cn7清除卷烟烟气毒害的纳米富硒锗负离子安全防癌香烟

1、(19)中民*CN101953511A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日CN 1019535112011.01.26A(21)申请号201010189587.7A61K33/00 (2006.01)(22)申请日2010.06.02(71)申请人成进学地址 226006 江苏省南通市外滩小区 18 幢501 室(72)发明人 成进学成钢(51)Int.Cl.A24D A01G A61K A61K A61P A61P A61KA61K1/00 (2006.01)1/00 (2006.01)36/074 (2006.01)36/81 (2006.01)39/02 (2006

2、.01)35/00 (2006.01)33/04 (2006.01)33/24 (2006.01)权利要求书 1 页 说明书 6 页(54) 发明名称清除卷烟烟气毒害的纳米富硒锗负离子安全防癌香烟(57) 摘要本发明清除卷烟烟气毒害的纳米富硒锗负离子安全防癌香烟，是属于现代香烟生产技术领域。卷烟燃烧时可产生4000 多种物质，其中有40 多种有明显的性最强的性，焦油中的苯并 (a) 芘是活物，还有自由基，每吸一口烟至少会产生 10 万个，自由基是人类最隐蔽最具的敌人，尼古丁产生的生物碱对毒害很大，硒能阻止过氧化物和自由基形成，硒锗协同应用增加防癌拮抗重金属，麦饭石强力吸附烟气中的有害物质，电气

3、石 TiO2、TiO2、Al2O3能中和烟气中焦油尼古丁及烟雾微粒，吸附净化空气使人免遭卷烟烟气毒害，补充元素增强免疫使人健康益寿。CN 101953511 A权利要求书CN 101953511 A1/1 页1. 清除卷烟烟气毒害的纳米富硒锗负离子安全防癌香烟，其特征是 ：富硒烟叶的培养需要用下列方法获取。2. 在种植烟叶的土壤中选择含硒量高的地区及土壤中种植烟叶，使生长出来的烟叶含硒量不得低于 0.1-0.8ug/g，否则调整土壤中施用硒肥的量。3. 在烟叶成熟期，即烟叶采收前 10-25d 烟叶喷施 1-20mg·Se/ml 的以得到含硒量为 0.05ug/g-1.0ug/g 的

4、烟叶。酸钠溶液就可4. 根据权利要求书 1 所述，清除卷烟烟气毒害的纳米富硒锗负离子安全防癌香烟，其特征是 ：富锗菌丝体培养。5. 在棉籽壳和麸皮为主要原料的基质中加入经特殊处理的 0.05-2水溶性锗，拌匀，装入培养瓶，灭菌后接种灵芝菌，20-30培养一养基加锗 0.5 1500 组比对照组锗增加 4 倍。，在 23-33培养室内培养子实体，培6. 以菌丝体培养富锗灵芝菌丝体，培养液中加入不同浓度的二氧化锗溶液，灭菌后于 20-35、600-900pm 培养采用延期发酵法，结果菌丝体干粉锗达 400-4000ug/g( 对照组10-16ug/g)，增加了 30-300 倍。7. 根据权利要求

5、书 1、2 所述，清除卷烟烟气毒害的纳米富硒锗负离子安全防癌香烟，其特征是 ：富硒锗负离子香烟烟丝配方纳米硒或有机硒纳米菌丝体干燥粉纳米锗或有机锗纳米菌丝体干燥粉麦饭石纳米粉电气石纳米粉复方维生素 C、E 等纳米粉富硒锗成熟烟丝2-41-34-63-53-577-87。8. 根据权利要求书 1、2、3 所述，清除卷烟烟气毒害的纳米富硒锗负离子安全防癌香烟，其特征是 ：富硒锗 TiO2、SiO2、Al2O3 烟丝配方纳米硒或有机硒纳米菌丝体干燥粉有机锗纳米菌丝体干燥粉 TiO2、SiO2、Al2O3 纳米粉提纯膨润土、沸石纳米粉绿茶、茶多酚、芦荟及半枝莲等中药提取液富硒锗成熟烟丝2-41-34-

