ИЗДЕЛИЕ, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ, СУБСТРАТ, ГЕНЕРИРУЮЩИЙ АЭРОЗОЛЬ, СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ, СИСТЕМА, ГЕНЕРИРУЮЩАЯ АЭРОЗОЛЬ, И АЭРОЗОЛЬ, ПОЛУЧЕННЫЙ ПРИ НАГРЕВАНИИ СУБСТРАТА, ГЕНЕРИРУЮЩЕГО АЭРОЗОЛЬ Российский патент 2024 года по МПК A24B15/12 

Настоящее изобретение относится к субстратам, генерирующим аэрозоль, содержащим гомогенизированный растительный материал, образованный из частиц имбиря, и к изделиям, генерирующим аэрозоль, содержащим такой субстрат, генерирующий аэрозоль. Настоящее изобретение дополнительно относится к аэрозолю, полученному из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержащего частицы имбиря.

Изделия, генерирующие аэрозоль, в которых субстрат, генерирующий аэрозоль, такой как табакосодержащий субстрат, нагревают, а не сжигают, известны в данной области техники. Обычно в таких изделиях аэрозоль генерируется посредством передачи тепла от источника тепла к физически отдельному субстрату, генерирующему аэрозоль, или материалу, который может быть расположен в контакте с источником тепла, внутри, вокруг него или дальше по ходу потока относительно него. Во время использования изделия, генерирующего аэрозоль, летучие соединения высвобождаются из субстрата посредством передачи тепла от источника тепла и захватываются воздухом, втягиваемым через изделие. По мере охлаждения высвобождаемых соединений они конденсируются с образованием аэрозоля.

Некоторые изделия, генерирующие аэрозоль, содержат вкусоароматическую добавку, которая доставляется потребителю во время использования изделия, чтобы потребитель испытал другие ощущения, например, чтобы улучшить привкус аэрозоля. Вкусоароматическая добавка может использоваться для доставки вкусового ощущения (вкуса), обонятельного ощущения (запаха), или как вкусового, так и обонятельного ощущения пользователю, вдыхающему аэрозоль. Известно предоставление нагреваемых изделий, генерирующих аэрозоль, которые содержат вкусоароматические добавки.

Также известно предоставление вкусоароматических добавок в обычных сгораемых сигаретах, при курении которых поджигают конец сигареты, противоположный мундштуку, вследствие чего табачный стержень сгорает с генерированием вдыхаемого дыма. Одна или более вкусоароматических добавок обычно смешиваются с табаком в табачном стержне для придания дополнительного привкуса вдыхаемому дыму при сгорании табака. Такие вкусоароматические добавки могут быть предоставлены, например, в виде эфирного масла.

Аэрозоль из обычной сигареты, который содержит множество компонентов, взаимодействующих с рецепторами, расположенными во рту, обеспечивает ощущение «заполненности ротовой полости», то есть относительно сильное ощущение во рту. «Ощущение во рту» в контексте настоящего документа относится к физическим ощущениям во рту, вызванным пищей, напитком или аэрозолем, и отличается от вкуса. Это фундаментальный ощущаемый атрибут, который, наряду со вкусом и запахом, определяет общий привкус продукта питания или аэрозоля.

Существуют трудности, связанные с воспроизведением потребительских ощущений, обеспечиваемых обычными сгораемыми сигаретами, в изделиях, генерирующих аэрозоль, в которых субстрат, генерирующий аэрозоль, нагревается, а не сжигается. Частично это связано с более низкими температурами, достигаемыми при нагревании таких изделий, генерирующих аэрозоль, что приводит к другому профилю высвобождаемых летучих соединений.

Было бы желательно предоставить новый субстрат, генерирующий аэрозоль, для нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль, который предоставляет аэрозоль с улучшенным привкусом и ощущением заполненности ротовой полости. Было бы особенно желательно, если бы такой субстрат, генерирующий аэрозоль, мог бы предоставить аэрозоль с ощущением, сравнимым с ощущениями, предоставляемыми обычной сгораемой сигаретой. Было бы также особенно желательно, чтобы такой субстрат, генерирующий аэрозоль, мог предоставить аэрозоль, который имеет пониженные уровни нежелательных аэрозольных соединений по сравнению с существующими субстратами, генерирующими аэрозоль, например содержащими только табак.

Также было бы желательно предоставить такой субстрат, генерирующий аэрозоль, который может быть легко включен в изделие, генерирующее аэрозоль, и который может быть изготовлен с использованием существующих высокоскоростных способов и устройств.

Настоящее изобретение относится к изделию, генерирующему аэрозоль, содержащему субстрат, генерирующий аэрозоль, причем субстрат, генерирующий аэрозоль, образован из гомогенизированного растительного материала, содержащего частицы имбиря и называемого в настоящем документе «гомогенизированным материалом на основе имбиря». Гомогенизированный материал на основе имбиря может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Гомогенизированный материал на основе имбиря может дополнительно содержать связующее. Субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать: по меньшей мере приблизительно 10 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере приблизительно 90 микрограмм [10]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере приблизительно 70 микрограмм [10]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере приблизительно 30 микрограмм [8]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере приблизительно 80 микрограмм [6]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Согласно настоящему изобретению предлагается изделие, генерирующее аэрозоль, которое содержит субстрат, генерирующий аэрозоль, причем субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит гомогенизированный растительный материал, содержащий частицы имбиря. Согласно настоящему изобретению субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит: по меньшей мере приблизительно 10 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере приблизительно 90 микрограмм [10]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере приблизительно 70 микрограмм [10]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере приблизительно 30 микрограмм [8]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; и по меньшей мере приблизительно 80 микрограмм [6]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Согласно настоящему изобретению предлагается изделие, генерирующее аэрозоль, которое содержит субстрат, генерирующий аэрозоль, причем субстрат, генерирующий аэрозоль, образован из гомогенизированного материала на основе имбиря, содержащего частицы имбиря. Согласно настоящему изобретению гомогенизированный материал на основе имбиря содержит: частицы имбиря, вещество для образования аэрозоля и связующее. Субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит: по меньшей мере приблизительно 10 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере приблизительно 90 микрограмм [10]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере приблизительно 70 микрограмм [10]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере приблизительно 30 микрограмм [8]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; и по меньшей мере приблизительно 80 микрограмм [6]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно при нагревании субстрата, генерирующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению в соответствии с методом испытания A, как описано ниже, генерируется аэрозоль, содержащий: по меньшей мере приблизительно 15 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере приблизительно 1,5 микрограмма [10]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере приблизительно 30 микрограмм [10]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере приблизительно 15 микрограмм [8]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; и по меньшей мере приблизительно 30 микрограмм [6]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Согласно настоящему изобретению количество [10]-шогаола на грамм субстрата по меньшей мере приблизительно в 10 раз больше количества [10]-гингерола на грамм субстрата, генерирующего аэрозоль.

Предпочтительно при нагревании субстрата, генерирующего аэрозоль, в соответствии с методом испытания A аэрозоль, генерируемый из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержит: [6]-гингерол в количестве по меньшей мере приблизительно 0,3 микрограмма на затяжку аэрозоля; [10]-гингерол в количестве по меньшей мере приблизительно 0,03 микрограмма на затяжку аэрозоля; [10]-шогаол в количестве по меньшей мере приблизительно 0,7 микрограмма на затяжку аэрозоля; [8]-шогаол в количестве по меньшей мере приблизительно 0,3 микрограмма на затяжку аэрозоля; и [6]-шогаол в количестве по меньшей мере приблизительно 0,6 микрограмма на затяжку аэрозоля, при этом затяжка аэрозоля имеет объем 55 миллилитров, сгенерированный курительной машиной. Согласно настоящему изобретению количество [10]-шогаола на затяжку по меньшей мере приблизительно в 10 раз больше количества [10]-гингерола на затяжку.

Настоящее изобретение также относится к субстрату, генерирующему аэрозоль, образованному из гомогенизированного растительного материала, содержащего частицы имбиря и называемого в настоящем документе «гомогенизированным материалом на основе имбиря». Гомогенизированный материал на основе имбиря может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Гомогенизированный материал на основе имбиря может дополнительно содержать связующее. Субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере приблизительно 10 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере приблизительно 90 микрограмм [10]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере приблизительно 70 микрограмм [10]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере приблизительно 30 микрограмм [8]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; и по меньшей мере приблизительно 80 микрограмм [6]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Согласно настоящему изобретению также предоставлен субстрат, генерирующий аэрозоль, образованный из гомогенизированного материала на основе имбиря, при этом гомогенизированный материал на основе имбиря содержит частицы имбиря, вещество для образования аэрозоля и связующее. Субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит по меньшей мере приблизительно 10 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере приблизительно 90 микрограмм [10]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере приблизительно 70 микрограмм [10]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере приблизительно 30 микрограмм [8]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; и по меньшей мере приблизительно 80 микрограмм [6]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

В настоящем изобретении дополнительно представлен аэрозоль, получаемый при нагревании субстрата, генерирующего аэрозоль, причем аэрозоль содержит: [6]-гингерол в количестве по меньшей мере приблизительно 0,3 микрограмма на затяжку аэрозоля; [10]-гингерол в количестве по меньшей мере приблизительно 0,03 микрограмма на затяжку аэрозоля; [10]-шогаол в количестве по меньшей мере приблизительно 0,7 микрограмма на затяжку аэрозоля; [8]-шогаол в количестве по меньшей мере приблизительно 0,3 микрограмма на затяжку аэрозоля; и [6]-шогаол в количестве по меньшей мере приблизительно 0,6 микрограмма на затяжку аэрозоля, при этом затяжка аэрозоля имеет объем 55 миллилитров, сгенерированный курительной машиной в соответствии с методом испытания A. Согласно настоящему изобретению количество [10]-шогаола на затяжку по меньшей мере приблизительно в 10 раз больше количества [10]-гингерола на затяжку.

В настоящем изобретении дополнительно представлен способ изготовления субстрата, генерирующего аэрозоль, включающий: образование пульпы, содержащей частицы имбиря, воду, вещество для образования аэрозоля, связующее и необязательно частицы табака; литье или экструзию пульпы в форме листа или нитей; и высушивание листов или нитей, предпочтительно при температуре от 80 до 160 градусов Цельсия. После образования листа субстрата, генерирующего аэрозоль, лист необязательно может быть разрезан на нити или лист может быть собран с образованием стержня. Лист необязательно может быть гофрирован перед этапом собирания.

Любые ссылки ниже на субстраты, генерирующие аэрозоль, и аэрозоли согласно настоящему изобретению следует рассматривать как применимые ко всем аспектам настоящего изобретения, если не указано иное.

Используемый в настоящем документе термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию для получения аэрозоля, причем изделие содержит субстрат, генерирующий аэрозоль, который подходит и предназначен для нагрева или сжигания для высвобождения летучих соединений, которые могут образовывать аэрозоль. Обычная сигарета поджигается, когда пользователь подносит пламя к одному концу сигареты и втягивает воздух через другой конец. Локализованное тепло, обеспечиваемое пламенем и кислородом в воздухе, втягиваемом через сигарету, является причиной возгорания конца сигареты, и обусловленное этим горение генерирует вдыхаемый дым. Напротив, в «нагреваемых изделиях, генерирующих аэрозоль» аэрозоль генерируется за счет нагревания субстрата, генерирующего аэрозоль, а не сжигания субстрата, генерирующего аэрозоль. Известные нагреваемые изделия, генерирующие аэрозоль, включают, например, электрически нагреваемые изделия, генерирующие аэрозоль и изделия, генерирующие аэрозоль, в которых аэрозоль генерируется в результате теплопередачи от горючего тепловыделяющего элемента или источника тепла к физически отделенному субстрату, генерирующему аэрозоль.

Также известны изделия, генерирующие аэрозоль, которые приспособлены для использования в системе, генерирующей аэрозоль, которая подает вещество для образования аэрозоля в изделия, генерирующие аэрозоль. В такой системе субстрат, генерирующий аэрозоль, в изделиях, генерирующих аэрозоль, содержит существенно меньше вещества для образования аэрозоля относительно того субстрата, генерирующего аэрозоль, который содержит и обеспечивает по существу все вещество для образования аэрозоля, используемое при образовании аэрозоля, во время работы.

Используемый в настоящем документе термин «субстрат, генерирующий аэрозоль» относится к субстрату, способному выпускать при нагревании летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоль, генерируемый из субстратов, генерирующих аэрозоль, может быть видимым или невидимым для человеческого глаза и может содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, которые находятся в газообразном состоянии и при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.

Используемый в настоящем документе термин «гомогенизированный растительный материал» охватывает любой растительный материал, образованный посредством агломерирования частиц растения. Например, листы или полотна гомогенизированного растительного материала для субстратов, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут быть образованы посредством агломерирования частиц растительного материала, полученных за счет истирания в порошок, измельчения или помола растительного материала на основе имбиря и необязательно табачного материала, такого как пластинки табачного листа и жилки табачного листа. Гомогенизированный растительный материал может быть получен посредством процессов литья, экструзии, изготовления бумаги или любыми другими подходящими способами, известными в данной области техники.

Используемый в настоящем документе термин «гомогенизированный материал на основе имбиря» относится к гомогенизированному растительному материалу, содержащему частицы имбиря, необязательно в комбинации с частицами табака. Термин «гомогенизированный табачный материал» относится к гомогенизированному растительному материалу, содержащему частицы табака, а не частицы имбиря, что, таким образом, не соответствует настоящему изобретению.

Используемый в настоящем документе термин «частицы имбиря» охватывает частицы, полученные из высушенного корня растений рода имбирь, предпочтительно частицы, полученные из имбиря аптечного (Zingiberaceae).

В отличие от этого, эфирное масло имбиря представляет собой дистиллят, полученный из имбиря путем паровой дистилляции, и гингеролы и шогаолы представляют собой соединения, полученные из имбиря. Они не считаются частицами имбиря и не включены в процентное содержание растительного материала в виде частиц.

Настоящее изобретение предоставляет изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, генерирующий аэрозоль, образованный из гомогенизированного растительного материала, содержащего частицы имбиря, называемые в настоящем документе «гомогенизированным материалом на основе имбиря». Настоящее изобретение также предоставляет аэрозоль, полученный из такого субстрата, генерирующего аэрозоль. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что за счет включения частиц имбиря в субстрат, генерирующий аэрозоль, преимущественно можно получить аэрозоль, который позволяет испытать новые ощущения. Такой аэрозоль обеспечивает уникальный привкус и может обеспечивать повышенный уровень заполненности ротовой полости.

Кроме того, авторы настоящего изобретения обнаружили, что преимущественно можно получить аэрозоль с улучшенным имбирным ароматом и привкусом по сравнению с аэрозолем, полученным за счет добавления имбирных добавок, таких как имбирное масло. Имбирное масло получают путем дистилляции из корня или корневища растения имбиря, и оно имеет состав из вкусоароматических добавок, которые отличаются от частиц имбиря. Это может по меньшей мере частично зависеть от процесса дистилляции, в ходе которого можно избирательно удалять или оставлять определенные вкусоароматические добавки. В дополнение, определенные вкусоароматические соединения имбиря разлагаются с образованием разных вкусоароматических соединений при нагревании или высушивании имбиря. Таким образом, разные способы, с помощью которых получают имбирное масло и частицы растения имбиря, влияют на состав и относительные количества вкусоароматических соединений. Например, при нагревании гингеролы, как обнаружено, разлагаются с образованием шогаолов и других соединений. При нагревании и высушивании частиц имбиря в процессе получения субстрата, образующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению, как было обнаружено, увеличивается уровень присутствующих соединений шогаола и уменьшается уровень соединений гингерола. Полагают, это происходит из-за преобразования гингеролов в шогаолы при реакции дегидратации. Полученное в результате изменение относительных количеств гингеролов и шогаолов, как было обнаружено, значительно влияет на вкусоароматический профиль аэрозоля, полученного из субстрата, генерирующего аэрозоль, по сравнению с аэрозолем, полученным из имбирного масла.

Более того, в некоторых субстратах, генерирующих аэрозоль, предложенных в настоящем документе, частицы имбиря могут быть включены на достаточном уровне для придания желаемого имбирного привкуса, при этом поддерживая достаточное количество табачного материала для предоставления желаемого уровня никотина потребителю.

Кроме того, неожиданно было обнаружено, что включение частиц имбиря в субстрат, генерирующий аэрозоль, обеспечивает существенное уменьшение определенных нежелательных соединений аэрозоля по сравнению с аэрозолем, получаемым из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержащего 100 процентов частиц табака без частиц имбиря.

Привкус, выделяемый имбирем, обусловлен присутствием одной или более летучих вкусоароматических добавок, которые испаряются и переносятся в аэрозоль при нагревании. 6-гингерол-(5-гидрокси-1-(4-гидрокси-3-метоксиофенил)-декан-3-он, химическая формула: C₁₇H₂₆O₄) представляет собой наиболее распространенную химическую составляющую, обнаруживаемую в имбире, и она обеспечивает большую часть вкуса и аромата.

Присутствие имбиря в гомогенизированном растительном материале (таком как формованный лист) можно точно определить с помощью ДНК-штрихкодирования. Способы выполнения ДНК-штрихкодирования, основанного на ядерном гене ITS2, системе rbcL и matK, а также пластидном межгенном спейсере trnH-psbA, хорошо известны в данной области техники и могут использоваться (Chen S, Yao H, Han J, Liu C, Song J, et al. (2010) Validation of the ITS2 Region as a Novel DNA Barcode for Identifying Medicinal Plant Species. PLoSONE 5(1): e8613; Hollingsworth PM, Graham SW, Little DP (2011) Choosing and Using a Plant DNA Barcode. PLoS ONE 6(5): e19254).

Авторы настоящего изобретения провели сложный анализ и определение характеристик аэрозолей, сгенерированных из субстратов, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению, которые содержат частицы имбиря и смесь частиц имбиря и табака, и сравнение этих аэрозолей с аэрозолями, получаемыми из существующих субстратов, генерирующих аэрозоль, образованных из табачного материала без частиц имбиря. На основании этого авторы настоящего изобретения смогли идентифицировать группу «характерных соединений», которые представляют собой соединения, присутствующие в аэрозолях и полученные из частиц имбиря. Таким образом, обнаружение этих характерных соединений в аэрозоле в пределах определенного диапазона весовой доли можно использовать для идентификации аэрозолей, которые получены из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержащего частицы имбиря. Эти характерные соединения не присутствуют в значительной степени в аэрозоле, сгенерированном из табачного материала. Кроме того, доля характерных соединений в аэрозоле и отношение характерных соединений друг к другу явно указывают на использование материала растения имбиря, а не имбирного масла. Аналогично присутствие этих характерных соединений в конкретных долях в субстрате, генерирующем аэрозоль, указывает на включение частиц имбиря в субстрат.

В частности, определенные уровни характерных соединений в субстрате и аэрозоле специфичны для частиц имбиря, присутствующих в гомогенизированном материале на основе имбиря. Уровень каждого характерного соединения зависит от способа, которым частицы имбиря были обработаны во время получения гомогенизированного материала на основе имбиря. Уровень также зависит от состава гомогенизированного материала на основе имбиря и, в частности, на него будет воздействовать уровень других компонентов в гомогенизированном материале на основе имбиря. Уровень характерных соединений в гомогенизированном растительном материале будет отличаться от уровня того же соединения в исходном материале на основе имбиря. Он также будет отличаться от уровня характерных соединений в материалах, содержащих частицы имбиря, но которые не соответствуют настоящему изобретению, как определено в настоящем документе.

Для определения характеристик аэрозолей, авторы настоящего изобретения использовали комплементарный нецелевой дифференциальный скрининг (NTDS) с использованием жидкостной хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией высокого разрешения с определением точной массы (LC-HRAM-MS) параллельно с двумерной газовой хроматографией в сочетании с времяпролетной масс-спектрометрией (GCxGC-TOFMS).

Нецелевой скрининг (NTS) - это ключевая методика для определения характеристик химического состава сложных матриц путем сопоставления неизвестных обнаруженных свойств соединений со спектральными базами данных (скрининговый анализ предполагаемых соединений [SSA]) или, если предварительные данные не совпадают, путем выяснения структуры неизвестных, используя, например, информацию, полученную в результате фрагментации первого порядка (MS/MS), сопоставленную с фрагментами, спрогнозированными методом in silico, из баз данных соединений (нецелевой анализ [NTA]). Он обеспечивает одновременное измерение и возможность полуколичественного определения большого количества небольших молекул в образцах с использованием непредвзятого подхода.

Если основное внимание уделяется сравнению двух или более образцов аэрозоля, как описано выше, для оценки любых значительных отличий в химическом составе между образцами без контроля, или если предварительные данные, связанные с группой, доступны между группами образцов, может быть выполнен нецелевой дифференциальный скрининг (NTDS). Был применен комплементарный подход дифференциального скрининга с использованием жидкостной хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией высокого разрешения с определением точной массы (LC-HRAM-MS) параллельно с двумерной газовой хроматографией в сочетании с времяпролетной масс-спектрометрией (GCxGC-TOFMS) для обеспечения всестороннего аналитического охвата для идентификации наиболее значимых отличий в составе аэрозоля между аэрозолями, полученными из изделий, содержащих 100% по весу имбиря в качестве растительного материала в виде частиц, и аэрозолями, полученными из изделий, содержащих 100% по весу табака в качестве растительного материала в виде частиц.

Аэрозоль был сгенерирован и собран с использованием устройства и методики, подробно изложенных ниже.

Анализ методом LC-HRAM-MS проводился с использованием масс-спектрометра высокого разрешения Thermo QExactive^TM как в режиме полного сканирования, так и в режиме зависимости от данных. Всего было применено три разных способа, чтобы охватить широкий ряд веществ с разными ионизационными свойствами и классами соединения. Образцы анализировали методом RP-хроматографии с ионизацией электрораспылением с подогревом (HESI) как в положительном, так и в отрицательном режимах и с химической ионизацией при атмосферном давлении (APCI) в положительном режиме. Способы описаны в следующих документах: Arndt, D. et al, «Indepth characterization of chemical differences between heat-not-burn tobacco products and cigarettes using LC-HRAM-MS-based non-targeted differential screening» (DOI:10.13140/RG.2.2.11752.16643); Wachsmuth, C. et al, «Comprehensive chemical characterisation of complex matrices through integration of multiple analytical modes and databases for LC-HRAM-MS-based non-targeted screening» (DOI: 10.13140/RG.2.2.12701.61927); и «Buchholz, C. et al, «Increasing confidence for compound identification by fragmentation database and in silico fragmentation comparison with LC-HRAM-MS-based non-targeted screening of complex matrices» (DOI: 10.13140/RG.2.2.17944.49927), все из которых получены из 66-й конференции ASMS по масс-спектрометрии и смежным вопросам, Сан-Диего, США (2018). Способы дополнительно описаны в следующих документах: Arndt, D. et al, «A complex matrix characterization approach, applied to cigarette smoke, that integrates multiple analytical methods and compound identification strategies for non-targeted liquid chromatography with high-resolution mass spectrometry» (DOI: 10.1002/rcm.8571).

Анализ методом GCxGC-TOFMS проводился с использованием прибора Agilent GC модели 6890A или 7890A, оснащенного автоматическим распылителем жидкости (модель 7683B) и термомодулятором, соединенным с масс-спектрометром LECO Pegasus 4D™ тремя различными способами для неполярных, полярных и высоколетучих соединений в аэрозоле. Способы описаны в следующих документах: Almstetter et al, «Non-targeted screening using GC×GC-TOFMS for in-depth chemical characterization of aerosol from a heat-not-burn tobacco product» (DOI: 10.13140/RG.2.2.36010.31688/1); и Almstetter et al, «Non-targeted differential screening of complex matrices using GC×GC-TOFMS for comprehensive characterization of the chemical composition and determination of significant differences» (DOI: 10.13140/RG.2.2.32692.55680), полученных из 66-й и 64-й конференций ASMS по масс-спектрометрии и смежным вопросам, Сан-Диего, США, соответственно.

