НОВЫЙ СУБСТРАТ, ГЕНЕРИРУЮЩИЙ АЭРОЗОЛЬ Российский патент 2024 года по МПК A24B15/14 

Настоящее изобретение относится к субстратам, генерирующим аэрозоль, содержащим гомогенизированный растительный материал, образованный из частиц растений, не являющихся табаком, и к изделиям, генерирующим аэрозоль, содержащим такой субстрат, генерирующий аэрозоль.

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 «полноты вкуса в 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. Однако аэрозоль из традиционной сигареты также может вызывать нежелательное ощущение раздражения, горечи или вяжущего вкуса.

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 представляет аэрозоль с улучшенным привкусом и ощущением полноты вкуса в 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 особенно желательно, если бы такой субстрат, генерирующий аэрозоль, мог бы предоставить аэрозоль с уменьшенным ощущением раздражения, горечи или вяжущего вкуса по сравнению с ощущениями, предоставляемыми обычной сгораемой сигаретой.

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. Гомогенизированный растительный материал может содержать от 1 процента по весу до 65 процентов по весу частиц растений, не являющихся табаком, или от 1 процента по весу до 65 процентов по весу частиц табака в пересчете на сухой вес. Гомогенизированный растительный материал может содержать от 15 процентов по весу до 55 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес. Гомогенизированный растительный материал может содержать от 2 процентов по весу до 10 процентов по весу простого эфира целлюлозы в пересчете на сухой вес. Гомогенизированный растительный материал может содержать от 5 процентов по весу до 50 процентов по весу дополнительной целлюлозы в пересчете на сухой вес. Дополнительная целлюлоза может быть получена не из частиц растений, не являющихся табаком. Отношение дополнительной целлюлозы к простому эфиру целлюлозы может составлять по меньшей мере 2.

Согласно настоящему изобретению предоставлено изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, генерирующий аэрозоль, причем субстрат, генерирующий аэрозоль, образован из гомогенизированного растительного материала, содержащего: от 1 процента по весу до 65 процентов по весу частиц растений, не являющихся табаком, в пересчете на сухой вес; от 15 процентов по весу до 55 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес; от 2 процентов по весу до 10 процентов по весу простого эфира целлюлозы в пересчете на сухой вес; и от 5 процентов по весу до 50 процентов по весу дополнительной целлюлозы в пересчете на сухой вес. Согласно настоящему изобретению дополнительная целлюлоза получена не из частиц растений, не являющихся табаком, и отношение дополнительной целлюлозы к простому эфиру целлюлозы в гомогенизированном растительном материале составляет по меньшей мере 2.

Согласно настоящему изобретению дополнительно предоставлено изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, генерирующий аэрозоль, причем субстрат, генерирующий аэрозоль, образован из гомогенизированного растительного материала, содержащего: от 1 процента по весу до 65 процентов по весу частиц табака в пересчете на сухой вес; от 15 процентов по весу до 55 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес; от 2 процентов по весу до 10 процентов по весу простого эфира целлюлозы в пересчете на сухой вес; и от 5 процентов по весу до 50 процентов по весу дополнительной целлюлозы в пересчете на сухой вес. Согласно настоящему изобретению дополнительная целлюлоза получена не из частиц табака и отношение дополнительной целлюлозы к простому эфиру целлюлозы в гомогенизированном растительном материале составляет по меньшей мере 2.

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 нагрева 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 нагреве 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 путем агломерирования частиц растительного материала, полученных за счет истирания в порошок, измельчения или помола нетабачного растительного материала и необязательно одного или более из пластинок табачного листа и жилок табачного листа. Гомогенизированный растительный материал может быть получен посредством процессов литья, экструзии, изготовления бумаги или любыми другими подходящими способами, известными в данной области техники.

В контексте настоящего документа термин «частицы растений» охватывает частицы, полученные из любого подходящего растительного материала и способные генерировать одно или более летучих ароматических соединений 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. В зависимости от растения, из которого получены частицы растений, частицы растений могут быть изготовлены из измельченных или порошкообразных пластинок листьев, фруктов, черешков, стеблей, корней, семян, почек или коры или любой другой подходящей части растения.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения частицы растений содержат частицы растений, не являющихся табаком. Частицы растений, не являющихся табаком, могут использоваться в сочетании с частицами табака, или гомогенизированный растительный материал может по существу не содержать табака. Согласно другому аспекту настоящего изобретения частицы растений представляют собой частицы табака. В контексте настоящего документа термин «частицы растений» относится к частицам растений, не являющихся табаком, частицам табака или их сочетанию, как предоставлено в гомогенизированном растительном материале.

В контексте данного документа термин «дополнительная целлюлоза» охватывает любой целлюлозный материал, введенный в гомогенизированный растительный материал, который не получают из частиц растений, не являющихся табаком, или частиц табака, обеспеченных в гомогенизированном растительном материале. Дополнительную целлюлозу вводят в гомогенизированный растительный материал в дополнение к нетабачному растительному материалу или табачному материалу как источник целлюлозы, отделенный и отличающийся от любой целлюлозы, в сущности предоставленной в любых присутствующих частицах растений. В частности, дополнительная целлюлоза имеет форму изолированной целлюлозы. Это означает, что целлюлозу получают из растительного материала, но не экстрагируют и отделяют от других компонентов растительного материала, таких как лигнин и гемицеллюлоза. Следовательно, предоставление дополнительной целлюлозы не связано с любым присутствующим растительным материалом и ее по меньшей мере частично очищают.

Предпочтительно, дополнительная целлюлоза имеет форму инертного целлюлозного материала, который обладает нейтральным воздействием на органы чувств. Следовательно, дополнительная целлюлоза по существу не влияет на органолептические характеристики аэрозоля, генерируемого из субстрата, генерирующего аэрозоль. Например, дополнительная целлюлоза предпочтительно представляет собой материал по существу без вкуса и запаха.

Предпочтительно, меньше приблизительно 2 процентов по весу каждого характерного соединения, присутствующего в гомогенизированном растительном материале, как определено ниже, происходит от дополнительной целлюлозы, более предпочтительно меньше приблизительно 1 процента по весу до наиболее предпочтительно приблизительно 0 процентов по весу в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно, меньше приблизительно 2 процентов по весу любого никотина, присутствующего в гомогенизированном растительном материале, как определено ниже, происходит от дополнительной целлюлозы, более предпочтительно меньше приблизительно 1 процента по весу до наиболее предпочтительно приблизительно 0 процентов по весу в пересчете на сухой вес.

Следовательно, дополнительная целлюлоза предпочтительно предоставляет незначительные количества и предпочтительно по существу нулевое количество любых характерных соединений из нетабачного материала или табачного материала.

Дополнительная целлюлоза может состоять из одного типа целлюлозного материала или может представлять собой сочетание разных типов целлюлозного материала, которые обеспечивают разные свойства, как подробнее описано ниже.

Настоящее изобретение предоставляет изделие, генерирующее аэрозоль, которое содержит новый субстрат, генерирующий аэрозоль, образованный из гомогенизированного растительного материала, образованного с по меньшей мере одним из частиц растений, не являющихся табаком, и частиц табака в сочетании с простым эфиром целлюлозы и дополнительным целлюлозным материалом. Было обнаружено, что сочетание простого эфира целлюлозы и дополнительного целлюлозного материала на определенном уровне и с определенным отношением преимущественно обеспечивает гомогенизированный растительный материал, обладающий улучшенной прочностью на разрыв и однородностью.

Для определенных растений, не являющихся табаком, ранее было обнаружено, что технически сложно произвести гомогенизированный растительный материал, обладающий допустимой прочностью на разрыв, когда пропорция частиц растений, не являющихся табаком, выше определенного уровня. Следовательно, с такими растениями сложно обеспечить пригодный для использования гомогенизированный растительный материал, обладающий достаточно высоким уровнем частиц растений, не являющихся табаком, для достижения желаемого уровня ароматизатора в генерируемом аэрозоле. Было обнаружено, что выше порогового уровня частиц растений, не являющихся табаком, гомогенизированный растительный материал имеет низкую прочность на разрыв и имеет неоднородную текстуру. Если прочность на разрыв гомогенизированного растительного материала является слишком низкой, он является хрупким и не может быть эффективно обработан для образования субстрата, генерирующий аэрозоль, в частности в промышленном масштабе.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что путем использования определенного сочетания простого эфира целлюлозы и дополнительной целлюлозы в гомогенизированном растительном материале, как определено выше, можно достичь более эффективного действия связывания частиц растений, не являющихся табаком, и полученный в результате гомогенизированный растительный материал обладает существенно большей прочностью на разрыв. Следовательно, полученный в результате гомогенизированный растительный материал можно легко обработать для образования субстрата, генерирующего аэрозоль, используя существующие высокоскоростные установки и методики. Следовательно, для определенных нетабачных растительных материалов возможно создавать допустимые гомогенизированные растительные материалы, обладающие более высоким уровнем частиц растений, не являющихся табаком, чем было возможно ранее.

Кроме этого, было обнаружено, что использование этого сочетания простого эфира целлюлозы и дополнительной целлюлозы в субстрате, генерирующем аэрозоль, изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению обеспечивает улучшенную доставку аэрозоля из субстрата, генерирующего аэрозоль. В частности, можно достичь существенного улучшения доставки аэрозоля из субстратов, генерирующих аэрозоль, которые нагревают до сравнительно низкой температуры при использовании для того, чтобы генерировать аэрозоль. Например, как подробнее описано ниже, было обнаружено, что настоящее изобретение особенно эффективно для субстратов, генерирующих аэрозоль, приспособленных для нагревания до температуры ниже 275 градусов Цельсия при использовании.

