高效液相色谱-串联质谱法测定电子烟烟液及气溶胶中4种烟草特有N-亚硝胺类化合物

建立了高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)测定电子烟烟液及气溶胶中4种烟草特有N-亚硝胺类化合物(TSNAs)[包括N-亚硝基去甲基烟碱(NNN)、N-亚硝基假木贼碱(NAB)、N-亚硝基新烟草碱(NAT)和4-(N-甲基-N-亚硝胺)-1-(3-吡啶基)-丁酮(NNK)]含量的方法。取1 g电子烟烟液,加入0.1 mol·L^(-1)乙酸铵溶液20 mL及4 mg·L^(-1)混合内标溶液50μL,超声萃取30 min后,经0.2μm聚四氟乙烯(PTFE)滤膜过滤后进样。将在最大功率下抽吸20口电子烟释放的气溶胶捕集在一张直径为44 mm剑桥滤片上,用上述提取烟液的方法提取气溶胶中的TSNAs。所得滤液中的目标物用Agilent Eclipse Plus C_(18)RRHD色谱柱在60℃柱温下固定,以不同体积比的0.01 mol·L^(-1)甲酸铵溶液和含0.025%(体积分数)甲酸的乙腈溶液的混合溶液为流动相在0.3 mL·min^(-1)流量下进行梯度洗脱;用配有电喷雾正离子源(ESI~+)的串联质谱仪在多反应监测(MRM)模式下检测,以4种TSNAs的氘代试剂作内标物进行内标法定量。结果显示:4种TSNAs的质量浓度均在0.010~5.0μg·L^(-1)内与其对应的峰面积与内标物峰面积的比值呈线性关系,检出限(3S/N)分别为0.002~0.015 ng·g^(-1)(烟液)和0.001~0.008 ng/20口(气溶胶);日内测定值的相对标准偏差(RSD,n=5)分别为0.78%~1.5%(烟液)和0.96%~2.5%(气溶胶),日间测定值的RSD(n=5)分别为1.3%~2.1%(烟液)和4.9%~6.3%(气溶胶);对实际样品进行3个浓度水平的加标回收试验,回收率分别为90.7%~103%(烟液)和92.0%~108%(气溶胶);方法用于14个实际样品的分析,NNN、NAT、NNK、NAB在烟液中的最大检出量分别为40.57,31.94,11.22,8.33 ng·g^(-1),在气溶胶中的最大检出量分别为6.40,5.03,1.89,1.28 ng/20口。

硝酸盐、亚硝酸盐和烟碱对卷烟主流烟气中烟草特有N-亚硝胺的影响

研究了卷烟主流烟气中烟草特有N亚硝胺及其前体的相互关系,通过在卷烟烟支中分别加入硝酸盐、亚硝酸盐、烟碱,采用标准方法对烟气总粒相物进行捕集,捕集后的样品进行前处理,采用内标法对烟草特有N亚硝胺(TSNAs)进行气相热能分析仪(GCTEA)定量分析,分别研究了4种烟草特有N亚硝胺(NNN、NAT、NAB、NNK)及其总量与硝酸盐、亚硝酸盐和烟碱的相互关系。研究结果表明:硝酸盐、亚硝酸盐、烟碱均是烟草特有N亚硝胺的重要前体物质,随着这些前体物质含量的增加,卷烟主流烟气中的烟草特有N亚硝胺含量也增加,表现出显著的相关关系。

卷烟烟气中烟草特有的亚硝胺与挥发性N-亚硝胺的分析

目的 了解卷烟的烟气中烟草特有亚硝胺 (TSNA)和挥发性N -亚硝胺 (VNA)的情况。方法 以GC -TEA检测卷烟的烟气中的TSNA和VNA。结果 在卷烟烟气中检测到的VNA有NDMA ,NDEA ,NDMEA ,Npyr ,Npip ,NMBzA以及未知的N -亚硝胺 ,其含量在不同卷烟中有差别。在TSNA中检测到NNK ,NNN ,NAT以及未知的TSNA ,其中以NNK量最高 ;未检测到NAB。结论 卷烟的烟气中存在致癌的N -亚硝胺 ,降低烟草及卷烟烟气中N -亚硝胺含量是预防疾病的重要战略措施。