Результаты способов анализа предоставили информацию об основных соединениях, ответственных за отличия в аэрозолях, генерируемых такими изделиями. Целью нецелевого дифференциального скрининга с использованием обеих аналитических платформ LC-HRAM-MS и GCxGC-TOFMS были соединения, которые присутствовали в больших количествах в аэрозолях образца субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению, содержащего 100 процентов частиц имбиря относительно сравнительного образца субстрата, генерирующего аэрозоль, содержащего 100 процентов частиц табака. Методика NTDS описана в документах, перечисленных выше.

На основании этой информации авторы настоящего изобретения смогли идентифицировать специфические соединения в аэрозоле, которые могут считаться «характерными соединениями», полученными из частиц имбиря в субстрате. Характерные соединения, уникальные для имбиря, включают, без ограничения: [10]-шогаол-(1-(4-гидрокси-3-метоксифенил)тетрадек-4-ен-3-он), [8]-шогаол-(1-(4-гидрокси-3-метоксифенил)додек-4-ен-3-он), [6]-шогаол-(1-(4-гидрокси-3-метоксифенил)дек-4-ен-3-он), [6]-гингерол-((S)-5-гидрокси-1-(4-гидрокси-3-метоксифенил)-3-деканон) и [10]-гингерол-((S)-5-гидрокси-1-(4-гидрокси-3-метоксифенил)-3-тетрадеканон). Для целей настоящего изобретения целевой скрининг может проводиться в отношении образца субстрата, генерирующего аэрозоль, для идентификации присутствия и количества каждого из характерных соединений в субстрате. Такой способ целевого скрининга описан ниже. Как описано, характерные соединения могут быть обнаружены и измерены как в субстрате, генерирующем аэрозоль, так и в аэрозоле, полученном из субстрата, генерирующего аэрозоль.

Как определено выше, изделие, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит субстрат, генерирующий аэрозоль, образованный из гомогенизированного материала на основе имбиря, содержащего частицы имбиря. В результате включения частиц имбиря субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит определенные доли «характерных соединений» имбиря, как описано выше. В частности, субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит по меньшей мере приблизительно 10 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата, по меньшей мере приблизительно 90 микрограмм [10]-гингерола на грамм субстрата, по меньшей мере приблизительно 70 микрограмм [10]-шогаола на грамм субстрата, по меньшей мере приблизительно 30 микрограмм [8]-шогаола на грамм субстрата и по меньшей мере приблизительно 80 микрограмм [6]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

За счет определения субстрата, генерирующего аэрозоль, относительно желаемых уровней характерных соединений, можно обеспечить единообразие между продуктами, несмотря на потенциальные различия в уровнях характерных соединений в исходных материалах. Это преимущественно позволяет более эффективно контролировать качество продукта.

Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит по меньшей мере приблизительно 100 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 200 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Альтернативно или дополнительно субстрат, генерирующий аэрозоль, предпочтительно содержит не более чем приблизительно 400 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата, более предпочтительно не более чем приблизительно 350 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата и более предпочтительно не более чем приблизительно 300 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата. Например, субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать от приблизительно 10 микрограмм до приблизительно 400 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата, или от приблизительно 100 микрограмм до приблизительно 350 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата, или от приблизительно 200 микрограмм до приблизительно 300 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит по меньшей мере приблизительно 1 мг [10]-гингерола на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 2 мг [10]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Альтернативно или дополнительно субстрат, генерирующий аэрозоль, предпочтительно содержит не более чем приблизительно 4 мг [10]-гингерола на грамм субстрата, более предпочтительно не более чем приблизительно 3,5 мг [10]-гингерола на грамм субстрата и более предпочтительно не более чем приблизительно 3 мг [10]-гингерола на грамм субстрата. Например, субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать от приблизительно 90 микрограмм до приблизительно 4 мг [10]-гингерола на грамм субстрата, или от приблизительно 1 мг до приблизительно 3,5 мг [10]-гингерола на грамм субстрата, или от приблизительно 2 мг до приблизительно 3 мг [10]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит по меньшей мере приблизительно 0,75 мг [10]-шогаола на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 1,5 мг [10]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Альтернативно или дополнительно субстрат, генерирующий аэрозоль, предпочтительно содержит не более чем приблизительно 3 мг [10]-шогаола на грамм субстрата, более предпочтительно не более чем приблизительно 2,5 мг [10]-шогаола на грамм субстрата и более предпочтительно не более чем приблизительно 2 мг [10]-шогаола на грамм субстрата. Например, субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать от приблизительно 70 микрограмм до приблизительно 3 мг [10]-шогаола на грамм субстрата, или от приблизительно 0,75 мг до приблизительно 2,5 мг [10]-шогаола на грамм субстрата, или от приблизительно 1,5 мг до приблизительно 2 мг [10]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит по меньшей мере приблизительно 0,4 мг [8]-шогаола на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 0,75 мг [8]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Альтернативно или дополнительно субстрат, генерирующий аэрозоль, предпочтительно содержит не более чем приблизительно 1 мг [8]-шогаола на грамм субстрата, более предпочтительно не более чем приблизительно 0,9 мг [8]-шогаола на грамм субстрата и более предпочтительно не более чем приблизительно 0,85 мг [8]-шогаола на грамм субстрата. Например, субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать от приблизительно 30 микрограмм до приблизительно 1 мг [8]-шогаола на грамм субстрата, или от приблизительно 0,4 мг до приблизительно 0,9 мг [8]-шогаола на грамм субстрата, или от приблизительно 0,75 мг до приблизительно 0,85 мг [8]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит по меньшей мере приблизительно 1 мг [6]-шогаола на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 2 мг [6]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Альтернативно или дополнительно субстрат, генерирующий аэрозоль, предпочтительно содержит не более чем приблизительно 3,5 мг [6]-шогаола на грамм субстрата, более предпочтительно не более чем приблизительно 3 мг [6]-шогаола на грамм субстрата и более предпочтительно не более чем приблизительно 2,5 мг [6]-шогаола на грамм субстрата. Например, субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать от приблизительно 80 микрограмм до приблизительно 3,5 мг [6]-шогаола на грамм субстрата, или от приблизительно 1 мг до приблизительно 3 мг [6]-шогаола на грамм субстрата, или от приблизительно 2 мг до приблизительно 2,5 мг [8]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно отношение характерных соединений в субстрате, генерирующем аэрозоль, является таким, что количество [6]-шогаола на грамм субстрата по меньшей мере в 5 раз больше количества [6]-гингерола на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере в 7,5 раз больше количества [6]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. В отличие от этого, имбирное масло, как правило, имеет уровень [6]-гингерола, который равен уровню [6]-шогаола или превышает его.

Как определено выше, в настоящем изобретении также предлагается изделие, генерирующее аэрозоль, которое содержит субстрат, генерирующий аэрозоль, образованный из гомогенизированного материала на основе имбиря, содержащего частицы имбиря, причем при нагревании субстрата, генерирующего аэрозоль, генерируется аэрозоль, который содержит «характерные соединения» имбиря.

Для целей настоящего изобретения субстрат, генерирующий аэрозоль, нагревается согласно «методу испытания A». В методе испытания A изделие, генерирующее аэрозоль, которое содержит субстрат, генерирующий аэрозоль, нагревают в держателе системы 2.2 для нагревания табака (держатель THS2.2) согласно режиму курения в машине, утвержденному Министерством здравоохранения Канады. Для целей выполнения метода испытания A субстрат, генерирующий аэрозоль, предоставлен в изделии, генерирующем аэрозоль, совместимом с держателем THS2.2.

Держатель системы 2.2 для нагревания табака (держатель THS2.2) соответствует имеющемуся в продаже устройству IQOS (Philip Morris Products SA, Швейцария), как описано в документе Smith et al., 2016, Regul. Toxicol. Pharmacol. 81 (S2) S82-S92. Изделия, генерирующие аэрозоль, для использования в сочетании с устройством IQOS также имеются в продаже.

Режим курения, утвержденный Министерством здравоохранения Канады, является четко определенным и принятым протоколом курения, как это определено в документе Health Canada 2000 - Tobacco Products Information Regulations SOR/2000-273, Schedule 2; опубликованном министерством юстиции Канады. Метод испытания описан в стандарте ISO/TR 19478-1:2014. В испытании на курение, утвержденном Министерством здравоохранения Канады, аэрозоль собирают из образца субстрата, генерирующего аэрозоль, в течение 12 затяжек с объемом затяжки 55 миллиметров, продолжительностью затяжки 2 секунды и интервалом между затяжками 30 секунд, с блокировкой всей вентиляции, если вентиляция присутствует.

Таким образом, в контексте настоящего изобретения выражение «при нагревании субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно методу испытания A» означает нагревание субстрата, генерирующего аэрозоль, в держателе THS2.2 согласно режиму курения в машине, утвержденному Министерством здравоохранения Канады, как это определено в документе Health Canada 2000 - Tobacco Products Information Regulations SOR/2000-273, Schedule 2, опубликованном Министерством юстиции Канады, причем метод испытания описан в стандарте ISO/TR 19478-1:2014.

Для целей анализа аэрозоль, сгенерированный в результате нагревания субстрата, генерирующего аэрозоль, улавливают с использованием подходящего устройства в зависимости от метода анализа, который должен использоваться.

В подходящем способе для генерирования образцов для анализа методом LC-HRAM-MS, дисперсную фазу улавливают с помощью отвечающей стандарту 44-мм фильтрующей прокладки Cambridge из стекловолокна (согласно ISO 3308) и держателя фильтра (согласно ISO 4387 и ISO 3308). Оставшуюся газовую фазу собирают дальше по ходу потока относительно фильтрующей прокладки с помощью двух последовательных микроимпинджеров (20 мл), каждый из которых содержит метанол и раствор внутреннего стандарта (ISTD) (10 мл), поддерживаемых при температуре -60 градусов Цельсия, с использованием смеси, состоящей из сухого льда и изопропанола. Уловленные дисперсную фазу и газовую фазу затем повторно объединяют и экстрагируют с использованием метанола из микроимпинджеров путем встряхивания образца, интенсивного перемешивания в течение 5 минут и центрифугирования (4500 g, 5 минут, 10 градусов Цельсия). Полученный в результате экстракт разбавляют метанолом и перемешивают в термосмесителе Eppendorf (5 градусов Цельсия, 2000 об/мин). Испытываемые образцы из экстракта анализируют методом LC-HRAM-MS в комбинации режима полного сканирования и режима фрагментации в зависимости от данных для идентификации характерных соединений. Для целей настоящего изобретения анализ LC-HRAM-MS подходит для идентификации и количественного определения [6]-гингерола, [10]-гингерола, [8]-шогаола и [10]-шогаола.

Образцы для анализа методом GCxGC-TOFMS могут быть сгенерированы аналогичным образом, но для анализа методом GCxGC-TOFMS различные растворители подходят для экстрагирования и анализа полярных соединений, неполярных соединений и летучих соединений, выделенных из всего аэрозоля.

Для неполярных и полярных соединений весь аэрозоль собирают с помощью отвечающей стандарту 44-мм фильтрующей прокладки Cambridge из стекловолокна (согласно ISO 3308) и держателя фильтра (согласно ISO 4387 и ISO 3308), после чего два микроимпинджера последовательно соединяют и герметизируют. Каждый микроимпинджер (20 мл) содержит 10 мл дихлорметана/метанола (80:20 об/об), содержащего соединения, представляющие собой внутренний стандарт (ISTD) и маркер коэффициента удерживания (RIM). Микроимпинджеры поддерживают при температуре -80 градусов Цельсия с помощью смеси сухого льда и изопропанола. Для анализа неполярных соединений дисперсную фазу всего аэрозоля экстрагируют из фильтрующей прокладки из стекловолокна с использованием содержимого микроимпинджеров. К аликвоте (10 мл) полученного в результате экстракта добавляют воду, образец встряхивают и центрифугируют, как описано выше. Слой дихлорметана отделяют, сушат с помощью сульфата натрия и анализируют методом GCxGC-TOFMS в режиме полного сканирования. Для анализа полярных соединений используют слой воды, оставшийся от получения неполярного образца, описанного выше. Соединения ISTD и RIM добавляют в слой воды, который затем непосредственно анализируют методом GCxGC-TOFMS в режиме полного сканирования.

Для летучих соединений весь аэрозоль собирают с помощью двух последовательно соединенных и герметизированных микроимпинджеров (20 мл), каждый из которых заполнен 10 мл N, N-диметилформамида (DMF), содержащего соединения ISTD и RIM. Микроимпинджеры поддерживают при температуре от -50 до -60 градусов Цельсия с помощью смеси сухого льда и изопропанола. После сбора содержимое двух микроимпинджеров объединяют и анализируют методом GCxGC-TOFMS в режиме полного сканирования.

Для целей настоящего изобретения анализ GCxGC-TOFMS подходит для идентификации и количественного определения [6]-шогаола.

Аэрозоль, сгенерированный при нагревании субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению по методу испытания A, характеризуется количествами и отношениями характерных соединений, [6]-гингерола, [10]-гингерола, [10]-шогаола, [8]-шогаола и [6]-шогаола, как определено выше.

Предпочтительно в изделии, генерирующем аэрозоль, содержащем субстрат, генерирующий аэрозоль, как описано выше, при нагревании субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно методу испытания A генерируется аэрозоль, содержащий по меньшей мере 15 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата, генерирующего аэрозоль, по меньшей мере 90 микрограмм [10]-гингерола на грамм субстрата, генерирующего аэрозоль, по меньшей мере 70 микрограмм [10]-шогаола, по меньшей мере 30 микрограмм [8]-шогаола и по меньшей мере 80 микрограмм [6]-шогаола на грамм субстрата, генерирующего аэрозоль, в пересчете на сухой вес.

Диапазоны определяют количество каждого из характерных соединений в сгенерированном аэрозоле на грамм субстрата, генерирующего аэрозоль (также называемого в настоящем документе «субстрат»). Это равняется общему количеству характерного соединения, измеренному в аэрозоле, собранном во время метода испытания A, разделенному на сухой вес субстрата, генерирующего аэрозоль, перед нагреванием.

При нагревании субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению в соответствии с методом испытания A генерируется аэрозоль, предпочтительно содержащий по меньшей мере приблизительно 200 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 300 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата. Альтернативно или дополнительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержит до приблизительно 750 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата, предпочтительно до приблизительно 600 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата и более предпочтительно до приблизительно 450 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата. Например, аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, может содержать от приблизительно 15 микрограмм до приблизительно 750 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата, или от приблизительно 200 микрограмм до приблизительно 600 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата, или от приблизительно 300 микрограмм до приблизительно 450 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата.

При нагревании субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению в соответствии с методом испытания A генерируется аэрозоль, предпочтительно содержащий по меньшей мере приблизительно 20 микрограмм [10]-гингерола на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 30 микрограмм [10]-гингерола на грамм субстрата. Альтернативно или дополнительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержит до приблизительно 75 микрограмм [10]-гингерола на грамм субстрата, предпочтительно до приблизительно 60 микрограмм [10]-гингерола на грамм субстрата и более предпочтительно до приблизительно 45 микрограмм [10]-гингерола на грамм субстрата. Например, аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, может содержать от приблизительно 1,5 микрограмма до приблизительно 75 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата, или от приблизительно 20 микрограмм до приблизительно 60 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата, или от приблизительно 30 микрограмм до приблизительно 45 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата.

При нагревании субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению в соответствии с методом испытания A генерируется аэрозоль, предпочтительно содержащий по меньшей мере приблизительно 250 микрограмм [10]-шогаола на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 500 микрограмм [10]-шогаола на грамм субстрата. Альтернативно или дополнительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержит до приблизительно 1500 микрограмм [10]-шогаола на грамм субстрата, предпочтительно до приблизительно 1200 микрограмм [10]-шогаола на грамм субстрата и более предпочтительно до приблизительно 1000 микрограмм [10]-шогаола на грамм субстрата. Например, аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, может содержать от приблизительно 30 микрограмм до приблизительно 1500 микрограмм [10]-шогаола на грамм субстрата, или от приблизительно 250 микрограмм до приблизительно 1200 микрограмм [10]-шогаола на грамм субстрата, или от приблизительно 500 микрограмм до приблизительно 1000 микрограмм [10]-шогаола на грамм субстрата.

При нагревании субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению в соответствии с методом испытания A генерируется аэрозоль, предпочтительно содержащий по меньшей мере приблизительно 150 микрограмм [8]-шогаола на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 250 микрограмм [8]-шогаола на грамм субстрата. Альтернативно или дополнительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержит до приблизительно 750 микрограмм [8]-шогаола на грамм субстрата, предпочтительно до приблизительно 600 микрограмм [8]-шогаола на грамм субстрата и более предпочтительно до приблизительно 500 микрограмм [8]-шогаола на грамм субстрата. Например, аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, может содержать от приблизительно 15 микрограмм до приблизительно 750 микрограмм [8]-шогаола на грамм субстрата, или от приблизительно 150 микрограмм до приблизительно 600 микрограмм [8]-шогаола на грамм субстрата, или от приблизительно 250 микрограмм до приблизительно 500 микрограмм [8]-шогаола на грамм субстрата.

При нагревании субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению в соответствии с методом испытания A генерируется аэрозоль, предпочтительно содержащий по меньшей мере приблизительно 250 микрограмм [6]-шогаола на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 500 микрограмм [6]-шогаола на грамм субстрата. Альтернативно или дополнительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержит до приблизительно 1500 микрограмм [6]-шогаола на грамм субстрата, предпочтительно до приблизительно 1200 микрограмм [6]-шогаола на грамм субстрата и более предпочтительно до приблизительно 1000 микрограмм [6]-шогаола на грамм субстрата. Например, аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, может содержать от приблизительно 30 микрограмм до приблизительно 1500 микрограмм [6]-шогаола на грамм субстрата, или от приблизительно 250 микрограмм до приблизительно 1200 микрограмм [6]-шогаола на грамм субстрата, или от приблизительно 500 микрограмм до приблизительно 1000 микрограмм [6]-шогаола на грамм субстрата.

Предпочтительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, во время метода испытания A, имеет количество [10]-шогаола на грамм субстрата, которое по меньшей мере приблизительно в 10 раз больше количества [10]-гингерола на грамм субстрата. Следовательно, отношение [10]-шогаола к [10]-гингеролу составляет по меньшей мере 10:1.

Предпочтительно количество [10]-шогаола на грамм субстрата по меньшей мере приблизительно в 15 раз больше количества [10]-гингерола на грамм субстрата, вследствие чего отношение [10]-шогаола к [10]-гингеролу составляет по меньшей мере 15:1. Более предпочтительно количество [10]-шогаола на грамм субстрата по меньшей мере приблизительно в 20 раз больше количества [10]-гингерола на грамм субстрата, вследствие чего отношение [10]-шогаола к [10]-гингеролу составляет по меньшей мере 20:1.

Определенное отношение [10]-шогаола к [10]-гингеролу характеризует аэрозоль, который получен из частиц имбиря. В отличие от этого, в аэрозоле, получаемом из имбирного масла, отношение [10]-шогаола к [10]-гингеролу будет существенно отличаться. Это связано с относительно высокой долей [10]-гингерола в имбирном масле, тогда как уровень [10]-шогаола равен или почти равен нулю.

Предпочтительно аэрозоль, получаемый из субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению во время метода испытания A дополнительно содержит по меньшей мере приблизительно 0,1 микрограмма никотина на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 1 микрограмм никотина на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 2 микрограмма никотина на грамм субстрата. Предпочтительно аэрозоль содержит до приблизительно 10 микрограмм никотина на грамм субстрата, более предпочтительно до приблизительно 7,5 микрограмма никотина на грамм субстрата, более предпочтительно до приблизительно 4 микрограмм никотина на грамм субстрата. Например, аэрозоль может содержать от приблизительно 0,1 микрограмма до приблизительно 10 микрограмм никотина на грамм субстрата, или от приблизительно 1 микрограмма до приблизительно 7,5 микрограмма никотина на грамм субстрата или от приблизительно 2 микрограмм до приблизительно 4 микрограмм никотина на грамм субстрата. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения аэрозоль может содержать ноль микрограмм никотина.

Могут применяться различные способы, известные в области техники, для измерения количества никотина в аэрозоле.

Альтернативно или дополнительно аэрозоль, получаемый из субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению во время метода испытания A может необязательно дополнительно содержать по меньшей мере приблизительно 20 миллиграмм каннабиноидного соединения на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 50 миллиграмм каннабиноидного соединения на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 100 миллиграмм каннабиноидного соединения на грамм субстрата. Предпочтительно аэрозоль содержит до приблизительно 250 миллиграмм каннабиноидного соединения на грамм субстрата, более предпочтительно до приблизительно 200 миллиграмм каннабиноидного соединения на грамм субстрата, более предпочтительно до приблизительно 150 миллиграмм каннабиноидного соединения на грамм субстрата. Например, аэрозоль может содержать от приблизительно 20 миллиграмм до приблизительно 250 миллиграмм каннабиноидного соединения на грамм субстрата, или от приблизительно 50 миллиграмм до приблизительно 200 миллиграмм каннабиноидного соединения на грамм субстрата или от приблизительно 100 миллиграмм до приблизительно 150 миллиграмм каннабиноидного соединения на грамм субстрата. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения аэрозоль может содержать ноль микрограмм каннабиноидного соединения.

Предпочтительно каннабиноидное соединение выбрано из CBD и THC. Более предпочтительно каннабиноидное соединение представляет собой CBD.

Могут применяться различные способы, известные в области техники, для измерения количества каннабиноидного соединения в аэрозоле.

Монооксид углерода также может присутствовать в аэрозоле, сгенерированном из субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению во время метода испытания A и может быть измерен и использоваться для дополнительного определения характеристик аэрозоля. Оксиды азота, такие как оксид азота и диоксид азота, также могут присутствовать в аэрозоле и могут быть измерены и использоваться для дополнительного определения характеристик аэрозоля.

Аэрозоль, получаемый из субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению во время метода испытания A может дополнительно содержать по меньшей мере приблизительно 5 миллиграмм вещества для образования аэрозоля на грамм субстрата, генерирующего аэрозоль, или по меньшей мере приблизительно 10 миллиграмм аэрозоля на грамм субстрата или по меньшей мере приблизительно 15 миллиграмм вещества для образования аэрозоля на грамм субстрата. Альтернативно или дополнительно аэрозоль может содержать до приблизительно 30 миллиграмм вещества для образования аэрозоля на грамм субстрата, или до приблизительно 25 миллиграмм вещества для образования аэрозоля на грамм субстрата или до приблизительно 20 миллиграмм вещества для образования аэрозоля на грамм субстрата. Например, аэрозоль может содержать от приблизительно 5 миллиграмм до приблизительно 30 миллиграмм вещества для образования аэрозоля на грамм субстрата, или от приблизительно 10 миллиграмм до приблизительно 25 миллиграмм вещества для образования аэрозоля на грамм субстрата, или от приблизительно 15 миллиграмм до приблизительно 20 миллиграмм вещества для образования аэрозоля на грамм субстрата. В альтернативных вариантах осуществления аэрозоль может содержать менее 5 миллиграмм вещества для образования аэрозоля на грамм субстрата. Это может быть подходящим, например, если вещество для образования аэрозоля предоставлено отдельно внутри изделия, генерирующего аэрозоль, или устройства, генерирующего аэрозоль.

Вещества для образования аэрозоля, подходящие для использования в настоящем изобретении, представлены ниже.

Могут применяться различные способы, известные в области техники, для измерения количества вещества для образования аэрозоля в аэрозоле.

Как описано выше, присутствие характерных соединений в аэрозоле в определенных количествах и отношениях указывает на включение частиц имбиря в гомогенизированный материал на основе имбиря, образующий субстрат, генерирующий аэрозоль.

Предпочтительно частицы имбиря содержат по меньшей мере приблизительно 0,1 процента по весу летучих масел, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 0,2 процента по весу летучих масел и наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 0,5 процента по весу летучих масел в пересчете на сухой вес. Содержание частиц имбиря в летучем масле может определяться за счет использования паровой дистилляции, как изложено в стандарте ISO 6571:2008. Это обеспечивает указание на содержание частиц имбиря в эфирном масле.

Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит гомогенизированный материал на основе имбиря, содержащий по меньшей мере приблизительно 2,5 процента по весу частиц имбиря в пересчете на сухой вес. Предпочтительно растительный материал в виде частиц содержит по меньшей мере приблизительно 3 процента по весу частиц имбиря, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 4 процента по весу частиц имбиря, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 5 процентов по весу частиц имбиря, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 6 процентов по весу частиц имбиря, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 7 процентов по весу частиц имбиря, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 8 процентов по весу частиц имбиря, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 9 процентов по весу частиц имбиря, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 10 процентов по весу частиц имбиря, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 11 процентов по весу частиц имбиря, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 12 процентов по весу частиц имбиря, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 13 процентов по весу частиц имбиря, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 14 процентов по весу частиц имбиря, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 15 процентов по весу частиц имбиря, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 20 процентов по весу частиц имбиря, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 30 процентов по весу частиц имбиря в пересчете на сухой вес.

В определенных вариантах осуществления настоящего изобретения частицы растений, образующие гомогенизированный материал на основе имбиря, могут содержать по меньшей мере 98 процентов по весу частиц имбиря, или по меньшей мере 95 процентов по весу частиц имбиря, или по меньшей мере 90 процентов по весу частиц имбиря в пересчете на сухой вес частиц растений. Таким образом, в таких вариантах осуществления субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит частицы имбиря по существу без частиц других растений. Например, частицы растений, образующие гомогенизированный материал на основе имбиря, могут содержать 100 процентов по весу частиц имбиря.

В альтернативных вариантах осуществления настоящего изобретения гомогенизированный материал на основе имбиря может содержать частицы имбиря в комбинации с по меньшей мере одним из частиц табака или частиц конопли, как описано ниже.

В следующем описании настоящего изобретения термин «растительный материал в виде частиц» используется для обозначения в совокупности частиц растительного материала, которые используются для образования гомогенизированного растительного материала. Растительный материал в виде частиц может состоять по существу из частиц имбиря или может представлять собой смесь частиц имбиря с частицами табака, с частицами конопли или как с частицами табака, так и с частицами конопли.

Гомогенизированный материал на основе имбиря может содержать до приблизительно 95 процентов по весу частиц имбиря в пересчете на сухой вес. Предпочтительно гомогенизированный материал на основе имбиря содержит до приблизительно 90 процентов по весу частиц имбиря, более предпочтительно до приблизительно 80 процентов по весу частиц имбиря, более предпочтительно до приблизительно 70 процентов по весу частиц имбиря, более предпочтительно до приблизительно 60 процентов по весу частиц имбиря, более предпочтительно до приблизительно 50 процентов по весу частиц имбиря в пересчете на сухой вес.

Например, гомогенизированный материал на основе имбиря может содержать от приблизительно 2,5 процента до приблизительно 95 процентов по весу частиц имбиря, или от приблизительно 5 процентов до приблизительно 90 процентов по весу частиц имбиря, или от приблизительно 10 процентов до приблизительно 80 процентов по весу частиц имбиря, или от приблизительно 15 процентов до приблизительно 70 процентов по весу частиц имбиря, или от приблизительно 20 процентов до приблизительно 60 процентов по весу частиц имбиря, или от приблизительно 30 процентов до приблизительно 50 процентов по весу частиц имбиря в пересчете на сухой вес.

Как описано выше, авторы настоящего изобретения определили ряд «характерных соединений», которые представляют собой соединения, характерные для растения имбиря, и, таким образом, указывающие на включение частиц растения имбиря в субстрате, генерирующем аэрозоль.

Ожидается, что количества характерных соединений, присутствующих в частицах чистого имбиря, будут отличаться от количеств, которые присутствуют в субстрате, генерирующем аэрозоль. Процесс изготовления субстрата, который включает гидратацию в пульпе или суспензии и высушивание при повышенных температурах, а также присутствие других ингредиентов, например вещества для образования аэрозоля, будет по-разному изменять количества каждого из характерных соединений. Целостность частиц имбиря и стабильность соединения под воздействием температуры и в зависимости от манипуляций во время производства также будут влиять на конечное количество соединения, которое присутствует в субстрате. Поэтому предполагается, что отношение характерных соединений друг к другу будет отличаться после включения частиц имбиря в субстрат в различных физических формах, например в форме листов, нитей и гранул.

Присутствие имбиря в субстрате, генерирующем аэрозоль, и доля имбиря, предусмотренного в субстрате, генерирующем аэрозоль, могут быть определены за счет измерения количества характерных соединений в субстрате и сравнения его с соответствующим количеством характерных соединений в чистом материале на основе имбиря. Присутствие и количество характерных соединений может быть определено с использованием любых подходящих методик, которые известны специалисту в данной области техники.

В подходящей методике образец в виде 250 миллиграмм субстрата, генерирующего аэрозоль, смешивают с 5 миллилитрами метанола и экстрагируют за счет встряхивания, интенсивного перемешивания в течение 5 минут и центрифугирования (4500 g, 5 минут, 10 градусов Цельсия). Аликвоты (300 микролитров) экстракта переносят в силанизированный флакон для хроматографии и разбавляют метанолом (600 микролитров) и раствором внутреннего стандарта (ISTD) (100 микролитров). Флаконы закрывают и перемешивают их содержимое в течение 5 минут с помощью термосмесителя Eppendorf (5 градусов Цельсия; 2000 об/мин). Испытываемые образцы из полученного в результате экстракта анализируют методом LC-HRAM-MS в комбинации режима полного сканирования и режима фрагментации в зависимости от данных для идентификации характерных соединений.

В некоторых вариантах осуществления гомогенизированный материал на основе имбиря дополнительно содержит до приблизительно 92 процентов по весу частиц табака в пересчете на сухой вес.

Например, гомогенизированный материал на основе имбиря предпочтительно содержит от приблизительно 10 процентов до приблизительно 92 процентов по весу частиц табака, более предпочтительно от приблизительно 20 процентов до приблизительно 90 процентов по весу частиц табака, более предпочтительно от приблизительно 30 процентов до приблизительно 85 процентов по весу частиц табака, более предпочтительно от приблизительно 40 процентов до приблизительно 80 процентов по весу частиц табака, более предпочтительно от приблизительно 50 процентов до приблизительно 70 процентов по весу частиц табака в пересчете на сухой вес.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления гомогенизированный материал на основе имбиря содержит от приблизительно 5 процентов до приблизительно 20 процентов по весу частиц имбиря и от приблизительно 55 процентов до приблизительно 70 процентов по весу частиц табака в пересчете на сухой вес.

Весовое отношение частиц имбиря к частицам табака в растительном материале в виде частиц, образующем гомогенизированный материал на основе имбиря, может варьировать в зависимости от желаемых характеристик привкуса и состава аэрозоля. Предпочтительно гомогенизированный материал на основе имбиря имеет весовое отношение частиц имбиря к частицам табака, которое составляет не более приблизительно 1:4. Это означает, что частицы имбиря входят в количестве не более 20 процентов от общего растительного материала в виде частиц. Более предпочтительно гомогенизированный материал на основе имбиря имеет весовое отношение частиц имбиря к частицам табака, которое составляет не более 1:5 и более предпочтительно не более 1:6.

Например, в первом предпочтительном варианте осуществления отношение по весу частиц имбиря к частицам табака составляет 1:4. Отношение 1:4 соответствует растительному материалу в виде частиц, состоящему из приблизительно 20 процентов по весу частиц имбиря и приблизительно 80 процентов по весу частиц табака. Для гомогенизированного материала на основе имбиря, образованного из приблизительно 75 процентов по весу растительного материала в виде частиц, это соответствует приблизительно 15 процентам по весу частиц имбиря и приблизительно 60 процентам по весу частиц табака в гомогенизированном материале на основе имбиря в пересчете на сухой вес.

В другом варианте осуществления гомогенизированный материал на основе имбиря предусматривает весовое отношение 1:9 частиц имбиря к частицам табака. В еще одном варианте осуществления гомогенизированный материал на основе имбиря предусматривает весовое отношение 1:30 частиц имбиря к частицам табака.

В отношении настоящего изобретения термин «частицы табака» описывает частицы любого растения, принадлежащего к роду Nicotiana. Термин «частицы табака» охватывает измельченные или порошкообразные пластинки табачного листа, измельченные или порошкообразные стебли табачного листа, табачную пыль, табачную мелочь и другие побочные продукты табака в виде частиц, образующиеся во время обработки, перемещения и отгрузки табака. В предпочтительном варианте осуществления частицы табака по существу все получены из пластинок табачного листа. Напротив, отделенный никотин и соли никотина представляют собой соединения, полученные из табака, но не считающиеся частицами табака для целей настоящего изобретения и не включенные в процентное содержание растительного материала в виде частиц.

Частицы табака могут быть получены из одной или более разновидностей растений табака. Любой тип табака может использоваться в смеси. Примеры типов табака, которые могут использоваться, включают, без ограничения, табак солнечной сушки, табак трубоогневой сушки, табак Берли, табак Мэриленд, табак восточного типа, табак Вирджиния и другие специальные виды табака.

Трубоогневая сушка - это способ сушки табака, который особенно широко используется с видами табака Вирджиния. Во время процесса трубоогневой сушки нагретый воздух циркулирует через плотно уложенный табак. Во время первой стадии листья табака желтеют и вянут. Во время второй стадии пластинки листьев полностью высыхают. Во время третьей стадии стебли листьев полностью высыхают.

Табак Берли играет важную роль во многих табачных смесях. Табак Берли имеет узнаваемый привкус и аромат, а также имеет способность поглощать большие количества соуса.

Табак восточного типа имеет небольшие листья и ярко выраженные ароматические качества. Однако табак восточного типа имеет более мягкий привкус, чем, например, табак Берли. Следовательно, в целом табак восточного типа используется в относительно небольших долях в табачных смесях.

Кастури, Мадуро и Ятим - это подтипы табака солнечной сушки, которые могут использоваться. Предпочтительно, табак Кастури и табак трубоогневой сушки могут использоваться в смеси для получения частиц табака. Соответственно, частицы табака в растительном материале в виде частиц могут содержать смесь табака Кастури и табака трубоогневой сушки.

Частицы табака могут иметь содержание никотина по меньшей мере приблизительно 2,5 процента по весу в пересчете на сухой вес. Более предпочтительно частицы табака могут иметь содержание никотина по меньшей мере приблизительно 3 процента, еще более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 3,2 процента, еще более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 3,5 процента, наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 4 процента по весу в пересчете на сухой вес. Когда субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит частицы табака в комбинации с частицами имбиря, виды табака, имеющие более высокое содержание никотина, предпочтительны для поддержания аналогичных уровней никотина по сравнению с обычными субстратами, генерирующими аэрозоль, без частиц имбиря, поскольку в противном случае общее количество никотина было бы снижено вследствие замещения частиц табака частицами имбиря.

В результате включения частиц табака субстрат, генерирующий аэрозоль, и аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, таких вариантов осуществления содержит определенные доли «характерных соединений» табака. Характерные соединения, сгенерированные из табака, включают, без ограничения, анатабин, котинин и дамасценон.

Никотин необязательно может быть включен в субстрат, генерирующий аэрозоль, хотя он считается материалом, не являющимся табаком, для целей настоящего изобретения. Никотин может содержать одну или более солей никотина, выбранных из списка, состоящего из лактата никотина, цитрата никотина, пирувата никотина, битартрата никотина, бензоата никотина, пектата никотина, альгината никотина и салицилата никотина. Никотин может быть включен в дополнение к табаку с низким содержанием никотина, или никотин может быть включен в субстрат, генерирующий аэрозоль, который имеет сниженное или нулевое содержание табака.

В определенных вариантах осуществления настоящего изобретения субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит гомогенизированный материал на основе имбиря, образованный из растительного материала в виде частиц, состоящего только из частиц имбиря с никотином, таким как соль никотина, введенным в субстрат, генерирующий аэрозоль.

Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит по меньшей мере приблизительно 0,1 мг никотина на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Более предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит по меньшей мере приблизительно 0,5 мг никотина на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 1 мг никотина на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 1,5 мг никотина на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 2 мг никотина на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 3 мг никотина на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 4 мг никотина на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 5 мг никотина на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит до приблизительно 50 мг никотина на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Более предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит до приблизительно 45 мг никотина на грамм субстрата, более предпочтительно до приблизительно 40 мг никотина на грамм субстрата, более предпочтительно до приблизительно 35 мг никотина на грамм субстрата, более предпочтительно до приблизительно 30 мг никотина на грамм субстрата, более предпочтительно до приблизительно 25 мг никотина на грамм субстрата, более предпочтительно до приблизительно 20 мг никотина на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Например, субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать от приблизительно 0,1 мг до приблизительно 50 мг никотина на грамм субстрата, или от приблизительно 0,5 мг до приблизительно 45 мг никотина на грамм субстрата, или от приблизительно 1 мг до приблизительно 40 мг никотина на грамм субстрата, или от приблизительно 2 мг до приблизительно 35 мг никотина на грамм субстрата, или от приблизительно 5 мг до приблизительно 30 мг никотина на грамм субстрата, или от приблизительно 10 мг до приблизительно 25 мг никотина на грамм субстрата, или от приблизительно 15 мг до приблизительно 20 мг никотина на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. В определенных предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит от приблизительно 1 мг до приблизительно 20 мг никотина на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Определенные диапазоны содержания никотина для субстрата, генерирующего аэрозоль, включают все формы никотина, которые могут присутствовать в субстрате, генерирующем аэрозоль, включая никотин, в сущности присутствующий в табачном материале, а также никотин, который необязательно отдельно добавляют в субстрат, генерирующий аэрозоль, например в форме соли никотина.

Альтернативно или дополнительно к включению частиц табака в гомогенизированный материал на основе имбиря субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению гомогенизированный материал на основе имбиря может содержать до 92 процента по весу частиц конопли в пересчете на сухой вес. Термин «частицы конопли» относится к частицам растения конопли, таким как виды Cannabis sativa, Cannabis indica и Cannabis ruderalis.

Например, растительный материал в виде частиц может содержать от приблизительно 10 процентов до приблизительно 92 процентов по весу частиц конопли, более предпочтительно от приблизительно 20 процентов до приблизительно 90 процентов по весу частиц табака, более предпочтительно от приблизительно 30 процентов до приблизительно 85 процентов по весу частиц табака, более предпочтительно от приблизительно 40 процентов до приблизительно 80 процентов по весу частиц табака, более предпочтительно от приблизительно 50 процентов до приблизительно 70 процентов по весу частиц табака в пересчете на сухой вес.

Одно или более каннабиноидных соединений могут необязательно быть включены в субстрат, генерирующий аэрозоль, хотя он считается материалом, не являющимся коноплей, для целей настоящего изобретения. В контексте этого документа касательно настоящего изобретения термин «каннабиноидное соединение» описывает любое из класса встречающихся в природе соединений, которые содержатся в частях растения конопли, а именно виды Cannabis sativa, Cannabis indica и Cannabis ruderalis. Каннабиноидные соединения особенно сконцентрированы в головках женских цветков и обычно продаются как конопляное масло. Каннабиноидные соединения, встречающиеся в природе в растении конопли, содержат тетрагидроканнабинол (THC) и каннабидиол (CBD). В контексте настоящего изобретения термин «каннабиноидные соединения» используется для описания как полученных из природного источника каннабиноидных соединений, так и синтетически изготовленных каннабиноидных соединений.

Например, субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать каннабиноидное соединение, выбранное из группы, состоящей из: тетрагидроканнабинола (THC), тетрагидроканнабиноловой кислоты (THCA), каннабидиола (CBD), каннабидиоловой кислоты (CBDA), каннабинола (CBN), каннабигерола (CBG), монометилового эфира каннабигерола (CBGM), каннабиварина (CBV), каннабидиварина (CBDV), тетрагидроканнабиварина (THCV), каннабихромена (CBC), каннабициклола (CBL), каннабихромеварина (CBCV), каннабигероварина (CBGV), каннабиэльсоина (CBE), каннабицитрана (CBT) и их комбинаций.

Гомогенизированный материал на основе имбиря может дополнительно содержать долю других придающих привкус частиц из растений в дополнение к частицам имбиря или комбинацию частиц имбиря по меньшей мере с одним из частиц табака и частиц конопли («растительный материал в виде частиц»).

Для целей настоящего изобретения термин «другие придающие привкус частицы из растений» относится к частицам материала из растений, не являющихся имбирем, табаком и коноплей, которые способны генерировать одну или более вкусоароматических добавок при нагревании. Этот термин следует рассматривать, как исключающий частицы нейтрального растительного материала, такого как целлюлоза, которые не вносят вклад в ощущаемый эффект субстрата, генерирующего аэрозоль. Частицы могут быть получены из измельченных или порошкообразных пластинок листа, фруктов, черешков, стеблей, корней, семян, почек или коры из других растений. Придающие привкус частицы из растений, подходящие для включения в субстрат, генерирующий аэрозоль, согласно настоящему изобретению известны специалисту в области техники и включают, без ограничения, частицы гвоздики и частицы чая.

Состав гомогенизированного материала на основе имбиря преимущественно может быть отрегулирован посредством смешивания желаемых количеств и типов частиц разных растений. Это обеспечивает возможность образования субстрата, генерирующего аэрозоль, из одного гомогенизированного материала на основе имбиря, при желании, без необходимости в объединении или смешивании разных смесей, как в случае, например, получения обычного резаного наполнителя. Следовательно, получение субстрата, генерирующего аэрозоль, потенциально может быть упрощено.

Растительный материал в виде частиц, используемый в субстратах, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению может быть приспособлен для обеспечения желаемого распределения частиц по размеру. Распределения частиц по размеру в настоящем документе упоминаются как значения D, при этом значение D относится к процентной доле по количеству частиц, которые имеют диаметр, меньший или равный указанному значению D. Например, при распределении частиц по размеру D95, 95 процентов по количеству частиц имеют диаметр, меньший или равный указанному значению D95, и 5 процентов по количеству частиц имеют диаметр, который больше указанного значения D95. Подобным образом, при распределении частиц по размеру D5, 5 процентов по количеству частиц имеют диаметр, меньший или равный значению D5, и 95 процентов по количеству частиц имеют диаметр, который больше указанного значения D5. В комбинации значения D5 и D95, таким образом, обеспечивают указание на распределение частиц по размеру растительного материала в виде частиц.

Растительный материал в виде частиц может иметь значение D95 от более чем или равное 20 микрон до значения D95 менее чем или равного 300 микрон. Под этим подразумевается, что растительный материал в виде частиц может иметь распределение, представленное любым значением D95 в указанном диапазоне, то есть D95 может быть равным 20 микрон, или D95 может быть равным 25 микрон, и т. д, и вплоть до того, что D95 может быть равным 300 микрон. За счет обеспечения значения D95 в этом диапазоне избегается включение относительно больших частиц растений в гомогенизированный материал на основе имбиря. Это желательно, поскольку генерирование аэрозоля из таких больших частиц растений, вероятно, будет относительно неэффективным. Кроме того, включение больших частиц растений в гомогенизированный материал на основе имбиря может отрицательно повлиять на консистенцию материала.

Предпочтительно растительный материал в виде частиц может иметь значение D95 от более чем или равного приблизительно 50 микрон до значения D95 менее чем или равного приблизительно 250 микрон, более предпочтительно значение D95 от более чем или равного приблизительно 100 микрон до значения D95 менее чем или равного приблизительно 200 микрон. Как материал на основе имбиря в виде частиц, так и табачный материал в виде частиц могут иметь значения D95 от более чем или равных приблизительно 20 микрон до значений D95 менее чем или равных приблизительно 300 микрон, предпочтительно значений D95 от более чем или равных 50 микрон до значений D95 менее чем или равных приблизительно 200 микрон, более предпочтительно значения D95 от более чем или равных приблизительно 100 микрон до значений D95 менее чем или равных приблизительно 200 микрон.

Предпочтительно растительный материал в виде частиц может иметь значение D5 от более чем или равного приблизительно 10 микрон до значения D5 менее чем или равного приблизительно 50 микрон, более предпочтительно значение D5 от более чем или равного приблизительно 15 микрон до значения D5 менее чем или равного приблизительно 40 микрон. За счет обеспечения значения D5 в этом диапазоне избегается включение очень мелких частиц пыли в гомогенизированный материал на основе имбиря, что может быть желательным с точки зрения изготовления.

В некоторых вариантах осуществления растительный материал в виде частиц может быть специально измельчен для образования частиц, имеющих желаемое распределение частиц по размеру. Использование специально измельченного растительного материала преимущественно улучшает однородность растительного материала в виде частиц и консистенцию гомогенизированного материала на основе имбиря.

Диаметр 100 процентов растительного материала в виде частиц может быть меньше или равен приблизительно 350 микрон, более предпочтительно меньше или равен приблизительно 400 микрон. Диаметр 100 процентов материала на основе имбиря в виде частиц и 100 процентов табачного материала в виде частиц может быть меньше или равен приблизительно 400 микрон, более предпочтительно меньше или равен приблизительно 200 микрон. Диапазон размеров частиц имбиря позволяет объединять частицы имбиря с частицами табака в существующих процессах формования листа.

Гомогенизированный материал на основе имбиря предпочтительно содержит по меньшей мере приблизительно 55 процентов по весу растительного материала в виде частиц, содержащего частицы имбиря, как описано выше, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 60 процентов по весу растительного материала в виде частиц и более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 65 процентов по весу растительного материала в виде частиц в пересчете на сухой вес. Гомогенизированный материал на основе имбиря предпочтительно содержит не более чем приблизительно 95 процентов по весу растительного материала в виде частиц, более предпочтительно не более чем приблизительно 90 процентов по весу растительного материала в виде частиц и более предпочтительно не более чем приблизительно 85 процентов по весу растительного материала в виде частиц в пересчете на сухой вес. Например, гомогенизированный материал на основе имбиря может содержать от приблизительно 55 процентов до приблизительно 95 процентов по весу растительного материала в виде частиц, или от приблизительно 60 процентов до приблизительно 90 процентов по весу растительного материала в виде частиц, или от приблизительно 65 процентов до приблизительно 85 процентов по весу растительного материала в виде частиц в пересчете на сухой вес. В одном особенно предпочтительном варианте осуществления гомогенизированный материал на основе имбиря содержит приблизительно 75 процентов по весу растительного материала в виде частиц в пересчете на сухой вес.

Таким образом, растительный материал в виде частиц, как правило, объединяют с одним или более другими компонентами для образования гомогенизированного материала на основе имбиря.

Как определено выше, гомогенизированный материал на основе имбиря дополнительно содержит связующее для изменения механических свойств растительного материала в виде частиц, причем связующее включают в гомогенизированный материал на основе имбиря во время изготовления, как описано в настоящем документе. Подходящие экзогенные связующие известны специалисту в области техники и включают, без ограничения: камеди, такие как, например, гуаровая камедь, ксантановая камедь, аравийская камедь и камедь рожкового дерева; целлюлозные связующие, такие как, например, гидроксипропилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза и этилцеллюлоза; полисахариды, такие как, например, крахмалы, органические кислоты, такие как альгиновая кислота, соли оснований, сопряженных с органическими кислотами, такие как альгинат натрия, агар и пектины; и их комбинации. Предпочтительно связующее содержит гуаровую камедь.

Предпочтительно связующее присутствует в количестве от приблизительно 1 процента до приблизительно 10 процентов по весу в пересчете на сухой вес гомогенизированного материала на основе имбиря, предпочтительно в количестве от приблизительно 2 процентов до приблизительно 5 процентов по весу в пересчете на сухой вес гомогенизированного материала на основе имбиря.

Альтернативно или дополнительно гомогенизированный материал на основе имбиря может дополнительно содержать один или более липидов, способствующих диффузионной способности летучих компонентов (например веществ для образования аэрозоля, гингеролов и никотина), причем липид включают в гомогенизированный материал на основе имбиря во время изготовления, как описано в настоящем документе. Липиды, подходящие для включения в гомогенизированный материал на основе имбиря, включают, без ограничения: среднецепочечные триглицериды, масло какао, пальмовое масло, пальмоядровое масло, масло манго, масло из семян масляного дерева, соевое масло, хлопковое масло, кокосовое масло, гидрогенизированное кокосовое масло, канделильский воск, карнаубский воск, шеллак, воск из подсолнечника, подсолнечное масло, воск из рисовых отрубей и Revel A; и их комбинации.

