均分子量を与える。複数の実施形態では、ｎは、約４００ｋダルトン～約１０００ｋダルトンの重量平均分子量を与える。

複数の実施形態では、多糖ベースのゲル化剤系はキトサンを含み得る。キトサンは、エビやその他の甲殻類の殻材料由来の入手が容易な材料である。キトサンは下記式（Ｘ）の構造を有する：

［式中、ｎの値は、約１０ｋダルトン～約４０００ｋダルトンの重量平均分子量を与える］。複数の実施形態では、ｎは、約５０ｋダルトン～約２０００ｋダルトンの重量平均分子量を与える。複数の実施形態では、ｎは、約１００ｋダルトン～約８００ｋダルトンの重量平均分子量を与える。

複数の実施形態では、キトサンはアルギン酸塩と共架橋される。

複数の実施形態では、多糖ベースのゲル化剤系はスクレログルカンを含み得る。スクレログルカンは、下記一般式（ＸＩ）で示される構造を有する：

［式中、ｎの値は、約０．５メガダルトン～約４メガダルトンの範囲の重量平均分子量を与える］。複数の実施形態では、ｎは、約１メガダルトン～約３メガダルトンの重量平均分子量を与える。複数の実施形態では、ｎは、約２メガダルトンの重量平均分子量を与える。

複数の実施形態では、スクレログルカンは、四ホウ酸ナトリウム（ホウ砂）の存在下でゲルを形成する。複数の実施形態では、ヒドロゲルは、部分的に酸化されたスクレログルカンから形成される。複数の実施形態では、ゲルの特性は、酸化の程度によって調整される。

複数の実施形態では、多糖ベースのゲル化剤系は、ジウタンガムを含み得る。ジウタンは、ｄ－グルコース、ｄ－グルクロン酸、ｄ－グルコース、およびｌ－ラムノースから構成される骨格と、２つのｌ－ラムノース残基の側鎖とを有する複雑な多糖構造体である。複数の実施形態では、ジウタンは、約１メガダルトン～約１０メガダルトンの重量平均分子量を有する。複数の実施形態では、ジウタンは、約５メガダルトンの重量平均分子量を有する。複数の実施形態では、ジウタンはゲル変性剤である。複数の実施形態では、ジウタンは、カルシウムイオン架橋しやすい他の多糖と共に使用される。

複数の実施形態では、多糖ベースのゲル化剤系は、ペクチンを含み得る。ペクチンはガラクツロン酸を多く含む多糖であり、果物でよく見られる。自然界では、ガラクツロン酸は様々な程度にメチル化されて（メチルエステル）存在し得る。複数の実施形態では、ペクチンは、いわゆる「低メトキシ」ペクチン、すなわちＬＭ－ペクチンと呼ばれる少ない程度のメチルエステルである。ＬＭ－ペクチンは、架橋剤としてのカルシウムイオンの存在下で容易にゲル系を形成する。

複数の実施形態では、ゲル化剤系の主要な多糖は、ゲル組成物の約１～約５０％ｗ／ｗの量で存在し得る。複数の実施形態では、主要な多糖は、ゲル組成物の約１％ｗ／ｗ、または約２％ｗ／ｗ、または約３％ｗ／ｗ、または約５％ｗ／ｗ、または約１０％、または約１５％ｗ／ｗ、または約２０％ｗ／ｗ、または約２５％ｗ／ｗ、または約３０％ｗ／ｗ、または約３５％ｗ／ｗ、または約４０％ｗ／ｗ、または約４５％ｗ／ｗ、または約５０％ｗ／ｗ（その間の任意の値およびその端数を含む）で存在し得る。複数の実施形態では、ゲル化剤系の主要な多糖は、ゲル組成物の約１％ｗ／ｗ～１０％ｗ／ｗ、またはゲル組成物の約１０％ｗ／ｗ～約２０％ｗ／ｗ、またはゲル組成物の約２０％ｗ／ｗ～約３０％ｗ／ｗ、またはゲル組成物の３０％ｗ／ｗ～約４０％ｗ／ｗ、またはゲル組成物の約４０％ｗ／ｗ～約５０％ｗ／ｗ（その間の任意の部分範囲およびその端数を含む）の量で存在し得る。

複数の実施形態では、ゲル化剤系はゲル変性剤を含む。いくつかのそのような実施形態では、ゲル変性剤は架橋剤を含む。多糖などの多価の系（多くのヒドロキシル基を含む）は、金属イオンの存在下で架橋しやすいことが多い。いくつかのそのような実施形態では、架橋剤は、二価または三価の金属カチオンを含み得る。二価金属カチオンの中でも、架橋剤は、任意のアルカリ土類金属を含み得る。例示的な架橋剤は、ホウ酸塩、チタン酸塩、カルシウムイオン、アルミニウムイオン、銅イオン、亜鉛イオン、ジルコニウムイオン、マグネシウムイオン、バリウムイオン、ストロンチウムイオン、前述した金属のいずれかの酸化物、およびこれらの組み合わせを含み得る。

多糖ベースのゲル化剤系における他の架橋剤または粘度を管理するゲル変性剤には、界面活性剤が含まれる。存在する場合、界面活性剤は、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、双性イオン性および／または非イオン性界面活性剤、ならびにそれらの組み合わせのうちの１つ以上を含み得る。複数の実施形態では、多糖ベースのゲル化剤はアニオン性界面活性剤を含む。複数の実施形態では、多糖ベースのゲル化剤はカチオン性界面活性剤を含む。複数の実施形態では、多糖ベースのゲル化剤は双性イオン性界面活性剤を含む。複数の実施形態では、多糖ベースのゲル化剤は非イオン性界面活性剤を含む。

複数の実施形態では、利用され得るアニオン性界面活性剤は、硫酸塩および／またはスルホン酸塩を含む。複数の実施形態では、アニオン性界面活性剤はドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）である。複数の実施形態では、アニオン性界面活性剤はドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムである。複数の実施形態では、アニオン性界面活性剤はドデシルナフタレン硫酸ナトリウムである。複数の実施形態では、アニオン性界面活性剤は、ジアルキルベンゼンアルキルサルフェートおよび／またはスルホネートである。複数の実施形態では、アニオン性界面活性剤は酸である。複数の実施形態では、酸はアビエチン酸（Aldrich）である。複数の実施形態では、酸はＮＥＯＧＥＮ（登録商標）（Daiichi Kogyo Seiyaku）である。複数の実施形態では、アニオン性界面活性剤は、ＤＯＷＦＡＸ（商標）２Ａ１、アルキルジフェニルオキシドジスルホネート（The Dow Chemical Company）である。複数の実施形態では、アニオン性界面活性剤は、（Tayca Corporation）のＴＡＹＣＡＰＯＷＤＥＲＢＮ２０６０であり、これは、分岐したドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムである。

複数の実施形態では、カチオン性界面活性剤はアルキルベンジルジメチルアンモニウムクロリドである。複数の実施形態では、カチオン性界面活性剤はジアルキルベンゼンアルキルアンモニウムクロリドである。複数の実施形態では、カチオン性界面活性剤はラウリルトリメチルアンモニウムクロリドである。複数の実施形態では、カチオン性界面活性剤はアルキルベンジルメチルアンモニウムクロリドである。複数の実施形態では、カチオン性界面活性剤はアルキルベンジルジメチルアンモニウムブロミドである。複数の実施形態では、カチオン界面活性剤は塩化ベンザルコニウムである。複数の実施形態では、カチオン性界面活性剤はセチルピリジニウムブロミドである。複数の実施形態では、カチオン性界面活性剤は、Ｃ_１２、Ｃ_１５、および／またはＣ_１７のトリメチルアンモニウムブロミドである。複数の実施形態では、カチオン界面活性剤は四級化ポリオキシエチルアルキルアミンのハロゲン化物塩である。複数の実施形態では、カチオン性界面活性剤はドデシルベンジルトリエチルアンモニウムクロリドである。複数の実施形態では、カチオン性界面活性剤はＭＩＲＡＰＯＬ（商標）である。複数の実施形態では、カチオン性界面活性剤はＡＬＫＡＱＵＡＴ（商標）（Alkaril Chemical Company）である。複数の実施形態では、カチオン界面活性剤はＳＡＮＩＺＯＬ（商標）（塩化ベンザルコニウム、Kao Chemicals）である。

複数の実施形態では、双性イオン性界面活性剤はベタインである。

複数の実施形態では、非イオン性界面活性剤はポリアクリル酸である。複数の実施形態では、非イオン性界面活性剤はメタロースである。複数の実施形態では、非イオン性界面活性剤はメチルセルロースである。複数の実施形態では、非イオン性界面活性剤はエチルセルロースである。複数の実施形態では、非イオン性界面活性剤はプロピルセルロースである。複数の実施形態では、非イオン性界面活性剤はヒドロキシエチルセルロースである。複数の実施形態では、非イオン性界面活性剤はカルボキシメチルセルロースである。複数の実施形態では、非イオン性界面活性剤はポリオキシエチレンセチルエーテルである。複数の実施形態では、非イオン性界面活性剤はポリオキシエチレンラウリルエーテルである。複数の実施形態では、非イオン性界面活性剤はポリオキシエチレンオクチルエーテルである。複数の実施形態では、非イオン性界面活性剤はポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテルである。複数の実施形態では、非イオン性界面活性剤はポリオキシエチレンオレイルエーテルである。複数の実施形態では、非イオン性界面活性剤はポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートである。複数の実施形態では、非イオン性界面活性剤はポリオキシエチレンステアリルエーテルである。複数の実施形態では、非イオン性界面活性剤はポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルである。複数の実施形態では、非イオン性界面活性剤はジアルキルフェノキシポリ（エチレンオキシ）エタノールである。なお、ゲル変性剤として機能するこれらの非イオン性界面活性剤の中には、官能化セルロースの例が含まれることに留意すべきである。それらの界面活性剤特性のためのゲル変性剤としてのそれらの使用は、本明細書に開示のゲル化剤系を形成する目的で、主要な多糖と組み合わされるであろう。

