不同结构滤嘴的烟碱截留效率和空间分布模式

考察了普通滤嘴、外置沟槽滤嘴、内置沟槽滤嘴和空腔滤嘴4种不同结构滤嘴的烟碱过滤效率及截留烟碱在滤嘴中的空间分布模式;采用精密激光切割工具对滤嘴进行横向切割与轴向同心圆切割后,定量分析各切割部分滤嘴中的烟碱含量,并对校正后的烟碱分布数据进行多项式拟合和插值分析;根据烟气流动方式的改变解释了不同滤嘴截留烟碱空间分布模型的差异。结果表明:①普通滤嘴、外置沟槽滤嘴、内置沟槽滤嘴和空腔滤嘴的烟碱截留效率分别为39.06%,45.45%,39.63%和31.75%。②获得了不同结构滤嘴截留烟碱的轴向截面空间分布模式。

接装纸透气度和滤棒吸阻对卷烟烟气细胞毒性的影响

采用中性红细胞毒性试验测试了不同透气度接装纸卷烟和不同吸阻滤棒卷烟烟气冷凝物的细胞毒性,并初步分析了卷烟烟气的细胞毒性指标与CO,NNK,NH3,HCN,B[a]P,巴豆醛和苯酚释放量之间的相关性。结果表明:①随着接装纸透气度的增大,卷烟烟气冷凝物的细胞毒性呈降低趋势;细胞毒性指标与CO,NNK,NH3,HCN,B[a]P,巴豆醛和苯酚的释放量之间具有一定的相关性;②随着滤棒吸阻的增大,卷烟烟气冷凝物的细胞毒性呈降低趋势;细胞毒性指标与NH3,HCN,B[a]P和苯酚的释放量之间具有一定的相关性。

一种可选择性降低苯并[a]芘的滤嘴吸附剂

为有效降低卷烟烟气中的苯并[a]芘，进行了网络高分子多孔径材料滤嘴吸附剂的研制。性能测试及烟气分析和感官评吸结果表明：①该滤嘴吸附剂材料为圆柱形，其颗粒为多孔性粒子结构，粒径分布在0、1～10μm之间，厚度1～3μm，孔径2～3nm，属于纳米介孔级的网络高分子多孔径材料，具有分子筛的特性；②与对照样品相比，其降低苯并[a]芘（35％以上）的幅度明显高于焦油量（10％）的幅度，而对水分和烟碱等的影响极小，对卷烟感官质量无明显影响；③生产原料易得，合成工艺较为简单，其孔径大小和亲水疏水性质可调，滤棒成型加工简便，成棒质量稳定，成本（100元／kg）易控，具有较好的应用前景。

卷烟烟气有害成分联合作用的细胞毒性

为评价卷烟烟气有害成分的细胞毒性及其联合作用,以人支气管上皮细胞(BEASe-2B细胞)为靶细胞,分别用卷烟烟气中5种有害成分4-甲基亚硝基-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、氨、苯并[a]芘、苯酚和巴豆醛单独及两两联合染毒,用MTT法测定染毒24h后的细胞存活率,计算细胞的平均半数致死剂量(LC50),用效应图解法对联合作用进行评价。结果显示:①NNK、氨、苯并[a]芘、苯酚和巴豆醛的LC50分别为87.2、395.5、5.4、61.9和6.9mg/L;②NNK与氨、NNK与苯并[a]芘、NNK与苯酚、NNK与巴豆醛、氨与苯并[a]芘、氨与苯酚、氨与巴豆醛、苯并[a]芘与苯酚、苯并[a]芘与巴豆醛、苯酚与巴豆醛的LC50分别为46.2、10.9、14.1、30.4、76.4、86.1、39.0、6.1、1.1和22.1mg/L;③NNK与氨、NNK与苯并[a]芘、NNK与苯酚、苯并[a]芘与苯酚、苯并[a]芘与巴豆醛、氨与巴豆醛存在明显的协同作用,而NNK与巴豆醛、苯并[a]芘与氨、苯酚与氨、苯酚与巴豆醛之间无协同作用。因此,卷烟烟气有害成分的细胞毒性存在明显差异,其联合作用的细胞毒性效应各不相同。