Альтернативно или дополнительно гомогенизированный материал на основе имбиря может дополнительно содержать модификатор pH.

Альтернативно или дополнительно гомогенизированный материал на основе имбиря может дополнительно содержать волокна для изменения механических свойств гомогенизированного материала на основе имбиря, причем волокна включают в гомогенизированный материал на основе имбиря во время изготовления, как описано в настоящем документе. Подходящие экзогенные волокна для включения в гомогенизированный материал на основе имбиря известны в данной области техники и включают волокна, образованные из материала, не являющегося табаком, и материала, не являющегося имбирем, включая, но без ограничения: целлюлозные волокна; волокна древесины мягких пород; волокна древесины твердых пород; джутовые волокна и их комбинации. Также могут быть добавлены экзогенные волокна, полученные из табака и/или имбиря. Любые волокна, добавленные в гомогенизированный материал на основе имбиря, не считаются образующими часть «растительного материала в виде частиц», как определено выше. Перед включением в гомогенизированный материал на основе имбиря волокна могут быть обработаны подходящими способами, известными в данной области техники, включая, без ограничения: механическое превращение в волокнистую массу; очистку; химическое превращение в волокнистую массу; отбеливание; сульфатное превращение в волокнистую массу; и их комбинации. Волокно, как правило, имеет длину, превышающую его ширину.

Подходящие волокна, как правило, имеют значения длины больше 400 микрометров и меньше чем или равные 4 мм, предпочтительно в диапазоне от 0,7 мм до 4 мм. Предпочтительно волокна присутствуют в количестве по меньшей мере приблизительно 2 процентов по весу в пересчете на сухой вес субстрата. Количество волокон в гомогенизированном материале на основе имбиря может зависеть от типа материала и, в частности, способа, используемого для получения гомогенизированного материала на основе имбиря. В некоторых вариантах осуществления волокна могут присутствовать в количестве от приблизительно 2 процентов по весу до приблизительно 15 процентов по весу, наиболее предпочтительно на уровне приблизительно 4 процентов по весу в пересчете на сухой вес субстрата. Например, этот уровень волокон может присутствовать, когда гомогенизированный материал на основе имбиря имеет форму формованного листа. В других вариантах осуществления волокна могут присутствовать в количестве по меньшей мере приблизительно 30 процентов по весу или по меньшей мере приблизительно 40 процентов по весу. Например, этот более высокий уровень волокон будет скорее всего предусмотрен, когда гомогенизированный материал на основе имбиря представляет собой бумагу из имбиря, полученную с помощью способа изготовления бумаги.

Как определено выше, гомогенизированный материал на основе имбиря дополнительно содержит вещество для образования аэрозоля. После испарения вещество для образования аэрозоля может переносить другие испаренные соединения, высвобожденные из субстрата, генерирующего аэрозоль, при нагревании, такие как никотин и вкусоароматические добавки, в аэрозоль. Образование аэрозоля конкретного соединения из субстрата, генерирующего аэрозоль, определяется не только его температурой кипения. На количество соединения, переведенного в аэрозоль, может влиять физическая форма субстрата, а также другие компоненты, которые также присутствуют в субстрате. Стабильность соединения под воздействием температуры и временного интервала образования аэрозоля также будут влиять на количество соединения, которое присутствует в аэрозоле.

Подходящие вещества для образования аэрозоля для включения в гомогенизированный материал на основе имбиря известны в данной области техники и включают, без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, пропиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерол; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как глицерол моно-, ди- или триацетат; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Гомогенизированный материал на основе имбиря может содержать одно вещество для образования аэрозоля или сочетание двух или более веществ для образования аэрозоля.

Гомогенизированный материал на основе имбиря предпочтительно имеет содержание вещества для образования аэрозоля от приблизительно 5 процентов до приблизительно 30 процентов по весу в пересчете на сухой вес, например от приблизительно 10 процентов до приблизительно 25 процентов по весу в пересчете на сухой вес или от приблизительно 15 процентов до приблизительно 20 процентов по весу в пересчете на сухой вес.

Например, если субстрат предназначен для использования в изделии, генерирующем аэрозоль, для электрической системы, генерирующей аэрозоль, имеющей нагревательный элемент, он может предпочтительно предусматривать содержание вещества для образования аэрозоля от приблизительно 5 процентов до приблизительно 30 процентов по весу в пересчете на сухой вес. Если субстрат предназначен для использования в изделии, генерирующем аэрозоль, для электрической системы, генерирующей аэрозоль, имеющей нагревательный элемент, вещество для образования аэрозоля предпочтительно представляет собой глицерол.

В других вариантах осуществления гомогенизированный материал на основе имбиря может иметь содержание вещества для образования аэрозоля от приблизительно 1 процента до приблизительно 5 процентов по весу в пересчете на сухой вес. Например, если субстрат предназначен для использования в изделии, генерирующем аэрозоль, в котором вещество для образования аэрозоля удерживается в резервуаре, отдельном от субстрата, субстрат может иметь содержание вещества для образования аэрозоля больше 1 процента и меньше чем приблизительно 5 процентов. В таких вариантах осуществления вещество для образования аэрозоля испаряется при нагревании и поток вещества для образования аэрозоля контактирует с субстратом, генерирующим аэрозоль, для захвата веществ, придающих привкус, из субстрата, генерирующего аэрозоль, в аэрозоле.

Вещество для образования аэрозоля может действовать как увлажнитель в субстрате, генерирующем аэрозоль.

В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения гомогенизированный материал на основе имбиря содержит частицы имбиря, от приблизительно 5 процентов по весу до приблизительно 30 процентов по весу вещества для образования аэрозоля и от приблизительно 1 процента по весу до приблизительно 10 процентов по весу связующего в пересчете на сухой вес. В таких вариантах осуществления гомогенизированный материал на основе имбиря предпочтительно дополнительно содержит от приблизительно 2 процентов по весу до приблизительно 15 процентов по весу волокон. Особенно предпочтительно связующее представляет собой гуаровую камедь.

Альтернативно или дополнительно гомогенизированный материал на основе имбиря может дополнительно содержать кислоту. Кислота может включать карбоновую кислоту. Карбоновая кислота может содержать кетоновую группу. Предпочтительно карбоновая кислота может содержать кетоновую группу, имеющую менее приблизительно 10 атомов углерода, или менее приблизительно 6 атомов углерода, или менее приблизительно 4 атомов углерода, такую как левулиновая кислота или молочная кислота. Включение кислоты может быть особенно преимущественным, когда субстрат, генерирующий аэрозоль, имеет форму геля, как описано ниже.

Гомогенизированный растительный материал субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению может содержать один тип гомогенизированного растительного материала или два или более типов гомогенизированного растительного материала, имеющих составы или формы, отличающиеся друг от друга. Например, в одном варианте осуществления субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит частицы имбиря и частицы табака или частицы конопли, находящиеся в одном и том же листе гомогенизированного растительного материала. Однако в других вариантах осуществления субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать частицы табака или частицы конопли и частицы имбиря в разных друг относительно друга листах.

Гомогенизированный материал на основе имбиря предпочтительно имеет форму твердого вещества или геля. Однако в некоторых вариантах осуществления гомогенизированный материал может быть в форме твердого вещества, которое не является гелем. Предпочтительно гомогенизированный материал не предоставлен в форме пленки.

Гомогенизированный материал на основе имбиря может быть предоставлен в любой подходящей форме. Например, гомогенизированный материал на основе имбиря может быть в форме одного или более листов. Используемый в настоящем документе со ссылкой на настоящее изобретение термин «лист» описывает слоистый элемент, имеющий ширину и длину, которые по существу больше, чем его толщина.

Альтернативно или дополнительно гомогенизированный материал на основе имбиря может быть в форме множества шариков или гранул.

Альтернативно или дополнительно гомогенизированный материал на основе имбиря может быть в форме, которая может заполнять картридж или расходный материал для кальяна, или которая может использоваться в кальянном устройстве. Настоящее изобретение предусматривает картридж или кальянное устройство, которое содержит гомогенизированный материал на основе имбиря.

Альтернативно или дополнительно гомогенизированный материал на основе имбиря может быть в форме множества нитей, полосок или кусочков. Используемый в настоящем документе термин «нить» описывает продолговатый элемент материала, длина которого существенно превышает его ширину и толщину. Термин «нить» следует рассматривать, как охватывающий полоски, кусочки и любой другой гомогенизированный материал на основе имбиря, имеющий аналогичную форму. Нити гомогенизированного растительного материала могут быть образованы из листа гомогенизированного материала на основе имбиря, например посредством разрезания или разделения на кусочки, или других способов, например посредством способа экструзии.

В некоторых вариантах осуществления нити могут быть образованы in situ в субстрате, генерирующем аэрозоль, в результате разделения или расщепления листа гомогенизированного материала на основе имбиря во время образования субстрата, генерирующего аэрозоль, например в результате гофрирования. Нити гомогенизированного материала на основе имбиря в субстрате, генерирующем аэрозоль, могут быть отделены друг от друга. Альтернативно каждая нить гомогенизированного материала на основе имбиря в субстрате, генерирующем аэрозоль, может быть по меньшей мере частично соединена со смежной нитью или нитями вдоль длины нитей. Например, смежные нити могут быть соединены посредством одного или более волокон. Это может происходить, например, если нити были образованы в результате разделения листа гомогенизированного материала на основе имбиря во время получения субстрата, генерирующего аэрозоль, как описано выше.

Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, предоставлен в форме одного или более листов гомогенизированного материала на основе имбиря. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения один или более листов гомогенизированного материала на основе имбиря могут быть получены в результате процесса литья. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения один или более листов гомогенизированного материала на основе имбиря могут быть получены в результате процесса производства бумаги. Каждый из одного или более листов, как описано в настоящем документе, по отдельности может иметь толщину от 100 микрометров до 600 микрометров, предпочтительно от 150 микрометров до 300 микрометров и наиболее предпочтительно от 200 микрометров до 250 микрометров. Отдельная толщина относится к толщине отдельного листа, при этом совокупная толщина относится к общей толщине всех листов, которые составляют субстрат, генерирующий аэрозоль. Например, если субстрат, генерирующий аэрозоль, образован из двух отдельных листов, то совокупная толщина представляет собой сумму толщин двух отдельных листов или измеренную толщину двух листов, когда два листа уложены друг на друга в субстрате, генерирующем аэрозоль.

Каждый из одного или более листов, как описано в настоящем документе, по отдельности может иметь граммаж от приблизительно 100 г/м² до приблизительно 300 г/м².

Каждый из одного или более листов, как описано в настоящем документе, по отдельности имеет плотность от приблизительно 0,3 г/см³ до приблизительно 1,3 г/см³ и предпочтительно от приблизительно 0,7 г/см³ до приблизительно 1,0 г/см³.

Термин «прочность на разрыв» используется во всем данном описании для указания меры силы, требующейся для растягивания листа гомогенизированного материала на основе имбиря до его разрыва. Более конкретно, прочность на разрыв представляет собой максимальное растягивающее усилие на единицу ширины, которое листовой материал выдержит перед разрывом, и измеряется в машинном направлении или поперечном направлении листового материала. Ее выражают в единицах ньютонов на метр материала (Н/м). Испытания для измерения прочности на разрыв листового материала являются хорошо известными. Подходящее испытание опубликовано в публикации 2014 года Международного стандарта ISO 1924-2 под названием «Бумага и картон. Определение прочности при растяжении. Часть 2: Метод с применением постоянной скорости растяжения».

Материалы и оборудование, необходимые для проведения испытания согласно стандарту ISO 1924-2: универсальная машина для испытания на растяжение/сжатие, Instron 5566, или эквивалентная; динамометрический элемент, работающий на растяжение 100 ньютон, Instron, или эквивалентный; два захвата пневматического действия; стальной измерительный блок длиной 180 ± 0,25 миллиметра (ширина: приблизительно 10 миллиметров, толщина: приблизительно 3 миллиметра); резец для полосок с двумя режущими кромками, размер 15 ± 0,05 x приблизительно 250 миллиметров, Adamel Lhomargy, или эквивалентный; скальпель; работающее на компьютере программное обеспечение для сбора данных, Merlin, или эквивалентное; и сжатый воздух.

Образец получают следующим образом: сначала выдерживают лист гомогенизированного материала на основе имбиря в течение по меньшей мере 24 часов при температуре 22 ± 2 градуса Цельсия и относительной влажности 60 ± 5% перед испытанием. Образец в машинном направлении или поперечном направлении затем разрезают с получением размера приблизительно 250×15 ± 0,1 миллиметра с помощью резца для полосок с двумя режущими кромками. Края испытуемых образцов должны быть обрезаны аккуратно, поэтому одновременно разрезают не более трех испытуемых проб.

Прибор для испытания на растяжение/сжатие настраивают путем установки динамометрического элемента, работающего на растяжение 100 ньютон, включения универсальной машины для испытания на растяжение/сжатие и компьютера и выбора способа измерения, заданного в программном обеспечении, со скоростью испытания, которая установлена равной 8 миллиметрам в минуту. Затем калибруют динамометрический элемент, работающий на растяжение, и устанавливают захваты пневматического действия. Испытательное расстояние между захватами пневматического действия регулируют до достижения 180 ± 0,5 миллиметра посредством стального измерительного блока, причем расстояние и силу устанавливают равными нулю.

Затем испытуемую пробу помещают прямо и по центру между захватами, избегая касания пальцами области, подлежащей испытанию. Верхний захват закрывают, причем бумажная полоска висит в открытом нижнем захвате. Сила установлена равной нулю. Бумажную полоску затем слегка тянут вниз и закрывают нижний захват; начальная сила должна составлять от 0,05 до 0,20 ньютона. Пока верхний захват движется вверх, прикладывается постепенно возрастающая сила до тех пор, пока испытуемая проба не порвется. Такую же процедуру повторяют с остальными испытуемыми пробами. Результат действителен при разрыве испытуемой пробы, когда зажимы разводят на расстояние более 10 миллиметров. Если это не так, результат отбрасывают и выполняют дополнительное измерение.

Если испытуемая проба доступного гомогенизированного материала на основе имбиря меньше, чем описанная проба в испытании согласно стандарту ISO 1924-2, как изложено выше, масштаб испытания можно легко уменьшить для вмещения испытуемой пробы доступного размера.

Каждый из одного или более листов гомогенизированного материала на основе имбиря, как описано в настоящем документе, по отдельности может иметь прочность на разрыв при пиковом значении в поперечном направлении от 50 Н/м до 400 Н/м или предпочтительно от 150 Н/м до 350 Н/м. Учитывая, что толщина листа влияет на прочность на разрыв, и если в партии листов толщина варьирует, может быть желательно нормализовать значение относительно конкретной толщины листа.

Каждый из одного или более листов, как описано в настоящем документе, по отдельности может иметь прочность на разрыв при пиковом значении в машинном направлении от 100 Н/м до 800 Н/м или предпочтительно от 280 Н/м до 620 Н/м, нормализованную относительно толщины листа 215 мкм. Машинное направление относится к направлению, в котором материал листа наматывают на катушку или разматывают с нее и подают в машину, при этом поперечное направление перпендикулярно машинному направлению. Такие значения прочности на разрыв делают листы и способы, описанные в настоящем документе, особенно подходящими для последующих операций с использованием механических нагрузок.

Предоставление листа, имеющего уровни толщины, граммажа и прочности на разрыв, как определено выше, преимущественно оптимизирует обрабатываемость листа для образования субстрата, генерирующего аэрозоль, и гарантирует предотвращение повреждения, такого как разрыв листа, во время высокоскоростной обработки листа.

В вариантах осуществления настоящего изобретения, в которых субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит один или более листов гомогенизированного материала на основе имбиря, листы предпочтительно представлены в форме одного или более собранных листов. Используемый в настоящем документе термин «собранный» используется для описания листа гомогенизированного материала на основе имбиря, который свернут, согнут или иным образом сжат или сужен в направлении, по существу поперечном цилиндрической оси штранга или стержня. Этап «собирания» листа можно осуществлять с помощью любого подходящего средства, которое обеспечивает необходимое поперечное сжатие листа.

Используемый в настоящем документе термин «продольный» относится к направлению, соответствующему главной продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль, которая проходит между концами изделия, генерирующего аэрозоль, расположенными раньше по ходу потока и дальше по ходу потока. Во время использования воздух втягивается через изделие, генерирующее аэрозоль, в продольном направлении. Термин «поперечный» относится к направлению, которое перпендикулярно продольной оси. Используемый в настоящем документе термин «длина» относится к размеру компонента в продольном направлении, а термин «ширина» относится к размеру компонента в поперечном направлении. Например, в случае штранга или стержня, имеющего круглое поперечное сечение, максимальная ширина соответствует диаметру круга.

Используемый в настоящем документе термин «штранг» обозначает в целом цилиндрический элемент с по существу многоугольным, круглым, овальным или эллиптическим поперечным сечением. Используемый в настоящем документе термин «стержень» относится к в целом цилиндрическому элементу с по существу многоугольным поперечным сечением и предпочтительно с круглым, овальным или эллиптическим поперечным сечением. Стержень может иметь длину, которая больше или равна длине штранга. Как правило, стержень имеет длину, которая больше длины штранга. Стержень может содержать один или более штрангов, предпочтительно выровненных в продольном направлении.

Используемые в настоящем документе термины «раньше по ходу потока» и «дальше по ходу потока» описывают относительные положения элементов или частей элементов изделия, генерирующего аэрозоль, по отношению к направлению, в котором аэрозоль транспортируется во время использования через изделие, генерирующее аэрозоль. Расположенный дальше по ходу потока конец пути потока воздуха представляет собой конец, через который аэрозоль доставляется пользователю изделия.

Один или более листов гомогенизированного материала на основе имбиря могут быть собраны в поперечном направлении относительно его продольной оси и окружены оберткой с образованием непрерывного стержня или штранга. Непрерывный стержень может быть разделен на множество отдельных стержней или штрангов. Обертка может представлять собой бумажную обертку или небумажную обертку, как более подробно описано ниже.

Альтернативно один или более листов гомогенизированного материала на основе имбиря могут быть разрезаны на нити, как упомянуто выше. В таких вариантах осуществления субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит множество нитей гомогенизированного материала на основе имбиря. Нити могут использоваться для образования штранга. Как правило, ширина таких нитей составляет по меньшей мере приблизительно 0,2 мм или по меньшей мере приблизительно 0,5 мм. Предпочтительно ширина таких нитей составляет не более приблизительно 5 мм, или приблизительно 4 мм, или приблизительно 3 мм, или приблизительно 1,5 мм. Например, ширина нитей может составлять от приблизительно 0,25 мм до приблизительно 5 мм, или от приблизительно 0,25 мм до приблизительно 3 мм, или от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 1,5 мм.

Длина нитей составляет предпочтительно более приблизительно 5 мм, например от приблизительно 5 мм до приблизительно 15 мм, или от приблизительно 8 мм до приблизительно 12 мм, или приблизительно 12 мм. Предпочтительно нити имеют по существу одинаковую длину друг относительно друга. Длина нитей может быть определена процессом изготовления, в котором стержень разрезают на более короткие штранги, и длина нитей соответствует длине штранга. Нити могут быть хрупкими, что может приводить к разрыву, особенно во время перемещения. В таких случаях длина некоторых нитей может быть меньше длины штранга.

Множество нитей предпочтительно проходят по существу в продольном направлении вдоль длины субстрата, генерирующего аэрозоль, выровненной с продольной осью. Предпочтительно множество нитей, таким образом, выровнены по существу параллельно друг другу. Множество продольных нитей материала, генерирующего аэрозоль, являются предпочтительно по существу неизвитыми.

Каждая нить гомогенизированного материала на основе имбиря предпочтительно имеет отношение массы к площади поверхности, составляющее по меньшей мере приблизительно 0,02 миллиграмма на квадратный миллиметр, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 0,05 миллиграмма на квадратный миллиметр. Предпочтительно каждая нить гомогенизированного материала на основе имбиря имеет отношение массы к площади поверхности, составляющее не более приблизительно 0,2 миллиграмма на квадратный миллиметр, более предпочтительно не более приблизительно 0,15 миллиграмма на квадратный миллиметр. Отношение массы к площади поверхности вычисляется путем разделения массы нити гомогенизированного материала на основе имбиря в миллиграммах на геометрическую площадь поверхности нити гомогенизированного материала на основе имбиря в квадратных миллиметрах.

Один или более листов гомогенизированного материала на основе имбиря могут быть текстурированы посредством гофрирования, тиснения или перфорирования. Один или более листов могут быть текстурированы перед собиранием или перед разрезанием на нити. Предпочтительно один или более листов гомогенизированного материала на основе имбиря гофрируют перед собиранием, вследствие чего гомогенизированный материал на основе имбиря может быть в форме гофрированного листа, более предпочтительно в форме собранного гофрированного листа. Используемый в настоящем документе термин «гофрированный лист» обозначает лист, имеющий множество по существу параллельных складок или гофров, обычно выровненных с продольной осью изделия.

В одном варианте осуществления субстрат, генерирующий аэрозоль, может быть в форме одного штранга субстрата, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно штранг субстрата, генерирующего аэрозоль, может содержать множество нитей гомогенизированного материала на основе имбиря. Наиболее предпочтительно штранг субстрата, генерирующего аэрозоль, может содержать один или более листов гомогенизированного материала на основе имбиря. Предпочтительно один или более листов гомогенизированного материала на основе имбиря могут быть гофрированы таким образом, что они имеют множество складок или гофров, по существу параллельных цилиндрической оси штранга. Эта обработка преимущественно облегчает собирание гофрированного листа гомогенизированного материала на основе имбиря для образования штранга. Предпочтительно может быть собран один или более листов гомогенизированного материала на основе имбиря. Следует понимать, что гофрированные листы гомогенизированного материала на основе имбиря альтернативно или дополнительно могут иметь множество по существу параллельных складок или гофров, расположенных под острым или тупым углом к цилиндрической оси штранга. Лист может быть гофрирован до такой степени, что целостность листа нарушается на множестве параллельных складок или гофров, что обуславливает отделение материала и приводит к образованию кусочков, нитей или полосок гомогенизированного материала на основе имбиря.

В другом варианте осуществления субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит первый штранг, содержащий первый гомогенизированный растительный материал, и второй штранг, содержащий второй гомогенизированный растительный материал, причем первый гомогенизированный растительный материал и второй гомогенизированный растительный материал имеют разные уровни частиц имбиря и частиц табака. По меньшей мере один из первого гомогенизированного растительного материала и второго гомогенизированного растительного материала представляет собой гомогенизированный материал на основе имбиря. Например, первый гомогенизированный растительный материал может содержать от приблизительно 50 процентов до приблизительно 95 процентов по весу частиц имбиря в пересчете на сухой вес; и второй гомогенизированный растительный материал может содержать от приблизительно 50 процентов до приблизительно 95 процентов по весу частиц табака в пересчете на сухой вес. В целом, гомогенизированные растительные материалы в субстрате, генерирующем аэрозоль, предпочтительно содержат по меньшей мере 2,5 процента по весу частиц имбиря и до 95 процентов по весу частиц табака в пересчете на сухой вес.

Необязательно первый гомогенизированный растительный материал может содержать по меньшей мере 60 процентов по весу частиц имбиря, и второй гомогенизированный растительный материал может содержать по меньшей мере 60 процентов по весу частиц табака. Необязательно первый гомогенизированный материал на основе имбиря может содержать по меньшей мере приблизительно 90 процентов по весу частиц имбиря, и второй гомогенизированный материал на основе имбиря может содержать по меньшей мере приблизительно 90 процентов по весу частиц табака.

В таких вариантах расположения первый гомогенизированный растительный материал предпочтительно содержит первый растительный материал в виде частиц с большей долей частиц имбиря, чем второй гомогенизированный растительный материал. Второй гомогенизированный растительный материал может представлять собой гомогенизированный табачный материал по существу без частиц имбиря.

Предпочтительно первый гомогенизированный растительный материал может быть в форме одного или более листов, и второй гомогенизированный растительный материал может быть в форме одного или более листов.