複数の実施形態では、ゲル変性剤は水溶性ポリマーを含む。複数の実施形態では、水溶性ポリマーは界面活性剤の特徴を示す。複数の実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリエーテル、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリオキサゾリン、ポリホスフェート、およびアルブミンから選択される。例示的な水溶性ポリマーとしては、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ＰＬＵＲＯＮＩＣ（商標）Ｆ－１２７（BASF）などのポロキサマー（polaxamer）、および水溶性多糖またはそれらの誘導体、例えばキサンタンガム、ペクチン、キトサン、デキストラン、カラギーナン、グアーガムなどの分類のものが挙げられる。複数の実施形態では、ゲル変性剤はポリエーテルである。複数の実施形態では、ゲル変性剤はポリビニルピロリドンである。複数の実施形態では、ゲル変性剤はポリビニルアルコールである。複数の実施形態では、ゲル変性剤はポリアクリル酸である。複数の実施形態では、ゲル変性剤はポリアクリルアミドである。複数の実施形態では、ゲル変性剤はポリオキサゾリンである。複数の実施形態では、ゲル変性剤はポリホスフェートである。複数の実施形態では、ゲル変性剤はアルブミンである。複数の実施形態では、水溶性ポリマーはポリエチレングリコール（ＰＥＧ）である。複数の実施形態では、水溶性ポリマーはポロキサマー（polaxamer）である。複数の実施形態では、ポロキサマー（polaxomer）は、ＰＬＵＲＯＮＩＣ（商標）Ｆ－１２７(BASF)である。複数の実施形態では、水溶性ポリマーは多糖である。複数の実施形態では、水溶性ポリマーはキサンタンガムである。複数の実施形態では、水溶性ポリマーはペクチンである。複数の実施形態では、水溶性ポリマーはキトサンである。複数の実施形態では、水溶性ポリマーはデキストランである。複数の実施形態では、水溶性ポリマーはカラギーナンである。複数の実施形態では、水溶性ポリマーはグアーガムである。

複数の実施形態では、水溶性ポリマーは、ゲル組成物の約１～約５０％ｗ／ｗの量で存在する。複数の実施形態では、水溶性ポリマーは、ゲル組成物の約１％ｗ／ｗ、または約２％、または約３％、または約５％、または約１０％、または約１５％、または約２０％、または約２５％、または約３０％、または約３５％、または約４０％、または約４５％、または約５０％ｗ／ｗ（その間の任意の値およびその端数を含む）で存在し得る。複数の実施形態では、ゲル化剤系の水溶性ポリマーは、ゲル組成物の約１％ｗ／ｗ～１０％ｗ／ｗ、またはゲル組成物の約１０％ｗ／ｗ～約２０％ｗ／ｗ、またはゲル組成物の約２０％ｗ／ｗ～約３０％ｗ／ｗ、またはゲル組成物の３０％ｗ／ｗ～約４０％、またはゲル組成物の約４０％ｗ／ｗ～約５０％ｗ／ｗ（その間の任意の部分範囲およびその端数を含む）の量で存在し得る。

複数の実施形態では、ニコチンまたはその塩は、ゼロでない量で、ゲル組成物の最大約５０％ｗ／ｗまで存在し得る。複数の実施形態では、ニコチンまたはその塩は、ゲル組成物の約１％ｗ／ｗ～約５％ｗ／ｗの量で存在し得る。複数の実施形態では、ニコチンは、ゲル組成物の約０．５％～約１．５％ｗ／ｗで存在する。組成物が電子蒸気デバイスで加熱されたときにユーザに正確な量のニコチンを送達するために、特定の濃度のニコチンを調整することができる。複数の実施形態では、ニコチンまたはその塩は、ゲル組成物の約１％ｗ／ｗ、または約２％、または約３％、または約５％、または約１０％、または約１５％、または約２０％、または約２５％、または約３０％、または約３５％、または約４０％、または約４５％、または約５０％ｗ／ｗ（その間の任意の値およびその端数を含む）で存在し得る。複数の実施形態では、ニコチンまたはその塩は、ゲル組成物の約１％ｗ／ｗ～１０％ｗ／ｗ、またはゲル組成物の約１０％ｗ／ｗ～約２０％ｗ／ｗ、またはゲル組成物の約２０％ｗ／ｗ～約３０％ｗ／ｗ、またはゲル組成物の３０％ｗ／ｗ～約４０％ｗ／ｗ、またはゲル組成物の約４０％ｗ／ｗ～約５０％ｗ／ｗ（その間の任意の部分範囲およびその端数を含む）の量で存在し得る。

水ベースの多糖系の利点は、水をニコチンの唯一の担体にできることであるものの、本明細書に開示の組成物は保湿剤をさらに含み得る。保湿剤は、本明細書の組成物が加熱されたときにニコチンをユーザに送達するための送達補助剤として機能し得る。複数の実施形態では、保湿剤はグリセリンを含む。複数の実施形態では、保湿剤は、プロピレングリコール、植物性グリセリン、トリアセチン、ソルビトール、キシリトール、１，３－プロパンジオール（ＰＤＯ）、またはこれらの組み合わせを含む。複数の実施形態では、プロピレングリコール、植物性グリセリン、またはこれらの組み合わせは、組成物の約５０％ｗ／ｗ未満含まれていてよく、あるいは組成物の２０％ｗ／ｗ未満含まれていてよく、別の実施形態では、あるいは組成物の１０％ｗ／ｗ未満含まれていてよく、あるいはさらなる実施形態では組成物の１％ｗ／ｗ未満含まれていてよく、あるいはさらに別の実施形態では、保湿剤は、プロピレングリコールおよび植物性グリセリンのうちの１つ以上を含まないが、代わりの保湿剤が存在する。複数の実施形態では、保湿剤は１，３－プロパンジオールを含み得る。複数の実施形態では、保湿剤は中鎖トリグリセリド（ＭＣＴ）油を含み得る。複数の実施形態では、保湿剤はＰＥＧ４００を含み得る。複数の実施形態では、保湿剤はＰＥＧ４０００を含み得る。複数の実施形態では、保湿剤は、プロピレングリコールと植物性グリセリンとの両方を含まない。

複数の実施形態では、本明細書に開示の組成物は、有機酸を含み得る。理論に拘束されるものではないが、有機酸は、塩形態のニコチンを送達するためにニコチンをプロトン化する機能を果たすか、官能特性を提供するか、またはその両方を行うことができる。有機酸としては、限定するものではないが、安息香酸、ピルビン酸、サリチル酸、レブリン酸、コハク酸、クエン酸、リンゴ酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリリン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、フェニル酢酸、酒石酸、乳酸、マロン酸、フマル酸、フィナル（finnaric）酸、グルコン酸、サッカリン酸、ソルビン酸、およびマロン酸が挙げられる。

複数の実施形態では、本明細書に開示の組成物は、様々な他の香料（前述した有機酸を含む）をさらに含み得る。複数の実施形態では、香料は、メントール、ミント、従来のバージニアタバコ、シナモン、クローブ、ジンジャー、ペッパー、またはエステルおよびアルデヒドに基づく他の合成フレーバーなどの天然抽出物を含み得る。複数の実施形態では、香料は、酢酸ニコチン、シュウ酸ニコチン、リンゴ酸ニコチン、イソ吉草酸ニコチン、乳酸ニコチン、クエン酸ニコチン、フェニル酢酸ニコチン、およびミリスチン酸ニコチンなどのニコチン塩を含み得る。

当業者には明らかなように、本明細書に開示のゲル化剤系は、多くの任意の形態をとることができる。複数の実施形態では、ゲル化剤系は巨視的ビーズの形態で供給される。いくつかのそのような実施形態では、巨視的ビーズは、ニコチンまたはその塩の溶液をカプセル封入するシェルであってよい。別の実施形態では、巨視的ビーズは固体または半固体であってよく、ニコチンまたはその塩はゲル化剤系マトリックス内に配置される。

複数の実施形態では、ゲル化剤系は、フィルムまたはストリップの形態で供給され得る。そのため、フィルムまたはストリップは、電子蒸気デバイスの発熱体上に直接配置または形成することができる。別の実施形態では、ゲル化剤系は固体の塊として供給され得る。さらに別の実施形態では、ゲル化剤系は、約１ミクロン～約１ｍｍの範囲のサイズの複数の粒子として供給される。複数の実施形態では、ゲル化剤系は、加熱すると可逆的に流体液を形成し、冷却するとゲル化剤系を再形成する。

複数の実施形態では、セルロースマトリックスと、ニコチンまたはその塩と、水溶性ポリマーとを含有する組成物が提供される。水性ゲル化剤系中でのセルロースの使用は、水溶性が不十分なことに起因して困難な場合がある。したがって、複数の実施形態では、セルロースマトリックスは、セルロース前駆体または低分子量のオリゴマーから生成され得る。例えば、有機溶媒中のセルロース酢酸塩の溶液はセルロースの前駆体を提供し得る。セルロースは、加溶媒分解によって実施され得る酢酸塩除去によって後に形成され得る。複数の実施形態では、ニコチンは、セルロース酢酸塩溶液に添加され得る。これとは別に、水溶性ポリマーが水に添加され得る。次いで、ゲル化を誘導するために、有機セルロース溶液がポリマー水溶液に導入され得る。有機溶媒は、透析、または減圧留去などの他の手段によって除去することができる。得られる材料はセルロースのヒドロゲルである。

したがって、複数の実施形態では、ニコチンまたはその塩を有機溶媒中のセルロースマトリックスの前駆体に添加して混合物を形成すること、および混合物に水溶性ポリマーの水溶液を添加すること、を含むプロセスによって製造される組成物が提供される。そのようなプロセスは、ニコチンの存在下でセルロース酢酸塩のメタノール溶液を含む溶液Ａを調製することを示す図１に例示されている。複数の実施形態では、ニコチンは、より大きな酢酸セルロース粒子（青色）内の小さなニコチン粒子（灰色）の存在によって示されるように、セルロースマトリックスのコアに配置され得る。これとは別に、水溶性ポリマーは、溶液Ｂとして調製される。この例では、ポリマーはＰＬＵＲＯＮＩＣ（商標）Ｆ－１２７である。次いで、溶液Ａが溶液Ｂに添加されて溶液Ｃが形成される。複数の実施形態では、本明細書で形成される特定の構造は、セルロース酢酸塩ポリマーの外面の周りに配置された水溶性ポリマーを有するカプセル化セルロース粒子であってよい。この構造的特徴は、予備的な特性評価によって支持されている。複数の実施形態では、プロセスは、透析による有機溶媒の除去をさらに含み得る。例示的なプロセスが図２に示されている。溶液Ｃから得られるメタノール水混合物は、バルク溶媒としての水に対して透析される。複数の実施形態では、透析バッグは、約５００Ｄａの分子量カットオフ～約２０００Ｄａの分子量カットオフの範囲の孔径を有するセルロース膜を含み得る。溶媒であるメタノール、水、またはその両方が、遊離セルロース構造を遊離させるためにセルロース酢酸塩上のアセテート基を加溶媒分解するのに役立ち得ることに留意すべきである。あるいは、溶媒は、減圧留去などの留去によって除去され得る。図２に示されているように、ニコチンまたはその塩はセルロースマトリックス内に配置されたままであり、水溶性ポリマーはセルロース粒子の周りに配置される。