LC-MS/MS法测定吸烟者和被动吸烟者尿液中的烟碱及其代谢物

以烟碱-d3、可替宁-d3、反3’-羟基可替宁-d3作内标，XDB C18柱作色谱柱，10mmol／L（pH6．8）乙酸铵水溶液和无水甲醇为流动相，梯度洗脱，流速1mL／min，采用LC—MS／MS法同时测定了10名吸烟者和5名被动吸烟者尿液中烟碱及其糖苷、可替宁及其糖苷、反3’-羟基可替宁及其糖苷、降烟碱、降可替宁、可替宁氮氧化物和烟碱氮氧化物。结果表明：①烟碱及其代谢物的精密度在2．1％-17．0％之间，回收率在78％～116％之间；②日抽吸20支相同品牌卷烟的吸烟者尿液中烟碱及其9种代谢物的含量差异较大；③被动吸烟者尿液中都检测出烟碱、可替宁、反3’-羟基可替宁，部分检出可替宁糖苷、降烟碱、烟碱氮氧化物，且前3种物质的浓度略高于后3种，但都远远低于吸烟者。烟碱、可替宁、反3’一羟基可替宁有可能作为人体尿液中被动吸烟的生物标记物。

国内外卷烟危害性评价方法现状和发展趋势

综述了国内外烟草公司、CORESTA和非烟的科研机构采用的低危害卷烟的评价方法,预测了低危害卷烟评价方法的发展趋势,并指出了存在的问题。

卷烟烟气的毒理学指标与其重要有害成分之间的相关性

对22个牌号卷烟烟气的5项毒理学指标(MR值、SCE率、微核率、细胞死亡率和被动吸烟小鼠死亡率)和5项化学指标(焦油、烟碱、CO、TSNA和BaP)进行了相关分析和多元线性回归分析。结果表明:卷烟烟气生物效应与烟气中重要有害化学成分之间存在一定的相关性,其中TSNA是影响MR值、SCE率和细胞死亡率最重要的因素(P<0.01),而微核率和被动吸烟小鼠急性死亡率与焦油、烟碱、CO、TSNA、BaP均无相关性(P>0.05)。因此,大幅度降低卷烟烟气中的TSNA将有可能大大减少吸烟对健康的危害。

HILIC-MS/MS测定家兔血液中的NNK及其7种代谢物

建立了亲水相互作用色谱-串联质谱(HILIC-MS/MS)分析家兔血液中NNK及其代谢物的方法。以NNK-d4、NNAL-d3和HPB-d4为内标,血浆样品用乙腈沉淀蛋白后,直接进行HILIC分离和多反应监测(MRM)分析。结果表明,NNK及其代谢物的检出限在0.016～0.082 ng/mL之间,r为0.9991～1.0000,加标回收率为76.9%～116.3%,日内精密度为0.53%～6.52%。该方法适合于同时分析血液中的NNK及其7种代谢物。

全烟气致小鼠肺损伤模型的建立

参照国内外采用卷烟烟气致小鼠肺癌等实验模型的程序和方法，应用国产昆明系小鼠建立了全烟气导致肺损伤的模型。将60只小鼠随机分为对照组和吸烟组，吸烟组在染毒箱中全烟气暴露2h／d，10支烟／次，每支烟燃吸12rain，吸烟机抽吸频率为1次／min，每周6次，连续暴露4个月后解剖，并进行了病理学、免疫组化和蛋白质组学分析。结果表明：①与对照组相比，吸烟组小鼠肺内可见明显炎症细胞浸润，纤毛倒伏、缺失，杯状细胞不同程度增生，肺泡腔大小不一，部分肺泡间隔变薄或断裂，且有明显沉积物存在。②PCNA及p53蛋白表达阳性率分别为80．0％和66．7％，显著高于对照组。③吸烟组小鼠肺部部分水溶性总蛋白表达明显下调，分子量为18．6～23．6kD的部分蛋白条带含量明显降低。