Необязательно субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать один или более штрангов. Предпочтительно субстрат может содержать первый штранг и второй штранг, причем первый гомогенизированный растительный материал может быть расположен в первом штранге, и второй гомогенизированный растительный материал может быть расположен во втором штранге.

Два или более штрангов могут быть объединены так, что они примыкают торец к торцу, и проходят с образованием стержня. Два штранга могут быть расположены в продольном направлении с зазором между ними, вследствие чего в стрежне создается полость. Штранги могут быть расположены любым подходящим образом в стержне.

Например, в предпочтительном варианте расположения расположенный дальше по ходу потока штранг, содержащий основную долю частиц имбиря, может примыкать к расположенному раньше по ходу потока штрангу, содержащему основную долю частиц табака, с образованием стержня. Также предусмотрена альтернативная конфигурация, в которой положения раньше и дальше по ходу потока соответствующих штрангов изменяются друг относительно друга. Также предусмотрены альтернативные конфигурации, в которых третий гомогенизированный растительный материал содержит другую долю частиц имбиря и частиц табака и образует третий штранг. Если предусмотрено два или более штрангов, гомогенизированный растительный материал может быть предусмотрен в одной и той же форме в каждом штранге или в разных формах в каждом штранге, то есть он может быть собран или разделен на кусочки. Один или более штрангов необязательно могут быть обернуты по отдельности или вместе в теплопроводный листовой материал, как описано ниже.

Первый штранг может содержать один или более листов первого гомогенизированного растительного материала, и второй штранг может содержать один или более листов второго гомогенизированного растительного материала. Сумма длин штрангов может составлять от приблизительно 10 мм до приблизительно 40 мм, предпочтительно от приблизительно 10 до приблизительно 15 мм, более предпочтительно приблизительно 12 мм. Первый штранг и второй штранг могут иметь одинаковую длину или могут иметь разные значения длины. Если первый штранг и второй штранг имеют одинаковые значения длины, длина каждого штранга может предпочтительно составлять от приблизительно 6 мм до приблизительно 20 мм. Предпочтительно второй штранг может быть длиннее, чем первый штранг, для обеспечения желаемого отношения частиц табака к частицам имбиря в субстрате. В целом, предпочтительно субстрат содержит от 0 до 72,5 процента по весу частиц табака и от 75 до 2,5 процента по весу частиц имбиря в пересчете на сухой вес. Предпочтительно второй штранг на по меньшей мере от 40 процентов до 50 процентов длиннее, чем первый штранг.

Если первый гомогенизированный растительный материал и второй гомогенизированный растительный материал представлены в форме одного или более листов, предпочтительно один или более листов первого гомогенизированного растительного материала и второго гомогенизированного растительного материала могут представлять собой собранные листы. Предпочтительно один или более листов первого гомогенизированного растительного материала и второго гомогенизированного растительного материала могут представлять собой гофрированные листы. Следует понимать, что все другие физические свойства, описанные со ссылкой на вариант осуществления, в котором присутствует один гомогенизированный растительный материал, равным образом применимы к варианту осуществления, в котором присутствуют первый гомогенизированный растительный материал и второй гомогенизированный растительный материал. Кроме того, следует понимать, что описание добавок (таких как связующие, липиды, волокна, вещества для образования аэрозоля, увлажнители, пластификаторы, вкусоароматические добавки, наполнители, водные и неводные растворители и их комбинации) со ссылкой на вариант осуществления, в котором присутствует один гомогенизированный растительный материал, равным образом применимо к варианту осуществления, в котором присутствуют первый гомогенизированный растительный материал и второй гомогенизированный растительный материал.

В еще одном варианте осуществления субстрата, генерирующего аэрозоль, первый гомогенизированный растительный материал представлен в форме первого листа, второй гомогенизированный растительный материал представлен в форме второго листа, и второй лист по меньшей мере частично перекрывает первый лист.

Первый лист может представлять собой текстурированный лист, а второй лист может быть не текстурированным.

И первый, и второй листы могут представлять собой текстурированные листы.

Первый лист может представлять собой текстурированный лист, который текстурирован иным образом относительно второго листа. Например, первый лист может быть гофрированным, а второй лист может быть перфорированным. Альтернативно первый лист может быть перфорированным, а второй лист может быть гофрированным.

И первый, и второй листы могут представлять собой гофрированные листы, которые морфологически отличаются друг от друга. Например, второй лист может быть гофрированным с количеством гофров на единицу ширины листа, отличающимся от количества в первом листе.

Листы могут быть собраны с образованием штранга. Листы, которые собраны вместе с образованием штранга, могут иметь разные физические размеры. Ширина и толщина листов могут варьировать.

Может быть желательно собрать вместе два листа, каждый из которых имеет отличающуюся толщину или каждый из которых имеет отличающуюся ширину. Это может изменять физические свойства штранга. Это может способствовать образованию состоящего из смеси штранга субстрата, генерирующего аэрозоль, из листов с разным химическим составом.

Первый лист может иметь первую толщину, и второй лист может иметь вторую толщину, которая кратна первой толщине, например, второй лист может иметь толщину, которая в два или три раза больше первой толщины.

Первый лист может иметь первую ширину и второй лист может иметь вторую ширину, которая отличается от первой ширины.

Первый лист и второй лист могут быть расположены с перекрытием перед собиранием друг с другом, или в момент их собирания друг с другом. Листы могут иметь одинаковую ширину и толщину. Листы могут иметь разные значения толщины. Листы могут иметь разные значения ширины. Листы могут быть текстурированы по-разному.

Если желательно, чтобы были текстурированы как первый лист, так и второй лист, листы могут быть текстурированы одновременно перед собиранием. Например, листы могут быть расположены с перекрытием и пропущены через средства текстурирования, такие как пара гофрирующих валиков. Устройство и способ, подходящие для одновременного гофрирования, описаны со ссылкой на фиг. 2 документа WO-A-2013/178766. В предпочтительном варианте осуществления второй лист второго гомогенизированного растительного материала перекрывает первый лист первого гомогенизированного растительного материала, и объединенные листы собирают с образованием штранга субстрата, генерирующего аэрозоль. Необязательно листы могут быть гофрированы вместе перед собиранием для облегчения собирания.

Альтернативно каждый лист может быть текстурирован по отдельности, а затем они могут быть сведены вместе для собирания в штранг. Например, если два листа имеют разную толщину, может быть желательно гофрировать первый лист по-другому относительно второго листа.

Следует понимать, что все другие физические свойства, описанные со ссылкой на вариант осуществления, в котором присутствует один гомогенизированный материал на основе имбиря, равным образом применимы к варианту осуществления, в котором присутствуют первый гомогенизированный растительный материал и второй гомогенизированный растительный материал. Кроме того, следует понимать, что описание добавок (таких как связующие, липиды, волокна, вещества для образования аэрозоля, увлажнители, пластификаторы, вкусоароматические добавки, наполнители, водные и неводные растворители и их комбинации) со ссылкой на вариант осуществления, в котором присутствует один гомогенизированный материал на основе имбиря, равным образом применимо к варианту осуществления, в котором присутствуют первый гомогенизированный растительный материал и второй гомогенизированный растительный материал.

Гомогенизированный материал на основе имбиря, используемый в субстратах, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению может быть получен посредством различных способов, включая изготовление бумаги, литье, восстановление тестообразной массы, экструзию или любой другой подходящий процесс.

Предпочтительно гомогенизированный материал на основе имбиря имеет форму «формованного листа». Термин «формованный лист» используется в настоящем документе для обозначения листового продукта, изготовленного посредством процесса литья, основу которого составляет литье пульпы, содержащей частицы растений (например частицы имбиря или частицы табака и частицы имбиря в смеси) и связующее (например гуаровую камедь), на опорную поверхность, такую как конвейерная лента, высушивание пульпы и удаление высушенного листа с опорной поверхности. Пример процесса литья или формования листа описан, например, в документе US-A-5724998, в отношении изготовления табака в виде формованных листьев. В процессе формования листа растительные материалы в виде частиц смешивают с жидким компонентом, обычно водой, с образованием пульпы. Другие добавленные компоненты в пульпе могут включать волокна, связующее и вещество для образования аэрозоля. Растительные материалы в виде частиц могут агломерироваться в присутствии связующего. Пульпу льют на опорную поверхность и высушивают с образованием листа гомогенизированного материала на основе имбиря.

В определенных предпочтительных вариантах осуществления гомогенизированный материал на основе имбиря, используемый в изделиях согласно настоящему изобретению, получают посредством литья. Гомогенизированный материал на основе имбиря, изготовленный посредством процесса литья, как правило, содержит агломерированный растительный материал в виде частиц.

В процессе формования листа, поскольку по существу вся растворимая фракция удерживается в растительном материале, сохраняется преимущественно большая часть веществ, придающих привкус. Дополнительно исключаются энергоемкие этапы изготовления бумаги.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения для образования гомогенизированного материала на основе имбиря образуется смесь, содержащая растительный материал в виде частиц, воду, связующее и вещество для образования аэрозоля. Лист образуют из смеси, а затем лист высушивают. Предпочтительно смесь представляет собой водную смесь. Используемый в настоящем документе термин «сухой вес» относится к весу конкретного неводного компонента относительно суммы значений веса всех неводных компонентов в смеси, выраженному в процентах. Состав водных смесей может рассматриваться как «сухой вес в процентах». Это относится к весу неводных компонентов относительно веса всей водной смеси, выраженному в процентах.

Смесь может представлять собой пульпу. Используемый в настоящем документе термин «пульпа» обозначает гомогенизированную водную смесь с относительно низким сухим весом. Пульпа, используемая в способе в настоящем документе, предпочтительно может иметь сухой вес от приблизительно 5 процентов до 60 процентов.

Альтернативно смесь может представлять собой тестообразную массу. Используемый в настоящем документе термин «тестообразная масса» обозначает водную смесь с относительно высоким сухим весом. Тестообразная масса, используемая в способе в настоящем документе, предпочтительно может иметь сухой вес по меньшей мере 60 процентов, более предпочтительно по меньшей мере 70 процентов.

Пульпы, предусматривающие сухой вес более 30 процентов, и тестообразные массы могут быть предпочтительными в определенных вариантах осуществления данного способа.

Этап смешивания растительного материала в виде частиц, воды и других необязательных компонентов можно осуществлять с помощью любого подходящего средства. Для смесей с низкой вязкостью, то есть некоторых пульп, предпочтительно, чтобы смешивание выполнялось с использованием смесителя с высокой интенсивностью или смесителя с высоким усилием сдвига. При таком смешивании происходит разрушение и равномерное распределение различных фаз смеси. Для смесей с более высокой вязкостью, то есть некоторых тестообразных масс, может использоваться процесс замешивания для равномерного распределения различных фаз смеси.

Способы согласно настоящему изобретению могут дополнительно включать этап воздействия вибрацией на смесь для распределения различных компонентов. Воздействие вибрацией на смесь, то есть, например, воздействие вибрацией на емкость или промежуточный бункер, в котором находится гомогенизированная смесь, может способствовать гомогенизации смеси, в частности, когда смесь представляет собой смесь с низкой вязкостью, то есть некоторые пульпы. Может потребоваться меньше времени смешивания для гомогенизации смеси до целевого значения, оптимального для литья, если вместе со смешиванием также осуществляется воздействие вибрацией.

Если смесь представляет собой пульпу, полотно гомогенизированного материала на основе имбиря предпочтительно образуется посредством процесса литья, включающего литье пульпы на опорную поверхность, такую как конвейерная лента. Способ получения гомогенизированного материала на основе имбиря включает этап высушивания указанного формованного полотна с образованием листа. Формованное полотно можно сушить при комнатной температуре или при температуре окружающей среды по меньшей мере приблизительно 60 градусов Цельсия, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 80 градусов Цельсия в течение подходящего промежутка времени. Предпочтительно формованное полотно сушат при температуре окружающей среды не более 200 градусов Цельсия, более предпочтительно не более приблизительно 160 градусов Цельсия. Например, формованное полотно можно сушить при температуре от приблизительно 60 градусов Цельсия до приблизительно 200 градусов Цельсия или от приблизительно 80 градусов Цельсия до приблизительно 160 градусов Цельсия. Предпочтительно содержание влаги листа после высушивания составляет от приблизительно 5 процентов до приблизительно 15 процентов в пересчете на общий вес листа. После высушивания лист можно снять с опорной поверхности. Формованный лист имеет такую прочность на разрыв, что его можно перемещать с помощью механических средств и наматывать на катушку или разматывать с нее без разрыва или деформации.

Если смесь представляет собой тестообразную массу, тестообразная масса может быть экструдирована в форме листа, нитей или полосок перед этапом высушивания экструдированной смеси. Предпочтительно тестообразная масса может быть экструдирована в форме листа. Экструдированную смесь можно сушить при комнатной температуре или при температуре по меньшей мере приблизительно 60 градусов Цельсия, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 80 градусов Цельсия в течение подходящего промежутка времени. Предпочтительно формованное полотно сушат при температуре окружающей среды не более 200 градусов Цельсия, более предпочтительно не более приблизительно 160 градусов Цельсия. Например, формованное полотно можно сушить при температуре от приблизительно 60 градусов Цельсия до приблизительно 200 градусов Цельсия или от приблизительно 80 градусов Цельсия до приблизительно 160 градусов Цельсия. Предпочтительно содержание влаги экструдированной смеси после высушивания составляет от приблизительно 5 процентов до приблизительно 15 процентов в пересчете на общий вес листа. Для листа, образованного из тестообразной массы, требуется меньше времени высушивания и/или более низкие температуры высушивания вследствие существенно меньшего содержания воды относительно полотна, образованного из пульпы.

После высушивания листа, способ может необязательно включать этап нанесения соли никотина, предпочтительно вместе с веществом для образования аэрозоля, на лист, как описано в раскрытии документа WO-A-2015/082652.

После высушивания листа, способы согласно настоящему изобретению могут необязательно включать этап разрезания листа на нити, кусочки или полоски для образования субстрата, генерирующего аэрозоль, как описано выше. Нити, кусочки или полоски могут быть сведены вместе для образования стержня субстрата, генерирующего аэрозоль, с помощью подходящего средства. В образованном стержне субстрата, генерирующего аэрозоль, нити, кусочки или полоски могут быть по существу выровнены, например, в продольном направлении стержня. Альтернативно нити, кусочки или полоски могут быть случайным образом ориентированы в стержне.

Способы согласно настоящему изобретению могут необязательно дополнительно включать этап наматывания листа на катушку после этапа высушивания.

В настоящем изобретении дополнительно предлагается альтернативный способ получения листов гомогенизированного материала на основе имбиря в форме «растительной бумаги».

Растительная бумага относится к восстановленному растительному листу, образованному посредством процесса, при котором растительное сырье экстрагируют с помощью растворителя с получением экстракта растворимых растительных соединений и нерастворимого остатка волокнистого растительного материала, и экстракт повторно объединяют с нерастворимым остатком. Экстракт можно необязательно концентрировать или дополнительно обрабатывать перед повторным объединением с нерастворимым остатком. Нерастворимый остаток можно необязательно очищать и объединять с дополнительными растительными волокнами перед повторным объединением с экстрактом. В способе согласно настоящему изобретению растительное сырье будет содержать частицы имбиря, необязательно в сочетании с частицами табака.

Более подробно, способ получения растительной бумаги включает первый этап смешивания растительного материала и воды с образованием разбавленной суспензии. Разбавленная суспензия содержит в основном разделенные целлюлозные волокна. Суспензия имеет более низкую вязкость и более высокое содержание воды, чем пульпа, получаемая в процессе литья. Этот первый этап может включать замачивание, необязательно в присутствии щелочи, например гидроксида натрия, и необязательно применение нагрева.

Способ дополнительно включает второй этап разделения суспензии на нерастворимую часть, содержащую нерастворимый остаток волокнистого растительного материала, и жидкий или водный экстракт, содержащий растворимые растительные соединения. Воду, оставшуюся в нерастворимом остатке волокнистого растительного материала, можно слить через сетку, действующую как сито, вследствие чего можно уложить полотно из случайно переплетенных волокон. Вода может быть дополнительно удалена из этого полотна за счет сжатия валиками, иногда с помощью всасывания или вакуума.

После удаления водной части и воды из нерастворимого остатка образуют лист. Предпочтительно образуют в целом плоский, равномерный лист из растительных волокон.

Предпочтительно способ дополнительно включает этапы концентрирования экстракта растворимых растительных соединений, которые были удалены из листа, и добавление концентрированного экстракта в лист из нерастворимого волокнистого растительного материала для образования листа гомогенизированного материала на основе имбиря. Альтернативно или дополнительно растворимое растительное вещество или концентрированное растительное вещество из другого процесса может быть добавлено в лист. Экстракт или концентрированный экстракт могут быть получены из другой разновидности одинаковых видов растения или из других видов растения.

Этот процесс, как описано в документе US-A-3,860,012, использовался с табаком для изготовления продуктов из восстановленного табака, также известных как табачная бумага. Тот же процесс также может использоваться с одним или более растениями для получения листового материала типа бумаги, такого как лист бумаги из имбиря.

В определенных предпочтительных вариантах осуществления гомогенизированный материал на основе имбиря, используемый в изделиях согласно настоящему изобретению, получают посредством процесса изготовления бумаги, как определено выше. В таких вариантах осуществления гомогенизированный материал на основе имбиря имеет форму бумаги из имбиря.

Гомогенизированный табачный материал или гомогенизированный материал на основе имбиря, получаемые посредством такого процесса, называются табачной бумагой или бумагой из имбиря. Гомогенизированный растительный материал, изготовленный посредством процесса изготовления бумаги, можно отличить по присутствию множества волокон по всему материалу, видимых невооруженным глазом или под световым микроскопом, особенно когда бумага смочена водой. Напротив, гомогенизированный растительный материал, изготовленный посредством процесса литья, содержит меньше волокон, чем бумага, и стремится к диссоциации с образованием пульпы, когда он намочен. Бумага из смеси табака и имбиря относится к гомогенизированному растительному материалу, получаемому посредством такого процесса с использованием смеси из табачного материала и материала на основе имбиря.

В вариантах осуществления, в которых субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит комбинацию частиц имбиря и частиц табака, субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать один или более листов бумаги из имбиря и один или более листов табачной бумаги. Листы бумаги из имбиря и табачной бумаги могут быть расположены с чередованием друг с другом или уложены друг на друга перед собиранием для образования стержня. Необязательно листы могут быть гофрированы. Альтернативно листы бумаги из имбиря и табачной бумаги могут быть разрезаны на нити, полоски или кусочки, а затем объединены для образования стержня. Относительные количества табака и имбиря в субстрате, генерирующем аэрозоль, могут быть отрегулированы за счет изменения соответствующего количества листов табака и имбиря или относительных количеств нитей, полосок или кусочков имбиря и табака в стержне.

Например, число или количество листов или нитей табака и имбиря может быть отрегулировано с получением отношения имбиря к табаку, составляющего приблизительно 1:4, или приблизительно 1:9, или приблизительно 1:30.

Другие известные процессы, которые могут применяться для получения гомогенизированных растительных материалов, представляют собой процессы восстановления тестообразной массы типа, описанного, например, в документе US-A-3,894,544; и процессы экструзии типа, описанного, например, в документе GB-A-983,928. Как правило, плотности гомогенизированных растительных материалов, получаемых с помощью процессов экструзии и процессов восстановления тестообразной массы, выше, чем плотности гомогенизированных растительных материалов, получаемых с помощью процессов литья.

В альтернативных вариантах осуществления настоящего изобретения гомогенизированный материал на основе имбиря имеет форму гелеобразной композиции, образованной с частицами имбиря, веществом для образования аэрозоля и связующим.

Предпочтительно, когда гомогенизированный материал на основе имбиря имеет форму гелеобразной композиции, содержащей частицы имбиря, связующее содержит простой эфир целлюлозы, такой как карбоксиметилцеллюлоза. Связующее может присутствовать в количестве от приблизительно 1 процента до приблизительно 5 процентов по весу в пересчете на общий вес геля. Например, гелеобразная композиция может содержать от 1,5 процента по весу до 3,5 процента по весу натрий-карбоксиметилцеллюлозы.

Предпочтительно гелеобразная композиция содержит по меньшей мере приблизительно 60 процентов по весу вещества для образования аэрозоля, такого как глицерин, в пересчете на общий вес геля. Например, гелеобразная композиция может содержать от 65 процентов по весу до 85 процентов по весу глицерина.

Необязательно гелеобразная композиция может дополнительно содержать кислоту, такую как молочная кислота. Кислота может присутствовать в количестве до приблизительно 6 процентов по весу в пересчете на общий вес гелеобразной композиции. Необязательно гелеобразная композиция может содержать до приблизительно 5 процентов по весу никотина в пересчете на общий вес гелеобразной композиции. Необязательно гелеобразная композиция содержит от приблизительно 10 процентов по весу до приблизительно 30 процентов по весу воды в пересчете на общий вес гелеобразной композиции.

В вариантах осуществления, в которых гомогенизированный материал на основе имбиря имеет форму гелеобразной композиции, субстрат, генерирующий аэрозоль, предпочтительно содержит пористую среду, заполненную гелеобразной композицией. Термин «пористый» используется в настоящем документе для обозначения материала, в котором предусмотрено множество пор или отверстий, которые обеспечивают прохождение воздуха через материал.

Пористая среда может представлять собой любой подходящий пористый материал, способный держать в себе или удерживать гелеобразную композицию. В идеале пористая среда может обеспечивать возможность перемещения гелеобразной композиции внутри нее. В конкретных вариантах осуществления пористая среда содержит натуральные материалы, синтетические, или полусинтетические, или их комбинацию. В конкретных вариантах осуществления пористая среда содержит листовой материал, пеноматериал, или волокна, например, разрыхленные волокна, или их комбинацию. В конкретных вариантах осуществления пористая среда содержит тканый, нетканый или экструдированный материал, или их комбинации. Предпочтительно пористая среда содержит хлопок, бумагу, вискозу, полимолочную кислоту (PLA) или ацетилцеллюлозу, или их комбинации. Предпочтительно пористая среда содержит листовой материал, например хлопок или ацетилцеллюлозу. В особенно предпочтительном варианте осуществления пористая среда содержит лист, изготовленный из хлопковых волокон.

Пористая среда, используемая в настоящем изобретении, может быть гофрированной или расщепленной. В предпочтительных вариантах осуществления пористая среда является гофрированной. В альтернативных вариантах осуществления пористая среда содержит расщепленную пористую среду. Процесс гофрирования или расщепления может быть осуществлен перед заполнением гелеобразной композицией или после него.

Предпочтительно, когда гомогенизированный материал на основе имбиря имеет форму гелеобразной композиции, загруженной в пористую среду, субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит продолговатый элемент в виде токоприемника, проходящий в продольном направлении через пористую среду или смежно с пористой средой.

Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере приблизительно 200 мг гомогенизированного растительного материала, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 250 мг гомогенизированного растительного материала и более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 300 мг гомогенизированного растительного материала.

Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержат стержень, содержащий субстрат, генерирующий аэрозоль, в одном или более штрангах. Стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, может иметь длину от приблизительно 5 мм до приблизительно 120 мм. Например, стержень может предпочтительно иметь длину от приблизительно 10 до приблизительно 45 мм, более предпочтительно от приблизительно 10 мм до 15 мм, наиболее предпочтительно приблизительно 12 мм.

В альтернативных вариантах осуществления стержень предпочтительно имеет длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 45 мм или от приблизительно 33 мм до приблизительно 41 мм. Если стержень образован из одного штранга субстрата, генерирующего аэрозоль, штранг имеет ту же длину, что и стержень.

Стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 10 мм в зависимости от их целевого назначения. Например, в некоторых вариантах осуществления стержень может иметь наружный диаметр от приблизительно 5,5 мм до приблизительно 8 мм или от приблизительно 6,5 мм до приблизительно 8 мм. Наружный диаметр стержня субстрата, генерирующего аэрозоль, соответствует диаметру стержня, содержащего какие-либо обертки.

Стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению предпочтительно окружен одной или более обертками вдоль по меньшей мере части его длины. Одна или более оберток могут включать бумажную обертку или небумажную обертку, или и то, и другое. Бумажные обертки, подходящие для использования в конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения, известны в данной области техники и включают, без ограничения: виды сигаретной бумаги; и фицеллы фильтра. Небумажные обертки, подходящие для использования в конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения, известны в данной области техники и включают, без ограничения, листы гомогенизированных табачных материалов. Обертки для гомогенизированного табака особенно подходят для использования в вариантах осуществления, в которых субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит один или более листов гомогенизированного материала на основе имбиря, образованного из растительного материала в виде частиц, при этом растительный материал в виде частиц содержит частицы имбиря в комбинации с низким процентным содержанием по весу частиц табака, например от 20 процентов до 0 процентов по весу частиц табака в пересчете на сухой вес.

В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения субстрат, генерирующий аэрозоль, окружен вдоль по меньшей мере части его длины теплопроводным листовым материалом, например металлической фольгой, такой как алюминиевая фольга или металлизированная бумага. Металлическая фольга или металлизированная бумага служит цели быстрого проведения тепла через субстрат, генерирующий аэрозоль. В дополнение, металлическая фольга или металлизированная бумага могут служить для предотвращения зажигания субстрата, генерирующего аэрозоль, в случае, если потребитель попробует его поджечь. Кроме того, во время использования металлическая фольга или металлизированная бумага может предотвращать попадание неприятных запахов, появляющихся при нагревании наружной обертки, в аэрозоль, генерируемый из субстрата, генерирующего аэрозоль. Например, это может представлять проблему для изделий, генерирующих аэрозоль, имеющих субстрат, генерирующий аэрозоль, нагреваемый снаружи во время использования для генерирования аэрозоля. Альтернативно или дополнительно металлизированная обертка может использоваться для упрощения обнаружения или выявления изделия, генерирующего аэрозоль, когда оно вставлено в устройство, генерирующее аэрозоль, во время использования. Металлическая фольга или металлизированная бумага может содержать частицы металла, например, частицы железа.

Одна или более оберток, окружающих субстрат, генерирующий аэрозоль, предпочтительно имеют общую толщину, составляющую от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 0,9 мм.

Внутренний диаметр стержня субстрата, генерирующего аэрозоль, составляет предпочтительно от приблизительно 3 мм до приблизительно 9,5 мм, более предпочтительно от приблизительно 4 мм до приблизительно 7,5 мм, более предпочтительно от приблизительно 5 мм до приблизительно 7,5 мм. «Внутренний диаметр» соответствует диаметру стержня субстрата, генерирующего аэрозоль, без включения толщины оберток, но измеряемый при наличии оберток на месте.

Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению также включают, без ограничения, картридж или расходный материал для кальяна.

Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут необязательно содержать опорный элемент, содержащий по меньшей мере одну полую трубку, расположенную непосредственно дальше по ходу потока относительно субстрата, генерирующего аэрозоль. Одна из функций трубки состоит в том, чтобы разместить субстрат, генерирующий аэрозоль, в направлении дальнего конца изделия, генерирующего аэрозоль, таким образом, чтобы он мог входить в контакт с нагревательным элементом. Трубка предназначена для предотвращения смещения субстрата, генерирующего аэрозоль, вдоль изделия, генерирующего аэрозоль, в направлении других расположенных дальше по ходу потока элементов, когда нагревательный элемент вводится в субстрат, генерирующий аэрозоль. Трубка также действует в качестве разделительного элемента для отделения расположенных дальше по ходу потока элементов от субстрата, генерирующего аэрозоль. Трубка может быть изготовлена из любого материала, такого как ацетилцеллюлоза, полимер, картон или бумага.

В качестве альтернативы или дополнения к опорному элементу изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут необязательно содержать элемент, охлаждающий аэрозоль, дальше по ходу потока относительно субстрата, генерирующего аэрозоль, и непосредственно дальше по ходу потока относительно полой трубки, образующей опорный элемент. При использовании аэрозоль, образованный летучими соединениями, высвобожденными из субстрата, генерирующего аэрозоль, перед вдыханием пользователем проходит по элементу, охлаждающему аэрозоль, и охлаждается им. Более низкая температура позволяет парам конденсироваться с образованием аэрозоля. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может представлять собой полую трубку, такую как полая ацетилцеллюлозная трубка или картонная трубка, которая может быть аналогична опорному элементу, расположенному непосредственно дальше по ходу потока относительно субстрата, генерирующего аэрозоль. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может представлять собой полую трубку, которая имеет равный внешний диаметр, но меньший или больший внутренний диаметр, чем у полой трубки опорного элемента.

В одном варианте осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, обернутый в бумагу, содержит один или более продольных каналов, выполненных из любого подходящего материала, такого как металлическая фольга, бумага, ламинированная фольгой, полимерный лист, предпочтительно выполненный из синтетического полимера, и по существу непористая бумага или картон. В некоторых вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, обернутый в бумагу, может содержать один или более листов, выполненных из материала, выбранного из группы, состоящей из полиэтилена (PE), полипропилена (PP), поливинилхлорида (PVC), полиэтилентерефталата (PET), полимолочной кислоты (PLA), ацетилцеллюлозы (CA), бумаги, ламинированной полимерным листом, и алюминиевой фольги. Альтернативно элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть выполнен из тканых или нетканых элементарных нитей из материала, выбранного из группы, состоящей из полиэтилена (PE), полипропилена (PP), поливинилхлорида (PVC), полиэтилентерефталата (PET), полимолочной кислоты (PLA) и ацетилцеллюлозы (CA). В предпочтительном варианте осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, представляет собой гофрированный и собранный лист полимолочной кислоты, обернутый фильтровальной бумагой. В другом предпочтительном варианте осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, содержит продольный канал и выполнен из тканых элементарных нитей из синтетического полимера, таких как элементарные нити полимолочной кислоты, которые обернуты бумагой.

Одна или более дополнительных полых трубок могут быть предусмотрены дальше по ходу потока относительно элемента, охлаждающего аэрозоль.

Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут дополнительно содержать фильтр или мундштук дальше по ходу потока относительно субстрата, генерирующего аэрозоль, и, при наличии, опорный элемент и элемент, охлаждающий аэрозоль. Фильтр может содержать один или более фильтрующих материалов для удаления компонентов в виде частиц, газообразных компонентов или их комбинации. Подходящие фильтрующие материалы известны в данной области техники и включают, без ограничения: волокнистые фильтрующие материалы, такие как, например, ацетилцеллюлозный жгут и бумага; адсорбенты, такие как, например, активированный глинозем, цеолиты, молекулярные сита и силикагель; биоразлагаемые полимеры, включая, например, полимолочную кислоту (PLA), Mater-Bi®, гидрофобные вискозные волокна и биопластики; и их комбинации. Фильтр может быть расположен на расположенном дальше по ходу потока конце изделия, генерирующего аэрозоль. Фильтр может представлять собой ацетилцеллюлозный штранг фильтра. Фильтр в одном варианте осуществления имеет длину приблизительно 7 мм, но может иметь длину от приблизительно 5 мм до приблизительно 10 мм. Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут содержать полость на мундштучном конце на расположенном дальше по ходу потока конце изделия. Полость на мундштучном конце может быть образована посредством одной или более оберток, проходящих дальше по ходу потока от фильтра или мундштука. Альтернативно полость на мундштучном конце может быть образована посредством отдельного трубчатого элемента, предусмотренного на расположенном дальше по ходу потока конце изделия, генерирующего аэрозоль.

Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению предпочтительно дополнительно содержат зону вентиляции, предусмотренную в месте вдоль изделия, генерирующего аэрозоль. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, может быть предусмотрено в месте вдоль полой трубки, предоставленной дальше по ходу потока относительно субстрата, генерирующего аэрозоль.

Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут необязательно дополнительно содержать расположенный раньше по ходу потока элемент на расположенном раньше по ходу потока конце субстрата, генерирующего аэрозоль. Расположенный раньше по ходу потока элемент может представлять собой пористый элемент в виде штранга, такой как штранг из волокнистого фильтрующего материала, такого как ацетилцеллюлоза.

В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения изделие, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат, генерирующий аэрозоль, по меньшей мере одну полую трубку дальше по ходу потока относительно субстрата, генерирующего аэрозоль, и фильтр дальше по ходу потока относительно по меньшей мере одной полой трубки. Необязательно изделие, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит полость на мундштучном конце на расположенном дальше по ходу потока конце фильтра. Необязательно изделие, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит расположенный раньше по ходу потока элемент на расположенном раньше по ходу потока конце субстрата, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно зона вентиляции предусмотрена в месте вдоль по меньшей мере одной полой трубки.

В особенно предпочтительном варианте осуществления с таким расположением изделие, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат, генерирующий аэрозоль, расположенный раньше по ходу потока элемент на расположенном раньше по ходу потока конце субстрата, генерирующего аэрозоль, опорный элемент дальше по ходу потока относительно субстрата, генерирующего аэрозоль, элемент, охлаждающий аэрозоль, дальше по ходу потока относительно опорного элемента и фильтр дальше по ходу потока относительно элемента, охлаждающего аэрозоль. Предпочтительно как опорный элемент, так и элемент, охлаждающий аэрозоль, имеют форму полой трубки. Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит продолговатый элемент в виде токоприемника, проходящий в продольном направлении через него.

В одном особенно предпочтительном примере субстрат, генерирующий аэрозоль, имеет длину приблизительно 33 мм и наружный диаметр от приблизительно 5,5 мм до 6,7 мм, при этом субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит приблизительно 340 мг гомогенизированного материала на основе имбиря в форме множества нитей, причем гомогенизированный материал на основе имбиря содержит приблизительно 14 процентов по весу глицерола в пересчете на сухой вес. В этом варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, имеет общую длину приблизительно 74 мм и содержит жгутовой фильтр из ацетилцеллюлозного волокна, имеющий длину приблизительно 10 мм, а также полость на мундштучном конце, образованную полой трубкой, имеющей длину приблизительно 6-7 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержит полую трубку дальше по ходу потока относительно субстрата, генерирующего аэрозоль, причем полая трубка имеет длину приблизительно 25 мм и предусмотрена в зоне вентиляции.

Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут иметь общую длину по меньшей мере приблизительно 30 мм или по меньшей мере приблизительно 40 мм. Общая длина изделия, генерирующего аэрозоль, может составлять менее 90 мм или менее приблизительно 80 мм.

В одном варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, имеет общую длину от приблизительно 40 мм до приблизительно 50 мм, предпочтительно приблизительно 45 мм. В другом варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, имеет общую длину от приблизительно 70 мм до приблизительно 90 мм, предпочтительно от приблизительно 80 мм до приблизительно 85 мм. В другом варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, имеет общую длину от приблизительно 72 мм до приблизительно 76 мм, предпочтительно приблизительно 74 мм.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 8 мм, предпочтительно от приблизительно 6 мм до приблизительно 8 мм. В одном варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, имеет наружный диаметр приблизительно 7,3 мм.

Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут дополнительно содержать один или более элементов, модифицирующих аэрозоль. Элемент, модифицирующий аэрозоль, может предусматривать средство, модифицирующее аэрозоль. Используемый в настоящем документе термин средство, модифицирующее аэрозоль, используется для описания любого средства, которое при использовании модифицирует один или более признаков или свойств аэрозоля, проходящего через фильтр. Подходящие средства, модифицирующие аэрозоль, включают, без ограничения, средства, которые при использовании придают вкус или аромат аэрозолю, проходящему через фильтр, или средства, которые при использовании устраняют ароматизаторы из аэрозоля, проходящего через фильтр.

Средство, модифицирующее аэрозоль, может представлять собой одно или более из влаги или жидкой вкусоароматической добавки. Вода или влага может модифицировать ощущения, которые испытывает пользователь, например, за счет увлажнения сгенерированного аэрозоля, что может оказать охлаждающий эффект на аэрозоль и может уменьшить восприятие терпкости, испытываемое пользователем. Элемент, модифицирующий аэрозоль, может быть в форме элемента, доставляющего привкус, для доставки одной или более жидких вкусоароматических добавок. Альтернативно жидкая вкусоароматическая добавка может добавляться непосредственно в гомогенизированный материал на основе имбиря, например путем добавки ароматизатора к пульпе или сырью во время получения гомогенизированного материала на основе имбиря или путем распыления жидкой вкусоароматической добавки на поверхность гомогенизированного материала на основе имбиря.

Одна или более жидких вкусоароматических добавок может содержать любое соединение, придающее привкус, или растительный экстракт, подходящие для размещения в жидкой форме с возможностью высвобождения в элементе, доставляющем привкус, для улучшения вкуса аэрозоля, получаемого во время использования изделия, генерирующего аэрозоль. Вкусоароматические добавки, жидкие или твердые, также могут быть расположены непосредственно в материале, который образует фильтр, таком как ацетилцеллюлозный жгут. Подходящие вещества, придающие привкус, или вещества, придающие аромат, включают, без ограничения, ментоловые, мятные, такие как перечная мята и кучерявая мята, шоколадные, лакричные, цитрусовые и другие фруктовые вещества, придающие привкус, гаммаокталактон, ванилин, этилванилин, вещества, придающие привкус, для свежести дыхания, пряные вещества, придающие привкус, такие как корица, метилсалицилат, линалоол, эвгенол, масло бергамота, масло герани, масло лимона, масло конопли и табачное вещество, придающее привкус. Другие подходящие вещества, придающие привкус, могут включать соединения, придающие привкус, выбранные из группы, состоящей из кислоты, спирта, сложного эфира, альдегида, кетона, пиразина, их комбинаций или смесей и т. п.

В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения средство, модифицирующее аэрозоль, может представлять собой эфирное масло, полученное из одного или более растений. Например гомогенизированный материал на основе имбиря может содержать имбирное масло, такое как имбирное эфирное масло, для дополнительного усиления имбирных ароматизаторов, доставляемых потребителю при нагревании.

В определенных вариантах осуществления настоящего изобретения субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный растительный материал, содержащий растительный материал в виде частиц, такой как частицы чая, в сочетании с имбирным маслом.

Средство, модифицирующее аэрозоль, может представлять собой адсорбирующий материал, такой как активированный уголь, который удаляет определенные компоненты аэрозоля, проходящего через фильтр, и, таким образом, изменяет вкус и аромат аэрозоля.

Один или более элементов, модифицирующих аэрозоль, могут быть расположены дальше по ходу потока относительно субстрата, генерирующего аэрозоль, или внутри субстрата, генерирующего аэрозоль. Субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал на основе имбиря и элемент, модифицирующий аэрозоль. В различных вариантах осуществления элемент, модифицирующий аэрозоль, может быть расположен смежно с гомогенизированным материалом на основе имбиря или встроен в гомогенизированный материал на основе имбиря. Как правило, элементы, модифицирующие аэрозоль, могут быть расположены дальше по ходу потока относительно субстрата, генерирующего аэрозоль, чаще всего внутри элемента, охлаждающего аэрозоль, внутри фильтра изделия, генерирующего аэрозоль, например, внутри штранга фильтра или внутри полости, предпочтительно внутри полости между штрангами фильтра. Один или более элементов, модифицирующих аэрозоль, могут быть в форме одного или более из нити, капсулы, микрокапсулы, шарика или материала полимерной матрицы, или их комбинации.

Если элемент, модифицирующий аэрозоль, представлен в форме нити, как описано в документе WO-A-2011/060961, нить может быть образована из бумаги, такой как фицелла фильтра, и нить может быть заполнена по меньшей мере одним средством, модифицирующим аэрозоль, и расположена внутри основной части фильтра. Другие материалы, которые могут использоваться для образования нити, включают ацетилцеллюлозу и хлопок.

Если элемент, модифицирующий аэрозоль, представлен в форме капсулы, как описано в документе WO-A-2007/010407, WO-A-2013/068100 и WO-A-2014/154887, капсула может представлять собой разрушаемую капсулу, расположенную внутри фильтра, причем внутренняя сердцевина капсулы содержит средство, модифицирующее аэрозоль, которое может быть высвобождено при разрушении наружной оболочки капсулы, когда фильтр подвергается воздействию внешнего усилия. Капсула может быть расположена внутри штранга фильтра, или внутри полости, или внутри полости между штрангами фильтра.

Если элемент, модифицирующий аэрозоль, представлен в форме материала полимерной матрицы, материал полимерной матрицы высвобождает вкусоароматическую добавку при нагреве изделия, генерирующего аэрозоль, например, когда полимерная матрица нагревается выше точки плавления материала полимерной матрицы, как описано в документе WO-A-2013/034488. Как правило, такой материал полимерной матрицы может быть расположен внутри шарика внутри субстрата, генерирующего аэрозоль. Альтернативно или дополнительно вкусоароматическая добавка может быть заключена в доменах материала полимерной матрицы и может быть высвобождена из материала полимерной матрицы при сжатии материала полимерной матрицы. Предпочтительно вкусоароматическая добавка высвобождается при сжатии материала полимерной матрицы с усилием приблизительно 15 ньютон. Такие элементы, модифицирующие привкус, могут обеспечивать замедленное высвобождение жидкой вкусоароматической добавки в диапазоне усилия по меньшей мере 5 ньютон, например от 5 Н до 20 Н, как описано в документе WO-A-2013/068304. Как правило, такой материал полимерной матрицы может быть расположен внутри шарика внутри фильтра.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать горючий источник теплоты и субстрат, генерирующий аэрозоль, расположенный дальше по ходу потока относительно горючего источника теплоты, причем субстрат, генерирующий аэрозоль, такой, как описано выше в отношении первого аспекта настоящего изобретения.

Например, субстраты, описанные в настоящем документе, могут использоваться в типах нагреваемых изделий, генерирующих аэрозоль, описанных в документе WO-A-2009/022232, которые содержат горючий источник теплоты на основе углерода, субстрат, генерирующий аэрозоль, расположенный дальше по ходу потока относительно горючего источника теплоты, и теплопроводный элемент, окружающий и находящийся в контакте с задней частью горючего источника теплоты на основе углерода и смежной передней частью субстрата, генерирующего аэрозоль. Тем не менее следует понимать, что субстраты, описанные в настоящем документе, также могут быть использованы в нагреваемых изделиях, генерирующих аэрозоль, содержащих горючие источники теплоты другой конструкции.

В настоящем изобретении предлагается система, генерирующая аэрозоль, которая содержит устройство, генерирующее аэрозоль, которое содержит нагревательный элемент, и изделие, генерирующее аэрозоль, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, причем изделие, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат, генерирующий аэрозоль, как описано выше.

В предпочтительном варианте осуществления субстраты, генерирующие аэрозоль, описанные в настоящем документе, могут использоваться в нагреваемых изделиях, генерирующих аэрозоль, для использования в электрических системах, генерирующих аэрозоль, в которых субстрат, генерирующий аэрозоль, нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль, нагревается с помощью электрического источника тепла.

Например, субстраты, генерирующие аэрозоль, описанные в настоящем документе, могут использоваться в нагреваемых изделиях, генерирующих аэрозоль, такого типа, который описан в документе EP-A-0 822 760.

Нагревательный элемент таких устройств, генерирующих аэрозоль, может быть любой подходящей формы для проведения тепла. Нагрев субстрата, генерирующего аэрозоль, может быть достигнут изнутри, снаружи, или и так, и так. Нагревательный элемент предпочтительно может представлять собой нагревательную пластину или штырь, приспособленный для введения в субстрат, вследствие чего субстрат нагревается изнутри. Альтернативно нагревательный элемент может частично или полностью окружать субстрат и нагревать субстрат по окружности снаружи.

Система, генерирующая аэрозоль, может представлять собой электрическую систему, генерирующую аэрозоль, содержащую устройство индукционного нагревания. Устройства индукционного нагревания, как правило, содержат индукционный источник, выполненный с возможностью соединения с токоприемником, который может быть предоставлен снаружи относительно субстрата, генерирующего аэрозоль, или внутри в субстрате, генерирующем аэрозоль. Индукционный источник генерирует переменное электромагнитное поле, которое индуцирует намагничивание или вихревые токи в токоприемнике. Токоприемник может нагреваться в результате потерь на гистерезис или индуцированных вихревых токов, которые нагревают токоприемник посредством омического или резистивного нагревания.

Электрические системы, генерирующие аэрозоль, которые содержат устройство индукционного нагревания, также могут содержать изделие, генерирующее аэрозоль, которое имеет субстрат, генерирующий аэрозоль, и токоприемник, находящийся в тепловой близости к субстрату, генерирующему аэрозоль. Как правило, токоприемник находится в непосредственном контакте с субстратом, генерирующим аэрозоль, и тепло передается от токоприемника к субстрату, генерирующему аэрозоль, в основном за счет проводимости. Примеры электрических систем, генерирующих аэрозоль, содержащих устройства индукционного нагревания и изделия, генерирующие аэрозоль, имеющие токоприемники, описаны в WO-A1-95/27411 и WO-A1-2015/177255.

Токоприемник может представлять собой множество токоприемных частиц, которые могут быть осаждены на субстрат, генерирующий аэрозоль, или заключены в него. Когда субстрат, генерирующий аэрозоль, представлен в форме одного или более листов, множество токоприемных частиц могут быть осаждены на один или более листов или заключены внутри них. Токоприемные частицы обездвижены субстратом, например, в форме листа, и остаются в начальном положении. Предпочтительно токоприемные частицы могут быть равномерно распределены в гомогенизированном материале на основе имбиря субстрата, генерирующего аэрозоль. Вследствие того, что токоприемник имеет форму частиц, тепло производится согласно распределению частиц в листе гомогенизированного материала на основе имбиря субстрата. Альтернативно токоприемник в форме одного или более листов, полосок, кусочков или стержней также может быть расположен рядом с гомогенизированным материалом на основе имбиря или использоваться как заключенный в гомогенизированный материал на основе имбиря. В одном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит одну или более токоприемных полосок. Например, стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, может содержать продолговатый элемент в виде токоприемника, проходящий в продольном направлении через него. В другом варианте осуществления токоприемник находится в устройстве, генерирующем аэрозоль.

Токоприемник может иметь тепловые потери более 0,05 Дж/кг, предпочтительно тепловые потери более 0,1 Дж/кг. Тепловые потери - это способность токоприемника передавать тепло окружающему материалу. Поскольку токоприемные частицы предпочтительно равномерно распределены в субстрате, генерирующем аэрозоль, могут быть достигнуты равномерные тепловые потери от токоприемных частиц, что обеспечивает равномерное распределение тепла в субстрате, генерирующем аэрозоль, и приводит к равномерному распределению температуры в изделии, генерирующем аэрозоль. Было обнаружено, что конкретные минимальные тепловые потери 0,05 Дж/кг в токоприемных частицах позволяют нагревать субстрат, генерирующий аэрозоль, до по существу равномерной температуры, что обеспечивает генерирование аэрозоля. Предпочтительно средние температуры, достигаемые внутри субстрата, генерирующего аэрозоль, в таких вариантах осуществления составляют от приблизительно 200 градусов Цельсия до приблизительно 240 градусов Цельсия.

Снижение риска перегрева субстрата, генерирующего аэрозоль, может быть поддержано применением материалов токоприемника, имеющих температуру Кюри, которая обеспечивает процесс нагревания вследствие потерь на гистерезис только до определенной максимальной температуры. Токоприемник может иметь температуру Кюри от приблизительно 200 градусов Цельсия до приблизительно 450 градусов Цельсия, предпочтительно от приблизительно 240 градусов Цельсия до приблизительно 400 градусов Цельсия, например, приблизительно 280 градусов Цельсия. Когда материал токоприемника достигает своей температуры Кюри, магнитные свойства изменяются. При температуре Кюри материал токоприемника переходит из ферромагнитной фазы в парамагнитную фазу. В этой точке нагревание, основанное на потерях энергии вследствие ориентации ферромагнитных доменов, останавливается. Дальнейшее нагревание затем главным образом основывается на образовании вихревого тока, так что процесс нагревания автоматически сокращается при достижении температуры Кюри материала токоприемника. Предпочтительно материал приемника и его температура Кюри приспособлены к составу субстрата, генерирующего аэрозоль, чтобы достигать оптимальных температуры и распределения температуры в субстрате, генерирующем аэрозоль, для оптимального генерирования аэрозоля.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изделия, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению токоприемник выполнен из феррита. Феррит представляет собой ферромагнетик с высокой магнитной проницаемостью и является особо подходящим в качестве материала токоприемника. Основным компонентом феррита является железо. Другие металлические компоненты, например, цинк, никель, марганец, или неметаллические компоненты, например, кремний, могут присутствовать в различных количествах. Феррит является относительно недорогим, доступным на рынке материалом. Феррит доступен в форме частиц в диапазонах размеров частиц, используемых в растительном материале в виде частиц, образующем гомогенизированный материал на основе имбиря согласно настоящему изобретению. Предпочтительно частицы представляют собой полностью спеченный ферритовый порошок, такой как, например FP160, FP215, FP350, поставляемый PPT, Индиана, США.