複数の実施形態では、本プロセスにより製造される組成物は、酢酸セルロースであってよいセルロース前駆体、またはセルロースに変換され得る任意の他の有機可溶性誘導体を使用する。そのような誘導体としては、セルロースに溶解性を付与するヒドロキシル基のための従来の有機合成保護基が挙げられる。Greene and Wuts, Protecting Groups in Organic Chemistry, 2^nd ed. John Wiley & Sons, NY (1991)を参照のこと。別の実施形態では、セルロース前駆体は、エチルセルロースなどの市販の誘導体であってよい。

複数の実施形態では、上記プロセスによって製造される組成物は、任意の数の有機溶媒を使用することができる。複数の実施形態では、有機溶媒は、メタノール、アセトン、ＤＭＳＯ、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。

上記実施形態では、セルロースマトリックス（またはセルロースマトリックスを生成するための前駆体）が使用されるものの、別の実施形態では、セルロースは、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチルヒドロキシルエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース、セルロース硫酸塩、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される誘導体であってよい。

複数の実施形態では、上記プロセスによって製造された生成物を使用する組成物は粒子状であってよく、約１ミクロン～約１ｍｍの有効直径を有し得る。別の実施形態では、粒子は、約１ミクロン～約１０ミクロンの有効直径を有し得る。サイズは、具体的なセルロース源（サイズ、前駆体タイプ）、溶媒、およびゲル変性剤の選択によって制御することができる。

前述した実施形態の１つ以上では、セルロースベースのゲル化剤系は、任意の水溶性ポリマーを使用することができる。複数の実施形態では、水溶性ポリマーはポリエーテルである。複数の実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ＰＥＧとポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）とのブロックコポリマー、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。複数の実施形態では、水溶性ポリマーはポリビニルピロリドンを含む。水溶性ポリマーは、約５０００ダルトン～約３００００ダルトンの数平均分子量（Ｍ_ｎ）を有し得る。別の実施形態では、水溶性ポリマーは約１００００ダルトン～約２００００ダルトンの数平均分子量（Ｍｎ）を有する。

複数の実施形態では、セルロースマトリックスと水溶性ポリマーとの比は約１０：１～約１．５：１の範囲であり、複数の実施形態では、比は約５：１～約２：１の範囲である。セルロースマトリックス自体は、組成物の約１～約１０％ｗ／ｗの量で使用することができる。複数の実施形態では、セルロースは、組成物の約１％、または約２％、または約３％、または約４％、または約５％、または約６％、または約７％、または約８％、または約９％、または約１０％ｗ／ｗ（これらの任意の小数値を含む）で存在し得る。

複数の実施形態では、セルロースベースのゲル化剤系におけるニコチンの濃度は、約５０ｗ／ｗ％までのゼロではない量であってよい。複数の実施形態では、ニコチンまたはその塩は、ゲル組成物の約１％ｗ／ｗ～約５％ｗ／ｗの量で存在し得る。複数の実施形態では、ニコチンは、ゲル組成物の約０．５％～約１．５％ｗ／ｗで存在する。組成物が電子蒸気デバイスで加熱されたときにユーザに正確な量のニコチンを送達するために、特定の濃度のニコチンを調整することができる。複数の実施形態では、ニコチンまたはその塩は、ゲル組成物の約１％ｗ／ｗ、または約２％、または約３％、または約５％、または約１０％、または約１５％、または約２０％、または約２５％、または約３０％、または約３５％、または約４０％、または約４５％、または約５０％ｗ／ｗ（その間の任意の値およびその端数を含む）で存在し得る。複数の実施形態では、ニコチンまたはその塩は、ゲル組成物の約１％ｗ／ｗ～１０％ｗ／ｗ、またはゲル組成物の約１０％ｗ／ｗ～約２０％ｗ／ｗ、またはゲル組成物の約２０％ｗ／ｗ～約３０％ｗ／ｗ、またはゲル組成物の３０％ｗ／ｗ～約４０％ｗ／ｗ、またはゲル組成物の約４０％ｗ／ｗ～約５０％ｗ／ｗ（その間の任意の部分範囲およびその端数を含む）の量で存在し得る。

セルロースは、組成物が使用されるときにニコチンを送達するための完全に水性のゲル化剤系を利用可能にするものの、組成物は保湿剤をさらに含み得る。前述した実施形態の１つ以上では、保湿剤は、プロピレングリコール、植物性グリセリン、またはそれらの組み合わせを含む。前述した実施形態の１つ以上では、プロピレングリコール、植物性グリセリン、またはそれらの組み合わせは、組成物の５０％ｗ／ｗ未満、または別の実施形態では組成物の２０％ｗ／ｗ未満、またはさらに別の実施形態では組成物の１０％ｗ／ｗ未満、またはさらに別の実施形態では組成物の１％ｗ／ｗ未満含まれ、あるいはさらに別の実施形態では、保湿剤はプロピレングリコールおよび植物性グリセリンのうちの１つ以上を含まない。複数の実施形態では、保湿剤は、プロピレングリコールと植物性グリセリンとの両方を含まないが、代わりの保湿剤が存在する。

複数の実施形態では、アルギン酸塩、ニコチンまたはその塩、およびアルギン酸塩架橋剤を含有する組成物が提供される。上述したように、アルギン酸塩は、架橋の前に塩の形態として供給され得る。複数の実施形態では、アルギン酸塩架橋剤は二価カチオンを含む。複数の実施形態では、二価カチオンはアルカリ土類金属である。別の実施形態では、二価カチオンは、亜鉛や鉄などの酸化状態（ＩＩ）の遷移金属である。複数の実施形態では、アルギン酸塩架橋剤はカルシウムイオンを含む。複数の実施形態では、架橋剤はキトサンを含む。

複数の実施形態では、アルギン酸ベースのゲル化剤系は、約５０ｗ／ｗ％までのゼロでなくてよい量のニコチンの濃度を有し得る。複数の実施形態では、ニコチンは、約０．１％ｗ／ｗ～約２０％ｗ／ｗの濃度を有し得る。複数の実施形態では、ニコチンまたはその塩は、ゲル組成物の約１％ｗ／ｗ～約５％ｗ／ｗの量で存在し得る。複数の実施形態では、ニコチンは、ゲル組成物の約０．５％～約１．５％ｗ／ｗで存在する。組成物が電子蒸気デバイスで加熱されたときにユーザに正確な量のニコチンを送達するために、特定の濃度のニコチンを調整することができる。複数の実施形態では、ニコチンまたはその塩は、ゲル組成物の約１％ｗ／ｗ、または約２％、または約３％、または約５％、または約１０％、または約１５％、または約２０％、または約２５％、または約３０％、または約３５％、または約４０％、または約４５％、または約５０％ｗ／ｗ（その間の任意の値およびその端数を含む）で存在し得る。複数の実施形態では、ニコチンまたはその塩は、ゲル組成物の約１％ｗ／ｗ～１０％ｗ／ｗ、またはゲル組成物の約１０％ｗ／ｗ～約２０％ｗ／ｗ、またはゲル組成物の約２０％ｗ／ｗ～約３０％ｗ／ｗ、またはゲル組成物の３０％ｗ／ｗ～約４０％ｗ／ｗ、またはゲル組成物の約４０％ｗ／ｗ～約５０％ｗ／ｗ（その間の任意の部分範囲およびその端数を含む）の量で存在し得る。

複数の実施形態では、アルギン酸塩ベースの組成物は、巨視的ビーズの形態をとることができる。いくつかのそのような実施形態では、巨視的ビーズは約１００ミクロン～約３ｍｍの直径を有する。ビーズのサイズは、限定するものではないが、試薬の濃度、反応温度、および試薬混合の形式などの反応条件に応じて、任意の望みのサイズに容易に調整することができる。図３に示されているように、塩化カルシウムなどの架橋剤の溶液にアルギン酸ナトリウムの溶液（例えば）を添加することでビーズを利用可能にすることができる。図３は、カルシウムイオンに結合した多糖の提案された構造組織を示している。他の二価金属イオンも同様の構造組織を示し得る。

セルロースベースの組成物と同様に、アルギン酸塩組成物も保湿剤を含み得る。アルギン酸塩組成物の実施形態では、保湿剤は、プロピレングリコール、植物性グリセリン、またはこれらの組み合わせを含む。複数の実施形態では、プロピレングリコール、植物性グリセリン、またはこれらの組み合わせは、組成物の５０％ｗ／ｗ未満、または複数の実施形態では組成物の２０％ｗ／ｗ未満、または別の実施形態では組成物の１０％ｗ／ｗ未満、またはさらに別の実施形態では組成物の１％ｗ／ｗ未満含まれる。複数の実施形態では、アルギン酸塩組成物は保湿剤を使用するが、プロピレングリコールまたは植物性グリセリンのうちの１つ以上を含まない。複数の実施形態では、保湿剤は、プロピレングリコールと植物性グリセリンとの両方を含まない。

複数の実施形態では、架橋剤を水に溶解して第１の溶液を形成すること、アルギン酸塩を水に溶解して第２の溶液を形成すること、第２の溶液の液滴を第１の溶液に添加してもしくは第２の溶液の液滴を第１の溶液に添加してビーズを形成するか、または第１の溶液の液滴を第２の溶液に添加してビーズを形成すること、を含むプロセスであって、第２の溶液が任意選択的にニコチンまたはその塩を含むプロセス、によって製造される組成物が提供される。

複数の実施形態では、第１の溶液はニコチンを含む。すなわち、ニコチンはアルギン酸塩と共に溶解される。別の実施形態では、第２の溶液がニコチンを含む。すなわち、ニコチンは架橋剤と共に溶解される。さらに別の実施形態では、本明細書のプロセスによって製造された組成物は、アルギン酸塩ビーズの形成後にニコチンまたはその塩をビーズに含浸させることをさらに含む。図４に、これらの可能性がチャート形式でまとめられている。

図５は、乾燥した既成のアルギン酸塩ビーズにニコチンを取り込ませるためのプロセスを示している。ビーズ５１０は、ニコチンまたはその塩を含む溶液５２０に懸濁される。吸収性アルギン酸塩ビーズが溶液５２０を取り込むことで、ニコチンを担持したビーズ５３０が得られる。

