含纳米SOD的过滤材料及其制备方法和在香烟中的应用.pdf

含纳米SOD的过滤材料及其制备方法和在香烟中的应用，在于过滤材料内含有纳米SOD，过滤材料制成后浸入或喷入，作为香烟过滤材料的载体。特点是设计新颖，结构简单，制作容易，使用方便，成本低，投资小，见效快，一次过滤相当于二次过滤，大大地降低了烟中焦油的含量，过滤焦油效果显著；能减轻肺脏的负荷，保护肺细胞膜，抵抗化学物质对肺和细胞的损伤作用；同时又抑制炎性介质产生，抑制炎症反应；对呼吸道、口腔、咽炎及上感等有疗效，并抗疲劳、提高免疫力，可广泛应用于气体和液体净化；用于家庭、医疗和工厂的各种净化场合，宜于普及推广。在香烟中的应用，可提高吸食安全性，缓解吸烟与健康的矛盾，减轻吸烟对健康的损害程度。

1、  含纳米SOD的过滤材料，包括纳米SOD和过滤材料，其特征在于过滤材料内含有纳米SOD。

2、  根据权利要求1所述含纳米SOD的过滤材料，其特征在于纳米SOD500-2000活性单位/每克过滤材料。

3、  根据权利要求1或2所述含纳米SOD的过滤材料，其特征在于含纳米SOD醋酸纤维烟过滤嘴，每支烟过滤嘴中含纳米SOD100-500活性单位。

4、  根据权利要求1或2所述含纳米SOD的过滤材料，其特征在于一种单体烟过滤嘴棒，每支过滤嘴中含纳米SOD10000活性单位。

5、  含纳米SOD的过滤材料制备方法，其特征在于过滤材料制成后浸入或喷入纳米SOD。

6、  根据权利要求5所述含纳米SOD的过滤材料制备方法，其特征在于过滤材料制成后浸入纳米SOD，纳米SOD500-2000活性单位/每克过滤材料。

7、  根据权利要求5所述含纳米SOD的过滤材料制备方法，其特征在于卷烟过滤嘴添加剂由纳米SOD、吸附剂和粘合剂混合组成，吸附剂含量为1-20％，余量为粘结剂，纳米SOD1000活性单位/每克吸附剂和粘合剂混合剂；所说的吸附剂为Al₂O₃、沸石等无毒的无机多孔物质粉末，粘结剂为三醋酸甘油酯或羧甲基纤维素水溶液等；吸附剂经加温活化后再与粘结剂混合，搅拌均匀后，在60℃以下时再加入纳米SOD，在过滤嘴成型机上均匀地喷入到过滤嘴棒体中。

8、  含纳米SOD的过滤材料在香烟中的应用，其特征在于纳米SOD作为香烟过滤材料的载体。

9、  根据权利要求8所述含纳米SOD的过滤材料在香烟中的应用，其特征在于纳米SOD作为香烟过滤嘴的载体。

10、  根据权利要求8或9所述含纳米SOD的过滤材料在香烟中的应用，其特征在于含纳米SOD聚丙烯丝素烟过滤嘴，中间一层过滤嘴部位，装有磁性材料和聚丙烯丝素，每支烟过滤嘴中含纳米SOD300活性单位作为香烟过滤嘴的载体。

