192213. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a dohányfüstben levő egészségre ártalmas anyagokat, főleg aldehideket megkötő füstszűrő filter előállítására
1 192 213 2 szervezetükbe, ahogy a cigarettát csak részben, vagy végig szívják el. Különösen vonatkozik ez a kis molekulatömegű aldehidekre, mert ezek deszorpciója kezdődik meg legkorábban és megy végbe a legnagyobb mértékben. Méréseink igazolják, hogy a dohányfüst aldehid tartalmának mintegy 80-90%-át (10—15 mm dohánytörzsig) végig szívott cigaretta esetében a filter, a növekvő hőmérséklet következtében nem képes visszatartani. így ezek a dohányzó szervezetébe jutnak. Ma már sokoldalúan dokumentált az a tény, hogy a dohányfüstben lévő viszonylag nagy menynyiségű gázhalmazállapotú alifás aldehidek (pl. formaldehid, acetaldehid, akrolein) az egészségre még ártalmasabbak, mint a kátrányos termékek. (G. A. Wartew: „The health hazards of formaldeyde”, Journal of Appleid Toxicology, 1983. 3, 121-126. J. E. Gibson (editor) Formaldehyde Toxicity, Hamisphere Publisching Corporation, New York, 1983. IARC (International Agency for Research on Cancer): „Monography on the evaluation of the carcinogen risk of chemicals to humans”, Lyon, 1981., 346-389. V. S. Goldmacher et al. : „Formaldehyde is mutagenic for cultured human cells”, Mutation Research, 1983. 116, 417-422. Különösen ártalmas az egészségre a formaldehid, amelynek rákkeltő hatását Swenberg és munkatársai már 1980-ban igazolták úgy, hogy különböző időközökben (6 óra/nap, 5 nap/hét), 24 hónapig eltérő koncentrációkban (2,4 mg/m3, 6,7 mg/m3, 17,2 mg/m3) patkányokat vetettek alá a formaldehid gőzök karcinogén hatásának. Kíséreteik azzal a meglepő eredménnyel jártak, hogy a formaldehid karcinogenitása nem lineáris, hanem bizonyos koncentráció felett a karcinogenitás kiugró mértékben jelentkezik. így 17,2 mg/m3 koncentráció esetén a patkányoknak már több, mint az 50%-ánál alakul ki hámlósejtes orrkarcinoma. (J. A. Swenberg et al. : „Induction of Squamous Cell Carcinomas at the Rat Nasal Cavity by inhalation Exposure to formaldehyde Vapor”, Cancer Research, 1980., 40, 3398-3402. J. A. Swenberg et al.: „Non linear biological response to formaldehyde and their implications for carcinogenic risk assesment”, Carcinogenesis, 1983, 4, 945-952) Ha figyelembe vesszük, hogy a dohányfüstben átlagosan 40-140 mg/m3 formaldehid található a dohány fajtájától függően, akkor megállapíthatjuk, hogy a dohányfüstöt beszívó emberek a formaldehid ártalom kritikus (17,2 mg/m3) alsó küszöbét lényegesen meghaladó karcinogenitási veszélynek vannak kitéve. Ugyanis még a legkisebb (40 mg/m3) formaldehid koncentráció is jóval nagyobb a dohányfüstben, minta - már jelentős kardnogenitással járó - formaldehid alsó határ (17,2 mg/m3). G. A. Wartew: „The health hazards of formaldehyde”, J. Applied Toxicology, 1983., 3, 121-126) Miután a kísérletek során megállapítást nyert, hogy a kis molekulatömegű anyagok, különösen az aldehidek, adszorbeálódnak ugyan a cigaretta égésnek az első szakaszában, a filter hőmérsékletének emelkedésével azonban megindul egy folyamatosan növekvő ütemű deszorpció, melynek következtében a filter - a füstszűrő felmelegedési fokától 5 függően - elengedi a korábban megkötött aldehidek 70-80%-at. A találmány feladata az ismert megoldások hátrányainak kiküszöbölésével olyan füstszűrő filter előállítása, mely a dohányfüstben lévő egészségre 10 ártalmas - mechanikus és adszorpciós módon le nem kötött - anyagokat, különösen az aldehideket, ezeken belül is főleg az erősen karcinogén hatású formaldehidet, nagy mértékben lecsökkenti. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy 15 olyan kémiai anyagot, célszerűen éndiol —C—C — szerkezeti elemet tartalmazó vegyületet OH OH építünk be a filterbe, mellyel az ismert szűrőanya- 20 gokon meg nem kötött egészségre ártalmas anyagok, különösen az aldehidek, a rostos, de főleg a szemcsés adszorbensekkel való adszorpciós kapcsolatot követően kémiai reakcióba lépnek, mely kémiai reakció sebessége a hőmérséklet fokozódá- 25 sával növekszik és az így átalakított aldehidek deszorpciója kizárt. Azaz az ismert mechanikus, illetve adszorpciós szűrési képesség mellett megjelenik a találmány tárgyát képező kemoszorpciós funkció is, olyképpen, hogy a dohányfüstben lévő aldehi- 30 dek, főleg a formaldehid nagy százalékát kémiai kötés tartja vissza a füstszűrőben, megakadályozva annak az emberi szervezetbe való bejutását. Irodalmi adatok támasztják alá, hogy az éndiolok, pl. az L-aszkorbinsav, vizes közegben 60 °C 35 hőmérsékleten reagál a formaldehiddel, miközben C02 keletkezik és az L-aszkorbinsav elveszti redukáló képességét. (F. J. Reithel et al. : „Studies on the reactions between formaldehyde and enediols”, J. Am. Chem. Soc.: 70, 898-900., 1948. - F. J. 40 Reithel et. al. : „On the nature of the reaction between Ascorbic acid and formaldehyde”. J. Am. Chem. Soc. 71, 1879-1880., 1949.) A szén-dioxid (C02) fejlődést saját kutatási eredményeink is megerősítették, valamint azt, hogy a 45 formaldehid gyorsan addicionálódik az L-aszkorbinsavra, és az L-aszkorbinsav telítetlen jellege megszűnik. (Trézl L. és társai: „L-aszkorbinsawal gátolt N-metilezési és formilezési reakciók L-lizin és formaldehid között és ennek biokémiai vonatko- 50 zásai”, Biológia, 1982. pp. 30, 55-71. - L. Trézl et al. : „Spontaneous N méthylation and N formylation reactions between L lysine and formaldehyde inhibited by L-ascorbic acid”, Biochem J., 1983. pp. 214, 289-292.). 55 A kísérletek során azt tapasztaltuk, hogy ha éndiol szerkezetű vegyülettel, így előnyösen redukton, dihidroxifumársaV, reduktinsav, indanredukton, L-aszkorbinsav vegyületek bármelyikével, vagy kombinációjukkal impregnált vagy kevert aktív- 60 szén tartalmú szűrőt használunk, akkor a dohányfüstben lévő formaldehicT- a szűrő éndiol tartalmáí tói függően - szignifikáns, mintegy 60-70%-kal csökkent. Ez az eredmény egy cigarettára vetítve azt jelenti, 6S hogy egy cigaretta füstjében jelenlévő kb. 650 pg/g 3