図６は、ゲルビーズの重量に対する重量パーセント単位での様々なニコチン濃度でニコチンを担持した実際のゲル状アルギン酸塩ビーズを示している。製造されたビーズのゲル粘度はセンチポアズで示されている。このプロセスについては、以下の実施例２で詳しく説明される。

複数の実施形態では、高吸収性ポリマーおよびニコチンまたはその塩を含有する組成物が提供される。本明細書で準備される高吸収性ポリマーとしては、アクリル酸およびその誘導体のポリマー、ならびに多糖グラフトコポリマーが挙げられる。高吸収性ポリマーベースの組成物は、複数の実施形態では、ゲルネットワーク内のその主要な液相成分として水を有するヒドロゲルとして準備することができる。複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは、水よりも少量の有機液相共溶媒を含むヒドロゲルとして準備することができる。例えば、複数の実施形態では、ヒドロゲルは、プロピレングリコール、植物性グリセリン、およびこれらの混合物などの担体を含むより少量の保湿剤成分を含み得る。複数の実施形態では、本明細書に開示の組成物は、ゲル系の主要な液相成分が有機液体であるオルガノゲルとして分類することができる。例えば、組成物は、プロピレングリコールと植物性グリセリンとの混合物の保湿剤系を有する大量の有機液相と、少量の水を含み得る。

複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは、アクリル酸、アクリル酸の塩、アクリルアミド、および／または２－ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるモノマーから製造されるポリマー生成物であってよい。複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは、複数の異なるモノマーから製造されるポリマー生成物である。複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは、単一種のモノマーから製造されるポリマー生成物である。複数の実施形態では、高吸収性ポリマーはポリアクリル酸であってよい。複数の実施形態では、高吸収性ポリマーはポリアクリル酸塩であってよい。複数の実施形態では、高吸収性ポリマーはポリアクリルアミドであってよい。複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは、下記式（Ｉ）の１種以上のモノマーから製造される生成物である：

［式中、Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３は、独立して水素、フッ素、またはメチルであり、Ｚは、－ＯＨ、－ＯＭ、－ＮＨ_２、－ＮＨＭｅ、および－ＮＭｅ_２から選択され、Ｍは、限定するものではないが、ナトリウム塩やカリウム塩などの（カルボキシレート基の）金属塩である］。

複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは、複数の異なるモノマーから製造されるポリマー生成物であり、複数のモノマーのうちの少なくとも１種のモノマーは、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３がそれぞれ水素でありＺがＮＨ_２である式（Ｉ）のモノマーである。複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは、単一種のモノマーから製造されるポリマー生成物であり、モノマーの単一種は、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３がそれぞれ水素であり、ＺがＮＨ_２である式（Ｉ）のモノマーである。複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは、複数の異なるモノマーから製造されるポリマー生成物であり、複数のモノマーのうちの少なくとも１種のモノマーは、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３がそれぞれ水素であり、ＺがＯＭであり、Ｍがナトリウム塩である式（Ｉ）のモノマーである。複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは、単一種のモノマーから製造されるポリマー生成物であり、単一種のモノマーは、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３がそれぞれ水素であり、ＺがＯＭであり、Ｍがナトリウム塩である式（Ｉ）のモノマーである。複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは、複数の異なるモノマーから製造されるポリマー生成物であり、複数のモノマーのうちの少なくとも１種のモノマーは、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３がそれぞれ水素であり、ＺがＯＨである式（Ｉ）のモノマーである。複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは、単一種のモノマーから製造されるポリマー生成物であり、単一種のモノマーは、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３がそれぞれ水素であり、ＺがＯＨである式（Ｉ）のモノマーである。

複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは、上記のアクリル酸またはアクリル酸の誘導体の１種のモノマーのホモポリマーである。複数の実施形態では、ホモポリマーはポリアクリル酸である。複数の実施形態では、ホモポリマーはポリアクリルアミドである。複数の実施形態では、ホモポリマーはポリ（メチルアクリレート）である。複数の実施形態では、ホモポリマーは架橋されていない。複数の実施形態では、ホモポリマーは、本明細書の以降で説明されるように架橋されている。

複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは、２種以上のモノマーのランダムコポリマーであってよい。例示的なランダムコポリマーとしては、アクリル酸－アクリルアミドコポリマー、アクリル酸－メチルアクリレートコポリマー、アクリル酸－アクリル酸塩コポリマー、アクリルアミド－メチルアクリレートコポリマー、アクリルアミド－アクリル酸塩コポリマー、アクリル酸－アクリル酸塩－アクリルアミドコポリマー、アクリル酸－アクリルアミド－メチルアクリレートコポリマー、アクリルアミド－メチルアクリレート－アクリル酸塩コポリマー、およびアクリル酸－アクリルアミド－メチルアクリレート－アクリル酸塩コポリマーが挙げられる。理論に拘束されるものではないが、ある量のアクリル酸またはその塩は、（アクリル酸塩）との相互作用またはニコチン塩（アクリル酸）の形成に有益である可能性がある。

複数の実施形態では、２種のモノマーのランダムコポリマーは、１：９９～９９：１の任意の望まれる比率、およびその端数を含むその間の任意の望まれる比率の部分範囲を含むことができる。例示的な比率には、限定するものではないが、２：１、１：２、１：１、３：１、１：３、１０：１、および１：１０が含まれる。

複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは、Ａ－ＢジブロックおよびＡ－Ｂ－Ｃトリブロックコポリマーを含むブロックコポリマーの形態であってよい。ブロックコポリマーは、繰り返しの同一のモノマー単位のブロックを有するが、ポリマー骨格内に第２の繰り返しモノマー単位の繰り返しのブロックを有することによるコポリマーであることを特徴とする。例えば、ジブロックコポリマーは、コポリマー中のポリアクリル酸のブロックとポリアクリルアミドのブロック、またはコポリマー中のアクリル酸塩のブロックとポリアクリルアミドのブロック、またはコポリマー中のポリ（メチルアクリレート）のブロックとポリアクリルアミドのブロックを含み得る。同様に、トリブロックコポリマーは、３種の異なるモノマーブロックを含み得る。例えば、トリブロックコポリマーは、ポリ（メチルアクリレート）ブロックおよびポリアクリルアミドブロックと共にポリアクリル酸ブロックを含み得る。当業者は、ブロックコポリマーが、例えばＡ－Ｂ－Ａ－Ｃ－Ａ－Ｂ－Ａ－Ｃ、またはＡ－Ｃ－Ｂ－Ａ－Ｂ－Ｃ－Ａ［各ブロックＡ、Ｂ、およびＣは、単一のモノマータイプの異なるポリマーブロックを表し、例えばＡ＝ポリアクリル酸ブロック、Ｂ＝ポリ（メチルアクリレート）ブロック、Ｃ＝ポリアクリルアミドブロックである］のように、様々な順序のブロックで設計され得ることを認識するであろう。したがって、ブロックコポリマーである高吸収性ポリマーでは、任意の望まれる順序および組み合わせでＡ、Ｂ、およびＣのブロックを順序付けることができる。

複数の実施形態では、本明細書に記載のアクリレートベースの高吸収性ポリマーは、架橋剤の存在下で形成することができる。架橋剤の非限定的な例としては、Ｎ，Ｎ’－メチレンビスアクリルアミド（ＭＢＡ）、エチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭＡ）、１，１，１－トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、およびテトラアリルオキシエタン（ＴＡＯＥ）が挙げられる。複数の実施形態では、架橋剤は式ＩＩの化合物を含み得る：

［式中、Ｒは（ＣＨ_２）_ｎであり、ｎは１～３の整数であり、Ｘ^１およびＸ^２は独立してＯまたはＮＨである］。複数の実施形態では、ｎは１である。複数の実施形態では、ｎは２である。複数の実施形態では、ｎは３である。複数の実施形態では、Ｘ^１はＯである。複数の実施形態では、Ｘ^１はＮＨである。複数の実施形態では、Ｘ^２はＯである。複数の実施形態では、Ｘ^２はＮＨである。複数の実施形態では、Ｘ^１はＯであり、Ｘ^２はＮＨである。複数の実施形態では、Ｘ^１およびＸ^２はＯである。複数の実施形態では、Ｘ^１およびＸ^２はＮＨである。

複数の実施形態では、ｎは１であり、各ＸはＯである。複数の実施形態では、ｎは２であり、各ＸはＯである。複数の実施形態では、ｎは３であり、Ｘ^１およびＸ^２はＯである。複数の実施形態では、ｎは１であり、Ｘ^１およびＸ^２はＮＨである。複数の実施形態では、ｎは２であり、Ｘ^１およびＸ^２はＮＨである。複数の実施形態では、ｎは３であり、Ｘ^１およびＸ^２はＯである。複数の実施形態では、ｎは１であり、Ｘ^１はＯであり、Ｘ^２はＮＨである。複数の実施形態では、ｎは２であり、Ｘ^１はＯであり、Ｘ^２はＮＨである。複数の実施形態では、ｎは３であり、Ｘ^１はＯであり、Ｘ^２はＮＨである。

複数の実施形態では、架橋剤は、モノマーの約１％～約１０％ｗ／ｗの量で存在することができる。複数の実施形態では、架橋剤は、１～５％、または１～２％の範囲で存在し得る。複数の実施形態では、架橋剤は、約１％、または２％、または３％、または４％、または５％、または６％、または７％、または８％、または９％、または１０％、またはこれらの量の間の任意の端数の量で存在し得る。当業者は、架橋の程度が、所定の高吸収性ポリマーが膨潤できる量に関連し、より高い架橋がより低い膨潤能力に関連することを認識するであろう。ポリマーネットワークの溶解を防ぐために、いくらかの架橋が望ましい場合がある。アクリレートアニオンなどの荷電モノマー単位が使用される場合には、架橋が特に重要な場合がある。

複数の実施形態では、架橋は、重合プロセス中に架橋が行われる、いわゆる「バルク」または「コア」架橋を含み得る。別の実施形態では、架橋は、主な重合プロセスが完了した後に起こる架橋である「表面」架橋を含み得る。したがって、表面架橋で生じる架橋は主にポリマーの表面で起こる。表面架橋は、通常、架橋溶液を用いて乾燥ポリマー材料に対して行われる。典型的なプロセスでは、少なくとも２つの官能基を有する架橋剤による架橋を採用することができる。例えば、ポリアクリレートポリマー上の表面カルボキシル基を架橋するために、グリセリンおよび他の多価アルコールを使用することができる。ＳＡＰの構造要素として表面架橋を使用する場合、最初のコア／バルク重合は「軽度」であってよく、例えば使用されるモノマーのモル数を基準として約０．００５～約１．０モルパーセントであってよい。

