El uso de ciertos aditivos para su mezcla con tabaco, para reducir Ia cantidad de sustancias tóxicas y cancerígenas presentes en el humo del tabaco.

Son también objeto de Ia presente invención las composiciones de tabaco-aditivo, así como el procedimiento de preparación de las mismas.

Mezclas tabaco-catalizador para la reduccion de los compuestos toxicos presentes en el humo del tabaco

La presente invencion se enmarca en el campo de la industria de preparacion de articulos para fumar. Mas concretamente, esta invencion se refiere al uso de mezclas tabaco-catalizador para la reduccion de los compuestos toxicos presentes en el humo del tabaco.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

En la sociedad actual, el habito de fumar tabaco re presenta un problema global con consecuencias muy negativas sobre la salud de los seres humanos y un impacto muy significativo sobre los departamentos o ministerios de salud publica. El humo que se genera en la combustion del tabaco contiene una serie de c ompuestos toxicos y cancerigenos que son inhalados por los fumadores, tanto activos como pasivos, y que hacen que el tabaco suponga una de las principales causas de mortalidad a escala mundial. En el tabaco y en el humo que se genera en su combustion se han identificado mas de 4000 compuestos diferentes [R.R. Baker y L.J. Bishop, J. Anal. Appl. Pyrol., 74 (2005) , 145], entre los cuales, al menos 60 se reconocen como toxicos y cancerigenos. Entre estos c ompuestos se encuentran alquitrane, monoxido y dioxido de c arbono, acetaldehido, fenoles, acetona, formaldehido, benceno, tolueno y nicotina. La nicotina es el principal componente adictivo presente en el tabaco. En el cuerpo humano la nicotina se transforma en un metabolito denominado cotinina, que, dado que este compuesto se ha encontrado unicamente en personas fumadoras y en fumadores pasivos, se usa como un indice de referencia para medir el grado de exposicion al humo del tabaco.

El proceso de fumar un cigarrillo genera la aparicion de dos tipos de humo, la denominada "corriente principal", que consiste en el humo que inhala y exhala el fumador directamente del cigarrillo; y la corriente secundaria que consiste en el humo que se elimina a traves del cigarrillo encendido, que se diluye en el aire circundante y es inhalado por los fumadores pasivos. La corriente principal corresponde al humo que se genera en la combustion del tabaco y atraviesa el cigarrillo desde el extremo encendido, para salir por el extremo del filtro. Dado que esta es la corriente que inhalan los fumadores, es de gran interes eliminar o reducir las sustancias toxicas que contiene. Se han propuesto distintos procedimientos y aditivos con el fin de reducir la toxicidad del humo del tabaco. La mayor parte de estos usan diferentes tipos de materiales de zeolitas o aluminosilicatos. Una de las primeras propuestas se hizo por Seeofer y col. [Seeofer, F., kausch, E., "Removal of nitric oxide and carbon monoxide from tobacco smoke", documento US 4.182.348, 8 de enero de 1980], que usa un compuesto con la formula M2M'Ru06, en la que M es un metal divalente, M' es un lantanoide o actinoide trivalente, Ru actua con valencia 5, y M y M' pueden formar una capa de perovskita con los iones de Ru. Una vez que este compuesto se mezcla con el tabaco o se incorpora al papel o al filtro, contribuye a la eliminacion de N0 y C0 del humo del tabaco. En el mismo se ntido, Rongved [Rongved, P., "Catalytic cigarette smoke cleaning devise and process", documento US 5.671.758A, 30 de septiembre de 1997] tambien describe un tipo de relleno que permite reducir las sustancias toxicas, tales como C0, de los gases de combustion del tabaco, por adicion de catalizadores solidos, inertes, estables y no contaminantes, junto con o cerca del tabaco. Entre estos catalizadores, se propone el uso de pentoxido de vanadio, trioxido de molibdeno y oxidos de rodio.

45 Entre las primeras patentes, tambien puede encontrarse la creada por Rosen [Rosen, W.E., "Method of treatin g tobacco", documento US 3.840.026, 8 de octubre de 1974], propone el uso de un material absorbente, con un contenido de humedad elevado, y en una proporcion comprendida entre el 1 y el 50%, con el fin de reducir los productos no deseables generados en la combustion del tabaco. El tipo de material pertenece al grupo de tierra de infusorios, diatomeas y silicatos de calcio o magnesio. Mas recientemente, Li y col. [Li, P., Hajaligol, M., "0xidant/catalyst nanoparticles to reduce carbon monoxide in the mainstream smoke of a cig arette", documento US 20030075193, 24 de abril de 2003] han descrito el uso de nanoparticulas de Fe203, Cu0, Ti02, Ce02, Ce203, Al203, Y203 dopado con Zr, Mn203 dopado con Pb, asi como de mezlas de estos materiales, para aumentar el grado de conversion de C0 a C02. Esta patente tambien describe el 55 procedimiento para la preparacion de los cigarrillos, que incluye a) la adicion del aditivo a base de nanoparticulas a la mezcla de tabaco, b) la adicion de mas aditivos a la mezcla de tabaco en una maquina de fabricacion de cigarrillos para preparar un cigarrillo y c) la colocacion del envoltorio de papel alrededor del tabaco para dar forma al cigarrillo final. En una continuacion de esta patente [Li, P., Hajaligol, M., "0xidant/catalyst nanoparticles to reduce tobacco smoke constituents such as carbon monoxide", documento US 200313118759, 17 de julio de 2003], los mismos autores ponen de ma nifiesto la cap acidad de los aditivos descritos p ara reducir la cantidad generada de otros constituyentes del tabaco, como por ejemplo, aldehidos, 1, 3-butadieno, isopreno, acroleina, acrilonitrilo, HCN, otoluidina, 2-naftilamina, oxidos de nitrogeno, benceno, N-nitrosonornicotina, fenol, catecol o benzantraceno) . En una patente diferente, Li y col. [Li, P., Rasouli, F., Hajaligol, M., "Manganese oxide mixtures in nanoparticle form to lower the amount of carbon m onoxide and/or nitric oxide in the mai nstream smoke of a cigar ette", documento US

