对1（4甲氧基苯基）1甲基乙基杯8芳烃的一种应用方法.pdf

本发明提供了对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃的一种应用方法。选用对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃作为添加剂材料，将其添加于常用的卷烟滤嘴中，添加量为3-20mg/支卷烟。也可用作制备卷烟滤嘴的均质滤棒或二元、三元复合滤棒的基材滤棒的添加剂，最好能应用于复合滤棒。由于所述对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃的空腔尺寸选择效应和分子识别作用，可选择性地与卷烟烟气中酚类化合物分子结合，产生选择性滤除作用。将所述对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃以10mg/支卷烟的水平添加到卷烟滤嘴中，能够使卷烟烟气中苯酚含量降低18.8％，间/对甲酚含量降低17.9％，邻甲酚含量降低18.6％，而对苯二酚含量降低10.1％，间苯二酚含量降低7.1％，邻苯二酚含量降低8.1％，苯并芘含量降低13.2％。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。

1.  对-[1-(4-甲氧基苯基)  -1-甲基乙基]杯[8]芳烃的一种应用方法，其特征在于，将所述的对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃用作卷烟滤嘴添加剂。

2.  根据权利要求1所述的对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃的应用方法，其特征在于，在添加之前将所述的对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃在100-110℃下干燥1-3h，并过40-60目筛。

3.  根据权利要求1或2所述的对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃的应用方法，其特征在于，所述的对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃在卷烟滤嘴中的添加量为3-20mg/支卷烟。

4.  根据权利要求3所述的对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃的应用方法，其特征在于，所述的对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃在卷烟滤嘴中的添加量为8-12mg/支卷烟。

5.  对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃的一种应用方法，其特征在于，将所述的对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃用作制备卷烟滤嘴的均质滤棒或制备二元、三元复合滤棒的基材滤棒的添加剂。

6.  根据权利要求5所述的对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃的应用方法，其特征在于，所述的均质滤棒包括醋酸纤维滤棒、聚丙烯纤维滤棒、纸质滤棒或无纺布滤棒，所述的二元、三元复合滤棒的基材滤棒包括醋酸纤维滤棒、聚丙烯纤维滤棒、纸质滤棒或无纺布滤棒。

对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃的一种应用方法
技术领域
本发明属于卷烟制造领域，涉及利用杯芳烃化合物选择性降低卷烟烟气中有害成分含量的方法，特别是利用一种深腔型杯[8]芳烃化合物作为卷烟滤嘴/滤棒添加剂，选择性降低卷烟烟气中酚类化合物含量的方法。
背景技术
卷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卷烟生产企业一直致力于卷烟降焦减害方面的研究，取得了大量研究成果，卷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，部分地影响了卷烟原有风格口味。因此，研发新的选择性减害方法技术仍然是卷烟工业减害研究的重点。
烟草中的挥发性酚类化合物含量都很低，卷烟烟气中的挥发性酚类化合物主要是在卷烟燃烧过程中产生的。烟气中的酚类物质不仅对卷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。因此，有效降低卷烟烟气中酚类化合物含量是提高吸食卷烟安全性的重要途径。
目前，对卷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。Morie等曾较早研究过滤嘴对烟气中半挥发物的滤除选择性，提到对邻甲酚和苯酚的选择性(Beitr.Tabakforsch.Int.，1975，8(3)：145-149，150-152)；李绍民等报道的改性Y型分子筛对烟气中的酚类成分有一定滤除作用(中国烟草学报，2003，9(3)：28-39)；戴亚等曾报道一种利用中草药降低卷烟主流烟气中酚类化合物含量的方法，但没报道具体的减害数据，而且是加到烟丝中，对烟丝的燃烧过程有一定影响(中国专利，CN101125025A，2007-9-28)；2009年，于涛等研究了醋酸纤维滤嘴对卷烟烟气中酚类物质的过滤作用(中国烟草学报，2009，15(3)：25-28)。
杯芳烃是一类由对位取代苯酚与甲醛在碱性条件下缩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。我们曾研究合成了一种深腔型杯[8]芳烃化合物，即对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃(中国专利，CN101279898A，2008-5-30)。曾认为，将合适的杯芳烃化合物添加到卷烟滤嘴中，利用杯芳烃的分子识别作用及其空腔尺寸选择效应，有可能在卷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。
发明内容
本发明的目的是提供对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃的一种应用方法，将其用作卷烟滤嘴添加剂，其应用添加方便、用量少，使得应用后的卷烟滤嘴能够选择性地降低卷烟烟气中有害成分，特别是酚类化合物的含量。
本发明所述的添加剂的应用具体是将对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃(相对分子质量2032)在100-110℃温度下干燥1-3h，过40-60目筛，然后直接添加到卷烟滤嘴中，添加量为3-20mg/支卷烟，优选添加量为8-12mg/支卷烟。
本发明所述的添加剂还可以用作制备卷烟滤嘴的均质滤棒或制备二元、三元复合滤棒的基材滤棒的添加剂，优选作为二元、三元复合滤棒的基材滤棒的添加剂。
所述的均质滤棒不含添加剂时就是醋酸纤维滤棒、聚丙烯纤维滤棒、纸质滤棒或无纺布滤棒；所述的二元、三元复合滤棒的基材滤棒包括醋酸纤维滤棒、聚丙烯纤维滤棒、纸质滤棒或无纺布滤棒。
本发明发现应用对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃于卷烟滤嘴后，对卷烟烟气中的苯酚、间/对甲酚、邻甲酚等主要酚类化合物分子具有优异的选择性滤除作用。
对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃的骨架是一个由8个苯环单元构成的大环状疏水空腔，空腔上下共有16个苯环单元环绕，结构如式1所示，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的分子识别形成超分子化合物。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π-stacking作用等。