複数の実施形態では、架橋は、コア／バルク架橋と表面架橋の組み合わせを含み得る。例えば、光架橋をモノマー重合中に使用することができ、最初のポリマーが形成された後に表面架橋を続けて行うことができる。バルク架橋と表面架橋の組み合わせの効果は、軽度に架橋されたコアと、より高い架橋密度の表面とを持つ構造である。両方の架橋技術を採用することにより、高吸収性ポリマーは、最終的な高吸収性ポリマーの最大液体取り込み量など、特定の特性に合わせて高度に調整することができる。これは、吸収される溶液（ニコチン含有溶液など）の量を高度に制御するのに有用な場合がある。

複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは、グラフトコポリマーも含み得る。複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは、化学的に架橋された多糖またはグラフト化された多糖－ポリアクリロニトリルを含み得る。複数の実施形態では、架橋系またはグラフト系の多糖としては、限定するものではないが、セルロース、デンプン、キトサン、ゼラチン、キサンタンガム、グアーガム、アルギン酸塩、カルボキシメチルセルロースなどを挙げることができる。多糖との架橋剤は、少なくとも２つの求電子中心を有する任意の二官能性有機分子を含み得る。例示的な架橋剤としては、限定するものではないが、ジビニルスルホン、グリオキサール、およびエピクロロヒドリンが挙げられる。他の架橋剤としては、ＰＯＣｌ_３、クエン酸、グリセロールなどが挙げられる。当業者は、特定のリンカーの選択が多糖の選択によって導かれ得ることを理解するであろう。例えば、多糖であるカルボキシルメチルセルロースは、グリセロールなどの有機リンカーを含むジオールとのエステル形成により、そのカルボキシル官能基を介して架橋され得る。他の多糖は、ジビニルスルホンなどの求電子試薬を使用して、多糖ヒドロキシル官能基を介して連結基にＯ－結合し得る。

複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは、化学的に変性されたデンプンおよびセルロース、ならびにポリ（ビニルアルコール）ＰＶＡ、ポリ（エチレンオキシド）ＰＥＯのようなポリマーを含み得る。これらのポリマーは全て親水性であり、水に対して高い親和性を有する。約０．０５～約１％などの低架橋では、これらのポリマーは水中で膨潤する場合があるものの、水溶性ではない場合がある。水溶性多糖の例は、デンプン、水溶性セルロース、およびポリガラクトマンナンである。適切なデンプンとしては、限定するものではないが、サツマイモデンプン、ジャガイモデンプン、小麦デンプン、トウモロコシデンプン、米デンプン、タピオカデンプンなどの天然デンプンが挙げられる。ジアルデヒドデンプン、アルキルエーテル化デンプン、アリルエーテル化デンプン、オキシアルキル化デンプン、アミノエチルエーテル化デンプン、およびシアノエチルエーテル化デンプンなどの加工または変性デンプンも適している。

複数の実施形態では、ＳＡＰ構造において有用な水溶性セルロースは、木材、茎、靭皮、種子綿毛などの原料から得たものを、その後ヒドロキシアルキルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロースなどを形成するために誘導体化したものである。適切なポリガラクトマンナンは、グアーガムおよびローカストビーンガム、ならびにヒドロキシアルキル、カルボキシアルキル、およびアミノアルキル誘導体である。

複数の実施形態では、本明細書に開示の高吸収性ポリマーは、少なくとも約５００００ダルトンの数平均分子量（Ｍ_ｎ）を有し得る。複数の実施形態では、本明細書に開示の高吸収性ポリマーは、約５００００ダルトン～約１５００００ダルトン、または複数の実施形態では約８００００ダルトン～約１５００００ダルトン、または複数の実施形態では約９００００ダルトン～約１２００００ダルトンの範囲の数平均分子量（Ｍ_ｎ）を有し得る。数平均分子量は、サンプルの総重量をサンプル内の分子数で割ったものである。

複数の実施形態では、ニコチンまたはその塩は、ゲル組成物の約１％ｗ／ｗ～約５％ｗ／ｗの量で存在する。複数の実施形態では、ニコチンは、ゲル組成物の約０．５％～約１．５％ｗ／ｗで存在する。組成物が電子蒸気デバイスで加熱されたときにユーザに正確な量のニコチンを送達するために、特定の濃度のニコチンを調整することができる。ニコチンは、ＳＡＰの合成中、または既成のＳＡＰ材料と共に、高吸収性ポリマーの中に取り込ませることができる。

水ベースのＳＡＰの利点は、水をニコチンの唯一の担体にできることであるものの、本明細書に開示の組成物は保湿剤をさらに含み得る。保湿剤は、本明細書の組成物が加熱されたときにニコチンをユーザに送達するための送達補助剤として機能し得る。複数の実施形態では、保湿剤はグリセリンを含む。複数の実施形態では、保湿剤は、プロピレングリコール、グリセリン、トリアセチン、ソルビトール、キシリトール、１，３－プロパンジオール（ＰＤＯ）、またはこれらの組み合わせを含む。複数の実施形態では、プロピレングリコール、グリセリン、またはこれらの組み合わせは、組成物の約５０％ｗ／ｗ未満含まれていてよく、あるいは組成物の２０％ｗ／ｗ未満含まれていてよく、別の実施形態では、あるいは組成物の１０％ｗ／ｗ未満含まれていてよく、あるいはさらなる実施形態では組成物の１％ｗ／ｗ未満含まれていてよく、あるいはさらに別の実施形態では、保湿剤は、プロピレングリコールおよびグリセリンのうちの１つ以上を含まないが、代わりの保湿剤が存在する。本明細書に開示の組成物に使用され得る他の保湿剤としては、限定するものではないが、１，３－プロパンジオールおよびＭＣＴ油が挙げられる。複数の実施形態では、保湿剤は、プロピレングリコールとグリセリンとの両方を含まない。前述した実施形態の１つ以上では、グリセリンは植物性グリセリンであってよい。

複数の実施形態では、本明細書に開示の組成物は有機酸を含み得る。複数の実施形態では、有機酸は、ニコチンをプロトン化された形態（すなわち塩の形態）で送達するためにニコチンをプロトン化する役割を果たし得る。有機酸としては、限定するものではないが、安息香酸、ピルビン酸、サリチル酸、レブリン酸、コハク酸、クエン酸、リンゴ酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリリン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、フェニル酢酸、酒石酸、乳酸、マロン酸、フマル酸、フィナル（finnaric）酸、グルコン酸、サッカリン酸、ソルビン酸、アルコルビン酸、およびマロン酸が挙げられる。

有機酸は、約０重量％～約２５重量％の範囲で組成物中に存在し得る。複数の実施形態では、有機酸は、約２５重量％までのゼロではない量で存在し得る。複数の実施形態では、有機酸は、１重量％～約２５重量％、または約１重量％～約１０重量％、または約１０重量％～約２５重量％、または約１重量％～約５重量％（その間の任意の部分範囲およびその端数を含む）の量で存在し得る。

複数の実施形態では、本明細書に開示の組成物は、香料（前述した有機酸を含む）をさらに含み得る。香料としては、酢酸ニコチン、シュウ酸ニコチン、リンゴ酸ニコチン、イソ吉草酸ニコチン、乳酸ニコチン、クエン酸ニコチン、フェニル酢酸ニコチン、およびミリスチン酸ニコチンなどのニコチン塩を挙げることができる。

香料は、約０重量％～約１０重量％の範囲で組成物中に存在し得る。複数の実施形態では、香料は、約１０重量％までのゼロではない量で存在し得る。複数の実施形態では、香料は、１重量％～約５重量％、または約１重量％～約２重量％、または約５重量％～約１０重量％、または約１重量％～約２重量％（その間の任意の部分範囲およびその端数を含む）の量で存在し得る。

複数の実施形態では、組成物は、巨視的ビーズなどのビーズの形態で供給され得る。複数の実施形態では、巨視的ビーズは多孔質であり、ニコチンまたはその塩の溶液からニコチンを取り込む。複数の実施形態では、ビーズは、約１００ミクロン～約３ｍｍの範囲のサイズである。複数の実施形態では、組成物は、ビーズ以外の形状に成形することができる。複数の実施形態では、ビーズは、乾燥されたときに約１００ミクロン～約５００ミクロンのサイズの範囲である。複数の実施形態では、ビーズは、乾燥されたときに５００ミクロン～１ｍｍのサイズの範囲である。複数の実施形態では、ビーズは、乾燥されたときに１ｍｍ～３ｍｍのサイズの範囲である。複数の実施形態では、ビーズは、乾燥されたときに１ｍｍ～２ｍｍのサイズの範囲である。

複数の実施形態では、本明細書に開示の組成物は、限定するものではないが、膨潤性、密度、多孔性などを含む物理的特性によって特徴付けることができる。当業者は、膨潤性が時間の関数である場合があることを認識するであろう。複数の実施形態では、膨潤は、約１００ｇ／ｇ～約３００ｇ／ｇの範囲であってよい。複数の実施形態では、膨潤は約１２０分である。複数の実施形態では、膨潤は約２００ｇ／ｇである。複数の実施形態では、膨潤は約１００ｇ／ｇである。複数の実施形態では、膨潤は約５０ｇ／ｇである。複数の実施形態では、膨潤は約２０ｇ／ｇである。複数の実施形態では、膨潤は約１０ｇ／ｇである。当業者は、下限が例えば５０ｇ／ｇ、または２０ｇ／ｇ、または１０ｇ／ｇなど、１００ｇ／ｇよりはるかに低くてよいことを認識するであろう。膨潤性の上限は、特に、架橋の程度および膨潤に許容される時間の長さに依存する。したがって、複数の実施形態では、膨潤性は、高吸収性ポリマーの具体的な構造に応じて、例えば３５０ｇ／ｇや４００ｇ／ｇなど、３００ｇ／ｇを超える場合がある。

複数の実施形態では、本明細書に開示の組成物の密度は、約０．５ｇ／ｃｍ^３～約１．５ｇ／ｃｍ^３、または約０．５ｇ／ｃｍ^３～約１．３ｇ／ｃｍ^３、または約０．５ｇ／ｃｍ^３～約１．０ｇ／ｃｍ^３の範囲であってよい。膨潤性のような密度は、特に、架橋の程度および膨潤に許容される時間の長さに依存し得る。

複数の実施形態では、ポリアクリルアミドポリマーを準備すること；およびニコチンの溶液をポリアクリルアミドポリマーに添加し、これによって高吸収性ポリマーにニコチンを担持させること；を含むプロセスによって製造される組成物が提供される。複数の実施形態では、ポリアクリルアミドポリマーはビーズ形態で準備され得る。