Как определено выше, гомогенизированный растительный материал, образующий субстрат, генерирующий аэрозоль, изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит от приблизительно 2 процентов по весу до приблизительно 10 процентов по весу простого эфира целлюлозы в пересчете на сухой вес. Было обнаружено, что простой эфир целлюлозы обеспечивает высокоэффективные свойства связывания при использовании вместе с частицами растений в гомогенизированном растительном материале.

Гомогенизированный растительный материал содержит по меньшей мере приблизительно 2 процента по весу простого эфира целлюлозы, предпочтительно по меньшей мере приблизительно 3 процента по весу простого эфира целлюлозы, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 4 процента по весу простого эфира целлюлозы и более предпочтительно приблизительно 5 процентов по весу простого эфира целлюлозы в пересчете на сухой вес.

Гомогенизированный растительный материал содержит не больше чем приблизительно 10 процентов по весу простого эфира целлюлозы, предпочтительно не больше чем приблизительно 9 процентов по весу простого эфира целлюлозы, более предпочтительно не больше чем приблизительно 8 процентов по весу простого эфира целлюлозы, более предпочтительно не больше чем приблизительно 7 процентов по весу простого эфира целлюлозы в пересчете на сухой вес.

Например, гомогенизированный растительный материал может содержать от приблизительно 3 процентов по весу до приблизительно 9 процентов по весу простого эфира целлюлозы, или от приблизительно 4 процентов по весу до приблизительно 8 процентов по весу простого эфира целлюлозы, или от приблизительно 4 процентов по весу до приблизительно 7 процентов по весу простого эфира целлюлозы, или приблизительно 5 процентов по весу простого эфира целлюлозы в пересчете на сухой вес.

Подходящие простые эфиры целлюлозы для использования в настоящем изобретении включают, но без ограничения, метилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу, этилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, этилгидроксиэтилцеллюлозу и карбоксиметилцеллюлозу (CMC). В особенно предпочтительных вариантах осуществления простой эфир целлюлозы представляет собой карбоксиметилцеллюлозу.

Считается, что дополнительная целлюлоза, включенная в гомогенизированный растительный материал, образующий субстрат, генерирующий аэрозоль, изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению обеспечивает дополнительную структуру и усиление для связывания и поддержки частиц растений и вещества для образования аэрозоля внутри гомогенизированного материала.

Дополнительная целлюлоза может содержать порошок целлюлозы.

Термин «порошок целлюлозы» используется в настоящем документе для обозначения очищенного целлюлозного материала в форме порошка, который получен из обработки и очистки растительных волокон, содержащих целлюлозу. Следовательно, порошок целлюлозы представляет собой целлюлозный материал, который был по меньшей мере частично очищен.

Предпочтительно порошок целлюлозы имеет по меньшей мере приблизительно 90-процентную чистоту, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 95-процентную чистоту, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 97-процентную чистоту и более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 99-процентную чистоту.

Предпочтительно порошок целлюлозы содержит по меньшей мере приблизительно 90 процентов по весу целлюлозы, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 95 процентов по весу целлюлозы и наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 97 процентов по весу целлюлозы, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 99 процентов по весу целлюлозы в пересчете на сухой вес. Количество целлюлозы можно определить, используя методики, известные в данной области техники.

Предпочтительно порошок целлюлозы образован из частиц со средним размером частиц, который меньше приблизительно 250 микрон, более предпочтительно меньше приблизительно 100 микрон.

Порошок целлюлозы может иметь форму порошкообразного целлюлозного продукта, образованного путем механического разрушения и очистки целлюлозных волокон без химической модификации. Порошок целлюлозы классифицирован как пищевая добавка E460(ii) согласно стандарту (EC) № 1333/2008.

В качестве альтернативы, порошок целлюлозы может иметь форму химически модифицированной целлюлозы, такой как микрокристаллическая целлюлоза, которая классифицирована как пищевая добавка номер E460(i) согласно стандарту (EC) 1333/2008. Микрокристаллическая целлюлоза представляет собой чистую, частично деполимеризованную целлюлозу в кристаллической форме, которую синтезируют путем обработки альфа-целлюлозы минеральными кислотами.

Подходящий порошок целлюлозы для использования в настоящем изобретении доступен в виде микрокристаллической целлюлозы типа SK-105 или SK-101, или порошка целлюлозы типа M-60 от компании Gumix International, Inc. из Нью-Джерси.

Предпочтительно количество порошка целлюлозы соответствует по меньшей мере приблизительно 5 процентам по весу гомогенизированного растительного материала в пересчете на сухой вес, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 6 процентам по весу гомогенизированного растительного материала, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 7 процентам по весу гомогенизированного растительного материала и более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 8 процентам по весу гомогенизированного растительного материала в пересчете на сухой вес.

Количество порошка целлюлозы можно изменять выше этого минимального уровня в зависимости от количества по весу других компонентов в гомогенизированном растительном материале и, в частности, в зависимости от количества по весу частиц растений. В определенных вариантах осуществления порошок целлюлозы может заменить некоторую пропорцию частиц растений в гомогенизированном растительном материале, без существенного влияния на характеристики генерируемого аэрозоля.

Предпочтительно количество порошка целлюлозы соответствует не больше чем приблизительно 45 процентам по весу гомогенизированного растительного материала, более предпочтительно не больше чем приблизительно 40 процентам по весу гомогенизированного растительного материала в пересчете на сухой вес.

В определенных вариантах осуществления, например в вариантах осуществления, обладающих сравнительно высоким уровнем частиц растений в гомогенизированном растительном материале, количество порошка целлюлозы может быть сравнительно низким. В таких вариантах осуществления количество порошка целлюлозы может составлять от приблизительно 5 процентов по весу до приблизительно 15 процентов по весу гомогенизированного растительного материала, или от приблизительно 6 процентов по весу до приблизительно 12 процентов по весу гомогенизированного растительного материала, или от приблизительно 7 процентов по весу до приблизительно 11 процентов по весу гомогенизированного растительного материала, или от приблизительно 8 процентов по весу до приблизительно 10 процентов по весу гомогенизированного растительного материала в пересчете на сухой вес.

В других вариантах осуществления, например в вариантах осуществления, обладающих сравнительно низким уровнем частиц растений в гомогенизированном растительном материале, количество порошка целлюлозы может быть сравнительно высоким. В таких вариантах осуществления количество порошка целлюлозы может составлять от приблизительно 15 процентов по весу до приблизительно 45 процентов по весу гомогенизированного растительного материала, или от приблизительно 20 процентов по весу до приблизительно 40 процентов по весу гомогенизированного растительного материала, или от приблизительно 25 процентов по весу до приблизительно 35 процентов по весу гомогенизированного растительного материала в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно весовое отношение порошка целлюлозы к простому эфиру целлюлозы в гомогенизированном растительном материале составляет по меньшей мере приблизительно 1,5, т. е. количество порошка целлюлозы по меньшей мере в 1,5 раза больше количества простого эфира целлюлозы. Более предпочтительно весовое отношение порошка целлюлозы к простому эфиру целлюлозы в гомогенизированном растительном материале составляет по меньшей мере приблизительно 1,6, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 1,8.

В качестве альтернативы или дополнения к порошку целлюлозы дополнительная целлюлоза может содержать упрочняющие целлюлозные волокна. Термин «упрочняющие целлюлозные волокна» используется в настоящем документе для обозначения волокон, полученных непосредственно из материалов растительного происхождения, при этом каждое волокно имеет длину, которая значительно больше его ширины. Упрочняющие целлюлозные волокна предпочтительно имеют длину волокон, составляющую по меньшей мере 400 микрон. Подходящие упрочняющие целлюлозные волокна для использования в настоящем изобретении включают, например, волокна древесной массы. Подходящий источник упрочняющих целлюлозных волокон для использования в настоящем изобретении доступен в виде продукта «ECF Bleached Hardwood Kraft Pulp» (беленая этилхлорформиатом крафт-целлюлоза из твердых сортов дерева) от компании Storaenso, Швеция.

Упрочняющие целлюлозные волокна могут преимущественно выполнять функцию механического упрочнения в гомогенизированном растительном материале, образующем субстрат, генерирующий аэрозоль, изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению. Упрочняющие целлюлозные волокна могут улучшать связывание частиц растений в гомогенизированном растительном материале и обеспечивать улучшение прочности на разрыв в сочетании с простым эфиром целлюлозы.

Предпочтительно количество упрочняющих целлюлозных волокон соответствует по меньшей мере приблизительно 3 процентам по весу гомогенизированного растительного материала в пересчете на сухой вес, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 4 процентам по весу гомогенизированного растительного материала, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 5 процентам по весу гомогенизированного растительного материала и более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 6 процентам по весу гомогенизированного растительного материала в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно количество упрочняющих целлюлозных волокон соответствует не больше чем приблизительно 12 процентам по весу гомогенизированного растительного материала, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 11 процентам по весу гомогенизированного растительного материала, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 10 процентам по весу гомогенизированного растительного материала, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 8 процентам по весу гомогенизированного растительного материала в пересчете на сухой вес.