含纳米SOD的过滤材料及其制备方法和在香烟中的应用
所属领域
本发明涉及超氧化物歧化酶SOD和过滤材料，特别是含纳米SOD的过滤材料及其制备方法和在香烟中的应用。
背景技术
烟民开始吸烟时是出于好奇、模仿、交际需要，或者为了提神醒脑、解闷消遣、表现自己已经成熟。香烟本身所含的物质首要为尼古丁，少量的尼古丁可以使人警觉清醒、注意力集中、学习及注意力较佳，可以减轻人的紧张与焦虑，尼古丁能通过口、鼻、支气管，被人体很快地吸收，随血液流到大脑，刺激脑细胞，产生一种莫名的愉悦快感，并能促进肾上腺素等物质的释放，加快血液循环，使大脑获得充分的氧气和养料，而感到神清气爽，精力旺盛。然而，但当您吸收过量时，反而会让人上瘾与依赖它，对身体所造成的影响有心跳加快，血压上升，基础代谢率增加，中性脂肪的合成增加，血液凝固异常，癌症的发生率增加。而使吸烟成瘾的主要物质，就是烟草中所含的又苦又臭的尼古丁。尼古丁的毒性与海洛因其实难分仲伯，一支香烟的尼古丁能够毒死一只小白鼠；20支香烟中的尼古丁可杀死一头牛；倘若将3支香烟的尼古丁从静脉注入人体，不出5分钟即可死亡。
全球有12亿人吸烟，烟品的全球年收入可达1万5000亿美元。全世界每年因吸烟死亡达250万人之多，烟是人类第一杀手。在吸烟的房间里，尤其是冬天门窗紧闭的环境里，室内不仅充满了人体呼出的二氧化碳，还有吸烟者呼出的一氧化碳，会使人感到头痛、倦怠，工作效率下降，更为严重的是在吸烟者吐出来的冷烟雾中，烟焦油和烟碱的含量比吸烟者吸入的热烟含量多1倍，苯并芘多2倍，一氧化碳多4倍，氨多50倍。
中国是全球最大的烟草生产和消费国，有63％的成年男性和4％的女性吸烟，总数超过3.2亿人，中国每天有2000人因吸烟而死亡，而且整体呈增长的趋势。到2050年每天将有8000人死于吸烟，每年将达300万。长期吸烟者的肺癌发病率比不吸烟者高10-20倍；喉癌发病率高6-10倍；冠心病发病率高2-3倍；循环系统发病率高3倍，气管炎发病率高2-8倍。
提起成瘾物质，人们往往立即想到鸦片、海洛因、大麻等毒品，却忘了世界上使用最多、危害最广的烟草。烟草中含有尼古丁(烟碱)、烟焦油、一氧化碳、氢氰酸、氨及芳香化合物等一系列有毒物质。在烟草中原有的蛋白质、碳水化合物、维生素、氨基酸等人体需要的有益物质，如果把它作食用那是有益的，但是把它作为香烟，经过燃烧而释放出烟雾灰尘等，也都变成有害物质。烟草点燃的烟雾由两部分组成，其中气体部分，占据92％，包括大量的氧、氮无害气体和一定量的一氧化碳及微量的致癌、促癌、中毒物质；粒相部分占8％，主要为尼古丁和烟焦油。
目前，由合成的CB1b胜肽将基因转移至烟草，使其具有杀死肺癌细胞的功能。实验室研究，这种CB1b胜肽对肺癌的疗效，较目前常用的5种肺癌药物高出1.5倍至13倍，且CB1b胜肽是蛋白质胺基酸，因此它不会伤害正常的细胞。一般药物透过吞食方式进入体内，由于在消化过程中蛋白质消化酶会对药效造成不利影响，因此由吸入方式让药物进入体内是较好的方式，具有提高疗效的优点。然而，能否让民众不必吸烟，用嚼烟草的方式摄取CB1b以抗肺癌呢？如何既吸烟又不影响健康呢？这是人类需要解决的难题。
发明内容
本发明是针对现有技术不足，提供一种含纳米SOD的过滤材料及其制备方法和在香烟中的应用，特别用于香烟过滤材料。使之强调其成分对人体能充分显示机体防御功能、调节生理节律、减缓症状的作用，以预防的方式使吸烟者在抽烟时，不导致咳嗽、多痰等症，同时防止癌细胞的滋长，降低肺癌的发生率，并抗疲劳、提高免疫力；改善味觉并促进食欲；促进维生素A的正常代谢和视觉功能，满足人类健康长寿之需要。