複数の実施形態では、ニコチン溶液は水性である。複数の実施形態では、ニコチン溶液は、プロピレングリコール、植物性グリセリン、またはそれらの混合物を含む有機共溶媒であってよい保湿剤を含む。複数の実施形態では、ニコチン溶液は、上述した有機酸および／または香料を含み得る。

複数の実施形態では、組成物は、本明細書の上に記載したもののようなアクリレートベースのポリマーの重合中にニコチンが超吸収性マトリックスに取り込まれるプロセスによって製造することができる。

組成物の調製
複数の実施形態では、水性ベースのゲル化剤系を含む本明細書の組成物を調製するための一般的なプロセスは、ニコチンまたはその塩を多糖に添加すること、およびゲル変性剤を添加してゲル化剤系を形成すること、を含む。セルロースとアルギン酸塩の実施例から明らかなように、生成物の形態は様々であってよく、試薬の順序は異なっていてよいが、プロセスの基本原理は共有されている。したがって、複数の実施形態では、ニコチンが添加されるタイミングは柔軟であってよい。これは、多糖に添加してからゲルを形成することができ、あるいはゲル化プロセス後、さらにはゲル化プロセス中にニコチンを添加することができる。

複数の実施形態では、ニコチンまたはその塩を高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）に添加することを含む、本明細書に開示の組成物の調製プロセスが提供される。

複数の実施形態では、ニコチンは、純粋な状態で、すなわち無溶媒で供給される。複数の実施形態では、ニコチンは水溶液で供給される。いくつかのそのような実施形態では、プロセスは、ニコチン水溶液のイオン強度を調整することを含み得る。複数の実施形態では、ニコチンは、水溶液中の塩形態で供給される。複数の実施形態では、ニコチン水溶液中に有機酸が存在する。複数の実施形態では、有機酸は純粋なニコチン中に存在する。複数の実施形態では、ニコチン溶液中に香料が含まれる。

複数の実施形態では、ニコチンは、親水性有機溶媒で供給される。複数の実施形態では、ニコチンは、混合有機溶媒および水溶液中の溶液として供給され得る。いくつかのそのような実施形態では、有機溶媒は、水と混和性であるように選択される。複数の実施形態では、混合溶媒系は有機酸を含み得る。複数の実施形態では、混合溶媒系は塩形態のニコチンを含み得る。

複数の実施形態では、ニコチンまたはその溶液を曝露するプロセスは、周囲温度、すなわちおよそ２５℃で行われ得る。

複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは、重合が行われる溶液中でニコチンまたはその塩の存在下で合成することができる。複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは沈降重合によって形成される。複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは溶液重合によって形成される。複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは懸濁重合によって形成される。複数の実施形態では、高吸収性ポリマーは乳化重合によって形成される。

複数の実施形態では、沈降重合は、任意の望まれる添加剤（ニコチン、開始剤、香料、またはこれらの組み合わせなど、ただし少なくとも開始剤）と共に水性モノマー（アクリルアミドなど）が加熱された油に滴下される非水性油／パラフィンベースの加熱系を使用する。例えば、加熱された油を柱状に配置することができ、モノマーの水滴が油相に沈降するときに重合する。その後、ビーズは単純に回収され、洗浄される。

複数の実施形態では、溶液重合により、均質な溶液中に高吸収性ポリマーが生成される。アクリルアミドなどのモノマーは、重合開始剤と共に望まれる溶媒中に溶解され、必要に応じて混合物が加熱されて重合が行われる。

複数の実施形態では、懸濁重合または乳化重合を使用することができるが、界面活性剤などのこれらの技術に使用される他の添加剤は、重合後のそれらの除去のための工程を付加する場合がある。それにもかかわらず、そのような選択肢は、異なるサイズの粒子および／または構成を有する生成物を得るために有用な場合がある。懸濁重合は、非水溶性モノマー単位を使用する場合に特に有用な場合がある。懸濁重合は、約１ミクロン～約１ｍｍの範囲の有効直径を有するほぼ球形の粒子を入手可能することができる。

複数の実施形態では、重合の開始剤は、過酸化物またはアゾ化合物、例えばアゾ（ビス－イソブチロニチル）、ＡＩＢＮなどの有機開始剤であってよい。他の開始剤としては、過硫酸アンモニウム、またはリボフラビンやリボフラビン－５’ホスフェートなどの光開始剤が挙げられる。

複数の実施形態では、重合はニコチンの存在下で行うことができ、架橋剤が存在する場合がある。複数の実施形態では、架橋剤は、Ｎ，Ｎ’－メチレンビスアクリルアミド（ＭＢＡ）、エチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭＡ）、１，１，１－トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、およびテトラアリルオキシエタン（ＴＡＯＥ）からなる群から選択される。

重合の開始剤は、モノマーの約１重量％～モノマーの約１０重量％の任意の量（これらの小数値を含む）で存在し得る。複数の実施形態では、開始剤は、モノマーの約１重量％、またはモノマーの約２重量％、または約３重量％、または約４重量％、または約５重量％、または約６重量％、または約７重量％、または約８重量％、または約９重量％、または約１０重量％（これらの小数値を含む）で存在する。

カートリッジ
複数の実施形態では、ニコチンまたはその塩を放出するためのデバイスで使用するためのカートリッジが提供され、カートリッジは、本明細書に開示の組成物を含む。

カートリッジは、組成物の形態に応じて様々な構成を有し得る。例えば、カートリッジの構成は、組成物がビーズ、フィルム、固体ゲル塊などの形態で供給されるかどうかに応じて変化し得る。通常、カートリッジは食品に安全な材料を含むことができる。カートリッジは、限定するものではないが、金属、硬質プラスチック、軟質プラスチック、紙、板紙、段ボール、およびパラフィン紙などの様々な材料から製造することができる。いくつかの食品に安全な材料の例としては、アルミニウム、ステンレス鋼、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アモルファスポリエチレンテレフタレート（ＡＰＥＴ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、塩化ポリビニル（ＰＶＣ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、および多くの種類の紙製品が挙げられる。場合によっては、特に材料が紙の場合、組成物の乾燥を防止し、環境劣化から保護するために、カートリッジシェルを材料または食品に安全な材料で裏張りすることができる。

実際には、カートリッジは、対象によるニコチンまたはニコチン含有蒸気の吸入のためのデバイスと一体化するように構成される。複数の実施形態では、カートリッジは、デバイスの加熱チャンバに容易に挿入できるように形成および成形される。さらに、カートリッジは、カートリッジ内の組成物を加熱するための熱伝導を改善するために、加熱チャンバの空洞にぴったり合うように形成および成形される。

カートリッジは、カートリッジを完全に封入して密閉するように構成された蓋、カバー、または表面シール（例えばヒートシール可能な蓋フィルム）を備えることができる。密封されたカートリッジは、内容物の鮮度を維持し、輸送中またはユーザによる取り扱い中にカートリッジ内の材料がこぼれるのを防ぐという利点を有し得る。

複数の実施形態では、カートリッジは、使い捨てであるように設計することができ、したがって、単回の使用に適している。別の実施形態では、カートリッジは、同じカートリッジを複数回使用および／または補充することができるように、再利用可能であるように構成することができる。本明細書に開示の組成物の単回用量または複数回用量を含むカートリッジを提供する（またはエンドユーザに販売する）ことができる。カートリッジ内に含まれる製品の種類は、カートリッジにスタンプを押すか書き込みを行うことができ、あるいはカートリッジの色、サイズ、または形状で示すことができる。代わりに、カートリッジは、カートリッジの内容を識別する情報の少なくとも一部を記憶するためのメモリ（例えば電気的に書き換え可能な読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）など）を実装する回路を含むことができる。複数の実施形態では、カートリッジは、エンドユーザが本明細書に開示の組成物を充填および／または再充填することもできる。

デバイス
本明細書に開示の組成物は、本明細書に開示の組成物の一部を気化させる発熱体によって生成することができる、口語的に「ベイパー」と呼ばれるエアロゾルをユーザが吸入することを可能にするデバイスを用いて使用することができる。組成物は、ユーザによるエアロゾルの吸入のための出口（例えばマウスピース）を含むカートリッジ（例えば組成物を含む気化デバイスの分離可能な部分）内に供給することができる。別の実施形態では、組成物は、カートリッジを必要としないデバイス内の発熱体の一部として供給することができる。

デバイスによって生成した吸入可能なエアロゾルを受け取るために、ユーザは、特定の例では、パフを行うことによって、ボタンを押すことによって、および／または何らかの他のアプローチによってデバイスを作動させることができる。本明細書で使用される「パフ」は、ある量の空気を本明細書に開示の組成物の気化可能な一部と組み合わせることによって吸入可能なエアロゾルを生成させるようにある量の空気をデバイス内に引き込む形式での、ユーザによる吸入を表し得る。

複数の実施形態では、ニコチンまたはその塩をユーザに送達するために、本明細書の組成物を加熱するように構成された発熱体を含むデバイスが提供される。複数の実施形態では、組成物は、発熱体の近くに配置され、これによって、ゲル材料内部からの組成物の加熱が可能にされる。複数の実施形態では、本明細書に開示の組成物は、限定するものではないが、コイル、ロッド、箔およびテープ、多孔質テープ、多孔質箔、印刷された抵抗発熱体を有するテープ、メッシュ材料などの任意の成形された発熱体の周りにコンフォーマルに配置することができ、複数の実施形態ではゲルを内部から加熱することができる。

複数の実施形態では、本明細書に開示の組成物は、デバイスの発熱体と表面接触して、ニコチンまたはその塩をユーザに送達することができる。例えば、ゲル化剤系がビーズを含む場合、デバイスは、個々のビーズまたは１回分の固定数のビーズを発熱体に送達／分配するように構成され得る。あるいは、デバイスは、加熱が使用回数に基づいて空間的にアドレス指定可能である、整列して配置された個々のビーズまたはビーズのグループを加熱するように構成され得る。複数の実施形態では、組成物は、ビーズ形態だけでなく、任意の形状であってよい。複数の実施形態では、本明細書に開示の組成物は、ロールまたはフィルム上に堆積され、伝導加熱、対流加熱、誘導加熱、および放射加熱の加熱方法によって加熱され得る。