65 6.782.892, 31 de agosto de 2004] han demostrado que la coprecipitacion de oxido de manganeso con alguna de las nanoparticulas que se han estudiado previamente tambien contribuye a aumentar el grado de conversion de oxido

nitrico a nitro geno. En la misma linea q ue las p atentes anterior es, Li y co l. [Li, P., Rasouli, F ., Hajali gol, M., "Catalysts to reduce carbon monoxide and nitric oxide from the mainstream smoke of cigarette", documento W0 2004/110184, 23 de diciembre de 2004] tambien describen un aditivo que consiste en un catalizador que contiene nanoparticulas de un metal y/o un oxido metalico soportadas sobre un material fibroso, que aumenta la conversion de monoxido de carbono en dioxido de carbono y de oxido nitrico en nitrogeno, mientras que una patente diferente [Rasouli, F., Li, P., Zhang, W. J, Gedevanishvili, S., "Use of oxyhydroxide compounds in cigarette paper for reducing carbon monoxide in the mainstream smoke of a c igarette", documentoW0 2005/039326, 6 de mayo de 2005], propone el uso de aditivos a base de hidroperoxidos de metales de transicion o de tierras raras o mezclas de estos materiales. Todas estas patentes tambien describen el papel y los procedimientos usados para la preparacion de los cigarrillos, asi como las condiciones en que estos se fumaron.

En 2004, Li y col. [Li, P., Rasouli, F., Hajaligol, M., "Application of nanoparticle iron oxide in cigarette for simultaneous C0 and N0 remova l in the mainstream smoke", Beitra ege zur T abkforschubg Inter national 2 1 (1 ) (2004) , 1] describieron el uso de un aditivo formado por nanoparticulas de oxido de hierro, que se genera in situ mientras se esta quem ando el cig arrillo, y qu e es ca paz de aumentar el gra do de conv ersion de C0 y N0 a C0 2 y N 2, respectivamente. Por otro la do, tambien pueden usarse sales organicas de potasio como aditivos que permiten reducir el C0, la nicotina y las particulas de materia seca libre de nicotina (NFDPM) [Li, C., Parr y , A., "Potassium organic salts as burn additives in cigarettes", Beitraege zur Tabkforschubg International 20 (5) (2003) , 341].

Tambien se ha descubierto que otras patentes o publicaciones cientificas describen el uso de zeolitas como aditivos del tabaco. Cvetkovic y col. [Cvetkovic, N, Adnadjevich, B., Nikolic, M, "Catalytic reduction of N0 and N0x content in tobacco smoke", Beitraege zur Tabkforschubg International 20 (1) (2002) , 43] usan un catalizador basado en zeolita Cu-ZSM-5 con el fin de reducir la cantidad de N0 yN0xen la corriente principal del humo del tabaco. Este aditivo puede incorporarse al filtro o mezclarse directamente con el tabaco y de acuerdo con el mecanismo propuesto por los autores; son las propiedades de adsorcion del aditivo y la difusividad en el mismo lo que determina su actividad. Hay tambienotros autores que proponen el uso de ciertos aditivos, basandose en su capacidad de absorcion. Por ejemplo, Jianhua y col. [Jianhua, Z., Ying, W., Yilun, W, "Mesopore solid alkali, mesopore functional material, its preparation method and application", CN 1460641, 2003-12-10] describen el uso de un catalizador... [Seguir leyendo]

1. El uso de un aditivo que se mezcla con el tabaco, caracterizado porque este aditivo se selecciona entre el siguiente grupo formado por:

Na-MCM-41, Na-Fe-MCM-41, Na-Ce-MCM-41, Na-Zr-MCM-41, sus mezclas con ox idos de Fe, Ce o Zr; y mezclas de estos materiales, para reducir las sustancias toxicas y cancerosas presentes en el humo del tabaco.

2. Uso de aditivo de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque los compuestos toxicosy canceroso se reducen en las corrientes principales y secundarias del humo del tabaco.

3. Composicion que usa cualquier forma de tabaco, es decir, rubio, negro, hoja, picadura, tabaco de liar (RY0) , tabaco de pipa (MY0) o cualquier otro articulo susceptible de ser fumado, con al menos un aditivo del grupo formado por:

Na-MCM-41, Na-Fe-MCM-41, Na-Ce-MCM-41, Na-Zr-MCM-41, sus mezclas con ox idos de Fe, Ce o Zr; y mezclas de estos materiales.

4. La composicion de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizada porque el aditivo se encuentra en concentraciones comprendidas entre el 0, 5 y el 15% en peso con respecto al tabaco.

5. La composicion de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizada porque el aditivo se encuentra en concentraciones comprendidas entre el 2 y el 7% en peso con respecto al tabaco.

6. La comp osicion de ac uerdo con cua lquiera de l as reivindicaciones a nteriores 3-5, caracteriz ado porque el aditivo tiene un tamano de particula comprendido entre 0, 1-2 !m.

7. Kit para la preparacion de la composicion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 3-6, caracterizado porque tiene compartimentos separados para tabaco y aditivo, en las proporciones adecuadas, asi como instrucciones para preparar la mezcla.