Например, гомогенизированный растительный материал может содержать от приблизительно 3 процентов по весу до приблизительно 12 процентов по весу упрочняющих целлюлозных волокон, или от приблизительно 4 процентов по весу до приблизительно 11 процентов по весу упрочняющих целлюлозных волокон, или от приблизительно 5 процентов по весу до приблизительно 10 процентов по весу упрочняющих целлюлозных волокон, или от приблизительно 6 процентов по весу до приблизительно 8 процентов по весу упрочняющих целлюлозных волокон в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно весовое отношение упрочняющих целлюлозных волокон к простому эфиру целлюлозы в гомогенизированном растительном материале составляет по меньшей мере приблизительно 0,5, т. е. количество упрочняющих целлюлозных волокон составляет по меньшей мере половину количества простого эфира целлюлозы. Более предпочтительно весовое отношение упрочняющих целлюлозных волокон к простому эфиру целлюлозы в гомогенизированном растительном материале составляет по меньшей мере приблизительно 0,75, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 1.

В предпочтительных вариантах осуществления дополнительная целлюлоза содержит порошок целлюлозы и упрочняющие целлюлозные волокна. В таких вариантах осуществления весовое отношение порошка целлюлозы к упрочняющим целлюлозным волокнам предпочтительно составляет по меньшей мере приблизительно 1,5, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 1,75, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 2.

Предпочтительно количество дополнительной целлюлозы, обеспеченной в гомогенизированном растительном материале, приспособлено таким образом, чтобы общее количество дополнительной целлюлозы и частиц растений соответствовало не больше чем 75 процентам по весу гомогенизированного растительного материала. Предпочтительно по меньшей мере приблизительно 25 процентов по весу гомогенизированного растительного материала таким образом обеспечено другими компонентами, включая простой эфир целлюлозы и вещество для образования аэрозоля.

Гомогенизированный растительный материал, образующий субстрат, генерирующий аэрозоль, изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению дополнительно содержит от приблизительно 5 процентов по весу до приблизительно 55 процентов по весу вещества для образования аэрозоля. После испарения вещество для образования аэрозоля может переносить другие испаренные соединения, высвобожденные из субстрата, генерирующего аэрозоль, при нагреве, такие как никотин и вкусоароматические добавки, в аэрозоль. Вещества для образования аэрозоля, подходящие для включения в гомогенизированный растительный материал, 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 растительный материал может содержать одно вещество для образования аэрозоля или сочетание двух или более веществ для образования аэрозоля.

В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения вещество для образования аэрозоля представляет собой глицерол.

Предпочтительно гомогенизированный растительный материал содержит по меньшей мере приблизительно 10 процентов по весу вещества для образования аэрозоля, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 15 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно гомогенизированный растительный материал содержит не больше чем приблизительно 50 процентов по весу вещества для образования аэрозоля, более предпочтительно не больше чем приблизительно 45 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес.

Количество вещества для образования аэрозоля можно адаптировать в зависимости от состава гомогенизированного растительного материала, например от типа или количества частиц растений, для того, чтобы получить аэрозоль, обладающий желаемыми уровнями вкусоароматических соединений, из частиц растений. Количество вещества для образования аэрозоля также можно приспособить в зависимости от предполагаемого образа нагревания субстрата, генерирующего аэрозоль, во время использования и, в частности, в зависимости от температуры, до которой будет нагреваться субстрат, генерирующий аэрозоль, во время нагревания изделия, генерирующего аэрозоль, в соответствующем устройстве, генерирующем аэрозоль.

В определенных вариантах осуществления настоящего изобретения субстрат, генерирующий аэрозоль, приспособлен для нагревания до температуры выше 300 градусов Цельсия, например, приблизительно 350 градусов Цельсия. Этот температурный диапазон обычно обеспечивается, когда субстрат, генерирующий аэрозоль, нагревают внутренним нагревательным элементом, например, в доступном в продаже устройстве IQOS (Philip Morris Products SA, Швейцария). В таких вариантах осуществления гомогенизированный растительный материал предпочтительно содержит от приблизительно 5 процентов по весу до приблизительно 40 процентов по весу вещества для образования аэрозоля, более предпочтительно от приблизительно 10 процентов по весу до приблизительно 35 процентов по весу вещества для образования аэрозоля, более предпочтительно от приблизительно 15 процентов по весу до приблизительно 30 процентов по весу вещества для образования аэрозоля, более предпочтительно от приблизительно 15 процентов по весу до приблизительно 30 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения гомогенизированный растительный материал содержит от 50 процентов по весу до 65 процентов по весу частиц, не являющихся табаком, в пересчете на сухой вес; и от 15 процентов по весу до 25 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения гомогенизированный растительный материал содержит от 50 процентов по весу до 65 процентов по весу частиц табака в пересчете на сухой вес; и от 15 процентов по весу до 25 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес.

В других вариантах осуществления настоящего изобретения субстрат, генерирующий аэрозоль, приспособлен для нагревания до температуры ниже 300 градусов Цельсия или ниже 275 градусов Цельсия. В таких вариантах осуществления в общем обнаружено, что преимущественно обеспечить относительно высокий уровень вещества для образования аэрозоля для того, чтобы обеспечить желаемые уровни вкусоароматических соединений из частиц растений в аэрозоле, генерируемом при нагревании. В таких вариантах осуществления гомогенизированный растительный материал предпочтительно содержит от приблизительно 30 процентов по весу до приблизительно 55 процентов по весу вещества для образования аэрозоля, более предпочтительно от приблизительно 30 процентов по весу до приблизительно 50 процентов по весу вещества для образования аэрозоля, более предпочтительно от приблизительно 30 процентов по весу до приблизительно 45 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения гомогенизированный растительный материал содержит от 10 процентов по весу до 55 процентов по весу частиц, не являющихся табаком, в пересчете на сухой вес; и от 30 процентов по весу до 45 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения гомогенизированный растительный материал содержит от 10 процентов по весу до 55 процентов по весу частиц табака в пересчете на сухой вес; и от 30 процентов по весу до 45 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес.

В таких вариантах осуществления, где субстрат, генерирующий аэрозоль, предназначен для нагревания до сравнительно низкой температуры, было обнаружено, что включение простого эфира целлюлозы в гомогенизированный растительный материал преимущественно улучшает образование аэрозоля и, в частности, доставку вещества для образования аэрозоля по сравнению с другими связывающими материалами.

Как определено выше, гомогенизированный растительный материал содержит от приблизительно 1 процента по весу до приблизительно 65 процентов по весу частиц растений, при этом частицы растений предоставляют вкусоароматические соединения аэрозолю, генерируемому из субстрата, генерирующего аэрозоль. Частицы растений могут представлять собой частицы растений, не являющихся табаком, частицы табака или сочетание частиц растений, не являющихся табаком, и частиц табака. Количество частиц растений, предоставленных в гомогенизированном растительном материале, можно приспособить в зависимости от желаемого уровня вкусоароматических соединений в итоговом аэрозоле. Это в определенной мере может зависеть от выбора растения, из которого получены частицы растений, или от уровня любых других компонентов гомогенизированного растительного материала, обеспечивающих ароматизатор.

Предпочтительно гомогенизированный растительный материал содержит по меньшей мере приблизительно 5 процентов по весу частиц растений, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 10 процентов по весу частиц растений, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 15 процентов по весу частиц растений и более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 20 процентов по весу частиц растений.

Предпочтительно гомогенизированный растительный материал содержит не больше чем приблизительно 60 процентов по весу частиц растений, более предпочтительно не больше чем приблизительно 55 процентов по весу частиц растений, более предпочтительно не больше чем приблизительно 50 процентов по весу частиц растений, более предпочтительно не больше чем приблизительно 45 процентов по весу частиц растений.

Как определено выше, согласно первому аспекту настоящего изобретения гомогенизированный растительный материал содержит частицы растений, не являющихся табаком. Частицы растений, не являющихся табаком, могут быть получены из одного или более растений, не являющихся табаком, в зависимости от желаемого аромата итогового аэрозоля. Предпочтительно частицы растений, не являющихся табаком, содержат частицы розмарина, частицы имбиря, частицы аниса звездчатого, частицы гвоздики, частицы эвкалипта или их сочетания.

В определенных вариантах осуществления по существу все частицы растений, образующие гомогенизированный растительный материал, представляют собой частицы растений, не являющихся табаком. В альтернативных вариантах осуществления гомогенизированный растительный материал содержит частицы растений, не являющихся табаком, в сочетании с по меньшей мере одним из частиц табака или частицы конопли, как описано ниже. Предпочтительно общее количество по весу частиц, не являющихся табаком, частиц табака и частиц конопли не превышает 65 процентов по весу в пересчете на сухой вес.

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.

Если гомогенизированный растительный материал содержит сочетание частиц растений, не являющихся табаком, и частиц табака, гомогенизированный растительный материал предпочтительно содержит по меньшей мере приблизительно 1 процент по весу частиц табака, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 5 процентов по весу частиц табака, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 10 процентов по весу частиц табака, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 20 процентов по весу частиц табака, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 30 процентов по весу частиц табака, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 40 процентов по весу частиц табака в пересчете на сухой вес. Предпочтительно, гомогенизированный растительный материал содержит вплоть до приблизительно 64 процентов по весу частиц табака, более предпочтительно вплоть до приблизительно 60 процентов по весу частиц табака, более предпочтительно вплоть до приблизительно 55 процентов по весу частиц табака, более предпочтительно вплоть до приблизительно 50 процентов по весу частиц табака в пересчете на сухой вес.

Весовое отношение частиц растений, не являющихся табаком, к частицам табака в растительном материале в виде частиц, образующем гомогенизированный растительный материал, может варьировать в зависимости от желаемых вкусоароматических характеристик и состава аэрозоля. Например, весовое отношение частиц растений, не являющихся табаком, к частицам табака может составлять от приблизительно 1:60 до 60:1, или от приблизительно 1:10 до приблизительно 10:1, или от приблизительно 1:5 до 5:1.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения гомогенизированный растительный материал содержит частицы табака. В определенных вариантах осуществления по существу все частицы растений, образующие гомогенизированный растительный материал, представляют собой частицы табака. В качестве альтернативы частицы табака можно сочетать с одним или более других типов частиц растений, как описано выше.