式1
本发明通过所述对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃的深腔结构实现与卷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该对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃空腔且能与空腔结构产生所述非共价键作用的化合物分子才能被结合，因而具有高度的选择性。本发明的创新性在相关领域也未见报道。
本发明的关键在于，利用对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃能与卷烟烟气中有害酚类分子有效的选择性结合的特性，将其应用添加到卷烟滤嘴中，获得了很好的降害效果；并找到其添加的最合适用量，为其大规模生产应用打下坚实基础。
对-[1-(4甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃是固体粉末状，也适合于添加到制备卷烟滤嘴的均质滤棒中，特别适合添加到制备二元、三元复合滤棒的基材滤棒中；添加量小；能够显著地选择性降低卷烟烟气中主要酚类化合物的含量；该技术可操作性强，具有很大的推广应用价值。
本发明与已有技术相比，显著优点在于：
A.本发明能显著地降低卷烟烟气中苯酚、间/对甲酚、邻甲酚等主要酚类化合物的含量
B.本发明对-[1-(4甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃添加量少，基本不改变卷烟吸味，实际生产应用可行性大。
C.本发明对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃添加方式简单，可在滤棒生产过程中加入，操作方便。
具体实施方式
以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定，本发明可以按发明内容所述的任一方式实施。
实施例1
将对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃在105℃温度下干燥2h，过4060目筛，定量称取，以10mg/支卷烟的水平添加于滤嘴中，制成试验卷烟，与对照卷烟做对比试验。对照卷烟除不含添加剂外，其它如卷烟材辅料、尺寸规格、滤棒等均与试验卷烟完全相同。滤棒为醋酸纤维滤棒。
将试验卷烟和对照卷烟用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 196092004进行；酚类化合物用高效液相色谱荧光检测法检测；CO含量在吸烟机抽吸过程中自动检测。具体检测数据结果见表1、2、3。卷烟烟气相关分析检测结果显示，对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃具有较好的选择性降低卷烟烟气中苯酚、间/对甲酚、邻甲酚等主要酚类化合物含量的效果，而对对苯二酚、间苯二酚、邻苯二酚和苯并[a]芘的降低作用不够显著；对烟气焦油、CO释放量影响不大。
表1对-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烃减害效果评价一