含纳米SOD的过滤材料，包括纳米SOD和过滤材料，其特征在于过滤材料内含有纳米SOD。
含纳米SOD的过滤材料制备方法，其特征在于过滤材料制成后浸入或喷入纳米SOD。
含纳米SOD的过滤材料在香烟中的应用，其特征在于纳米SOD作为香烟过滤材料的载体。
根据高新技术创新产业要求和国内外香烟加工科学研究基础，香烟产业可从以下几方面考虑：用酶技术、超滤技术、超临界CO₂技术等，提取香烟有效成分的单体，降低有害物质，提高质量，降低成本；应用生物技术，对烟草进行培养，提取次生代谢物质，最高限度地提高初级产品纯度，提高SOD的比例和含量；应用计算机技术，实现加工过程自控；发展交叉科学，探索烟草与人体健康的奥秘，开发出新的产品，使烟草变害为利，为人类健康作出更大贡献。
SOD作为用途广泛的生物酶，已应用于药品、食品、保健品、化妆品等领域，纳米SOD由于克服了SOD分子量大(大于30000)、半衰期短(半衰期只有几分钟)、口服消化液的影响、外用时皮肤直接吸收差及本身是一种蛋白质具有一定的免疫原性，应用受到很大的限制等弱点。纳米SOD在烟草中的应用，具有增强细胞免疫功能、巨噬细胞吞噬功能和体液免疫功能的作用。我们应用自由基生物学、自由基医学、中医中药学与营养学，在烟草过滤材料中加入抗氧化剂纳米SOD，成为纳米SOD香烟，经过一系列实验，证明它是一种高效的保健烟品。是对人体无害的，安全性很好的天然添加剂。研究结果表明：含纳米SOD的过滤材料在香烟中的应用，急性毒性、亚急性毒性、亚慢性毒性、Ames试验，抗突变与抗癌变试验、微核试验等毒理学内完全符合食品添加剂地毒理学和安全评价要求。试验结果表明：经口摄取的SOD能够进入体内。用SOD给小鼠灌胃，3h后在血中达最高峰，大部分SOD分布在血浆中，小部分进入血细胞中，SOD在组织中的分布顺序是肾＞肝＞脾＞心。
该技术克服了目前SOD等生物蛋白酶的应用限制和不足，为其广泛应用打开了新的大门，宜于普及推广。特点是设计新颖，结构简单，制作容易，使用方便，成本低，投资小，见效快，一次过滤相当于二次过滤，大大地降低了烟中焦油的含量，过滤焦油效果显著；能减轻肺脏的负荷，保护肺细胞膜，抵抗化学物质对肺细胞的损伤作用；抵抗化学物质对脑细胞的损伤作用，同时又抑制炎性介质产生，抑制炎症反应；对呼吸道、口腔、咽炎及上感等有疗效，并抗疲劳、提高免疫力，可广泛应用于气体和液体净化；用于家庭、医疗和工厂的各种净化场合，宜于普及推广。在香烟中的应用，可提高吸食安全性，缓解吸烟与健康的矛盾，减轻吸烟对健康的损害程度。
具体实施方式：
含纳米SOD的过滤材料，其特征在于纳米SOD500-2000活性单位/每克过滤材料。
含纳米SOD的过滤材料制备方法，其特征在于过滤材料制成后浸入纳米SOD。
含纳米SOD的过滤材料制备方法，其特征在于过滤材料制成后喷入纳米含纳米SOD的过滤材料
含纳米SOD的过滤材料在香烟中的应用，其特征在于纳米SOD作为香烟过滤嘴的载体。
含纳米SOD的过滤材料在香烟中的应用，集保健性、疗效性于一体，不但具有保健、祛病益寿、防癌抗癌与防治多种疾病的功效，而且烟味香醇清雅，柔和可口，同样能使吸烟者感到吸烟的快感和满足感；并具有增强精神活力，兴奋大脑，思维敏捷，理智清醒，解除疲劳，提神镇静、生津之功效。
1 1卷烟工业的发展使得卷烟滤嘴趋向高级化，这些滤嘴产品主要用于满足卷烟工业的特殊需要，滤掉香烟中大半的亚硝胺含量，而亚硝胺正是人类吸烟导致癌症的主要因素。香烟过滤材料包括醋酸纤维、聚丙烯丝素、石碳墨、活性炭、微孔材料等。
例1、含纳米SOD醋酸纤维烟过滤嘴，每支烟过滤嘴中含纳米SOD100-500活性单位，最好200活性单位。烟过滤嘴中喷入纳米SOD，降低焦油的含量60-65％。