В отношении всех вариантов осуществления 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, не являющимися табаком, виды табака, имеющие более высокое содержание никотина, предпочтительны для поддержания аналогичных уровней никотина по сравнению с обычными субстратами, генерирующими аэрозоль, без частиц, не являющихся табаком, поскольку в противном случае общее количество никотина было бы снижено вследствие замещения частиц табака частицами, не являющимися табаком.

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.

Предпочтительно гомогенизированный растительный материал содержит одну или более органических кислот для связывания никотина в гомогенизированном растительном материале посредством образования одной или более солей никотина. Одна или более органических кислот предпочтительно представляют собой одну или более карбоновых кислот. Карбоновая кислота может содержать кетоновую группу. Предпочтительно карбоновая кислота может включать кетоновую группу, которая имеет меньше приблизительно 10 атомов углерода или менее. Предпочтительные карбоновые кислоты для использования в настоящем изобретении включают без ограничения молочную кислоту и левулиновую кислоту. Предпочтительно гомогенизированный растительный материал содержит от приблизительно 0,5 процентов по весу до приблизительно 2 процентов по весу кислоты, наиболее предпочтительно молочной кислоты.

Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит по меньшей мере 0,1 миллиграмма 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 растительный материал субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению, гомогенизированный растительный материал может содержать по меньшей мере приблизительно 1 процент 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.

Предпочтительно гомогенизированный растительный материал содержит по меньшей мере приблизительно 1 процент по весу частиц конопли, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 5 процентов по весу частиц конопли, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 10 процентов по весу частиц конопли, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 20 процентов по весу частиц конопли, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 30 процентов по весу частиц конопли, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 40 процентов по весу частиц конопли в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно гомогенизированный растительный материал содержит вплоть до приблизительно 64 процентов по весу частиц конопли, более предпочтительно вплоть до приблизительно 60 процентов по весу частиц конопли, более предпочтительно вплоть до приблизительно 55 процентов по весу частиц конопли, более предпочтительно вплоть до приблизительно 50 процентов по весу частиц конопли 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 любой 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.

В особенно предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения гомогенизированный растительный материал содержит частицы розмарина. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что за счет включения частиц розмарина в субстрат, генерирующий аэрозоль, преимущественно можно получить аэрозоль, который позволяет испытать новые ощущения. Такой аэрозоль обеспечивает уникальные вкусы и ароматы и может обеспечивать повышенный уровень полноты вкуса в ротовой полости.

Кроме того, авторы настоящего изобретения обнаружили, что преимущественно можно получить аэрозоль с улучшенным розмариновым ароматом и привкусом по сравнению с аэрозолем, полученным за счет добавления розмариновых добавок, таких как масло розмарина. Масло розмарина получают путем дистилляции из листьев растения розмарина и имеет состав вкусоароматических добавок, которые отличаются от частиц розмарина, предположительно из-за процесса дистилляции, в ходе которого можно избирательно удалять или оставлять определенные вкусоароматические добавки. Более того, в некоторых субстратах, генерирующих аэрозоль, предложенных в настоящем документе, частицы розмарина могут быть включены на достаточном уровне для придания желаемого привкуса розмарина, при этом поддерживая достаточное количество табачного материала для предоставления желаемого уровня никотина потребителю.

Кроме того, неожиданно было обнаружено, что включение частиц розмарина 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 розмарина.

В таких вариантах осуществления гомогенизированный растительный материал может содержать от приблизительно 10 процентов по весу до приблизительно 65 процентов по весу частиц розмарина. Гомогенизированный растительный материал может необязательно содержать сочетание частиц розмарина и частиц табака.

Например, в одном предпочтительном варианте осуществления гомогенизированный растительный материал содержит от приблизительно 50 процентов по весу до приблизительно 65 процентов по весу частиц розмарина в пересчете на сухой вес. В таких вариантах осуществления гомогенизированный растительный материал предпочтительно содержит от приблизительно 15 процентов по весу до приблизительно 25 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес.

Для гомогенизированных растительных материалов, в которых частицы растений содержат частицы розмарина, ранее было обнаружено, что сложно формировать лист гомогенизированного растительного материала, обладающего содержанием частиц растений, которое выше приблизительно 30 процентов по весу, используя известные процессы формования листа. Было обнаружено, что при этом сравнительно высоком уровне частиц розмарина итоговый гомогенизированный растительный материал является особенно хрупким и пористым, с низкой прочностью на разрыв, так что гомогенизированный растительный материал не подходит для использования в формировании субстрата, генерирующего аэрозоль. Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что путем внедрения сочетания простого эфира целлюлозы и дополнительной целлюлозы, как определено выше, в гомогенизированный растительный материал стало возможно создавать существенно улучшенный гомогенизированный растительный материал, включающий вплоть до 65 процентов по весу частиц розмарина. В частности, можно изготовить гомогенизированный растительный материал, содержащий от 50 процентов по весу до 60 процентов по весу частиц розмарина, который имеет однородную текстуру и существенно улучшенную прочность на разрыв.

В другом предпочтительном варианте осуществления гомогенизированный растительный материал содержит от приблизительно 10 процентов по весу до приблизительно 55 процентов по весу частиц розмарина в пересчете на сухой вес и от приблизительно 35 процентов по весу до приблизительно 45 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес. Этот вариант осуществления, в котором содержание вещества для образования аэрозоля является относительно высоким, особенно подходит для использования в нагревательном устройстве, которое нагревает субстрат, генерирующий аэрозоль, до температуры меньше 275 градусов, как описано выше. Относительно высокое содержание вещества для образования аэрозоля обеспечивает оптимальную доставку вкусоароматических соединений из частиц розмарина в аэрозоль, генерируемый из субстрата, генерирующего аэрозоль, при нагревании.

Присутствие розмарина 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 розмарина и смесь частиц розмарина и табака, и сравнение этих аэрозолей с аэрозолями, получаемыми из существующих субстратов, генерирующих аэрозоль, образованных из табачного материала без частиц розмарина. На основании этого авторы настоящего изобретения смогли идентифицировать группу «характерных соединений», которые представляют собой соединения, присутствующие в аэрозолях и полученные из частиц розмарина. 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 розмарина. 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 розмарина, а не масла розмарина. Аналогично присутствие этих характерных соединений в конкретных долях в субстрате, генерирующем аэрозоль, указывает на включение частиц розмарина в субстрат.

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

Подобным образом можно идентифицировать характерные соединения для других растительных материалов, при этом присутствие характерных соединений на некотором уровне в пределах конкретно определенных диапазонов является характерным для включения растительного материала в гомогенизированный растительный материал.

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 розмарина 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).ar

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 розмарина 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 розмарина в субстрате. Характерные соединения, уникальные для розмарина, включают без ограничения: бетулиновую кислоту ((3β)-3-гидрокси-луп-20(29)-ен-28-ойную кислоту, химическая формула: C₃₀H₄₈O₃, номер по реферативному журналу «Chemical Abstracts» 472-15-1); розмаридифенол (4,5-дигидрокси-12,12-диметил-6-(пропан-2-ил)трицикло[9.4.0.0³,⁸]пентадека-3,5,7-триен-2-он), химическая формула: C₂₀H₂₈O₃, номер по реферативному журналу «Chemical Abstracts» 1729-95-2; и 12-O-метилкарнозол, химическая формула: C₂₁H₂₈O₄, номер по реферативному журналу «Chemical Abstracts» 85514-27-8.

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, определенные предпочтительные варианты осуществления изделия, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержат субстрат, генерирующий аэрозоль, образованный из гомогенизированного растительного материала, содержащего частицы розмарина. В результате включения частиц розмарина субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит определенные доли «характерных соединений» розмарина, как описано выше. В частности, субстрат, генерирующий аэрозоль, предпочтительно содержит по меньшей мере 50 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата, по меньшей мере 20 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата и по меньшей мере 0,3 микрограмма 12-O-метилкарнозола 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 бетулиновой кислоты на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 250 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 500 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Альтернативно или дополнительно субстрат, генерирующий аэрозоль, предпочтительно содержит не больше чем приблизительно 4000 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата, более предпочтительно не больше чем приблизительно 3500 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата, более предпочтительно не больше чем приблизительно 3000 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата и более предпочтительно не больше чем приблизительно 2500 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Например, субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать от приблизительно 50 микрограмм до приблизительно 4000 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата, или от приблизительно 100 микрограмм до приблизительно 3500 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата, или от приблизительно 250 микрограмм до приблизительно 3000 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата, или от приблизительно 500 микрограмм до приблизительно 2500 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит по меньшей мере приблизительно 50 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 100 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 200 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Альтернативно или дополнительно субстрат, генерирующий аэрозоль, предпочтительно содержит не больше чем приблизительно 2000 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата, более предпочтительно не больше чем приблизительно 1750 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата, более предпочтительно не больше чем приблизительно 1500 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата и более предпочтительно не больше чем приблизительно 1000 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Например, субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать от приблизительно 20 микрограмм до приблизительно 2000 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата, или от приблизительно 50 микрограмм до приблизительно 1750 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата, или от приблизительно 100 микрограмм до приблизительно 1500 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата, или от приблизительно 200 микрограмм до приблизительно 1000 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит по меньшей мере приблизительно 1 микрограмм 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 2 микрограмма 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 4 микрограмма 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Альтернативно или дополнительно субстрат, генерирующий аэрозоль, предпочтительно содержит не больше чем приблизительно 40 микрограмм 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата, более предпочтительно не больше чем приблизительно 30 микрограмм 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата, более предпочтительно не больше чем приблизительно 25 микрограмм 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата и более предпочтительно не больше чем приблизительно 20 микрограмм 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Например, субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать от приблизительно 0,3 микрограмма до приблизительно 40 микрограмм 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата, или от приблизительно 1 микрограмма до приблизительно 30 микрограмм 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата, или от приблизительно 2 микрограмм до приблизительно 25 микрограмм 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата, или от приблизительно 4 микрограмм до приблизительно 20 микрограмм 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно отношение характерных соединений в субстрате, генерирующем аэрозоль, является таким, что количество бетулиновой кислоты на грамм субстрата по меньшей мере в 2 раза превышает количество розмаридифенола на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере в 2,5 раза превышает количество розмаридифенола на грамм субстрата, еще более предпочтительно по меньшей мере в 3 раза превышает количество розмаридифенола на грамм субстрата.