6、62-44-677-87。9. 根据权利要求书 1、2、3、4 所述，清除卷烟烟气毒害的纳米富硒锗负离子安全防癌香烟，其特征是 ：富硒锗金属硫蛋白烟丝配方纳米硒或有机硒纳米菌丝体干燥粉有机锗纳米菌丝体干燥粉金属硫蛋白纳米粉麦饭石、电气石纳米混合微粉珊瑚化石、海藻炭等纳米粉富硒锗成熟烟丝3-52-41-34-62-478-89 。2说明书CN 101953511 A1/6 页清除卷烟烟气毒害的纳米富硒锗负离子安全防癌香烟技术领域 ：0001本发明清除卷烟烟气毒害的纳米富硒锗负离子安全防癌香烟，属于现代香烟生产技术领域。背景技术 ：0002人类 35的和 85的肺癌与吸烟有关，除外吸烟还导致多种疾

7、病。卷烟燃烧可产生 4000 多种化学物质，其中 40 余种有明显的诱变 /性。主要的物有烟草特有的亚硝胺 (TSNA)、苯并 (a) 芘、多环芳烃 (PAH)、芳香胺、苯、二噁英、儿茶酚及的醌、肼类等。(TSNA) 是尼古丁被亚硝化的产物，4-( 甲基亚硝胺基 )-3- 吡啶 -1- 丁酮 (NNK)是已知 7 种 TSNA 中最强的源。NNK 在主流、侧流烟气及不燃烧的烟草中均大量存在。NNK 是卷烟的主要标志物 ；尼古丁是吸烟成瘾的主要；自由基是的游离存在的一个或数个未配对电子的、原子或离子。它极不稳定、非常活泼，易发生氧化反应。时时刻刻都会产生自由基，瞬息变化，只有自由基过多时而处于不

8、平衡状态时，它才起作用。自由基的危害在于它们专门不饱和脂肪酸的不饱和链，发生，引起脂质过氧化 (ROOH)，也发生，造成对生命的脱氧核糖核酸 (DNA) 与核糖核酸 (RNA) 结构改变，产生生物膜 ( 细胞膜 ) 的脂质过氧化，致使细胞功能丧失，造成细胞结构损伤而各种疾病，如风湿病、关节炎、红斑狼疮等自身免疫性疾病，以及动脉硬化、血液病、肿瘤病等。烟草中的自由基包括两个部分，一部分存在于卷烟焦油中，称为固相自由基，它的性质比较稳定较长，主要是醌类、半醌类和多环芳烃类自由基，它们直接或间接与物有关。使用过滤嘴可以将这部自由基滤掉，因此对的危害不大。用富硒麦饭石、电气石纳米细粉来清除这部分自由基

9、，其把握性更大，因为硒能有效清除自由基、麦饭石，具有净化空气和水的作用，烟嘴与口唇相接触，其微细水将存在的自由基净化。另一部分为卷烟烟气中的自由基，称为气相自由基，它的性质非常活泼较短，主要包括烷氧自由基 (RO·)、碳核烷基自由基 (R·) 和氮氧化物自由基，过滤无法将其滤除，它可以直接进入，对的危害相当大。为什么吸烟有害于健康呢？其在于烟草燃烧对烟雾中含有许多的氧化剂和促氧化剂，它们能导致自由基的产生。0003吸烟是目前产生自由基最多最快的式，每吸一口烟至少会产生 10 万个自由基，每口香烟烟气中气相自由基的含量约 1×1015 个。气相自由基的活性很高，能导

10、致组织和细胞的氧化，通过刺激脂类的过氧化反应，气相自由基损害细胞膜上的脂类和蛋白质，进而影响膜的性和膜上的酶。这种机理表明气相自由基可能与许多疾病的发病机理有关。大量的资料研究表明 ：炎症、肿瘤、衰老、血液病以及心、肝、脾、肺、肾、皮肤等各方面的疑难病症的发生机理都与内自由基产生过多或清除自由基的能力下降有着密切的关系。炎症和与自由基过多有关，碘缺乏和港可尼贫血等疾病也是与自由基能力下降有关，而动脉粥样硬化和心肌缺血，再灌损伤与自由基产生过多和清除自由基能力下降两者都有关系。自由基是人类健康最隐蔽、最具力的敌人。人们普遍认为卷烟烟气中的焦油成分是健康的最大威胁，焦油的主要成分是多环芳烃 (PA