В определенных вариантах осуществления настоящего изобретения система, генерирующая аэрозоль, содержит изделие, генерирующее аэрозоль, которое содержит субстрат, генерирующий аэрозоль, как определено выше, источник вещества для образования аэрозоля и средство для испарения вещества для образования аэрозоля, предпочтительно нагревательный элемент, как описано выше. Источник вещества для образования аэрозоля может представлять собой резервуар, который может быть заправляемым или заменяемым и находится на устройстве, генерирующем аэрозоль. Хотя резервуар физически отделен от изделия, генерирующего аэрозоль, сгенерированный пар направляется через изделие, генерирующее аэрозоль. Пар входит в контакт с субстратом, генерирующим аэрозоль, который высвобождает летучие соединения, такие как никотин и вкусоароматические добавки в растительном материале в виде частиц, с образованием аэрозоля. Необязательно, чтобы избежать испарения соединений в субстрате, генерирующем аэрозоль, система, генерирующая аэрозоль, может дополнительно содержать нагревательный элемент для нагревания субстрата, генерирующего аэрозоль, предпочтительно согласованным образом с веществом для образования аэрозоля. Однако в определенных вариантах осуществления нагревательный элемент, используемый для нагревания изделия, генерирующего аэрозоль, отделен от нагревателя, который нагревает вещество для образования аэрозоля.

Как определено выше, в настоящем изобретении дополнительно предлагается аэрозоль, получаемый при нагревании субстрата, генерирующего аэрозоль, причем аэрозоль предусматривает конкретные количества и отношения характерных соединений, полученных из частиц имбиря, как определено выше.

Согласно настоящему изобретению аэрозоль содержит [6]-гингерол в количестве по меньшей мере 0,3 микрограмма на затяжку аэрозоля, [10]-гингерол в количестве по меньшей мере 0,03 микрограмма на затяжку аэрозоля, [10]-шогаол в количестве по меньшей мере 0,7 микрограмма на затяжку аэрозоля, [8]-шогаол в количестве по меньшей мере 0,3 микрограмма на затяжку аэрозоля и [6]-шогаол в количестве по меньшей мере 0,6 микрограмма на затяжку аэрозоля. Для целей настоящего изобретения «затяжка» определяется как объем аэрозоля, высвобожденного из субстрата, генерирующего аэрозоль, при нагревании и сборе для анализа, причем затяжка аэрозоля имеет объем затяжки 55 миллилитров, сгенерированный курительной машиной. Соответственно, любую ссылку на «затяжку» аэрозоля следует понимать, как обозначающую затяжку объемом 55 миллилитров, если не указано иное.

Указанные диапазоны определяют общее количество каждого компонента, измеренное в затяжке объемом 55 миллилитров аэрозоля. Аэрозоль может быть сгенерирован из субстрата, генерирующего аэрозоль, с использованием любого подходящего средства и может быть уловлен и проанализирован, как описано выше, для идентификации характерных соединений в аэрозоле и измерения их количеств. Например, «затяжка» может соответствовать затяжке объемом 55 миллилитров, осуществленной на курительной машине, такой как машина, используемая в методе испытания, утвержденном Министерством здравоохранения Канады, описанном в настоящем документе.

Предпочтительно аэрозоль согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере приблизительно 5 микрограмм [6]-гингерола на затяжку аэрозоля, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 10 микрограмм [6]-гингерола на затяжку аэрозоля. Альтернативно или дополнительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержит до приблизительно 25 микрограмм [6]-гингерола на затяжку аэрозоля, предпочтительно до приблизительно 20 микрограмм [6]-гингерола на затяжку аэрозоля и более предпочтительно до приблизительно 15 микрограмм [6]-гингерола на затяжку аэрозоля. Например, аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, может содержать от приблизительно 0,3 микрограмма до приблизительно 25 микрограмм [6]-гингерола на затяжку аэрозоля, или от приблизительно 5 микрограмм до приблизительно 20 микрограмм [6]-гингерола на затяжку аэрозоля, или от приблизительно 10 микрограмм до приблизительно 15 микрограмм [6]-гингерола на затяжку аэрозоля.

Предпочтительно аэрозоль согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере приблизительно 0,5 микрограмма [10]-гингерола на затяжку аэрозоля, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 0,75 микрограмма [10]-гингерола на затяжку аэрозоля. Альтернативно или дополнительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержит до приблизительно 5 микрограмм [10]-гингерола на затяжку аэрозоля, предпочтительно до приблизительно 3 микрограмм [10]-гингерола на затяжку аэрозоля и более предпочтительно до приблизительно 2 микрограмм [10]-гингерола на затяжку аэрозоля. Например, аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, может содержать от приблизительно 0,03 микрограмма до приблизительно 5 микрограмм [10]-гингерола на затяжку аэрозоля, или от приблизительно 0,5 микрограмма до приблизительно 3 микрограмм [10]-гингерола на затяжку аэрозоля, или от приблизительно 0,75 микрограмма до приблизительно 2 микрограмм [10]-гингерола на затяжку аэрозоля.

Предпочтительно аэрозоль согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере приблизительно 10 микрограмм [10]-шогаола на затяжку аэрозоля, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 20 микрограмм [10]-шогаола на затяжку аэрозоля. Альтернативно или дополнительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержит до приблизительно 50 микрограмм [10]-шогаола на затяжку аэрозоля, предпочтительно до приблизительно 40 микрограмм [10]-шогаола на затяжку аэрозоля и более предпочтительно до приблизительно 30 микрограмм [10]-шогаола на затяжку аэрозоля. Например, аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, может содержать от приблизительно 0,7 микрограмма до приблизительно 50 микрограмм [10]-шогаола на затяжку аэрозоля, или от приблизительно 10 микрограмм до приблизительно 40 микрограмм [10]-шогаола на затяжку аэрозоля, или от приблизительно 20 микрограмм до приблизительно 30 микрограмм [10]-шогаола на затяжку аэрозоля.

Предпочтительно аэрозоль согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере приблизительно 5 микрограмм [8]-шогаола на затяжку аэрозоля, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 10 микрограмм [8]-шогаола на затяжку аэрозоля. Альтернативно или дополнительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержит до приблизительно 25 микрограмм [8]-шогаола на затяжку аэрозоля, предпочтительно до приблизительно 20 микрограмм [8]-шогаола на затяжку аэрозоля и более предпочтительно до приблизительно 15 микрограмм [8]-шогаола на затяжку аэрозоля. Например, аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, может содержать от приблизительно 0,3 микрограмма до приблизительно 25 микрограмм [8]-шогаола на затяжку аэрозоля, или от приблизительно 5 микрограмм до приблизительно 20 микрограмм [8]-шогаола на затяжку аэрозоля, или от приблизительно 10 микрограмм до приблизительно 15 микрограмм [8]-шогаола на затяжку аэрозоля.

Предпочтительно аэрозоль согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере приблизительно 10 микрограмм [6]-шогаола на затяжку аэрозоля, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 15 микрограмм [6]-шогаола на затяжку аэрозоля. Альтернативно или дополнительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержит до приблизительно 50 микрограмм [6]-шогаола на затяжку аэрозоля, предпочтительно до приблизительно 40 микрограмм [6]-шогаола на затяжку аэрозоля и более предпочтительно до приблизительно 30 микрограмм [6]-шогаола на затяжку аэрозоля. Например, аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, может содержать от приблизительно 0,6 микрограмма до приблизительно 50 микрограмм [6]-шогаола на затяжку аэрозоля, или от приблизительно 10 микрограмм до приблизительно 40 микрограмм [6]-шогаола на затяжку аэрозоля, или от приблизительно 15 микрограмм до приблизительно 30 микрограмм [6]-шогаола на затяжку аэрозоля.

Согласно настоящему изобретению состав аэрозоля является таким, что количество [10]-шогаола на затяжку по меньшей мере в 10 раза больше количества [10]-гингерола на затяжку. Следовательно, отношение [10]-шогаола к [10]-гингеролу в аэрозоле составляет по меньшей мере 10:1.

Предпочтительно количество [10]-шогаола на затяжку аэрозоля по меньшей мере в 15 раз больше количества [10]-гингерола на затяжку аэрозоля, вследствие чего отношение [10]-шогаола к [10]-гингеролу в аэрозоле составляет по меньшей мере 15:1. Более предпочтительно количество [10]-шогаола на затяжку аэрозоля по меньшей мере приблизительно в 20 раз больше количества [10]-гингерола на затяжку аэрозоля, вследствие чего отношение [10]-шогаола к [10]-гингеролу в аэрозоле составляет по меньшей мере 20:1.

Определенное отношение [10]-шогаола к [10]-гингеролу характеризует аэрозоль, который получен из частиц имбиря. В отличие от этого, в аэрозоле, получаемом из имбирного масла, отношение [10]-шогаола к [10]-гингеролу будет существенно отличаться, поскольку уровень [10]-шогаола в имбирном масле равен нулю или приближается к нулю.

Предпочтительно аэрозоль согласно настоящему изобретению дополнительно содержит по меньшей мере приблизительно 0,1 миллиграмма вещества для образования аэрозоля на затяжку аэрозоля, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 0,2 миллиграмма аэрозоля на затяжку аэрозоля и более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 0,3 миллиграмма вещества для образования аэрозоля на затяжку аэрозоля. Предпочтительно аэрозоль содержит до 0,6 миллиграмма вещества для образования аэрозоля на затяжку аэрозоля, более предпочтительно до 0,5 миллиграмма вещества для образования аэрозоля на затяжку аэрозоля, более предпочтительно до 0,4 миллиграмма вещества для образования аэрозоля на затяжку аэрозоля. Например, аэрозоль может содержать от приблизительно 0,1 миллиграмма до приблизительно 0,6 миллиграмма вещества для образования аэрозоля на затяжку аэрозоля, или от приблизительно 0,2 миллиграмма до приблизительно 0,5 миллиграмма вещества для образования аэрозоля на затяжку аэрозоля или от приблизительно 0,3 миллиграмма до приблизительно 0,4 миллиграмма вещества для образования аэрозоля на затяжку аэрозоля. Эти значения основаны на объеме затяжки 55 миллилитров, как определено выше.

Вещества для образования аэрозоля, подходящие для использования в настоящем изобретении, представлены выше.

Предпочтительно аэрозоль, получаемый из субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению дополнительно содержит по меньшей мере приблизительно 2 микрограмма никотина на затяжку аэрозоля, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 20 микрограмм никотина на затяжку аэрозоля, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 40 микрограмм никотина на затяжку аэрозоля. Предпочтительно аэрозоль содержит до приблизительно 200 микрограмм никотина на затяжку аэрозоля, более предпочтительно до приблизительно 150 микрограмм никотина на затяжку аэрозоля, более предпочтительно до приблизительно 75 микрограмм никотина на затяжку аэрозоля. Например, аэрозоль может содержать от приблизительно 2 микрограмм до приблизительно 200 микрограмм никотина на затяжку аэрозоля, или от приблизительно 20 микрограмм до приблизительно 150 микрограмм никотина на затяжку аэрозоля или от приблизительно 40 микрограмм до приблизительно 75 микрограмм никотина на затяжку аэрозоля. Эти значения основаны на объеме затяжки 55 миллилитров, как определено выше. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения аэрозоль может содержать ноль микрограмм никотина.

Альтернативно или дополнительно аэрозоль согласно настоящему изобретению может необязательно дополнительно содержать по меньшей мере приблизительно 0,5 миллиграмм каннабиноидного соединения на затяжку аэрозоля, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 1 миллиграмм каннабиноидного соединения на затяжку аэрозоля, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 2 миллиграмма каннабиноидного соединения на затяжку аэрозоля. Предпочтительно аэрозоль содержит до приблизительно 5 миллиграмм каннабиноидного соединения на затяжку аэрозоля, более предпочтительно до приблизительно 4 миллиграмм каннабиноидного соединения на затяжку аэрозоля, более предпочтительно до приблизительно 3 миллиграмм каннабиноидного соединения на затяжку аэрозоля. Например, аэрозоль может содержать от приблизительно 0,5 миллиграмма до приблизительно 5 миллиграмм каннабиноидного соединения на затяжку аэрозоля, или от приблизительно 1 миллиграмма до приблизительно 4 миллиграмм каннабиноидного соединения на затяжку аэрозоля или от приблизительно 2 миллиграмм до приблизительно 3 миллиграмм каннабиноидного соединения на затяжку аэрозоля. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения аэрозоль может содержать ноль микрограмм каннабиноидного соединения. Эти значения основаны на объеме затяжки 55 миллилитров, как определено выше.

Предпочтительно каннабиноидное соединение выбрано из CBD и THC. Более предпочтительно каннабиноидное соединение представляет собой CBD.

Монооксид углерода также может присутствовать в аэрозоле согласно настоящему изобретению и может быть измерен и использоваться для дополнительного определения характеристик аэрозоля. Оксиды азота, такие как оксид азота и диоксид азота, также могут присутствовать в аэрозоле и могут быть измерены и использоваться для дополнительного определения характеристик аэрозоля.

Аэрозоль согласно настоящему изобретению, содержащий характерные соединения из частиц имбиря, может быть образован из частиц, имеющих масс-медианный аэродинамический диаметр (MMAD) в диапазоне от приблизительно 0,01 до 200 микрон или от приблизительно 1 до 100 микрон. Предпочтительно, если аэрозоль содержит никотин, как описано выше, аэрозоль содержит частицы, имеющие MMAD в диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 3 микрон для оптимизации доставки никотина из аэрозоля.

Масс-медианный аэродинамический диаметр (MMAD) аэрозоля относится к аэродинамическому диаметру, при котором половину массы частиц аэрозоля составляют частицы с аэродинамическим диаметром, который больше MMAD, а половину - частицы с аэродинамическим диаметром, который меньше MMAD. Аэродинамический диаметр определяется как диаметр сферической частицы с плотностью 1 г/см³, которая имеет такую же скорость осаждения, что и характеризуемая частица.

Масс-медианный аэродинамический диаметр аэрозоля согласно настоящему изобретению может быть определен в соответствии с разделом 2.8 Schaller et al., «Evaluation of the Tobacco Heating System 2.2. Part 2: Chemical composition, genotoxicity, cytotoxicity and physical properties of the aerosol,» Regul. Toxicol. and Pharmacol., 81 (2016) S27-S47.

Конкретные варианты осуществления будут далее описаны, лишь в виде примеров, со ссылками на прилагаемые графические материалы, на которых:

на фиг. 1 изображен первый вариант осуществления субстрата изделия, генерирующего аэрозоль, как описано в настоящем документе;

на фиг. 2 изображена система, генерирующая аэрозоль, которая содержит изделие, генерирующее аэрозоль, и устройство, генерирующее аэрозоль, которое содержит электрический нагревательный элемент;

на фиг. 3 изображена система, генерирующая аэрозоль, которая содержит изделие, генерирующее аэрозоль, и устройство, генерирующее аэрозоль, которое содержит горючий нагревательный элемент;

на фиг. 4a и 4b изображен второй вариант осуществления субстрата изделия, генерирующего аэрозоль, как описано в настоящем документе;

на фиг. 5 изображен третий вариант осуществления субстрата изделия, генерирующего аэрозоль, как описано в настоящем документе;

на фиг. 6 представлен вид в сечении фильтра 1050, дополнительно содержащего элемент, модифицирующий аэрозоль, причем

на фиг. 6a изображен элемент, модифицирующий аэрозоль, в форме сферической капсулы или шарика внутри штранга фильтра.

На фиг. 6b изображен элемент, модифицирующий аэрозоль, в форме нити внутри штранга фильтра.

На фиг. 6c изображен элемент, модифицирующий аэрозоль, в форме сферической капсулы внутри полости в фильтре;

на фиг. 7 представлен вид в сечении штранга субстрата 1020, генерирующего аэрозоль, который дополнительно содержит элемент, модифицирующий аэрозоль, в форме шарика; и

на фиг. 8 изображена экспериментальная установка для сбора образцов аэрозоля, подлежащих анализу, с целью измерения характерных соединений.

На фиг. 1 изображено нагреваемое изделие 1000, генерирующее аэрозоль, которое содержит субстрат, как описано в настоящем документе. Изделие 1000 содержит четыре элемента; субстрат 1020, генерирующий аэрозоль, полую ацетилцеллюлозную трубку 1030, разделительный элемент 1040 и фильтр 1050 мундштука. Эти четыре элемента расположены последовательно, выровнены по одной оси и объединены сигаретной бумагой 1060 для образования изделия 1000, генерирующего аэрозоль. Изделие 1000 имеет конец 1012, подносимый ко рту, который пользователь вводит в свой рот во время использования, и дальний конец 1013, расположенный на противоположном конце изделия относительно конца 1012, подносимого ко рту. Вариант осуществления изделия, генерирующего аэрозоль, изображенного на фиг. 1, особенно подходит для использования с электрическим устройством, генерирующим аэрозоль, содержащим нагреватель для нагревания субстрата, генерирующего аэрозоль.

В собранном состоянии длина изделия 1000 составляет приблизительно 45 миллиметров, наружный диаметр - приблизительно 7,2 миллиметра, а внутренний диаметр - приблизительно 6,9 миллиметра.

Субстрат 1020, генерирующий аэрозоль, содержит штранг, образованный из листа гомогенизированного материала на основе имбиря, содержащего частицы имбиря либо отдельно, либо в комбинации с частицами табака. Несколько примеров гомогенизированного материала на основе имбиря, подходящего для образования субстрата 1020, генерирующего аэрозоль, показаны в таблице 1 ниже (см. образцы A-D). Лист собран, гофрирован и обернут фильтровальной бумагой (не показана) для образования штранга. Лист содержит добавки, в том числе глицерол, в качестве вещества для образования аэрозоля.

Изделие 1000, генерирующее аэрозоль, изображенное на фиг. 1, выполнено с возможностью зацепления с устройством, генерирующим аэрозоль, для потребления. Такое устройство, генерирующее аэрозоль, содержит средство для нагревания субстрата 1020, генерирующего аэрозоль, до температуры, достаточной для образования аэрозоля. Как правило, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать нагревательный элемент, который окружает изделие 1000, генерирующее аэрозоль, вблизи субстрата 1020, генерирующего аэрозоль, или нагревательный элемент, который вставляется в субстрат 1020, генерирующий аэрозоль.

После зацепления с устройством, генерирующим аэрозоль, пользователь делает затяжку со стороны конца 1012, подносимого ко рту, курительного изделия 1000, и субстрат 1020, генерирующий аэрозоль, нагревается до температуры приблизительно 375 градусов Цельсия. При этой температуре летучие соединения выделяются из субстрата 1020, генерирующего аэрозоль. Эти соединения конденсируются с образованием аэрозоля. Аэрозоль втягивается через фильтр 1050 и в рот пользователя.

На фиг. 2 изображена часть электрической системы 2000, генерирующей аэрозоль, в которой используется нагревательная пластина 2100 для нагревания субстрата 1020, генерирующего аэрозоль, изделия 1000, генерирующего аэрозоль. Нагревательная пластина установлена внутри камеры, вмещающей изделие, генерирующее аэрозоль, электрического устройства 2010, генерирующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, образует множество воздушных отверстий 2050 для обеспечения прохождения воздуха к изделию 1000, генерирующему аэрозоль. Поток воздуха обозначен стрелками на фиг. 2. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит блок питания и электронную схему, которые на фиг. 2 не показаны. Изделие 1000, генерирующее аэрозоль, изображенное на фиг. 2, подобно изображенному на фиг. 1.

В альтернативной конфигурации, показанной на фиг. 3, система, генерирующая аэрозоль, изображена с горючим нагревательным элементом. Хотя предполагается, что изделие 1000, изображенное на фиг. 1, используется вместе с устройством, генерирующим аэрозоль, изделие 1001, изображенное на фиг. 3, содержит горючий источник 1080 теплоты, который может быть зажжен и может перемещать тепло к субстрату 1020, генерирующему аэрозоль, для образования вдыхаемого аэрозоля. Горючий источник 80 теплоты представляет собой угольный элемент, который помещен рядом с субстратом, генерирующим аэрозоль, на дальнем конце 13 стержня 11. Элементы, которые являются по существу одинаковыми с элементами, изображенными на фиг. 1, обозначены одинаковыми номерами.

На фиг. 4a и 4b изображен второй вариант осуществления нагреваемого изделия 4000a, 4000b, генерирующего аэрозоль. Субстрат 4020a, 4020b, генерирующий аэрозоль, содержит первый расположенный дальше по ходу потока штранг 4021, образованный из растительного материала в виде частиц, содержащего в основном частицы имбиря, и второй расположенный раньше по ходу потока штранг 4022, образованный из растительного материала в виде частиц, содержащего в основном частицы табака. Гомогенизированный растительный материал, подходящий для использования в первом расположенном дальше по ходу потока штранге, показан в таблице 1 ниже как образец A. Гомогенизированный табачный материал, подходящий для использования во втором расположенном раньше по ходу потока штранге, показан в таблице 1 ниже как образец E. Образец Е содержит только частицы табака и включен только для целей сравнения.

В каждом из штрангов гомогенизированный растительный материал представлен в форме листов, которые гофрированы и обернуты фильтровальной бумагой (не показана). Оба листа содержат добавки, в том числе глицерол, в качестве вещества для образования аэрозоля. В варианте осуществления, показанном на фиг. 4a, штранги объединяются с прилеганием торец к торцу для образования стержня и имеют равную длину приблизительно 6 мм каждый. В более предпочтительном варианте осуществления (не показан) второй штранг предпочтительно длиннее, чем первый штранг, например предпочтительно на 2 мм длиннее, более предпочтительно на 3 мм длиннее, вследствие чего второй штранг имеет длину 7 или 7,5 мм, а первый штранг имеет длину 5 или 4,5 мм, для обеспечения желаемого отношения частиц табака к частицам имбиря в субстрате. На фиг. 4b опорный элемент 1030 для ацетилцеллюлозной трубки не изображен.

Изделие 4000a, 4000b, аналогичное изделию 1000, изображенному на фиг. 1, особенно подходит для использования с электрической системой 2000, генерирующей аэрозоль, которая содержит нагреватель, показанный на фиг. 2. Элементы, которые являются по существу одинаковыми с элементами, изображенными на фиг. 1, обозначены одинаковыми номерами. Специалист в данной области техники может предположить, что горючий источник теплоты (не показан), вместо этого, может использоваться со вторым вариантом осуществления вместо электрического нагревательного элемента в конфигурации, аналогичной конфигурации, содержащей горючий источник 1080 теплоты в изделии 1001, изображенном на фиг. 3.

На фиг. 5 изображен третий вариант осуществления нагреваемого изделия 5000, генерирующего аэрозоль. Субстрат 5020, генерирующий аэрозоль, содержит стержень, образованный из первого листа гомогенизированного материала на основе имбиря, образованного из растительного материала в виде частиц, содержащего в основном частицы имбиря, и второго листа гомогенизированного табачного материала, содержащего в основном формованный листовой табак. Гомогенизированный материал на основе имбиря, подходящий для использования в качестве первого листа, показан в таблице 1 ниже как образец A. Гомогенизированный табачный материал, подходящий для использования в качестве второго листа, показан в таблице 1 ниже как образец E.