Это отношение бетулиновой кислоты к розмаридифенолу характерно для включения частиц розмарина в субстрат, генерирующий аэрозоль.

Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит больше 0,5 процентов по весу 1,8-цинеола в пересчете на сухой вес. Более предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит больше чем приблизительно 1 процент по весу 1,8-цинеола в пересчете на сухой вес.

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

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 нагрева табака (держатель THS2.2) согласно режиму курения в машине, утвержденному Министерством здравоохранения Канады. Для целей выполнения метода испытания A субстрат, генерирующий аэрозоль, представлен 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 Министерства 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 нагрева 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 бетулиновой кислоты, розмаридифенола и 12-O-метилкарнозола.

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 12-O-метилкарнозола.

Аэрозоль, сгенерированный при нагреве субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению по методу испытания A, предпочтительно характеризуется количествами и отношениями характерных соединений, бетулиновой кислоты, розмаридифенола и 12-O-метилкарнозола, как определено выше.

Предпочтительно в изделии, генерирующем аэрозоль, содержащем субстрат, генерирующий аэрозоль, как описано выше, при нагреве субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно методу испытания A генерируется аэрозоль, содержащий по меньшей мере 30 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере 1 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; и по меньшей мере 1 микрограмм 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата 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 нагревом.

При нагреве субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно методу испытания A предпочтительно генерируется аэрозоль, предпочтительно содержащий по меньшей мере приблизительно 30 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Более предпочтительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере приблизительно 100 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Еще более предпочтительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере приблизительно 250 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Альтернативно или дополнительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, предпочтительно содержит вплоть до приблизительно 3000 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Более предпочтительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержит вплоть до приблизительно 2500 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Еще более предпочтительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержит вплоть до приблизительно 2000 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

При нагреве субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно методу испытания A генерируется аэрозоль, предпочтительно содержащий по меньшей мере приблизительно 1 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению дополнительно содержит по меньшей мере приблизительно 10 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Более предпочтительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере приблизительно 25 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Альтернативно или дополнительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, предпочтительно содержит вплоть до приблизительно 150 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Более предпочтительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержит вплоть до приблизительно 120 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Еще более предпочтительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержит вплоть до приблизительно 100 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

При нагреве субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно методу испытания A генерируется аэрозоль, предпочтительно содержащий по меньшей мере приблизительно 1 микрограмм 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере приблизительно 10 микрограмм 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Еще более предпочтительно, аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере приблизительно 25 микрограмм 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Альтернативно или дополнительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, предпочтительно содержит вплоть до приблизительно 150 микрограмм 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Более предпочтительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержит вплоть до приблизительно 120 микрограмм 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Еще более предпочтительно аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержит вплоть до приблизительно 100 микрограмм 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

В некоторых вариантах осуществления аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере 30 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; по меньшей мере 1 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; и по меньшей мере 1 микрограмм 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

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.

Согласно настоящему изобретению аэрозоль, сгенерированный из субстрата, генерирующего аэрозоль, во время метода испытания A предпочтительно имеет количество бетулиновой кислоты на грамм субстрата, которое предпочтительно по меньшей мере в 5 раз превышает количество розмаридифенола на грамм субстрата.

Более предпочтительно количество бетулиновой кислоты в аэрозоле, сгенерированном из субстрата, генерирующего аэрозоль, во время метода испытания A по меньшей мере в 10 раз превышает количество розмаридифенола на грамм субстрата, так что отношение бетулиновой кислоты к розмаридифенолу составляет по меньшей мере 10 к 1. Еще более предпочтительно количество бетулиновой кислоты в аэрозоле, сгенерированном из субстрата, генерирующего аэрозоль, во время метода испытания A по меньшей мере в 20 раз превышает количество розмаридифенола на грамм субстрата, так что отношение бетулиновой кислоты к розмаридифенолу составляет по меньшей мере 20 к 1.

В предпочтительных вариантах осуществления количество бетулиновой кислоты в аэрозоле, сгенерированном из субстрата, генерирующего аэрозоль, во время метода испытания A является таким, что отношение бетулиновой кислоты к розмаридифенолу составляет от 5 к 1 до 20 к 1.

Определенные отношения бетулиновой кислоты к розмаридифенолу характеризуют аэрозоль, полученный из частиц розмарина. В отличие от этого, в аэрозоле, получаемом из масла розмарина, отношение бетулиновой кислоты к розмаридифенолу будет существенно отличаться.

Присутствие розмарина в субстрате, генерирующем аэрозоль, и доля розмарина, 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 розмарина. 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 минут 5 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 альтернативных вариантах осуществления частицы растений, не являющихся табаком, содержат частицы гвоздики. Как известно, гвоздика, в сущности, представляет собой высушенные цветочные почки и стебли Syzygium aromaticum, дерева семейства Myrtaceae, и широко используется в качестве пряности. Соответственно, каждая гвоздика содержит чашечку, состоящую из чашелистиков, и венчик из нераскрывшихся лепестков, которые образуют шарообразную часть, прикрепленную к чашечке. Используемый в настоящем документе термин «частицы гвоздики» охватывает частицы, полученные из почек и стеблей Syzygium aromaticum, и может включать целые гвоздики, измельченные или раскрошенные гвоздики, или гвоздики, которые были иным образом физически обработаны для уменьшения размера частиц.

В результате включения частиц гвоздики субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит определенные доли «характерных соединений» гвоздики. Характерные соединения, уникальные для гвоздики, включают, без ограничения: ацетат эвгенола (номер по реферативному журналу «Chemical Abstracts» 93-28-7), и бета-кариофиллен (номер по реферативному журналу «Chemical Abstracts» 87-44-5) и эвгенол. В частности, субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит по меньшей мере приблизительно 125 микрограмм эвгенола на грамм субстрата, по меньшей мере приблизительно 125 микрограмм ацетата эвгенола на грамм субстрата и по меньшей мере приблизительно 1 микрограмм бета-кариофиллена на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно отношение характерных соединений в субстрате, генерирующем аэрозоль, является таким, что количество эвгенола на грамм субстрата не более чем в 3 раза превышает количество ацетата эвгенола на грамм субстрата, более предпочтительно не более чем в два раза превышает количество ацетата эвгенола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Альтернативно или дополнительно количество эвгенола на грамм субстрата по меньшей мере в 50 раз превышает количество бета-кариофиллена на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Эти отношения эвгенола к ацетату эвгенола и бета-кариофиллену характерны для включения частиц гвоздики. В отличие от этого, в гвоздичном масле отношение эвгенола к ацетату эвгенола было бы существенно выше, а отношение эвгенола к бета-кариофиллену было бы существенно ниже.

В альтернативных вариантах осуществления частицы растений, не являющихся табаком, содержат частицы аниса звездчатого. Используемый в настоящем документе термин «частицы аниса звездчатого» охватывает частицы, полученные из высушенных плодов растений рода Illicium, предпочтительно частицы, полученные из Illicium verum Hooker fil. (Illiciaceae).

В результате включения частиц аниса звездчатого субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит определенные доли «характерных соединений» аниса звездчатого. Характерные вещества, уникальные для аниса звездчатого, включают без ограничения (E)-анетол, эпоксианетол и бензилизоэвгеноловый эфир. В частности, субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит по меньшей мере приблизительно 70 микрограмм (E)-анетола на грамм субстрата, по меньшей мере приблизительно 50 микрограмм эпоксианетола на грамм субстрата и по меньшей мере приблизительно 130 микрограмм бензилизоэвгенолового эфира на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно отношение характерных соединений в субстрате, генерирующем аэрозоль, является таким, что количество (E)-анетола на грамм субстрата превышает количество эпоксианетола на грамм субстрата не более чем в 5 раз, более предпочтительно превышает количество эпоксианетола на грамм субстрата не более чем в 3 раза в пересчете на сухой вес. Данное отношение (E)-анетола к эпоксианетолу значительно ниже, чем соответствующее отношение в масле аниса звездчатого и характерно для включения частиц аниса звездчатого в субстрат, генерирующий аэрозоль. Напротив, масло аниса звездчатого обычно содержит не более чем следовые количества эпоксианетола и относительно высокую долю (E)-анетола.

В альтернативных вариантах осуществления частицы растений, не являющихся табаком, содержат частицы имбиря. Используемый в настоящем документе термин «частицы имбиря» охватывает частицы, полученные из высушенного корня растений рода имбирь, предпочтительно частицы, полученные из имбиря аптечного (Zingiberaceae).