11、Hs，Polycyclic3说明书CN 101953511 A2/6 页Aromatic Hydrocarbons)、酚及芳香类化合物，这些化合物中 99.4是无毒和安全的，有害物约占有 0.6，其中 0.2是诱发剂，0.4是促进剂。多环芳烃中以苯并 (a) 芘又称 3，4- 苯并芘 Benzo(a)Pyrene，简称 B(a)P，是焦油中主要毒物之一。它是最典型的、致畸和致突变的毒物之一，是大气物的代表。一般来说只要点火产生了烟雾，烟雾中就含有多环芳烃(PAHs)。而在多环芳烃中以苯并芘污染最广性最强，除此烟草中作用，但可以增加肺还含有一氧化碳、一氧化氮、丙烯醛等，它们虽然本身无的易感性，还

12、有一些物质如联胺、氧化乙烯、喹、啉、亚硝胺等可以通过不同机制诱发 DNA 的损伤，导致 DNA 错误地和突变。发明内容 ：0004吸烟危害健康是世界公认的事实，吸烟有害主要是烟叶和烟气中有害成分的作 用，烟草如同其他植物一样含有碳、氢、氮、氧和矿物质等，烟叶中含氮化合物，可分为生物 碱、硝化物，其他含氮盐基、氨、酰胺化合物和蛋白质。生物碱在含氮化合物中占主要地位， 尼古丁就是生物碱的主要代表物，是烟叶中的主要有害成分，毒性很大 40-60mg 剂量即可使人致死。它能刺激神经系统的末梢神经，使首先兴奋后麻痹，这些便是吸烟成瘾，戒烟困难的。纯净的尼古丁在室温下是一种难闻、味苦、无色透明的油质液体，

13、挥发性强，在空气中极易氧化为棕红色，能迅速溶于水和乙醇中，通过口、鼻、支粘膜很容易被机体吸收，甚至黏在皮肤表面的尼古丁亦可被吸收进入体内。尼古丁味辛辣，有较强的碱性，见光或放置在空气中慢慢发粘，并挥发出特殊的臭味，这是因为尼古丁分解成了烟酸、甲胺及其他化合物。烟叶中含有挥发性醋酸、丙酸、蚁酸和不挥发性苹果酸、琥珀酸等及挥发性精油树脂使烟叶中具有特殊的香味、糖类、苷类和多酚类物质。糖类分单糖、双糖和多糖，多糖中含淀粉素和木质素，木质素分解时产生的甲醇。烟叶中的成分中含有钙、钾、镁、磷、氯和硫酸盐等无机物。0005 烟气中的化学成分主要来源于烟叶中的化学成分和卷烟配方中加入的香精、香料和添加剂等。

14、烟气中的成分随卷烟燃烧温度而变化，当温度上升到 300时，烟叶中挥发性物质或低沸点的物质就开始形成烟气 ；当温度上升到 450时，烟丝就开始焦化在抽吸时最高温度达 900。0006 由于经受不同温度而产生破坏性和非破坏性过程，通过氧化、蒸馏、干馏和热解等复杂的化学反应产生大量新生化合物。一支燃烧着的卷烟可产生多种化合物，可分为酰 胺、羟酸、丙酯、醛、乙烯酮醇、酚、胺、亚硝胺、杂环族化合物、碳氢化合物、腈、碳水化合物和醚等 14 类化合物。卷烟烟气中含气相和粒相分别占整个烟气量的 92和 8，气相中含有 400-500 种化合物，其主要物质有苯、二硝基丙烷、肼、氨基甲酸乙脂、氯乙烯、一氧化碳(C