球状β-FeOOH对卷烟主流烟气中烟草特有N-亚硝胺的影响研究

通过液相方法合成了球状β-FeOOH，利用FE-SEM、BET、XRD、IR，XPS等手段对其进行的表征显示产物为球状聚集体，单个球体的直径约为1μm。将其加入到卷烟烟丝和模拟滤嘴装置中研究其对主流烟气中4种烟草特有N-亚硝胺释放量的影响，并考察其对部分卷烟烟气特征参数、燃烧性能和烟丝常规化学成分的影响。结果表明：①10mg／支的量湿法加入到肯塔基参比卷烟（1RSF）烟丝中，主流烟气中的NNN、NNK、TSNAs总量分别降低41．3％、48．6％、36．1％；②加入到模拟滤嘴装置中，主流烟气中的NNN、NNK、TSNAs总量分别降低17．8％、36．8％、29．0％；③以10mg／支的量加入到选择的6种混合型卷烟中，主流烟气中的TSNAs均有不同程度的降低，而对焦油、CO、阴然速率和烟气常规化学成分等影响较小。

色谱技术在烟草特有的N-亚硝胺及其代谢产物分析中的应用进展

综述了1998—2012年间气相色谱法、液相色谱-质谱法、毛细管电泳法、胶束电动色谱法等色谱技术在生物样品中烟草特有的N-亚硝胺及其代谢产物分析中的应用进展(引用文献45篇)。

磁固相萃取技术应用于主流烟气中烟草特有N-亚硝胺的测定

合成了甲基丙烯酸改性的Fe3O4磁性纳米颗粒(Fe3O4@Si O2@MAA),建立了磁固相萃取技术与高效液相色谱-串联质谱联用检测主流烟气中烟草特有N-亚硝胺(TSNAs)的方法。该方法通过加入磁性纳米颗粒对萃取液中TSNAs进行富集,洗脱液在HPLC-MS/MS多反应监测模式下进行检测,可满足低焦油和新型烟草制品等低含量TSNAs的检测要求。结果表明:Fe3O4@Si O2@MAA纳米颗粒粒径均一,分散性好,具有超顺磁性,其表面的羧基可吸附溶液中的TSNAs,实现分离富集;该前处理方法操作快速简便,适用于大批量样品分析;4种烟草特有N-亚硝胺的定量下限为0.10~0.48μg/L,加标回收率为88.3%~112.8%,该方法满足复杂烟气背景下痕量TSNAs的检测要求。

过滤型色谱瓶在LC-MS/MS法测定卷烟主流烟气中烟草特有N-亚硝胺含量中的应用

为了提高卷烟主流烟气中烟草特有N-亚硝胺(TSNAs)含量测定的样品前处理效率,设计并采用了具有过滤功能的色谱瓶。经严格对比,分别过滤型色谱瓶与传统色谱瓶所得检测结果具有良好的一致性(Pt>0.05)。该色谱瓶具有操作简便、成本低等优点,可以作为一种准确、快速的测定卷烟主流烟气中TSNAs含量的前处理方法加以推广。

气相色谱-三重四极杆串联质谱法测定卷烟烟气中的烟草特有亚硝胺

建立了快速准确地测定卷烟主流烟气中NNN，NNK，NAT和NAB4种烟草特有Ⅳ一亚硝胺（TSNAs）释放量的气相色谱一串联质谱（GC—MS／MS）方法。结果表明：①以氨气为反应气并采用正电压化学电离模式（PCI）时，方法的抗基质干扰能力强、选择性好。②在0．25～100．00ng／mL浓度范围内，4种TSNAs的线性相关系数均大于0．999，检出限在0．02l～0．027ng／支之间，回收率在92％～104％之间，相对标准偏差小于6．5％。③参比卷烟主流烟气中TSNAs的测定值与文献报道结果基本一致。该方法准确可靠、前处理简单，适用于主流烟气中TSNAs的常规检测。

烟草特有亚硝胺的致癌作用及其抑制

该文综述了烟草特有亚硝胺4-(N-亚硝基甲氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)的致癌作用及其抑制方面的研究进展,羰基还原和α-羟基化是NNK代谢活化的主要途径,NNK致癌主要作用器官是肺,致癌可能性与个体有关。有机异硫氰酸盐是NNK致癌的强抑制剂。多食用十字花科蔬菜、多吃水果、多饮用绿茶和黑茶对吸烟者和被动吸烟者是有益的。

烟草特有N-亚硝胺检测方法研究进展

烟草特有N-亚硝胺(TSNAs)作为卷烟烟气中重要的致癌成分,一直以来是烟草及烟气有害成分分析的重点。该文综述了TSNAs的提取、净化、富集过程等前处理方法和TSNAs的定量分析方法(包括紫外-可见分光光度法、薄层色谱法、毛细管电泳法、气相色谱法、高效液相色谱法、气相色谱-质谱联用法和高效液相色谱-串联质谱联用法),并对TSNAs的检测研究前景进行了展望。

