基于多酚化合物且能够捕获污染空气和烟雾中存在的自由基的微粒制剂 |
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| 申请号 | CN202280052032.9 | 申请日 | 2022-05-24 | 公开(公告)号 | CN117881305A | 公开(公告)日 | 2024-04-12 |
| 申请人 | 皮埃尔·布里斯; | 发明人 | 皮埃尔·布里斯; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及自由基清除剂领域。更具体地说，本发明涉及能够捕捉被污染的空气或烟雾(尤其是 烟草 烟雾)中自由基的多酚化合物微粒。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种微粒制剂，与多酚类化合物和/或其衍生物，尤其是迷迭香提取物形式的多酚类化合物和/或其衍生物相关，其中，微粒由2至4种饱和植物油的混合物组成，这些植物油的熔化温度至少相差10℃。 |
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| 说明书全文 | 基于多酚化合物且能够捕获污染空气和烟雾中存在的自由基的微粒制剂 技术领域背景技术[0002] 本发明涉及在旨在减少空气污染、烟草燃烧产生的烟雾、CBD燃烧产生的烟雾，或这些烟雾与空气污染的混合物中，使用多酚化合物或其衍生物作为自由基清除剂的装置。此类使用方法已在专利EP1041899B中描述。 [0004] 特别是绿茶中的主要茶多酚表没食子儿茶素‑3‑棓酸盐(EGCG)，已被证明具有强大的抗炎和抗增殖活性，能够选择性地抑制细胞生长并诱导癌细胞凋亡，而不伤害正常细胞(：D N Syed等人.绿茶多酚EGCG可抑制正常人支气管上皮细胞中香烟烟雾冷凝物诱导的NF‑κB激活，Oncogene第26卷，第673‑682页(2007年)doi.org/10.1038/sj.onc.1209829))。 [0005] 然而，迄今为止，对于使用多酚化合物来捕捉香烟烟雾中的自由基以及更广泛意义上的空气中可能被吸入的自由基的研究还很少，如果要在工业水平上加以利用，还需要加以改进。 发明内容[0006] 本发明的作者们现在发现，将多酚或其衍生物加入微粒中，可以有效消除烟草、CBD、空气污染或其混合物烟雾中的细胞毒性分子的自由基。将这些微粒加入香烟过滤嘴或无纺布(熔喷挤出型)中。微粒中的多酚化合物混合物可使自由基在通过过滤嘴或过滤布时有选择地从气相和半液相(焦油)中被吸收。 [0007] 因此，本发明涉及使用配制在微粒中的多酚化合物作为自由基清除剂。 [0009] 该制剂可作为自由基清除剂，用于烟草香烟过滤嘴、CBD香烟过滤嘴或基于其混合物的香烟过滤嘴和空气过滤嘴织物，特别是在口罩中。 [0010] 本发明还涉及一种香烟过滤嘴的制备方法和所获得的过滤嘴、以及一种过滤布的制备方法和所得的过滤布。 [0011] 本发明的优点 [0012] 根据本发明配制的多酚化合物有两大优点。 [0013] 首先，这种制剂以至少两种植物油为基础，能产生一种表面效应，优化多酚化合物的抗自由基功效。一旦油/多酚类化合物混合物被加热和冷却，多酚类化合物就会被推到颗粒外部，使其与空气接触，从而与自由基发生作用。这些酚类化合物会捕捉自由基，特别是OH°自由基。 [0014] 由于在颗粒表面产生了接触，这种成分对焦油的影响具有中和作用。