В результате включения частиц имбиря субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит определенные доли «характерных соединений» имбиря. 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). 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.

Предпочтительно отношение характерных соединений в субстрате, генерирующем аэрозоль, является таким, что количество [6]-шогаола на грамм субстрата по меньшей мере в 5 раз превышает количество [6]-гингерола на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере в 7,5 раз превышает количество [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.

В альтернативных вариантах осуществления частицы растений, не являющихся табаком, содержат частицы эвкалипта. В контексте настоящего документа термин «частицы эвкалипта» охватывает частицы, полученные из растений рода Eucalyptus, предпочтительно частиц, полученных из одного или более E. globulus, E. radiata, E. citriodora и E. smithii, наиболее предпочтительно частиц, полученных из E. globulus, таких как измельченные или порошкообразные пластинки листа эвкалипта и измельченные или порошкообразные стебли листа эвкалипта. Частицы листа эвкалипта изготавливают исключительно из листа растения эвкалипта. Частицы стебля эвкалипта изготавливают исключительно из стебля листа растения эвкалипта. Частицы эвкалипта в субстрате, генерирующем аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут содержать либо частицы листа эвкалипта, либо частицы стебля эвкалипта, либо как частицы листа эвкалипта, так и частицы стебля эвкалипта.

В результате включения частиц эвкалипта субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит определенные доли «характерных соединений» эвкалипта. Уникальные для эвкалипта характерные соединения включают, без ограничения: эвкалиптин, 8-десметилэвкалиптин и эвкалиптол. В частности, субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит по меньшей мере 0,04 мг эвкалиптола на грамм субстрата, по меньшей мере 0,2 мг эвкалиптина на грамм субстрата и по меньшей мере 0,2 мг 8-десметилэвкалиптина на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

Предпочтительно отношение характерных соединений в субстрате, генерирующем аэрозоль, является таким, что количество эвкалиптина на грамм субстрата по меньшей мере в 3 раза превышает количество эвкалиптола на грамм субстрата, более предпочтительно по меньшей мере в 4 раза превышает количество эвкалиптола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Альтернативно или дополнительно количество 8-десметилэвкалиптина на грамм субстрата по меньшей мере в 3 раза превышает количество эвкалиптола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес. Присутствие эвкалиптина и 8-десметилэукалиптина в значительно более высоких уровнях, чем эвкалиптола, характерно для включения частиц эвкалипта. Напротив, эвкалиптовое масло содержит уровни эвкалиптола, которые значительно выше, чем уровни эвкалиптина и 8-десметилэвкалиптина.

В вариантах осуществления, в которых гомогенизированный растительный материал содержит частицы табака, субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит определенные доли «характерных соединений» табака. Характерные соединения, сгенерированные из табака, включают, без ограничения, котинин и дамасценон. В частности, субстрат, генерирующий аэрозоль, предпочтительно содержит по меньшей мере приблизительно 60 микрограмм котинина на грамм субстрата и по меньшей мере приблизительно 10 микрограмм дамасценона на грамм субстрата.

Состав гомогенизированного растительного материала преимущественно может быть отрегулирован посредством смешивания желаемых количеств и типов частиц разных растений. Это обеспечивает возможность образования субстрата, генерирующего аэрозоль, из одного гомогенизированного растительного материала, при желании, без необходимости в объединении или смешивании разных смесей, как в случае, например, изготовления обычного резаного наполнителя. Следовательно, изготовление 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 диапазон от значения D95, которое больше чем или равно 50 микрон, до значения D95, которое меньше чем или равно 400 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 равен 50 микронам или D95 может быть равен 55 микронам и т. д., и вплоть до того, что D95 может быть равен 400 микронам. Обеспечивая значение D95 в этом диапазоне, избегается включение относительно больших частиц растений в гомогенизированный растительный материал. Это желательно, поскольку генерирование аэрозоля из таких больших частиц растений, вероятно, будет относительно неэффективным. Кроме того, включение больших частиц растений в гомогенизированный растительный материал 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 350 микрон, более предпочтительно значение D95 от более чем или равного приблизительно 100 микрон до значения D95 менее чем или равного приблизительно 300 микрон. Как нетабачный материал в виде частиц, так и табачный материал в виде частиц могут иметь значения D95 от более чем или равных приблизительно 50 микрон до значений D95 менее чем или равных приблизительно 400 микрон, предпочтительно значений D95 от более чем или равных 100 микрон до значений D95 менее чем или равных приблизительно 350 микрон, более предпочтительно значения D95 от более чем или равных приблизительно 200 микрон до значений D95 менее чем или равных приблизительно 300 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 20 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 растительный материал, что может быть желательным с точки зрения изготовления.

Предпочтительно максимальный размер частиц растительного материала в виде частиц составляет приблизительно 250 микрон, более предпочтительно приблизительно 200 микрон.

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

Диаметр 100 процентов растительного материала в виде частиц может быть меньше или равен приблизительно 500 микрон, более предпочтительно меньше или равен приблизительно 450 микрон. Диаметр 100 процентов нетабачного материала в виде частиц и 100 процентов табачного материала в виде частиц может быть меньше или равен приблизительно 500 микрон, более предпочтительно меньше или равен приблизительно 450 микрон. Диапазон размеров частиц, не являющихся табаком, позволяет объединять их с частицами табака в существующих процессах формования листа.

В дополнение к вышеописанным компонентам гомогенизированный растительный материал необязательно может дополнительно содержать один или более липидов, способствующих диффузионной способности летучих компонентов (например, веществ для образования аэрозоля, (E)-анетола и никотина), при этом липид включают в гомогенизированный растительный материал во время изготовления, как описано в данном документе. Липиды, подходящие для включения в гомогенизированный растительный материал, 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, воск из рисовых отрубей и Revel A; и их комбинации.

Альтернативно или дополнительно гомогенизированный растительный материал может дополнительно содержать модификатор pH.

Гомогенизированный растительный материал 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 растительный материал может быть предоставлен в любой подходящей форме. Например, гомогенизированный растительный материал 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 растительный материал может быть в форме множества шариков или гранул.

Альтернативно или дополнительно гомогенизированный растительный материал 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 растительный материал.

Альтернативно или дополнительно гомогенизированный растительный материал 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 растительный материал, имеющий аналогичную форму. Нити гомогенизированного растительного материала могут быть образованы из листа гомогенизированного растительного материала, 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 растительного материала во время образования субстрата, генерирующего аэрозоль, например, в результате гофрирования. Нити гомогенизированного растительного материала в субстрате, генерирующем аэрозоль, могут быть отделены друг от друга. Альтернативно каждая нить гомогенизированного растительного материала 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 растительного материала во время получения субстрата, генерирующего аэрозоль, как описано выше.

Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, предоставлен в форме одного или более листов гомогенизированного растительного материала. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения один или более листов гомогенизированного растительного материала могут быть получены в результате процесса литья. Каждый из одного или более листов, как описано в настоящем документе, по отдельности может иметь толщину от приблизительно 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 может иметь 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 растительного материала 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 растительного материала 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.

Каждый из одного или более листов гомогенизированного растительного материала, 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.

Если испытуемая проба доступного гомогенизированного растительного материала 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, 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 растительного материала, листы предпочтительно представлены в форме одного или более собранных листов. Используемый в настоящем документе термин «собранный» используется для описания листа гомогенизированного растительного материала, который свернут, согнут или иным образом сжат или сужен в направлении, по существу поперечном цилиндрической оси штранга или стержня. 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 растительного материала 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 растительного материала могут быть разрезаны на нити, как упомянуто выше. В таких вариантах осуществления субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит множество нитей гомогенизированного растительного материала. 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 больше чем 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, 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 гомогенизированного растительного материала являются предпочтительно по существу неизвитыми.

Каждая нить гомогенизированного растительного материала 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 растительного материала 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 растительного материала в миллиграммах на геометрическую площадь поверхности нити гомогенизированного растительного материала в квадратных миллиметрах.

Один или более листов гомогенизированного растительного материала 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 растительного материала гофрируют перед собиранием, вследствие чего гомогенизированный растительный материал 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 растительного материала. Наиболее предпочтительно штранг субстрата, генерирующего аэрозоль, может содержать один или более листов гомогенизированного растительного материала. Предпочтительно один или более листов гомогенизированного растительного материала 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 растительного материала для образования штранга. Предпочтительно может быть собран один или более листов гомогенизированного растительного материала. Следует понимать, что гофрированные листы гомогенизированного растительного материала 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 растительного материала.

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 отличаются друг от друга. 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.

Гомогенизированный растительный материал, 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.

В определенных предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения гомогенизированный растительный материал 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, не являющиеся табаком, или смесь частиц табака и частиц, не являющихся табаком) и связующее 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 растительного материала.

В определенных предпочтительных вариантах осуществления гомогенизированный растительный материал, используемый в изделиях согласно настоящему изобретению, получают посредством процесса литья. Гомогенизированный растительный материал, 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 настоящем изобретении дополнительно предоставлены способы изготовления субстрата, генерирующего аэрозоль, содержащего гомогенизированный растительный материал как определено выше. На первом этапе способа формируют смесь, содержащую растительный материал в виде частиц, воду, вещество для образования аэрозоля, простой эфир целлюлозы и дополнительную целлюлозу. 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.

Предпочтительно простой эфир целлюлозы распределен в веществе для образования аэрозоля и дисперсию простого эфира целлюлозы и вещества для образования аэрозоля добавляют к смеси частиц растений, не являющихся табаком, в воде.