部分国产烤烟型卷烟烟气冷凝物的中性红细胞毒性试验

采用中性红法检测了20个牌号的国产烤烟型卷烟烟气冷凝物（TPM）对中国仓鼠肺上皮细胞（CHL）的细胞毒性，结果表明：①阳性对照化合物氯喹的IC50为15．0±0．23μg／mL，而20个牌号卷烟TPM的IC50为119．5±13．6～218．4±15．9μg／mL；②盒标焦油15mg／支卷烟TPM对CHL的细胞毒性显著高于11mg／支卷烟，极显著高于10、9、8、5mg／支卷烟；③卷烟的TPM与其对CHL的IC50负相关。

国内外不同品牌卷烟样品危害性指数比较

为开发低危害卷烟,测定了国内外30个不同品牌卷烟样品卷烟纸和接装纸的透气度、滤嘴长度、烟丝结构、烟气焦油及7种烟气有害成分,即CO,HCN,NH3,NNK,苯并[a]芘(BaP),苯酚,巴豆醛的释放量,计算其危害性指数,比较了不同类型卷烟烟气危害性指数的差异。结果表明:国产卷烟样品的危害性指数低于进口卷烟样品;混合型卷烟样品的危害性指数高于烤烟型卷烟样品;国产混合型卷烟样品的危害性指数略低于进口烤烟型卷烟样品;再造烟叶、晾晒烟叶的使用比例对卷烟危害性指数有较大影响。

前胡、矮地茶、槐米复合提取物在卷烟中的应用及其毒理学评价

为了降低吸烟的危害,对添加前胡、矮地茶、槐米复合提取物卷烟的燃吸品质及其烟气的危害性分别进行了感官评价和毒理学评价。结果表明:①含2‰该提取物的卷烟,香气丰满,烟味谐调,余味舒适;②含2‰该提取物的卷烟烟气急性毒性、染色体损伤的遗传毒性、细胞膜脂质过氧化损伤均明显低于未加提取物的卷烟;没有阳性致突变反应;哺乳动物细胞的细胞毒性和染色体畸变稍低于未加添加提取物的卷烟,但没有统计学差异。

部分国内外卷烟全烟气暴露的体外致突变作用

选取中国市场上30个国内外卷烟样品,进行深度抽吸模式下41种化学成分的分析测试和全烟气的Ames试验。结果表明:①在10%S9的活化系统下,各类型卷烟均有剂量组对TA98的回复突变菌落比值(MR)大于2.0,表现出致突变作用;②国产烤烟型卷烟对TA98的致突变作用小于进口混合型卷烟,而且差异有统计学意义;③各类型卷烟的单位焦油比活性差异无统计学意义;④具有遗传毒性的有害成分可能影响新鲜卷烟烟气的致突变作用。

采用全烟气暴露系统测试卷烟主流烟气细胞毒性

基于VITROCELL系统结合中性红摄取试验建立了全烟气暴露细胞毒性测试方法,采用建立的方法测试了加拿大深度(HCI)抽吸条件下国内外29个牌号市售卷烟主流烟气的细胞毒性。结果表明:①建立的全烟气暴露细胞毒性测试方法可以获得良好的烟气细胞毒性剂量-效应关系;②测试结果的变异系数(CV)在25%以内,方法稳定性较好。建立的全烟气暴露实验方法适合于卷烟主流烟气细胞毒性测试。

烟草工业减害研究进展

从叶组配方、加工措施和辅助材料3方面综述了2004年以来国内外烟草工业卷烟减害研究进展,尤其是加工措施方面。认为卷烟减害是一项系统工程,烟草工业应对卷烟减害进行系统深入细致的研究,应强化叶组配方、加工措施和辅助材料方面的减害研究,既要研究对有害成分的影响,同时也要研究对烟气毒理学指标和吸味品质的影响。任何烟丝添加剂减害研究均应包括6个方面:添加剂安全性评价、烟气有害成分分析及添加剂成分分析、有害成分降低、添加剂热解产物分析、烟气感官评价和烟气毒理学评价。