実施例
実施例１
この実施例は、いくつかの実施形態によるセルロースベースのゲル化剤系中のニコチン含有ゲルの製造を示す。

代表的な手順では、セルロース基材である１ｇのセルロース酢酸塩を、有機溶媒である１０ｍＬのメタノール（アセトンを代用することができる）に溶解し、１時間撹拌した。次いで、１ｍＬのニコチンベース溶液を添加し、混合物を１時間撹拌した（溶液Ａ、図１を参照）。次に、０．５ｇの水溶性ポリマー（ＰＬＵＲＯＮＩＣ（商標）Ｆ－１２７、Ｓｉｇｍａ）を水に溶解し、１時間撹拌した（溶液Ｂ）。溶液Ｂを室温で溶液Ａに添加した。混合物を１日透析して（図２を参照）、溶媒を除去した。最終生成物はセルロースに固定化されたニコチンゲルであり、ニコチンはセルロースネットワーク内に濃縮されている。

実施例２
この実施例は、いくつかの実施形態による、アルギン酸塩ビーズに基づくゲル化剤系中のニコチン含有ゲルの製造を示す。

基本手順：アルギン酸ナトリウムを連続的に撹拌しながら水に溶解する。アルギン酸塩の濃度は、約１％～約５０％など、広く変更することができる。複数の実施形態では、アルギン酸ナトリウムは、組成物の約１重量％～約２重量％の範囲で使用される。別途、塩化カルシウムまたは他の架橋剤の水溶液を調製する。塩化カルシウム濃度は、組成物の約０．５重量％から約１０重量％まで変化させることができる。図３に示されているように、アルギン酸ナトリウム溶液が塩化カルシウム溶液に滴下される。図３には、カルシウム架橋アルギン酸塩の想定される構造も示されている。ビーズのサイズを任意の望ましいサイズに制御するために液滴のサイズを変更することができる。得られるビーズを水で洗浄して過剰のカルシウムを除去し、ビーズを一晩乾燥させる。ビーズは湿気から保護するために容器の中に保管することができる。

図４には、ニコチンをアルギン酸塩ビーズに取り込ませるための３つの例示的な方法が示されている。第１に、架橋前にニコチンをアルギン酸塩溶液に添加することができる。これは、ニコチンが架橋前にアルギン酸塩とよく混合され、ビーズ全体に容易に分布できるという利点を有している。あるいは、ニコチンは、架橋剤溶液に溶解することによって取り込ませることができる。最後に、乾燥後の既成のビーズをニコチン溶液に浸漬することができる。そのような溶液は、完全に水性ベース、完全に従来のｅ－リキッドベース（すなわちＰＧ／ＶＧ混合物）、または水と従来の保湿剤との組み合わせであってよい。

既成のビーズにニコチンを吸収させる最後の方法を図５に示す。左側の容器には、ニコチン溶液に懸濁されている既成のビーズが入っている。時間が経つと、ビーズが溶液を吸収する。吸収される量は、溶液中のニコチンの濃度と同様に制御することができる。

図６には、本明細書に開示の方法に従って製造された実際のビーズが示されている。ビーズは、プロピレングリコール／植物性グリセリン系の中に、様々な粘度のゲルビーズと共に様々な量のニコチンを含む。

実施例３
この実施例は、有機開始剤の存在下でのアクリルアミドモノマーの重合によるポリアクリルアミドヒドロゲルの製造を示している。

典型的なプロセスでは、２ｇのアクリルアミド（Aldrich Chemical Company）を、５０ｍｌのビーカー中の２０ｍＬの水に溶解した。次いで、１０％（Ｗ／Ｖ）の有機開始剤（２，２’－アゾビス（イソブチロニトリル））をビーカーに添加した。混合物を手で穏やかに５回かき混ぜて全ての反応物を混合し、室温で２時間保存した。合成されたゲルを水に１日浸し、水を３回交換して未反応のモノマーを全て除去し、その後乾燥した。図７には、この手順に従って製造した乾燥ビーズが示されている。乾燥したビーズのサイズは約１ｍｍであり、ほぼ単分散であった。

乾燥したゲルビーズを市販のｅ－リキッドまたは純粋なニコチン溶液に一晩浸漬した。翌日、ゲルは１ｍｍの最初のサイズ（乾燥後）から直径約１０ｍｍまで膨潤し、浸漬された液体のほぼ全てを吸収した。図８は、純粋なニコチンを吸収したビーズを示している。図９は、市販のｅ－リキッドニコチン溶液で膨潤したビーズの上面図と側面図を示している。ビーズが、ニコチンおよびプロトン化ニコチンの水溶液も容易に吸収することも実証された。