Второй лист перекрывает первый лист, и объединенные листы гофрированы, собраны и по меньшей мере частично обернуты фильтровальной бумагой (не показана) для образования штранга, который представляет собой часть стержня. Оба листа содержат добавки, в том числе глицерол, в качестве вещества для образования аэрозоля. Изделие 5000, аналогичное изделию 1000, изображенному на фиг. 1, особенно подходит для использования с электрической системой 2000, генерирующей аэрозоль, которая содержит нагреватель, показанный на фиг. 2. Элементы, которые являются по существу одинаковыми с элементами, изображенными на фиг. 1, обозначены одинаковыми номерами. Специалист в данной области техники может предположить, что горючий источник теплоты (не показан), вместо этого, может использоваться с третьим вариантом осуществления вместо электрического нагревательного элемента в конфигурации, аналогичной конфигурации, содержащей горючий источник 1080 теплоты в изделии 1001, изображенном на фиг. 3.

На фиг. 6 представлен вид в сечении фильтра 1050, дополнительно содержащего элемент, модифицирующий аэрозоль. На фиг. 6a фильтр 1050 дополнительно содержит элемент, модифицирующий аэрозоль, в форме сферической капсулы или шарика 605.

В варианте осуществления, изображенном на фиг. 6a, капсула или шарик 605 вставлены в фильтрующий сегмент 601 и окружены со всех сторон фильтрующим материалом 603. В этом варианте осуществления капсула содержит внешнюю оболочку и внутреннюю центральную часть, и внутренняя центральная часть содержит жидкую вкусоароматическую добавку. Жидкая вкусоароматическая добавка предназначена для придания привкуса аэрозолю во время использования изделия, генерирующего аэрозоль, снабженного фильтром. Капсула 605 высвобождает по меньшей мере часть жидкой вкусоароматической добавки, когда фильтр подвергают внешнему усилию, например, путем сдавливания потребителем. В показанном варианте осуществления капсула является в целом сферической, по существу с непрерывной внешней оболочкой, содержащей жидкую вкусоароматическую добавку.

В варианте осуществления, изображенном на фиг. 6b, фильтрующий сегмент 601 содержит штранг фильтрующего материала 603 и центральную нить 607 для переноса вещества, придающего привкус, которая проходит в осевом направлении через штранг фильтрующего материала 603 параллельно продольной оси фильтра 1050. Центральная нить 607 для переноса вещества, придающего привкус, имеет по существу такую же длину, как и штранг фильтрующего материала 603, вследствие чего концы центральной нити 607 для переноса вещества, придающего привкус, видны на концах фильтрующего сегмента 601. На фиг. 6b фильтрующий материал 603 представляет собой ацетилцеллюлозный жгут. Центральная нить 607 для переноса вещества, придающего привкус, образована из скрученной фицеллы фильтра и заполнена средством, модифицирующим аэрозоль.

В варианте осуществления, изображенном на фиг. 6c, фильтрующий сегмент 601 содержит более одного штранга фильтрующего материала 603, 603’. Предпочтительно штранги фильтрующего материала 603, 603’ образованы из ацетилцеллюлозы, вследствие чего они могут фильтровать аэрозоль, предоставляемый изделием, генерирующим аэрозоль. Обертка 609 обернута вокруг штрангов 603, 603’ фильтра и соединяет их. Внутри полости 611 расположена капсула 605, содержащая внешнюю оболочку и внутреннюю центральную часть, и внутренняя центральная часть содержит жидкую вкусоароматическую добавку. В остальном капсула аналогична варианту осуществления, изображенному на фиг. 6a.

На фиг. 7 представлен вид в сечении субстрата 1020, генерирующего аэрозоль, который дополнительно содержит элемент, модифицирующий аэрозоль, в форме шарика 705. Субстрат 1020, генерирующий аэрозоль, содержит штранг 703, образованный из листа гомогенизированного материала на основе имбиря, содержащего частицы табака и частицы имбиря. Материал для доставки привкуса в шарике 705 содержит вкусоароматическую добавку, которая высвобождается при нагревании материала до температуры выше 220 градусов Цельсия. Вкусоароматическая добавка, таким образом, высвобождается в аэрозоль, когда часть штранга нагревается во время использования.

Пример

Разные образцы гомогенизированного растительного материала для использования в субстрате, генерирующем аэрозоль, согласно настоящему изобретению, как описано выше со ссылкой на фигуры, получали из водных пульп, имеющих составы, показанные в таблице 1. Образцы A-D содержат частицы имбиря в соответствии с настоящим изобретением. Образец E содержит только частицы табака и включен только для целей сравнения.

Растительный материал в виде частиц во всех образцах составляет 75 процентов сухого веса гомогенизированного растительного материала, причем глицерол, гуаровая камедь и целлюлозные волокна составляют оставшиеся 25 процентов сухого веса гомогенизированного растительного материала. Образцы подготовлены из водной пульпы, содержащей 78-79 кг воды на 100 кг пульпы.

В таблице ниже % DWB обозначает «в пересчете на сухой вес», в этом случае - процентов по весу, вычисленных относительно сухого веса гомогенизированного растительного материала. Порошок из имбиря был образован из корней имбиря аптечного, которые высушивали и измельчали до конечного D95=130 микрон посредством тройного ударного измельчения.

Таблица 1. Содержание сухих веществ в пульпах

Образец Порошок из имбиря
(% DWB) Табак
(% DWB) Глицерол
(% DWB) Гуаровая камедь (% DWB) Целлюлозные волокна
(% DWB) A 75 0 18 3 4 B 15 60 18 3 4 C 7,5 67,5 18 3 4 D 2,5 72,5 18 3 4 E 0 75 18 3 4

Пульпы могут быть формованы с помощью формовочной планки (0,6 мм) на стеклянной пластине, высушены в печи при температуре 140 градусов Цельсия в течение 7 минут, а затем высушены во второй печи при температуре 120 градусов Цельсия в течение 30 секунд.

Для каждого из образцов A-E гомогенизированного растительного материала, штранг получали из одного непрерывного листа гомогенизированного растительного материала, причем каждый из листов имеет ширину от 100 мм до 125 мм. Отдельные листы имели толщину приблизительно 220 микрон и граммаж приблизительно 200 г/м²_. Ширину нарезки каждого листа адаптировали на основании толщины каждого листа для получения стержней сопоставимого объема. Листы гофрировали до получения высоты от 165 микрон до 170 микрон и сворачивали в штранги, имеющие длину приблизительно 12 мм и диаметры приблизительно 7 мм, обернутые бумажной оберткой.

Для каждого из штрангов изготавливали изделие, генерирующее аэрозоль, имеющее общую длину приблизительно 45 мм и имеющее конструкцию, показанную на фиг. 3, которая содержит от расположенного дальше по ходу потока конца: ацетилцеллюлозный фильтр (длиной приблизительно 7 мм) на конце, подносимом ко рту, разделитель аэрозоля, содержащий гофрированный лист из полимера на основе полимолочной кислоты (длиной приблизительно 18 мм), полую ацетатную трубку (длиной приблизительно 8 мм) и штранг субстрата, генерирующего аэрозоль.

Для образца A из гомогенизированного материала на основе имбиря, в котором частицы имбиря составляют 100 процентов растительного материала в виде частиц, характерные соединения экстрагировали из штранга гомогенизированного материала на основе имбиря с использованием метанола, как подробно описано выше. Экстракт анализировали, как описано выше, для подтверждения присутствия характерных соединений и измерения количеств характерных соединений. Результаты этого анализа показаны ниже в таблице 2, в которой указанные количества соответствуют количеству на изделие, генерирующее аэрозоль, причем субстрат, генерирующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, содержал 233 мг образца A гомогенизированного материала на основе имбиря. Для целей сравнения также показаны количества характерного соединения, присутствующего в растительном материале в виде частиц (частиц имбиря), используемого для образования образца A. В растительном материале в виде частиц указанные количества соответствуют количеству характерного соединения в образце растительного материала в виде частиц, имеющего вес, соответствующий общему весу растительного материала в виде частиц в изделии, генерирующем аэрозоль, содержащем 233 мг образца A.

Таблица 2. Количество характерных для имбиря соединений в растительном материале в виде частиц и в субстрате, генерирующем аэрозоль

Характерное соединение Количество в субстрате, генерирующем аэрозоль (микрограмм на изделие) Количество в растительном материале в виде частиц
(микрограмм на изделие) [6]-гингерол 79,1 97,4 [10]-гингерол 733,8 990,1 [10]-шогаол 542,2 629,7 [6]-шогаол 659,1 698,1 [8]-шогаол 229,2 252,3

Для каждого из образцов B-D, содержащих долю частиц имбиря, количество характерных соединений можно оценить на основании значений в таблице 2 исходя из того, что количество присутствует в пропорции к весу частиц имбиря.

Основные потоки аэрозоля изделий, генерирующих аэрозоль, которые содержат субстраты, генерирующие аэрозоль, образованные из образцов A-E из гомогенизированного растительного материала, генерировали в соответствии с методом испытания A, как определено выше. Для каждого образца аэрозоль, который был получен, улавливали и анализировали.

Как описано подробно выше, согласно методу испытания A изделия, генерирующие аэрозоль, испытывали с использованием имеющегося в продаже держателя системы 2.2 для нагревания табака устройства для нагревания без сжигания IQOS® (держатель THS2.2) от Philip Morris Products SA. Изделия, генерирующие аэрозоль, нагревали согласно режиму курения в машине, утвержденному Министерством здравоохранения Канады в течение 30 затяжек с объемом затяжки 55 мл, продолжительностью затяжки 2 секунды и интервалом между затяжками 30 секунд (как описано в стандарте ISO/TR 19478-1:2014).

Аэрозоль, сгенерированный во время испытания на курение, собирали на фильтрующей прокладке Cambridge и экстрагировали с помощью жидкого растворителя. На фиг. 10 показано устройство, подходящее для генерирования и сбора аэрозоля из изделий, генерирующих аэрозоль.

Устройство 111, генерирующее аэрозоль, показанное на фиг. 10, представляет собой имеющееся в продаже устройство для нагревания табака (IQOS). Содержимое основного потока аэрозоля, сгенерированного во время испытания на курение, утвержденного министерством здравоохранения Канады, как подробно описано выше, собирали в камере 113 для сбора аэрозоля на линии 120 для сбора аэрозоля. Фильтрующая прокладка 140 из стекловолокна представляет собой 44-мм фильтрующую прокладку Cambridge из стекловолокна (CFP) в соответствии со стандартами ISO 4387 и ISO 3308.

Для анализа методом LC-HRAM-MS:

Экстракционный раствор 170, 170a, который в этом случае представляет собой метанол и раствор внутреннего стандарта (ISTD), присутствует в объеме 10 мл в каждом микроимпинджере 160, 160a. Каждая из холодных ванн 161, 161a содержит смесь сухого льда и простого изопропилового эфира для поддержания каждого из микроимпинджеров 160, 160a при температуре приблизительно -60°C. Парогазовая фаза улавливается в экстракционном растворе 170, 170a, когда аэрозоль проходит в виде пузырьков через микроимпинджеры 160, 160a. Объединенные растворы из двух микроимпинджеров отделяют в виде уловленного в импинджере раствора 180 парогазовой фазы на этапе 181.

CFP и уловленный в импинджер раствор 180 парогазовой фазы объединяют в чистой трубке Pyrex® на этапе 190. На этапе 200 весь материал в виде частиц экстрагируют из CFP с использованием уловленного в импинджере раствора 180 парогазовой фазы (который содержит метанол в качестве растворителя) посредством тщательного встряхивания (с дезинтеграцией CFP), интенсивного перемешивания в течение 5 минут и, в заключение, центрифугирования (4500 g, 5 минут, 10ºC). Аликвоты (300 мкл) восстановленного цельного экстракта 220 аэрозоля переносили в силанизированный флакон для хроматографии и разбавляли метанолом (700 мкл), поскольку экстракционный раствор 170, 170a уже содержал раствор внутреннего стандарта (ISTD). Флаконы закрывали и перемешивали их содержимое в течение 5 минут с помощью термосмесителя Eppendorf (5°C; 2000 об/мин).

Аликвоты (1,5 мкл) разбавленных экстрактов вводили и анализировали методом LC-HRAM-MS как в режиме полного сканирования, так и в режиме фрагментации в зависимости от данных для идентификации соединений.

Для анализа GCxGC-TOFMS:

Как описано выше, когда получают образцы для экспериментов по методу GCxGC-TOFMS, различные растворители подходят для экстрагирования и анализа полярных соединений, неполярных соединений и летучих соединений, выделенных из всего аэрозоля. Экспериментальная установка идентична описанной в отношении сбора образцов для метода LC-HRAM-MS, за исключением того, что указано ниже.

Неполярные и полярные компоненты

Экстракционный раствор 171,171a присутствует в объеме 10 мл и представляет собой смесь 80:20 об/об дихлорметана и метанола, также содержащую соединения, представляющие собой маркер коэффициента удерживания (RIM) и стабильный изотопно меченый внутренний стандарт (ISTD). Каждая из холодных ванн 162, 162a содержит смесь сухого льда и изопропанола для поддержания каждого из микроимпинджеров 160, 160a при температуре приблизительно -78°C. Парогазовая фаза улавливается в экстракционном растворе 171, 171a, когда аэрозоль проходит в виде пузырьков через микроимпинджеры 160, 160a. Объединенные растворы из двух микроимпинджеров отделяют в виде уловленного в импинджере раствора 210 парогазовой фазы на этапе 182.

Неполярные компоненты

CFP и уловленный в импинджер раствор 210 парогазовой фазы объединяют в чистой трубке Pyrex® на этапе 190. На этапе 200 весь материал в виде частиц экстрагируют из CFP с использованием уловленного в импинджере раствора 210 парогазовой фазы (который содержит дихлорметан и метанол в качестве растворителя) посредством тщательного встряхивания (с дезинтеграцией CFP), интенсивного перемешивания в течение 5 минут и, в заключение, центрифугирования (4500 g, 5 минут, 10ºC) для отделения полярных и неполярных компонентов цельного экстракта 230 аэрозоля.

На этапе 250 отбирали 10-мл аликвоту 240 цельного экстракта 230 аэрозоля. На этапе 260 10-мл аликвоту воды добавляют и весь образец встряхивают и центрифугируют. Неполярную фракцию 270 отделяли, высушивали с помощью сульфата натрия и анализировали методом GCxGC-TOFMS в режиме полного сканирования.

Полные компоненты

Соединения ISTD и RIM добавляли в полярную фракцию 280, которую затем непосредственно анализировали методом GCxGC-TOFMS в режиме полного сканирования.

При каждом повторе при курении (n=3) содержится накопленная уловленная и восстановленная неполярная фракция 270 и полярная фракция 280 для каждого образца.

Летучие компоненты

Весь аэрозоль улавливали с использованием двух микроимпинджеров 160, 160a, расположенных последовательно. Экстракционный раствор 172, 172a, который в каждом случае представляет собой N, N-диметилформамид (DMF), содержащий соединения, представляющие собой маркер коэффициента удерживания (RIM) и стабильный изотопно меченый внутренний стандарт (ISTD), присутствует в объеме 10 мл в каждом микроимпинджере 160, 160a. Каждая из холодных ванн 161, 161a содержит смесь сухого льда и простого изопропилового эфира для поддержания каждого из микроимпинджеров 160, 160a при температуре приблизительно -60°C. Парогазовая фаза улавливается в экстракционном растворе 170, 170a, когда аэрозоль проходит в виде пузырьков через микроимпинджеры 160, 160a. Объединенные растворы из двух микроимпинджеров отделяют в виде фазы 211, содержащей летучие вещества, на этапе 183. Фазу 211, содержащую летучие вещества, анализируют отдельно от других фаз и вводят непосредственно в метод GCxGC-TOFMS с помощью холодного ввода непосредственно в колонку без дальнейшей подготовки.

В таблице 3 ниже показаны уровни характерных соединений из частиц имбиря в аэрозоле, сгенерированном из изделия, генерирующего аэрозоль, которое содержит образец A из гомогенизированного материала на основе имбиря, содержащего только частицы имбиря. Для целей сравнения в таблице 3 также показаны уровни характерных соединений в аэрозоле, сгенерированном из изделия, генерирующего аэрозоль, которое содержит образец E из гомогенизированного табачного материала, содержащего только частицы табака (и, следовательно, полученного не в соответствии с настоящим изобретением).

Таблица 3. Содержание характерных соединений в аэрозоле

Соединение Образец A
(микрограмм на изделие) Образец A (микрограмм на грамм) Образец A (микрограмм на 55-мл затяжку) Образец E
(микрограмм на изделие) [6]-гингерол 132,2 495,1 11,02 0,6 [10]-гингерол 11 41,2 0,92 0,0 [10]-шогаол 257 962,5 21,42 0,8 [6]-шогаол 222,4 833 18,53 0,4 [8]-шогаол 130,4 488,4 10,87 0,7

В аэрозоле, сгенерированном из образца A, измеряли относительно высокие уровни характерных соединений. Отношение [10]-шогаола к [10]-гингеролу составляло свыше 20:1. Таким образом, уровни характерных соединений указывали на присутствие частиц имбиря в образце. Напротив, для содержащего только табак образца E, который по существу не содержал частицы имбиря, уровни характерных соединений оказались равными или близкими нулю.

Для каждого из образцов B-D, содержащих долю частиц имбиря, количество характерных соединений в аэрозоле может оцениваться на основании значений в таблице 3 исходя из того, что количество присутствует в пропорции к весу частиц имбиря в субстрате, генерирующем аэрозоль, из которого сгенерирован аэрозоль.

В таблице 4 ниже показан в более общем смысле состав аэрозоля, сгенерированного из изделия, генерирующего аэрозоль, которое содержит образец A (только имбирь), в сравнении с составом аэрозоля, сгенерированного из содержащего только табак образца E (только табак). Указанное уменьшение представляет собой уменьшение, обеспечиваемое заменой частиц табака в гомогенизированном табачном материале образца E частицами имбиря.

Как показано в таблице 4, аэрозоль, получаемый из образца A, содержащего 100 процентов по весу порошка из имбиря в пересчете на сухой вес растительного материала в виде частиц, приводит к сниженным уровням пропиональдегида, кротональдегида, метилэтилкетона, ацетальдегида, фенола, о-крезола, катехола, гидрохинона, акрилонитрила, стирола, изопрена, пиридина, бензо[а]пирена, бенз[а]антрацена и всего материала в виде частиц по сравнению с уровнем аэрозоля в образце E, полученном с использованием 100 процентов по весу табака в пересчете на сухой вес растительного материала в виде частиц.

Таблица 4. Состав аэрозоля

Составляющая аэрозоля Образец E Образец A Уменьшение Никотин (мг/изделие) 1,25 0 -100% Глицерол (мг/изделие) 4,6 3,5 -24% Весь материал в виде частиц (мг/изделие) 49,9 36,3 -27% Монооксид углерода (мг/изделие) 0,53 1,11 108% Пропионовый альдегид (мкг/изделие) 12,7 13,7 -7% Кротоновый альдегид (мкг/изделие) 1,7 1,9 -11% Метилэтилкетон (мкг/изделие) 6,5 5,1 -21% Ацетальдегид (мкг/изделие) 192,9 176,5 -9% Фенол (мкг/изделие) 1,5 0,13 -91% о-крезол (мкг/изделие) 0,0798 0,0256 -68% Катехол (мкг/изделие) 13,8 6,3 -54% Гидрохинон (мкг/изделие) 6,7 1,2 -83% Акрилонитрил (мкг/изделие) 0,160 0,114 -29% Стирол (мкг/изделие) 0,560 0,355 -37% Изопрен (мкг/изделие) 1,823 0,351 -81% Пиридин (мкг/изделие) 7,36 1,59 -78% Бензо[a]пирен (мкг/изделие) 0,79 <0,054 -93% Бенз[a]антрацен (мкг/изделие) 1,88 <0,047 -98%

Группа изобретений относится к изделию, генерирующему аэрозоль, субстрату, генерирующему аэрозоль, способу его изготовления, системе, генерирующей аэрозоль, и аэрозолю, полученному при нагревании субстрата, генерирующего аэрозоль. Изделие (1000), (4000a, 4000b), (5000), генерирующее аэрозоль, содержит субстрат (1020), генерирующий аэрозоль, причем субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит гомогенизированный материал на основе имбиря, содержащий частицы имбиря, вещество для образования аэрозоля и связующее, при этом субстрат (1020), (4020a, 4020b), (5020), генерирующий аэрозоль, содержит: по меньшей мере 10 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере 90 микрограмм [10]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере 70 микрограмм [10]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере 30 микрограмм [8]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; и по меньшей мере 80 микрограмм [6]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Обеспечивается изготовление субстрата, генерирующего аэрозоль, который имеет пониженные уровни нежелательных аэрозольных соединений по сравнению с существующими субстратами, генерирующими аэрозоль, содержащими только табак. 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, генерирующий аэрозоль, причем субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит гомогенизированный материал на основе имбиря, содержащий частицы имбиря, вещество для образования аэрозоля и связующее, причем субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит:

по меньшей мере 10 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес;

по меньшей мере 90 микрограмм [10]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес;

по меньшей мере 70 микрограмм [10]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес;

по меньшей мере 30 микрограмм [8]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; и

по меньшей мере 80 микрограмм [6]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

2. Изделие по п.1, отличающееся тем, что количество [6]-шогаола на грамм субстрата по меньшей мере в 5 раз больше количества [10]-гингерола на грамм субстрата.

3. Изделие по п.1 или 2, в котором субстрат, генерирующий аэрозоль, дополнительно содержит от 1 миллиграмма до 20 миллиграмм никотина на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

4. Изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором гомогенизированный материал на основе имбиря содержит от 5 процентов по весу до 30 процентов по весу вещества для образования аэрозоля и от 1 процента по весу до 10 процентов по весу связующего в пересчете на сухой вес.

5. Изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором связующее содержит гуаровую камедь.

6. Изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором гомогенизированный материал на основе имбиря содержит по меньшей мере 2,5 процента по весу частиц имбиря в пересчете на сухой вес.

7. Изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором гомогенизированный материал на основе имбиря дополнительно содержит частицы табака, и при этом весовое отношение частиц имбиря к частицам табака составляет не более 1:4.

8. Изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором гомогенизированный материал на основе имбиря в субстрате, генерирующем аэрозоль, имеет форму формованного листа.

9. Изделие по любому из пп.1-7, в котором гомогенизированный материал на основе имбиря в субстрате, генерирующем аэрозоль, имеет форму бумаги из имбиря.

10. Изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором количество [10]-шогаола на грамм субстрата по меньшей мере в 20 раз больше количества [10]-гингерола на грамм субстрата.

11. Субстрат, генерирующий аэрозоль, содержащий гомогенизированный материал на основе имбиря, содержащий частицы имбиря, вещество для образования аэрозоля и связующее, причем субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит:

по меньшей мере 10 микрограмм [6]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес;

по меньшей мере 90 микрограмм [10]-гингерола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес;

по меньшей мере 70 микрограмм [10]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес;

по меньшей мере 30 микрограмм [8]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; и

по меньшей мере 80 микрограмм [6]-шогаола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

12. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая:

устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее нагревательный элемент; и

изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из пп.1-10.

13. Аэрозоль, полученный при нагревании субстрата, генерирующего аэрозоль, по п.11, содержащий:

[6]-гингерол в количестве по меньшей мере 0,3 микрограмма на затяжку аэрозоля;

[10]-гингерол в количестве по меньшей мере 0,03 микрограмма на затяжку аэрозоля;

[10]-шогаол в количестве по меньшей мере 0,7 микрограмма на затяжку аэрозоля;

[8]-шогаол в количестве по меньшей мере 0,3 микрограмма на затяжку аэрозоля; и

[6]-шогаол в количестве по меньшей мере 0,6 микрограмма на затяжку аэрозоля,

при этом затяжка аэрозоля имеет объем 55 миллилитров, сгенерированный курительной машиной, при этом количество [10]-шогаола на затяжку по меньшей мере в 10 раз больше количества [10]-гингерола на затяжку.

14. Способ изготовления субстрата, генерирующего аэрозоль, по п.11, включающий следующие этапы:

образование пульпы, содержащей частицы имбиря, воду, вещество для образования аэрозоля, экзогенное связующее и необязательно частицы табака;

литье или экструзию пульпы в форме листа или нитей; и

высушивание листа или нитей при температуре от 80 до 160 градусов Цельсия.