“干头干尾”烟丝化学成分的变化

为研究薄板叶丝干燥过程“干头干尾”烟丝内在品质的变化规律，在正常生产情况下，以薄板叶丝干燥过程中的“干头千尾”烟丝为试验对象，检测了不同含水率“干头”、“干尾”烟丝样品的常规化学成分、多酚、pH值，采用聚类分析进行了分类，并结合感官评价进行了验证。结果表明：与正常生产的烟丝相比，“干头”、“干尾”烟丝含水率在9．00％～12．50％之间，烟丝化学成分和感官品质无明显差异；“干头”、“干尾”烟丝含水率〈9．00％，烟丝化学成分和感官品质有显著变化。烟丝含水率9．00％可作为“干头干尾”烟丝内在品质变化的临界点。

头发中烟碱和可替宁的超高效液相色谱测定

采用5%NaOH水溶液超声萃取-超高效液相色谱法同时测定了36个主动吸烟者头发样品和10个被动吸烟者头发样品中的烟碱和可替宁含量。结果表明:①烟碱和可替宁的RSD分别为3.52%和2.99%;回收率均为98.5%～101.6%;②主动吸烟者和被动吸烟者头发样品中均检测到烟碱,而可替宁只在主动吸烟者头发样品中检出;③主动吸烟者头发中的烟碱含量的高低主要是由其烟龄和日均吸烟支数决定的,而与其生理年龄关系较小;④主动吸烟者头发中的可替宁含量高低主要是由其烟龄决定的,而与其日均吸烟支数和生理年龄关系较小。该法操作简便,准确性高,重复性好,可用于批量头发样品中烟碱和可替宁含量的快速分析。

巴豆醛诱导人支气管上皮细胞凋亡研究

为了评价卷烟烟气的危害性,研究了巴豆醛导致人支气管上皮细胞BEAS-2B死亡机制。即采用MTT法检测细胞存活率,化学发光法检测胞内ATP含量,流式细胞仪检测细胞凋亡率,流式细胞仪结合免疫化学检测线粒体细胞色素c,化学发光法检测caspase-9,caspase-3/7。结果显示,巴豆醛诱导细胞凋亡,且随着剂量增大,细胞由凋亡转向坏死。巴豆醛导致胞内ATP水平迅速下降,导致细胞线粒体膜电位下降,导致细胞色素c由线粒体释放至胞浆,激活caspase-9和caspase-3/7。结论:巴豆醛诱导细胞凋亡,且caspase级联酶参与巴豆醛诱导的细胞凋亡。

中国人群经吸烟暴露砷的健康风险评估

按照化合物的健康风险评估理论,依据健康风险评估的基本框架,对中国人群经吸烟暴露砷进行了健康效应风险评估。结果表明:砷的非致癌风险度(危害商,HQ)值为0.008,为可接受风险;砷的致癌风险度(终生致癌风险增量,ILCR)值为4.0×10-5,超出可接受风险概率,需采取措施给予管控。

基于吸附理论分析活性炭对卷烟烟气的吸附

为了解活性炭孔隙结构及被吸附化合物的性质对吸附效率的影响,测定了纯丙酮气体在活性炭上的吸附特性及不同结构活性炭对烟气羰基物的吸附效率。分别用Langmuir模型和D-R模型对活性炭上丙酮气体的吸附数据进行拟合,从模型拟合精度及吸附热预测角度对Langmuir模型及D-R模型进行了比较。进一步分析了吸附效率与模型参数间的关系以及模型参数与活性炭结构和被吸附化合物性质间的关系。结果表明:①与Langmuir模型相比,D-R模型对活性炭上纯丙酮气体吸附数据的拟合相关系数更高,平均相对标准偏差更低,拟合结果更好。②由10-4-3型势函数计算得到活性炭上纯丙酮气体的理论吸附热为17.9 kJ/mol,吸附热较小,说明此吸附以物理吸附为主。D-R模型吸附热预测值为15.8 kJ/mol,与理论计算值较为接近;Langmuir模型吸附热预测值为40.7 kJ/mol,比理论计算值偏大较多。③实现活性炭对不同化合物吸附效率预测的关键是对化合物吸附热的预测。吸附效率主要与吸附温度,活性炭的用量、孔容,化合物的分子量,碰撞直径和能量参数有关。通过分析吸附能可以推断孔径对吸附效率及吸附选择性的影响。