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.

Суспензии, 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 компонентов можно осуществлять с помощью любого подходящего средства. Для смесей с низкой вязкостью, то есть некоторых суспензий, 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 суспензии. 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 растительного материала предпочтительно образуется посредством процесса литья, включающего литье пульпы на опорную поверхность, такую как конвейерная лента. Способ получения гомогенизированного растительного материала 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 чем 200 градусов Цельсия, более предпочтительно не более чем 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 чем 200 градусов Цельсия, более предпочтительно не более чем 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.

В определенных предпочтительных вариантах осуществления способ дополнительно включает этап гофрирования листа. Это может облегчать собирание листа для образования стержня, как описано ниже. На этапе «гофрирования» получают лист, имеющий множество складок или гофров.

В определенных предпочтительных вариантах осуществления способ дополнительно включает этап собирания листа для образования стержня. Термин «собранный» обозначает лист, который свернут, согнут или иным образом сжат или сужен в направлении, по существу поперечном продольной оси субстрата, генерирующего аэрозоль. Этап «собирания» листа можно осуществлять с помощью любого подходящего средства, которое обеспечивает необходимое поперечное сжатие листа.

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

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.

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, 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, но 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.

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.

Альтернативно или дополнительно 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. Разделитель или 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 растительного материала в форме множества нитей, причем гомогенизированный растительный материал 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 розмарина, например путем добавки ароматизатора к пульпе или сырью во время получения гомогенизированного материала на основе розмарина или путем распыления жидкой вкусоароматической добавки на поверхность гомогенизированного материала на основе розмарина.

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, гамма-окталактон, 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.

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 растительный материал и элемент, модифицирующий аэрозоль. В различных вариантах осуществления элемент, модифицирующий аэрозоль, может быть расположен смежно с гомогенизированным растительным материалом или встроен в гомогенизированный растительный материал. 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, предпочтительно 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 WO2013/068304. 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 данном 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 нагрева. 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 нагрева.

Электрические системы, генерирующие аэрозоль, которые содержат устройство индукционного нагрева, также могут содержать изделие, генерирующее аэрозоль, которое содержит 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 нагрева и изделия, генерирующие аэрозоль, содержащие 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 растительном материале субстрата, генерирующего аэрозоль. Вследствие того, что токоприемник имеет форму частиц, тепло производится согласно распределению частиц в листе гомогенизированного растительного материала субстрата. Альтернативно токоприемник в форме одного или более листов, полосок, кусочков или стержней также может быть расположен рядом с гомогенизированным растительным материалом или использоваться как заключенный в гомогенизированный растительный материал. 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 нагрева 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 растительный материал 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 нагрева субстрата, генерирующего аэрозоль, предпочтительно согласованным образом с веществом для образования аэрозоля. Однако в определенных вариантах осуществления нагревательный элемент, используемый для нагрева 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 розмарина, как определено выше.

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 продолговатый элемент в виде токоприемника; 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, показанного 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 растительного материала, содержащего частицы розмарина либо отдельно, либо в комбинации с частицами табака.

Несколько примеров гомогенизированного растительного материала, подходящего для образования субстрата 1020, генерирующего аэрозоль, показаны в таблице 1 ниже (см. образцы B-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 розмарина, 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 один из образцов B-D. Гомогенизированный табачный материал, подходящий для использования во втором расположенном раньше по ходу потока штранге, показан в таблице 1 ниже как образец A. Образец A 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 розмарина 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 растительного материала, образованного из растительного материала в виде частиц, содержащего часть частиц розмарина, и второго листа гомогенизированного растительного материала, содержащего в основном формованный листовой табак.

Гомогенизированный растительный материал, подходящий для использования в качестве первого листа, показан в таблице 1 ниже как один из образцов B-E. Гомогенизированный табачный материал, подходящий для использования в качестве второго листа, показан в таблице 1 ниже как образец A. Образец A содержит только частицы табака и включен только для целей сравнения.

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 продолговатую полосу 705 в виде токоприемника. Субстрат 1020, генерирующий аэрозоль, содержит штранг 703, образованный из листа гомогенизированного растительного материала, содержащего частицы табака и частицы розмарина. Продолговатая полоса 705 в виде токоприемника заключена внутри штранга 703 и проходит в продольном направлении между расположенным раньше по ходу потока и расположенным дальше по ходу потока концами штранга 703. При использовании продолговатая полоса 705 в виде токоприемника нагревает гомогенизированный растительный материал посредством индукционного нагрева, как описано выше.

Пример 1

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 B-E содержат частицы розмарина в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. В образцах B-D частицы розмарина скомбинированы с частицами табака. Образец A содержит только частицы табака. Образец E содержит только частицы розмарина.

Растительный материал в виде частиц во всех образцах A-E составляет 65 процентов сухого веса гомогенизированного растительного материала, причем глицерол, CMC, порошок целлюлозы и упрочняющие целлюлозные волокна составляют оставшиеся 35 процентов сухого веса гомогенизированного растительного материала.

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 розмарина был образован из листьев Rosmarinus Officinalis из Испании, которые измельчали до конечного D95=133 микрон посредством тройного ударного измельчения. Порошок из розмарина просеивали для того, чтобы удалить частицы размером больше 200 микрон. Точнее, образец E был подготовлен из водной пульпы, содержащей:

розмарин: 17,78 кг/100 кг пульпы

глицерол: 4,50 кг/100 кг пульпы

CMC: 1,25 кг/100 кг пульпы

порошок целлюлозы: 2,50 кг/100 кг пульпы

целлюлозные волокна: 1,00 кг/100 кг пульпы

воду: 72,97 кг/100 кг пульпы.

Таблица 1. Содержание сухих веществ в пульпах

Образец Розмарин (% DWB) Табак
(% DWB) Глицерол
(% DWB) CMC
(% DWB) Порошок целлюлозы (%DWB) Целлюлозные волокна
(% DWB) A 0 65 17 5 9 4 B 1 64 17 5 9 4 C 6,5 58,5 17 5 9 4 D 13 52 17 5 9 4 E 65 0 17 5 9 4

Пульпы формовали с помощью формовочной планки (0,6 мм) на стеклянной пластине, высушивали в печи при температуре 140 градусов Цельсия, а затем высушивали во второй печи при температуре 135 градусов Цельсия.

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 135 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 E из гомогенизированного растительного материала, в котором частицы розмарина составляют 100 процентов частиц растений, характерные соединения розмарина экстрагировали из штранга гомогенизированного растительного материала 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 178 мг образца E гомогенизированного растительного материала.

Для целей сравнения также показаны количества характерных соединений, присутствующих в растительном материале в виде частиц (частиц розмарина), используемых для изготовления образца E. В 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 178 мг образца E.

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

Характерное соединение Количество в растительном материале в виде частиц
(микрограмм на изделие) Количество в субстрате, генерирующем аэрозоль
(микрограмм на изделие) Бетулиновая кислота 717 608 Розмаридифенол 243 290 12-O-метилкарнозол 5,6 3,9

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

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 нагрева 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, 10°C). 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, 10°C) 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 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 розмарина в аэрозоле, сгенерированном из изделия, генерирующего аэрозоль, которое содержит образец E из гомогенизированного растительного материала, содержащего только частицы розмарина. Для целей сравнения в таблице 3 также показаны уровни характерных соединений в аэрозоле, сгенерированном из изделия, генерирующего аэрозоль, которое содержит образец A из гомогенизированного растительного материала, содержащего только частицы табака (следовательно, полученного не в соответствии с настоящим изобретением).

Таблица 3. Содержание характерных соединений в аэрозоле

Соединение Образец A
(микрограмм на изделие) Образец E (микрограмм на грамм) Образец E (микрограмм на 55 мл затяжки) Образец E
(микрограмм на изделие) Бетулиновая кислота 0 2275 33,75 405 Розмаридифенол 0 109 1,62 19,4 12-O-метилкарнозол 0 118,5 0,68 21,1

Например, в аэрозоле, сгенерированном из образца E, были бы измерены относительно высокие уровни характерных соединений. Отношение бетулиновой кислоты к розмаридифенолу обычно превышало бы 20:1. Измеренные уровни характерных соединений в пределах вышеуказанных диапазонов указывали бы на наличие частиц розмарина в образце и в составе гомогенизированного листа, как определено выше. Напротив, для содержащего только табак образца A, который по существу не содержал частицы розмарина, уровни характерных соединений были бы равными или близкими нулю.

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

Также было обнаружено, что аэрозоль, получаемый из образца E, содержащего 65 процентов по весу порошка из розмарина, приводит к сниженным уровням нескольких нежелательных составляющих аэрозоля по сравнению с уровнем аэрозоля в образце A, полученном с использованием 100 процентов по весу табака в пересчете на сухой вес растительного материала в виде частиц.

Пример 2

Листы гомогенизированного растительного материала согласно настоящему изобретению были образованы с использованием составов, изображенных ниже в таблице 4 в качестве рецептуры 1 и рецептуры 2. В целях сравнения третий лист гомогенизированного растительного материала, использующий альтернативное связующее (и поэтому выполненный не в соответствии с настоящим изобретением), был образован с использованием состава, изображенного ниже в таблице 4 в качестве рецептуры 3. Все листы обладали сравнительно высоким уровнем частиц розмарина и были образованы с использованием способа формования листа, как изложено выше в примере 1.