15、o)、乙醛、氮氧化合物、氢酸、胺和丙烯醛等，前六种物质为物质。气相中Co 很高，对危害大。在粒相中主要含焦油和尼古丁，可检出中性、酸性和碱性三种组分。碱性组分中主要含尼古丁、吡啶、联吡咯及其衍生物 ；中性组分中主要为多环芳烃化合物，它具有强性 ；酸性组分中的酚类化合物也具有性。这些化合物占烟焦油总量的65 -75，其中已知有多种物，如苯并 (a) 芘、5- 甲基屈、二苯并 (a，h) 蒽、苯并 (b)荧蒽、苯并 (j) 荧蒽、二苯并 (a，i) 芘等，有 10 多种促癌物，如芘、荧蒽、二氯苯乙烯、邻苯二酸等，此外还有其他物，如砷、镉、铅 -210 和釙 -210 等。4说明书CN 101953

16、511 A3/6 页0007总之烟叶烟气中有那么多的有害物质，所以吸烟对的健康“罄竹难书”。据世界卫生组织统计，目前全球每年约有500 万人因吸烟而，烟草已成为继高血压病之后的第二“”。世界卫生组织估计，如果不加，到 2020 年每年吸烟致死的人数有可能增加一倍。在全球 13 亿烟民中有 6.5 亿人会因吸烟而过早。因此如何提高烟草质量安全性及降低吸烟的危害转变为使吸烟有利于补充、调节、拮抗体内元素平衡，从有害转向有利方向是本发明的当前最受关注的微量元。通过富硒、锗技术使烟草富硒、锗，生产富硒、锗香烟。硒是一，不仅因为我国有 72地区土壤缺硒，约有 7 亿人生活在低硒或缺硒的环境中覆盖了广大的

17、农村和城市，最为重要的是硒有着其它元素所取代不了的神奇功效。流行病学和动物试验证明，硒是免疫功能的增强剂，其主要功能是过氧化物和自由基的形成，清除体内多余的自由基，也是迄今为止发现最重要的抗衰老元素。硒被称为心脑的保护神，硒对养肝、护肝有着特殊的作用，硒具有抗一切肿瘤的作用及防治近视和白内障的功效，对重金属、铅、砷、镉等有解毒和拮抗的作用。因此在低硒土壤上通过施用硒肥种植烟叶，在烟叶上喷洒硒肥，增加烟叶的硒含量，使烟叶中硒含量达到 0.4ug/g 以上，制成的卷烟对健康是有益的。在烟叶成熟期，即烟叶采收前 15-20d，叶面喷施5-15mg·Se/ml 的酸钠溶液就可以得到含硒量为

18、0.2ug/g-0.5ug/g 的烟叶。因此，在烟叶成熟期烟叶叶面喷施 5-15mg·Se/ml 或的酸钠溶液，是目前提高烟叶含硒量的有效方法。从硒在烟草中的分布情况来看，白肋烟、根茎叶的含量随土壤含硒量和叶面喷洒次数的增加而增加，其含硒量呈现出叶茎根的分布规律，烟叶的富硒能力是最强的。在烟草燃烧的烟雾中含有许多的氧化剂和促氧化剂，它们能导致自由基的产生。这种自由基可损伤细胞，在吸烟过程中，不仅烟草的焦油态中的氧化剂和促氧化剂，而且在烟草的气态中所含氧化剂和促氧化剂就，这就是吸烟能显著增加脂质过氧化作用的风险因素。硒在成参与多种酶的和动物内主要是以硒代半酰胺酸 (SeCys) 和硒代

19、蛋氨酸 (SeMet) 形，尤其是谷胱甘肽过氧化酶 (GSH-PX) 重要成分。GSH-PX 是过氧化物的重要酶，硒是其活性部位，其主要功能是过氧化物和自由基的形成。硒是 GSH-PX 的活动中心，催化还原型谷胱甘肽变成氧化型谷胱甘肽，使的过氧化物和自由基还原成水或无毒的羟基化合物，使自由基产生不过量，保持一个动态平衡。缺硒会造成 GSH-PX 活性降低，导致细胞组织抗氧化损伤能力减弱，直接影响细胞、繁殖及生长，进而干扰核酸、蛋白质、粘多糖及酶的代谢，增加香烟中的含硒量，不仅可以提高吸烟者血硒水平，有利于体内含硒酶的形成，而且还可以降低香烟焦油的含量和毒性，还可以降低香烟燃烧时烟气中自由基的浓