在香烟烟雾中，焦油与酚类化合物竞争，与自由基相互作用。半液相中的这些自由基也会像气相中的自由基一样被多酚类化合物捕获，尤其是富含多酚的迷迭香提取物。 [0015] 另一方面，这种方法提供的颗粒大小可以避免摄入的风险，无论是过滤器中的颗粒还是滤布上的颗粒。为此，要根据所选的应用调整颗粒的大小。颗粒必须足够大，以便能够保留在其支撑物(过滤器或过滤布)上，同时要考虑与产品制备和使用温度有关的限制。 [0017] 过滤布特别适合制作防污染口罩，可用于任何受焦油等细微粒污染的环境，尤其适用于城市环境中的哮喘患者、骑自行车者和运动员。 [0018] 本发明的详细说明 [0019] 本发明的第一个目的是配制与多酚类化合物及其衍生物有关的微粒，特别是以迷迭香提取物的形式，其中微粒由2至4种饱和植物油的混合物组成，这些植物油的熔点至少相差10℃。 [0020] 我们所说的"衍生物"主要是指从多酚类化合物中通过以下方式衍生出来的化合物，用C1‑C6烷基或(C1‑C4烷基)羰基取代多酚化合物中至少一个羟基的氢原子。醋酸盐，如鼠尾草酸醋酸盐和迷迭香酸醋酸盐是根据本发明使用的多酚化合物的优选衍生物。 [0021] 另一方面，根据本发明使用的多酚衍生物，如鼠尾草酚、迷迭香酚、迷迭香酸、鼠尾草酸，可能与所述多酚的异构体相对应，尤其是表迷迭香酚和异迷迭香酚(Nakatani等人，Agric.Nakatani et al.Chem.1984，vol.48，n°8，pp 2081‑2085，https://doi.org/10.1080/00021369.1984.10866436)。 [0023] 在本发明的一个优选实施方案中，以迷迭香(Rosmarinus officinalis L.)提取物的形式提供所使用的多酚。这种植物提取物可以通过极性溶剂(如酒精或水醇溶剂)萃取获得。用作溶剂的酒精可以是乙醇。使用超临界二氧化碳萃取这种提取物也很有优势，它含有更丰富的多酚化合物。可以通过极性溶剂、非极性溶剂、极性溶剂和非极性溶剂的混合物、使用超临界二氧化碳或连续使用所有这些方法进行萃取来获得这种植物提取物。 [0024] 根据本发明使用的植物提取物最好是通过极性溶剂萃取，然后是非极性溶剂萃取，最后是超临界二氧化碳萃取。 [0025] 最好在干燥的植物上进行迷迭香萃取，例如在切开并晒干4至5天的迷迭香树枝上，或在精油含量较低的蒸馏残渣上进行萃取。 [0026] 根据本发明，通过化学合成、生物技术手段或从植物中提取获得的多酚化合物或其衍生物可以单独使用，也可以混合使用。 [0027] 多酚化合物或其衍生物可以游离形式使用，也可以与载体共轭或耦合，以促进和放大多酚‑载体组合的吸附作用。 [0029] 在一个特定的实施方案中，多酚化合物选自鼠尾草酚、迷迭香酚、迷迭香酸、鼠尾草酸及其衍生物。 [0030] 在另一个特定的实施方案中，多酚化合物包括鼠尾草酚、鼠尾草酸和迷迭香酸或其衍生物的混合物。 [0031] 在另一个特定的实施方案中，多酚化合物由全部或部分鼠尾草酚组成的混合物构成。 [0032] 在另一个特定的实施方案中，多酚化合物是由全部或部分鼠尾草酸组成的混合物。 [0033] 在本发明的一个优选实施方案中，所述多酚化合物由纯度至少达到60％的迷迭香提取物提供。 [0034] 多酚化合物和油混合物的重量比在25:75和65:35之间。 [0035] 在本发明中，油类之间的熔化温度差至少为10℃，也可能至少为15℃。 [0036] 本发明的第二个目的是在烟草香烟过滤嘴、CBD香烟过滤嘴或基于它们的混合物的香烟过滤嘴以及空气过滤布中，特别是在口罩中使用如上所述的制剂作为自由基清除剂。 [0037] 微粒的行为方式非常“巧妙”。事实上，它们为氧化还原反应提供了一个多重接触面，有助于消除自由基。通过增加反应的自由焓，气相自由基会加速吸附到含有多酚化合物的微粒上，而不是吸附到焦油颗粒上。其结果是焦油自由基(半液相)，尤其是半醌类化合物减少了30％至65％，从而使焦油的氧化性和诱变性降低。这可以说是焦油中和效应。 [0038] 这样，微粒子就能减少烟雾的致突变和致癌作用，并减缓因氧化化合物的存在而导致的动脉硬化。 [0039] 本发明的第三个目的涉及一种能够捕捉自由基，特别是烟雾中存在的自由基的香烟过滤嘴的制备方法，包括： [0040] ‑将由2至4种饱和植物油(其熔化温度至少相差10℃)混合物形成的微粒与多酚化合物或其衍生物(尤其是以纯化迷迭香提取物的形式)混合，以及 [0041] ‑将所述微粒加入混合密度为0.3毫克/立方毫米至1毫克/立方毫米的烟草香烟过滤嘴、CBD香烟过滤嘴或香烟过滤嘴中。 [0042] 本发明的第四个目的涉及一种通过上述方法获得的香烟过滤嘴，其中微粒的大小在70‑200微米之间，获得的过滤嘴的水压降小于1200毫米。 [0043] 在一个特定的实施方案中，微粒被加入到滤嘴中位于要吸食的物质一侧的部分，长度在3毫米到10毫米之间。含有微颗粒的过滤网部分最好位于距离过滤网内端(烟草或其他要吸食的物质一侧)3毫米处的6毫米长的区域内。 [0045] 使用这种过滤器可以减少气相中的自由基，减少半液相中的自由基，从而减少吸烟者的氧化压力，减少烟雾的氧化效应，减少炎症效应，减少加速老化，减少罹患中风、神经变性、心脏病、癌症等疾病的风险。 [0046] 本发明的第五个目的涉及一种能够捕捉自由基，特别是烟雾和被污染的空气中的自由基的过滤布的制备方法，包括： [0047] ‑将由2至4种饱和植物油混合物(其熔化温度至少相差10℃)形成的微粒与多酚化合物或其衍生物(尤其是以纯化迷迭香提取物的形式)混合，以及 [0048] ‑将这些微粒沉积在密度为15克/平方米至80克/平方米的滤布(熔喷挤压型)表面。 [0049] 本发明的第六个目的涉及一种通过上述方法获得的过滤布，其中所述微粒的尺寸在1至20微米之间，压降小于FFP2、FFP3或N95标准压降的150％。 [0050] 这种过滤布特别适用于制作口罩，以捕捉污染空气中的自由基。在这种情况下，微粒至少应用于其中一层熔喷层的外表面，最好至少应用于口罩最外层的熔喷层。这种口罩特别适合哮喘患者和运动员，或在污染环境(如城市环境)中使用。 [0051] 吸收自由基和减少细胞毒性分子的影响(见Alexandrov,K.,Rojas,M.,&Rolando,C.(2006)“香烟烟雾增加了苯并(a)芘对人体细胞DNA的损伤，而含有迷迭香提取物的过滤器则降低了这种损伤，因为迷迭香提取物能降低自由基”，癌症研究》，66(24)，11938‑11945。DOI:10.1158/0008‑5472.CAN‑06‑3277)减少氧化应激，减少心血管疾病，减少细胞组织的诱变率，减少脂质氧化，减少神经退行性疾病，减少心血管意外风险，减少哮喘发作频率，尤其是在污染高峰期，减少吸烟者患癌症的风险，尤其是肺癌和下呼吸道癌，减少睾丸癌风险，减少口腔炎症，减少舌头和上呼吸道炎症，减少炎症现象。 [0053] 图1所示为含有迷迭香提取物的过滤器的制备过程示意图 具体实施方式[0054] 实施例1：制备迷迭香提取物 [0055] 在65℃下用乙醇提取迷迭香(Rosmarinus officinalis L.)穗。使用的乙醇量(以升为单位)相当于迷迭香穗重量(以千克为单位)的五倍。 [0056] 然后用超临界二氧化碳进行选择性萃取，以纯化和富集提取物中的多酚。根据温度设置(40℃至100℃)和压力(1至170巴)的不同，萃取液中的各种成分会得到净化和选择性富集，使鼠尾草酸和鼠尾草酚的纯度达到50％以上。 [0057] 用一种或多种溶剂清洗后，萃取物的气味会明显降低到50％，鼠尾草酸和鼠尾草酚的浓度则会提高到65％或更高。 [0058] 这种提取物含有以下化合物：鼠尾草酚、迷迭香酚、迷迭香醛、鼠尾草酸、玄参皂甙、迷迭香酸。 [0059] 这些不同的成分的比例因所使用的迷迭香植物而异。一般来说，萃取物中的迷迭香酸约占10％至25％，鼠尾草酸约占40％至50％，鼠尾草酚约占5％至10％。 [0060] 实施例2：将混合物加入香烟过滤嘴或滤嘴布中。 [0062] 滤布的制备方法是将微粒铺在滤布表面，然后用技术人员已知的方法对微粒进行静电充电。 [0063] 实施例3：评估含有微粒子、纳米粒子和多酚及其衍生物混合物的过滤器或织物的效果的方法。 [0064] 1.计算机辅助建模 [0065] 首先通过计算机辅助建模来证明香烟过滤嘴或过滤嘴织物捕获自由基的有效性，使用蒙特卡洛方法计算致癌目标分子与根据本发明使用的多酚化合物相遇的次数。 [0066] 计算香烟烟雾中自由基细胞毒性分子在滤嘴两侧的数量。 [0067] 计算穿过滤网的空气中自由基细胞毒性分子在每平方厘米滤网表面两侧的数量。 [0068] 过滤后细胞毒性分子的数量为通过过滤器的烟雾量、过滤器表面积、烟雾中细胞毒性分子浓度以及过滤器中饱和植物油和多酚混合物颗粒浓度的函数。 [0069] 本发明的作者已经证明，香烟过滤嘴中10毫克的微粒可将烟草、CBD或香烟烟雾中的细胞毒性自由基分子含量降低60％以上。 [0071] 利用液相色谱和串联质谱(LC/MS‑MS)在多反应监测(MRM)模式下进行自由基过滤定量质谱分析，以对卷烟烟气中的OH°自由基含量进行定量分析。这种模式可提供更具体、更灵敏的分析。事实上，光谱仪只检测几个跃迁而不是整个质谱，因此信噪比更高。在苯中使用了4,5,5‑三甲基吡咯啉‑N‑氧化物(TMPO)自旋阱。通过指定母离子的质量并监测其跃迁来进行实验。市售的3‑氨基‑2,2,5,5‑四甲基‑1‑吡咯烷氧化物自旋阱被用作自由基定量的内标。此处测得的自由基绝对量与ESR实验结果非常吻合。 [0072] 结果见下表1。 [0073] [0074] [0075] 表1：采用并入式双层过滤器对香烟烟雾自由基过滤进行定量质谱分析的比较结果：第一个参照物不含添加剂。过滤器A含有15毫克迷迭香提取物，长度为6毫米。过滤器B含有15毫克来自上述迷迭香提取物和饱和植物油混合物的微粒，分布在6毫米的长度上。这三种过滤器均以醋酸纤维素为基础。 [0076] 3.质谱定量测定自由基通过过滤布的过滤情况 [0077] 为了测试在过滤布中加入本发明的微粒子后的抗自由基效果，在熔喷的外表面沉积了25克5微米的微粒子。 [0078] 所使用的分析方法与上述过滤器的相同。 [0079] 结果表明，微粒的存在能捕获至少70％的OH°自由基。 |
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