Таблица 4. Содержание сухих веществ в пульпах

Образец Порошок розмарина
(% DWB) Глицерол
(% DWB) Гуар
(% DWB) CMC
(% DWB) Порошок целлюлозы
(% DWB) Целлюлозные волокна
(% DWB) 1 57 25 0 5 10 3 2 54 35 0 5 0 6 3 75 18 3 0 0 4

Было обнаружено, что формованный лист, образованный из образцов 1 и 2 согласно настоящему изобретению, имеет однородную текстуру с относительно равномерной толщиной и высокой прочностью на разрыв. Формованный лист можно легко извлечь с формовочной пластины и сформировать в виде стержня субстрата, генерирующего аэрозоль. В отличие от этого было обнаружено, что формованный лист, образованный из образца 3 с использованием известного связующего вместо сочетания CMC и целлюлозы, является пористым и хрупким и практически не обладает прочностью на разрыв. Было обнаружено, что формованный лист нельзя легко отделить от формовочной пластины и он разделялся на фрагменты таким образом, что из него невозможно образовать стержень субстрата, генерирующего аэрозоль. Этот пример демонстрирует, что использование сочетания CMC и дополнительной целлюлозы вместо гуаровой камеди в качестве связующего обеспечивает существенно улучшенный лист гомогенизированного растительного материала со значительно улучшенными прочностью на разрыв и однородностью.

Формованный лист, образованный из образца 2, обладает относительно высоким уровнем вещества для образования аэрозоля (35 процентов по весу) и особенно подходит для использования в образовании субстрата, генерирующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, который предназначен для нагревания до температуры ниже 275 градусов Цельсия.

Было обнаружено, что при нагревании до температуры приблизительно 265 градусов Цельсия субстрат, генерирующий аэрозоль, сформированный из формованного листа, образованного из образца 2, обеспечивает существенно улучшенную доставку аэрозоля по сравнению с формованным листом из образца 3. В частности, доставка аэрозоля улучшилась в большей степени, чем ожидалось на основании лишь уровня вещества для образования аэрозоля. Это демонстрирует улучшение доставки аэрозоля, обеспеченное внедрением CMC в качестве связующего вместо гуаровой камеди.

Пример 3

Следующие гомогенизированные растительные материалы согласно настоящему изобретению были изготовлены с использованием способа формования листа, как описано выше для примера 1, причем каждый из них содержит разный тип нетабачного растительного материала. Для каждого растительного материала использовали состав, изображенный ниже в таблице 5:

Таблица 5. Состав гомогенизированных растительных материалов

Компонент Количество (% DWB) Порошок растительного происхождения 54 CMC 5 Целлюлозные волокна 6 Глицерол 35

Свойство итоговых гомогенизированных растительных материалов показаны ниже в таблице 6.

Таблица 6. Свойства гомогенизированных растительных материалов

Порошок растительного происхождения Граммаж (г/м²) Толщина (микроны) Наблюдения при изготовлении Анис звездчатый 209 409 Хорошее качество листа. Большая толщина Имбирь 207 221 Хорошее качество листа Гвоздика 209 215 Хорошее качество листа Эвкалипт 197 218 Хорошее качество листа Розмарин 135 223 Хорошее качество листа

В каждом случае было обнаружено, что итоговый гомогенизированный растительный материал имеет допустимые толщину и прочность на разрыв, позволяющие внедрять его в изделие, генерирующее аэрозоль.

Изобретение относится к изделию, генерирующему аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат, генерирующий аэрозоль, причем субстрат, генерирующий аэрозоль, образован из гомогенизированного растительного материала, содержащего от 1 процента по весу до 65 процентов по весу частиц растений, не являющихся табаком, в пересчете на сухой вес; от 15 процентов по весу до 55 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес; от 5 процентов по весу до 10 процентов по весу простого эфира целлюлозы в пересчете на сухой вес; и от 5 процентов по весу до 50 процентов по весу дополнительной целлюлозы в пересчете на сухой вес. При этом дополнительная целлюлоза имеет форму изолированной целлюлозы и получена не из частиц растений, не являющихся табаком, причем отношение дополнительной целлюлозы к простому эфиру целлюлозы в гомогенизированном растительном материале составляет по меньшей мере 2. При этом частицы, не являющиеся табаком, выбраны из частиц розмарина, частиц аниса звездчатого, частиц имбиря, частиц гвоздики, частиц эвкалипта или их сочетаний. Изобретение позволяет получить изделие, генерирующее аэрозоль, с улучшенным привкусом и ощущением полноты вкуса в ротовой полости, а также с уменьшенным ощущением раздражения, горечи или вяжущего вкуса по сравнению с ощущениями, предоставляемыми обычной сгораемой сигаретой. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 11 ил., 6 табл., 3 пр.

1. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, генерирующий аэрозоль, причем субстрат, генерирующий аэрозоль, образован из гомогенизированного растительного материала, содержащего:

от 1 процента по весу до 65 процентов по весу частиц растений, не являющихся табаком, в пересчете на сухой вес;

от 15 процентов по весу до 55 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес;

от 5 процентов по весу до 10 процентов по весу простого эфира целлюлозы в пересчете на сухой вес; и

от 5 процентов по весу до 50 процентов по весу дополнительной целлюлозы в пересчете на сухой вес,

при этом дополнительная целлюлоза имеет форму изолированной целлюлозы и получена не из частиц растений, не являющихся табаком, причем отношение дополнительной целлюлозы к простому эфиру целлюлозы в гомогенизированном растительном материале составляет по меньшей мере 2;

при этом частицы, не являющиеся табаком, выбраны из частиц розмарина, частиц аниса звездчатого, частиц имбиря, частиц гвоздики, частиц эвкалипта или их сочетаний.

2. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 1, в котором гомогенизированный растительный материал дополнительно содержит по меньшей мере 1 процент по весу частиц табака.

3. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, генерирующий аэрозоль, причем субстрат, генерирующий аэрозоль, образован из гомогенизированного растительного материала, содержащего:

от 1 процента по весу до 65 процентов по весу частиц табака в пересчете на сухой вес;

от 15 процентов по весу до 55 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес;

от 5 процентов по весу до 10 процентов по весу простого эфира целлюлозы в пересчете на сухой вес; и

от 5 процентов по весу до 50 процентов по весу дополнительной целлюлозы в пересчете на сухой вес,

при этом дополнительная целлюлоза имеет форму изолированной целлюлозы и получена не из частиц табака, причем отношение дополнительной целлюлозы к простому эфиру целлюлозы в гомогенизированном растительном материале составляет по меньшей мере 2.

4. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 1-3, в котором дополнительная целлюлоза содержит порошок целлюлозы, при этом количество порошка целлюлозы соответствует по меньшей мере 5 процентам по весу гомогенизированного растительного материала в пересчете на сухой вес.

5. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 4, в котором отношение порошка целлюлозы к простому эфиру целлюлозы в гомогенизированном растительном материале составляет по меньшей мере 1,5.

6. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 4 или 5, в котором порошок целлюлозы содержит по меньшей мере 95 процентов по весу целлюлозы, более предпочтительно по меньшей мере 97 процентов.

7. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором дополнительная целлюлоза содержит упрочняющие целлюлозные волокна, при этом количество упрочняющих целлюлозных волокон соответствует по меньшей мере 3 процентам по весу гомогенизированного растительного материала в пересчете на сухой вес.

8. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 7, в котором отношение упрочняющих целлюлозных волокон к простому эфиру целлюлозы в гомогенизированном растительном материале составляет по меньшей мере 1.

9. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором дополнительная целлюлоза содержит порошок целлюлозы и упрочняющие целлюлозные волокна, при этом отношение порошка целлюлозы к упрочняющим целлюлозным волокнам составляет по меньшей мере 1,5.

10. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором простой эфир целлюлозы содержит карбоксиметилцеллюлозу (CMC).

11. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором общее количество частиц растений, не являющихся табаком, или частиц табака и дополнительной целлюлозы не превышает 75 процентов по весу гомогенизированного растительного материала в пересчете на сухой вес.

12. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором гомогенизированный растительный материал содержит частицы розмарина.

13. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 1, в котором гомогенизированный растительный материал содержит:

от 50 процентов по весу до 65 процентов по весу частиц, не являющихся табаком, в пересчете на сухой вес; и

от 15 процентов по весу до 25 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес.

14. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 2, в котором гомогенизированный растительный материал содержит:

от 50 процентов по весу до 65 процентов по весу частиц табака в пересчете на сухой вес; и

от 15 процентов по весу до 25 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес.

15. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 1, в котором гомогенизированный растительный материал содержит:

от 10 процентов по весу до 55 процентов по весу частиц, не являющихся табаком, в пересчете на сухой вес; и

от 30 процентов по весу до 45 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес.

16. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 2, в котором гомогенизированный растительный материал содержит:

от 10 процентов по весу до 55 процентов по весу частиц табака в пересчете на сухой вес; и

от 30 процентов по весу до 45 процентов по весу вещества для образования аэрозоля в пересчете на сухой вес.

17. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 12, в котором субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит:

по меньшей мере 50 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата в пересчете на сухой вес;

по меньшей мере 20 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес и

по меньшей мере 0,3 микрограмм 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.

18. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 17, в котором при нагреве субстрата, генерирующего аэрозоль, согласно методу испытания A, описанному в ISO/TR 19478-1:2014, генерируется аэрозоль, содержащий:

по меньшей мере 30 микрограмм бетулиновой кислоты на грамм субстрата в пересчете на сухой вес;

по меньшей мере 1 микрограмм розмаридифенола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес; и

по меньшей мере 1 микрограмм 12-O-метилкарнозола на грамм субстрата в пересчете на сухой вес.