20、度。在提高吸烟者体内硒水平有利于含硒酶的形成，由于多种氧化剂所导致的自由基会引起生物和细胞膜的损伤。医学研究证实 ：被吸入内的自由基可以直接与 DNA 结合，使细胞转化，从而导致疾病和作用，体内不同途径解毒机制的存在是非常必要的。为了应付这些多种氧化剂的破坏内有两种消除自由基的系统，即酶促系统和非酶促系统，含硒酶如谷胱甘肽过氧化酶及硫拉蛋白还原酶等系统便是能清除体内自由基的重要酶，吸富硒香烟可使血硒水平较抽吸烟普通卷烟者的血硒水平提高，从而提除体内自由基的这些重要酶的活性，保护蛋白质和 DNA 大结构和功能免受的危害。卷自由基的损伤，起到降低突变性，修复 DNA 的作用，从而降低了烟气对烟中硒

21、含量与焦油含量呈负相关关系，尤其是硒含量在 0.1ug/g-1.0ug/g 范围时焦油下降特别明显。与此同时还因为硒能抑制 3，4- 苯并芘的致突变的作用，使其毒性也有所降5说明书CN 101953511 A4/6 页低。在对卷烟主流烟气自由基含量影响研究表面，卷烟中含硒量在 0.08ug/g-0.6ug/g 时，烟气中自由基浓度下降明显。其可能是 ：烟气中的硒对自由基产生了附集作用，形成容易衰变的硒加合自由基，因而缩短了自由基的保留时间，降低了自由基的浓度。0008在烟草叶面喷施酸钠却可显著提高烟叶中的硒蛋白质的含量，从而便可直接从鲜叶中提取富硒蛋白质，在土壤中施硒肥同样可以增加烟叶蛋白质的

22、含量。随着土壤中施硒肥量的增加，烟叶中蛋白质的含量也增加。蛋白质是生命的基础，在蛋白质这个大家族中发现一类具有特殊结构和功能的蛋白质，也可由锌诱导形成的一种蛋白，即金属硫蛋白 (Mlothionein MT)，它是迄今为止所发现的清除体内自由基能力最强的自由基清除剂。由于它具有强氧化力而能防止脂质过氧化成为“生命健康卫士”。它既能清除超氧阴离子自由基，又能清除羟基自由基，自由基是的游离存在的一个或数个未配对电子的分子、原子或离子。它极不稳定，非常活泼，易发生氧化反应。时时刻刻都会产生自由基，瞬息变化，只有在自由基过多而处于不平衡状态时，它才起有害作用，它专门不饱和脂肪酸的不饱和链，发生引起脂质

23、过氧化 (ROOH)，也发生，造成对生命的脱氧核糖核酸 (DNA) 与核糖核酸 (RNA) 结构改变，产生生物膜 ( 细胞膜 ) 的脂质过氧化，致使细胞功能丧失，造成细胞结构损伤而各种疾病，如风湿病、关节炎、红斑狼疮等自身免疫性疾病，以及引起动脉硬化、血液病、肿瘤病等。金属硫蛋白还具有解除重金属的，保护脏器的重要作用，还能抵抗紫外线 X 射线对机体辐射的各种危害，防治电离辐射或紫外线辐射引起皮肤及其他组织的，增强机体的各种应激反应，也就是应付突然发生的刺激而立即产生应付反应的能力，金属硫蛋白还能防治心系统、肿瘤、消炎、抗风湿，用于辐射病、金属0009在烟丝的处理过程中向成、高血压、老年痴呆、缺

24、锌综合症等。烟丝中渗入或喷入麦饭石成分中的 Al2O3、SiO2、TiO2 的纳米材料5.0-25.0mg/ 支，可降低焦油达4.2 -32.2，降低尼古丁2.4 -20.3。2其中纳米 Al2O3 的作用效果最明显，纳米材料 Al2O3、SiO2、TiO2 比表面积 640m /g。由固体物理研制，将这些材料应用于卷烟中，估计每大箱 50000 支卷烟增加成本 20 元，将麦饭石制成 320 目以下，即比面粉还要细小 3 倍以上，取其一粒在电子显微镜下观察，很清楚地发现这一颗粒完全像珊瑚礁、海绵状呈多孔，在这么细的颗粒中，仍可以看到这么许多的细孔，真是相当的奇妙。麦饭石纳米技术后，其比表面积