例2、含纳米SOD聚丙烯丝素烟过滤嘴，中间一层过滤嘴部位，装有磁性材料和聚丙烯丝素，每支烟过滤嘴中含纳米SOD300活性单位。烟过滤嘴中浸入纳米SOD，使高分子有害物质聚集度下降，粘度和表面强力下降，通透性好，有利于有害物质吸附在聚丙烯丝素过滤嘴上，变有毒为无毒。
例3、一种单体烟过滤嘴棒，配合吸烟使用；含纳米SOD活性炭过滤嘴为解毒过滤棒，采用过滤吸附性强的活性炭，每支过滤嘴中含纳米SOD10000活性单位。单体过滤嘴中浸入纳米SOD，在不改变香烟原有口感的情况下，能对烟草起到过滤解毒的作用。本过滤嘴结构简单、造价低廉、使用方便，可重复使用。
例4、含纳米SOD微孔材料，过滤嘴是采用硅藻土与醋酸纤维制成的复合滤嘴，每支烟过滤嘴中含纳米SOD500活性单位，烟过滤嘴中喷入纳米SOD。在保持了香烟原有口感的情况下，降低烟焦油含量可达20％左右，同时可以节约1/2-1/3的醋酸纤维用量，节省大量外汇。
例5、含纳米SOD的过滤材料制备方法，其特征在于过滤材料制成后喷入纳米SOD。卷烟过滤嘴添加剂由纳米SOD、吸附剂和粘合剂混合组成，吸附剂含量为1-20％，余量为粘结剂，纳米SOD 1000活性单位/每公斤吸附剂和粘合剂混合剂。所说的吸附剂为Al₂O₃、沸石等无毒的无机多孔物质粉末，粘结剂为三醋酸甘油酯或羧甲基纤维素水溶液等。吸附剂经加温活化后再与粘结剂混合，搅拌均匀后，在60℃以下时再加入纳米SOD，在过滤嘴成型机上均匀地喷入到过滤嘴棒体中。适用于中、低级品质卷烟，可明显降低其烟气中的焦油含量，改善吸烟口感。
本发明具体实施可以如下方式：
1、生物滤嘴：主要将纳米SOD加入过滤材料中，充分发挥其理化特性，集过滤技术与医疗保健功能于一体，烟气中产生的有害成分比普通香烟少40倍。具有截留烟气中有害物质的功能，截留了70％以上的焦油，而香烟的口感和香气仍然保持不变。
2、螺旋形滤嘴：其烟道呈螺旋形结构，烟道长度几倍乃至十几倍于烟嘴长度，由于纳米SOD加入过滤材料中，这种滤嘴比一般通用滤嘴多降低焦油2-6mg/支，并能除去烟气中的丙烯醛等有害物质，从而减弱了香烟(特别是低档烟)烟气中的辛辣味，改善了口感和香气，提高了香烟质量。
3、复合滤嘴：由透气的半贯能开波纺纸包裹醋酸纤维制成的，由于纳米SOD加入过滤材料中，它既具有与纤维滤嘴卷烟相同的口感，又具有较高的焦油截留效率，与普通的醋酸纤维滤嘴相比，在压降相同的条件下，截留性能提高5％--8％，压降越高压力差越大，将有更多的烟气能过低压区。
4、碳素滤嘴：纳米SOD加入碳素材料中，该滤嘴空腔体积被百分之百填充(而传统的空腔滤嘴只填充约50％-80％)，能够使烟气通过所有的碳面，使碳粒更加有效地吸附气相，同时把活性碳与某些惰性材料或者是非活性碳混合填充空腔，降低了滤嘴的生产成本。
5、不漏碳粒的滤嘴：一种新型的带有活性碳粒(或其它吸附剂)的三段滤嘴，前部为无成型纸的醋酸纤维(吸食端)，芯部为涂有吸附剂(碳粒等)线束的醋酸纤维(或纯纤维)和后部纯聚丙烯丝素组成。由于纳米SOD加入材料中，滤嘴中带有活性碳粉的线束被包裹在醋酸纤维或纯聚丙烯丝素的内部，就使得碳料不会散落，从而成功地解决了使用其它活性碳复合滤嘴时，在香烟生产、滤嘴生产和输送过程中易产生碳粒散落难题。
综合特点：1、配方独特，天然纯正。运用现代生物科技萃取精华而成，不含任何化学成份，无毒副作用，口感清凉舒爽，是一种优质的绿色产品；2、标本兼治，功效卓著。具有根本上消除成瘾源、清废和消炎、止咳、化痰的保健作用；3、燃吸方式符合习惯，它通过燃吸方式将有效成份吸入人体，使吸烟者渐进过程中享受，无戒烟痛苦，完全符合吸烟者在心理和生理上的需要。