ニコチンおよびｅ－リキッド溶液からの膨潤したビーズを半分に切断し、ヒータの上に置いた。エアロゾルは１５０℃で首尾よく生成された。

Claims

多糖、および
ゲル変性剤、
を含む水性の多糖ベースのゲル化剤系と；
ニコチンまたはその塩と；
を含有する組成物。
前記多糖が、アルギン酸、セルロース、グアー（ガラクトマンナン）、キサンタンガム、アガー、ジェラン、アミロース、ウェランガム、ラムサン、カラギーナン、キトサン、スクレログルカン、ジウタンガム、ペクチン、デンプン、それらの誘導体、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１記載の組成物。
前記セルロースが、セルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチルヒドロキシルエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース、セルロース硫酸塩、セルロース酢酸塩、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項２記載の組成物。
前記グアーが、天然グアー、ヒドロキシプロピルグアー（ＨＰＧ）、スルホン化グアー、スルホン化ヒドロキシプロピルグアー、カルボキシメチルヒドロキシプロピルグアー（ＣＭＨＰＧ）、カルボキシメチルグアーからなる群から選択される、請求項２記載の組成物。
前記アルギン酸が、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸アンモニウム、およびアルギン酸カリウムからなる群から選択される、請求項２記載の組成物。
前記ゲル変性剤が架橋剤を含む、請求項１から５までのいずれか１項記載の組成物。
前記架橋剤が二価または三価の金属カチオンを含む、請求項６記載の組成物。
前記架橋剤がアルカリ土類金属を含む、請求項６または７記載の組成物。
前記架橋剤が、ホウ酸塩、チタン酸塩、カルシウムイオン、アルミニウムイオン、銅イオン、亜鉛イオン、ジルコニウムイオン、マグネシウムイオン、およびこれらの組み合わせを含む、請求項６または７記載の組成物。
前記ゲル変性剤が水溶性ポリマーを含む、請求項１から９のいずれか１項記載の組成物。
前記水溶性ポリマーが、ポリエーテル、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリオキサゾリン、ポリリン酸塩、およびアルブミンからなる群から選択される、請求項１０記載の組成物。
ニコチンまたはその塩が、約１％ｗ／ｗ～約５％ｗ／ｗの量で存在する、請求項１から１１までのいずれか１項記載の組成物。
保湿剤をさらに含む、請求項１から１２までのいずれか１項記載の組成物。
前記保湿剤が、プロピレングリコール、植物性グリセリン、トリアセチン、ソルビトール、キシリトール、１，３－プロパンジオール、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１３記載の組成物。
前記プロピレングリコール、植物性グリセリン、またはこれらの組み合わせが、前記組成物の約５０％ｗ／ｗ未満含まれる、請求項１４記載の組成物。
前記プロピレングリコール、植物性グリセリン、またはこれらの組み合わせが、前記組成物の２０％ｗ／ｗ未満含まれる、請求項１４記載の組成物。
前記プロピレングリコール、植物性グリセリン、またはこれらの組み合わせが、前記組成物の１０％ｗ／ｗ未満含まれる、請求項１４記載の組成物。
前記プロピレングリコール、植物性グリセリン、またはこれらの組み合わせが、前記組成物の１％ｗ／ｗ未満含まれる、請求項１４記載の組成物。
前記保湿剤がプロピレングリコールおよび植物性グリセリンのうちの１つ以上を含まない、請求項１３記載の組成物。
前記保湿剤がプロピレングリコールと植物性グリセリンとの両方を含まない、請求項１３記載の組成物。
前記ゲル化剤系が巨視的ビーズの形態で供給される、請求項１から２０までのいずれか１項記載の組成物。
前記巨視的ビーズが、前記ニコチンまたはその塩の溶液をカプセル封入するシェルである、請求項２１記載の組成物。
前記巨視的ビーズが固体であり、前記ニコチンまたは塩が前記ゲル化剤系の中に配置されている、請求項２１記載の組成物。
前記ゲル化剤系がフィルムの形態で供給される、請求項１から２０までのいずれか１項記載の組成物。
前記ゲル化剤系が固体の塊として供給される、請求項１から２０までのいずれか１項記載の組成物。
前記ゲル化剤系が、約１ミクロン～約１ｍｍの範囲のサイズの複数の粒子として供給されている、請求項１から２０までのいずれか１項記載の組成物。
前記ゲル化剤系が、加熱すると可逆的に流体液を形成し、冷却すると前記ゲル化剤系を再形成する、請求項１から２６までのいずれか１項記載の組成物。
セルロースマトリックス；
ニコチンまたはその塩；および
水溶性ポリマー；
を含有する組成物。
前記ニコチンまたはその塩が前記セルロースマトリックス内に配置されている、請求項２８記載の組成物。
前記水溶性ポリマーが前記セルロースマトリックスの周りに配置されている、請求項２８または２９記載の組成物。
前記セルロースマトリックスが、セルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチルヒドロキシルエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース、セルロース硫酸塩、セルロース酢酸塩、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項２８から３０までのいずれか１項記載の組成物。
前記組成物が、約１ミクロン～約１ｍｍの有効直径を有する粒子状である、請求項２８から３１までのいずれか１項記載の組成物。
前記組成物が、約１ミクロン～約１０ミクロンの有効直径を有する粒子状である、請求項２８から３１までのいずれか１項記載の組成物。
前記水溶性ポリマーがポリエーテルである、請求項２８から３３までのいずれか１項記載の組成物。
前記水溶性ポリマーが、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ＰＥＧとポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）とのブロックコポリマー、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項２８から３４までのいずれか１項記載の組成物。
前記水溶性ポリマーがポリビニルピロリドンを含む、請求項２８から３５までのいずれか１項記載の組成物。
前記水溶性ポリマーが、約５０００ダルトン～約３００００ダルトンの数平均分子量（Ｍ_ｎ）を有する、請求項２８から３６までのいずれか１項記載の組成物。
前記水溶性ポリマーが、約１００００ダルトン～約２００００ダルトンの数平均分子量（Ｍｎ）を有する、請求項２８から３６までのいずれか１項記載の組成物。
前記セルロースマトリックス対前記水溶性ポリマーの比が約１０：１～約１．５：１の範囲である、請求項２８から３８までのいずれか１項記載の組成物。
前記セルロースマトリックス対前記水溶性ポリマーの比が約５：１～約２：１の範囲である、請求項２８から３８までのいずれか１項記載の組成物。
ニコチンの濃度が約１～約５ｗ／ｗ％の範囲である、請求項２８から４０までのいずれか１項記載の組成物。
前記組成物が保湿剤をさらに含む、請求項２８から４１までのいずれか１項記載の組成物。
前記保湿剤が、プロピレングリコール、植物性グリセリン、トリアセチン、ソルビトール、キシリトール、１，３－プロパンジオール、またはこれらの組み合わせを含む、請求項４２記載の組成物。
前記プロピレングリコール、植物性グリセリン、またはこれらの組み合わせが、前記組成物の５０％ｗ／ｗ未満含まれる、請求項４３記載の組成物。
前記プロピレングリコール、植物性グリセリン、またはこれらの組み合わせが、前記組成物の２０％ｗ／ｗ未満含まれる、請求項４３記載の組成物。
前記プロピレングリコール、植物性グリセリン、またはこれらの組み合わせが、前記組成物の１０％ｗ／ｗ未満含まれる、請求項４３記載の組成物。
前記プロピレングリコール、植物性グリセリン、またはこれらの組み合わせが、前記組成物の１％ｗ／ｗ未満含まれる、請求項４３記載の組成物。
前記保湿剤がプロピレングリコールおよび植物性グリセリンのうちの１つ以上を含まない、請求項４３記載の組成物。
前記保湿剤がプロピレングリコールと植物性グリセリンとの両方を含まない、請求項４３記載の組成物。
ニコチンまたはその塩を有機溶媒中のセルロースマトリックスの前駆体に添加して混合物を形成すること；および
前記混合物に水溶性ポリマーの水溶液を添加すること、
を含むプロセスによって製造される組成物。
前記プロセスが、透析によって前記有機溶媒を除去することをさらに含む、請求項５０記載の組成物。
前記セルロース前駆体がセルロース酢酸塩である、請求項５０または５１記載の組成物。
前記有機溶媒が、メタノール、アセトン、ＤＭＳＯ、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項５０から５２までのいずれか１項記載の組成物。
アルギン酸塩；
ニコチンまたはその塩；および
アルギン酸塩架橋剤；
を含有する組成物。
前記架橋剤が二価カチオンを含む、請求項５４記載の組成物。
前記架橋剤がアルカリ土類金属イオンを含む、請求項５４または５５記載の組成物。
前記架橋剤がカルシウムイオンを含む、請求項５４から５６までのいずれか１項記載の組成物。
前記架橋剤がキトサンを含む、請求項５４から５７までのいずれか１項記載の組成物。
ニコチンの濃度が約１～約５ｗ／ｗ％の範囲である、請求項５４から５８までのいずれか１項記載の組成物。
前記組成物が巨視的ビーズの形態である、請求項５４から５９までのいずれか１項記載の組成物。
前記巨視的ビーズが約１００ミクロン～約３ｍｍの直径を有する、請求項６０記載の組成物。
保湿剤をさらに含む、請求項５４から６１までのいずれか１項記載の組成物。
前記保湿剤が、プロピレングリコール、植物性グリセリン、トリアセチン、ソルビトール、キシリトール、１，３－プロパンジオール、またはこれらの組み合わせを含む、請求項６２記載の組成物。
前記プロピレングリコール、植物性グリセリン、またはこれらの組み合わせが、前記組成物の５０％ｗ／ｗ未満含まれる、請求項６３記載の組成物。
前記プロピレングリコール、植物性グリセリン、またはこれらの組み合わせが、前記組成物の２０％ｗ／ｗ未満含まれる、請求項６３記載の組成物。
前記プロピレングリコール、植物性グリセリン、またはこれらの組み合わせが、前記組成物の１０％ｗ／ｗ未満含まれる、請求項６３記載の組成物。
前記プロピレングリコール、植物性グリセリン、またはこれらの組み合わせが、前記組成物の１％ｗ／ｗ未満含まれる、請求項６３記載の組成物。
前記保湿剤がプロピレングリコールまたは植物性グリセリンのうちの１つ以上を含まない、請求項６３記載の組成物。
前記保湿剤がプロピレングリコールと植物性グリセリンとの両方を含まない、請求項６３記載の組成物。
架橋剤を水に溶解して第１の溶液を形成すること；
アルギン酸塩を水に溶解して第２の溶液を形成すること；
前記第２の溶液の液滴を前記第１の溶液に添加してビーズを形成するか、または前記第１の溶液の液滴を前記第２の溶液に添加してビーズを形成すること；
を含むプロセスであって、前記第２の溶液が任意選択的にニコチンまたはその塩を含むプロセスによって製造される組成物。
ニコチンまたはその塩が前記第１の溶液中に存在する、請求項７０記載の組成物。
前記プロセスが前記ビーズにニコチンまたはその塩を担持させることをさらに含む、請求項７０記載の組成物。
前記第２の溶液がニコチンまたはその塩を含む、請求項７０記載の組成物。
ニコチンまたはその塩をユーザに送達するためのデバイスで使用するためのカートリッジであって、請求項１から７３までのいずれか１項記載の組成物を含むカートリッジ。
ニコチンまたはその塩をユーザに送達するために、請求項１から７３までのいずれか１項記載の組成物を加熱するように構成された発熱体を含むデバイス。
前記組成物が発熱体の周りに配置されており、これによって前記組成物を内側から加熱することが可能である、請求項７５記載のデバイス。
前記組成物が発熱体と表面接触している、請求項７５記載のデバイス。
多糖にニコチンまたはその塩を添加すること；および
ゲル変性剤を添加してゲル化剤系を形成すること；
を含むプロセス。
高吸収性ポリマー；および
ニコチンまたはその塩；
を含有する組成物。
前記組成物がヒドロゲルである、請求項７９記載の組成物。
前記高吸水性ポリマーが、アクリル酸、アクリル酸の塩、アクリルアミド、またはこれらの組み合わせからなる群から選択されるモノマーから製造される、請求項７９または８０記載の組成物。
前記高吸収性ポリマーがポリアクリルアミドである、請求項７９から８１までのいずれか１項記載の組成物。
前記高吸収性ポリマーが、化学的に架橋された多糖またはグラフト化された多糖－ポリアクリロニトリルを含む、請求項７９または８０記載の組成物。
前記高吸収性ポリマーが架橋剤の存在下で形成されたものである、請求項７９から８３までのいずれか１項記載の組成物。
前記架橋剤が、Ｎ，Ｎ’－メチレンビスアクリルアミド（ＭＢＡ）、エチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭＡ）、１，１，１－トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、およびテトラアリルオキシエタン（ＴＡＯＥ）からなる群から選択される、請求項８４記載の組成物。
前記架橋剤がモノマーの約１％～約１０％ｗ／ｗの量で存在する、請求項８４または８５記載の組成物。
ニコチンまたはその塩が、前記高吸収性ポリマーの約１％ｗ／ｗ～約５％ｗ／ｗの量で存在する、請求項７９から８６までのいずれか１項記載の組成物。
保湿剤をさらに含む、請求項７９から８７までのいずれか１項記載の組成物。
前記保湿剤が、プロピレングリコール、グリセリン、またはこれらの組み合わせを含む、請求項８８記載の組成物。
前記プロピレングリコール、グリセリン、またはこれらの組み合わせが、前記組成物の約５０％ｗ／ｗ未満含まれる、請求項８９記載の組成物。
前記プロピレングリコール、グリセリン、またはこれらの組み合わせが、前記組成物の２０％ｗ／ｗ未満含まれる、請求項８９記載の組成物。
前記プロピレングリコール、グリセリン、またはこれらの組み合わせが、前記組成物の１０％ｗ／ｗ未満含まれる、請求項８９記載の組成物。
前記プロピレングリコール、グリセリン、またはこれらの組み合わせが、前記組成物の１％ｗ／ｗ未満含まれる、請求項８９記載の組成物。
前記保湿剤がプロピレングリコールおよびグリセリンのうちの１つ以上を含まない、請求項８８記載の組成物。
前記保湿剤がプロピレングリコールとグリセリンとの両方を含まない、請求項８８記載の組成物。
前記グリセリンが植物性グリセリンである、請求項８９から９５までのいずれか１項記載の組成物。
前記組成物が有機酸をさらに含む、請求項７９から９６までのいずれか１項記載の組成物。
前記有機酸が、安息香酸、ピルビン酸、サリチル酸、レブリン酸、コハク酸、クエン酸、リンゴ酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリリン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、フェニル酢酸、酒石酸、乳酸、マロン酸、フマル酸、フィナル（finnaric）酸、グルコン酸、サッカリン酸、ソルビン酸、およびマロン酸からなる群から選択される、請求項９７記載の組成物。
前記組成物が香料をさらに含む、請求項７９から９８までのいずれか１項記載の組成物。
前記組成物が巨視的ビーズの形態で供給される、請求項７９から９９までのいずれか１項記載の組成物。
前記巨視的ビーズが多孔質であり、前記ニコチンまたはその塩の溶液からのニコチンを取り込んでいる、請求項１００記載の組成物。
前記ビーズが約１００ミクロン～約３ｍｍのサイズの範囲である、請求項１００または１０１記載の組成物。
ポリアクリルアミドポリマーを準備すること；および
ニコチンの溶液を前記ポリアクリルアミドポリマーに添加し、これによって高吸収性ポリマーにニコチンを担持させること；
を含むプロセスによって製造される組成物。
前記ポリアクリルアミドポリマーがビーズ形態である、請求項１０３記載の組成物。
ニコチンまたはその塩をユーザに送達するためのデバイスで使用するためのカートリッジであって、請求項７９から１０４までのいずれか１項記載の組成物を含むカートリッジ。
前記カートリッジが、前記組成物をデバイス内のヒータに送達し、これによって前記デバイスのユーザへニコチンを送達することを可能にする、請求項１０５記載のカートリッジ。
ニコチンまたはその塩をユーザに送達するために、請求項７９から１０４までのいずれか１項記載の組成物を加熱するように構成された発熱体を含むデバイス。
前記デバイスがｅ－タバコである、請求項１０７記載のデバイス。
ユーザへの電子タバコを操作することを含む、ユーザにニコチンを送達する方法であって、前記電子タバコが請求項７９から１０４までのいずれか１項記載の組成物を含み、前記電子タバコによって加熱された前記組成物から生成されたエアロゾルを吸入することを含む、方法。
前記組成物が約１００℃～約２５０℃の温度に加熱される、請求項１０９記載の方法。
高吸収性ポリマーを準備すること；および
前記高吸収性ポリマーにニコチンの溶液を添加すること；
を含むプロセス。