25、很大，所以它的吸附能力很强。在含有1ppm的溶液中加入1的麦饭石进行试验，2h 后测定可吸附除18.2，4h 后测定可吸附除 20.8，24h 后测定可吸附除 44.0 ；在含有 0.1ppm 镉的溶液中加入10的麦饭石，3h 后测定可吸附除去 43.2，24h 后测定可吸附除去 61.4，48h 后测定可吸附除去 84.0，而且对重金属也有很强的吸附能力，对不同吸附材料滤嘴、对烟气中总粒相物的过滤效果，麦饭石的过滤效果是最好的。通过多种试验结果表明，使用含有不同颗粒吸附材料的复合，滤嘴对烟气总粒相物、焦油、烟气含量的过滤效果综合对比，以麦饭石的过滤效果为最好。这说明麦饭石中主要矿物质如钾长石

26、、黑云母、角闪石对烟气中的有害成分吸附性显性强于活性碳，还有另一方面的是麦饭石的主要成分中二氧化硅SiO2、三氧化二铝 Al2O3、三氧化二铁 Fe2O3、二氧化钛 TiO2、五氧化二磷 P2O5、氧化铁 FeO、氧化镁 MgO、氧化钙 CaO、氧化钠 Na2O、氧化钾 K2O、锰 Mn、镍 Ni、钴 Co、锌 Zn、铜 Cu、锗 Ge、硒 Se 等对有益的多种微量元素。它们中既具有远红外负离子防电磁波的多种功效的物质，经口腔、嘴唇与烟嘴接触产生的水能使其纯化、活化、矿化。经纳米技术处理的麦饭石很6说明书CN 101953511 A5/6 页容易随烟气进入内，达到清洁细胞的目的。电气石也是一种

27、成分与结构极为复杂的天然矿石，是天然的负离子发生材料，是以硼为特征的铝、钠、铁、镁、锂环结构的硅酸盐，它的主要成分 Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、B2O5。由于烟气中大量的有害气体微粒渗杂在烟气中，负离子在空气中呈“Z”字形移动，很容易给烟气中的微粒水珠，甚至细菌、灰尘和等输送负电荷，电荷能中和空气中化合物和粒相中焦油、尼古丁及空气中尘埃、灰尘、成球后，落到地面，使污浊、充满烟雾的空气转化成新鲜细菌等物质，与这些微粒清洁的空气，从而净化了空气。电气石这种天然的负离子发生器具有两个重要特征，即热点性和压电性，当温度和有变化，即使是很微小的变化就引起电气石晶体之间电热差和电压差，这种

28、静电电压差可高达 1.0×106ev，这个能量足以使空气发生电离，使邻近的空气电离转化成空气的负离子。由于电气石纳米微粉渗入在烟丝中，遇到火就会产生负离子，再加之电气石晶体粉末两端具有正、负极性与火、普通的水、空气中的水和皮电解为 H+ 和 OH-。H+ 与电结合可连续生成羟基负离肤表面的水接触后就能产生瞬时放电的电离效应，将水气石出的电子结合而被中和成 H 原子，而 OH- 与其他水-2-子 (H3O2 )。因为 O+e O ，其中产生的负离子具有较高的活性，有很强的氧化还原作用，能破坏细菌的细胞膜或细胞原生质活性酶的活性，且负离子与细菌结合后再使细菌产生结构性的改变或能量转换，导致细菌的，不再形成新的菌种，从而达到抗菌、杀菌的目的。当吸有含有纳米微粒的电气石所产生的负离子进入肺泡时，能刺激神经系统产生良好的效应液循环把所带电荷送到全身各组织细胞中，能心肌功能，增强心肌营养和细胞代谢，提高免疫力，调节神经功能，促进血液循环，使人精力充沛、健康长寿。0010下面结合实施例子对本发明进一步说明 ：0011实施例一 ：富硒烟叶的培养00121