卟啉对卷烟主流烟气中烟草特有N-亚硝胺的截留作用

目的探讨卟啉对卷烟主流烟气中烟草特有N-亚硝胺（TSNAs）的截留效果及其作用机制。方法在卷烟滤嘴中分别加入2.0、4.0、6.0、8.0μg/支的卟啉,采用气相色谱-热能分析联用法测定主流烟气中TSNAs的含量,并计算其截留率,采用紫外可见光谱法测定卟啉与TSNAs的相互作用。结果卷烟主流烟气中的TSNAs含量随着卟啉的增加而降低,最高降低率可达46.67%,得到了卟啉与TSNAs线性关系良好的B-H方程及3.42×103~1.40×104的结合常数。结论卟啉对卷烟主流烟气中的TSNAs有明显的截留效果,卟啉与TSNAs发生了相互作用。

茶质纸-醋纤二复合滤嘴在卷烟中的应用

为降低吸烟对人体的危害，进行了由绿茶制成的茶质纸-醋酸纤维二复合滤嘴（茶质滤嘴）在卷烟中的应用试验。结果表明：与对照滤嘴卷烟相比，①茶质滤嘴卷烟焦油、烟气烟碱降低10％左右，而CO无明显变化；②茶质滤嘴卷烟烟气气相自由基和固相自由基分别降低26．25％-27．14％和28．15％-30．64％；③茶质滤嘴卷烟烟气中NNN、NAT、NAB、NNK及总TSNAs分别降低19．88％-20．29％、15．3％-16．89％、25．53％-26．53％、18．02％-19．10％和18．68％-19．25％；④茶质滤嘴卷烟烟气中苯并[a]芘、苯并[a]蒽、蕴和总PAHs分别降低26．27％-27．87％、26．42％-26．61％、22．37％-24．57％、24．76％-25．58％；⑤茶质滤嘴卷烟烟气中ο-苯二酚、m-苯二酚、P-甲酚、总酚分别降低32．02％-33．07％、36．36％-36．84％、39．13％-39．22％、16．47％-17．61％。而P-苯二酚和苯酚的降低幅度小于10％；⑥茶质滤嘴卷烟的感官质量无明显变化。

茶叶对降低吸烟危害的应用研究

将绿茶制成茶叶滤嘴与卷烟对接,可以有选择地减少烟气中的自由基、亚硝胺等有害物质,降低吸烟对人体的危害。利用电子自旋共振波谱法(ESR)检测茶叶滤嘴卷烟主流烟气中的气相自由基和粒相自由基,检测结果表明:与普通醋酸纤维滤嘴卷烟相比,茶叶滤嘴卷烟烟气中气相自由基和固相自由基分别降低了16.42%～30.48%和12.36%～16.48%。利用气相色谱仪-热能检测器(TEA)分离检测卷烟烟气中NNN、NAT、NAB、NNK四种烟草特有亚硝胺(TSNAs)的含量,检测结果表明:与普通滤嘴卷烟相比,烤烟型茶叶滤嘴卷烟烟气中NNN、NAT、NAB、NNK、亚硝胺总量分别降低了16.88%、15.12%、26.04%、11.39%、14.61%;混合型茶叶滤嘴卷烟烟气中NNN、NAT、NAB、NNK分别降低了23.04%、11.62%、17.41%、17.38%、17.41%。利用茶叶滤嘴降低卷烟烟气有害成分是一条有效途径。

在线二维固相萃取-HPLC-MS/MS法测定卷烟侧流烟气中的TSNAs

为准确测定卷烟侧流烟气中的烟草特有N-亚硝胺,建立了检测NNN、NAB、NAT和NNK的在线二维固相萃取-高效液相色谱-串联质谱(Online 2D SPE-HPLC-MS/MS)方法。采用抗坏血酸处理的剑桥滤片和鱼尾罩捕集侧流烟气,用乙酸铵溶液淋洗鱼尾罩,将淋洗液收集到装有剑桥滤片的锥形瓶中振荡萃取,萃取液过滤后进行在线二维SPE净化和LC-MS/MS分析。结果表明:1二维SPE净化较单独使用阳离子交换柱或C18反相柱更能有效地去除样品中的杂质,降低基质效应。2优化确定的二维SPE条件:上样体积为0.8 m L(2%甲酸),速率1.0 m L/min,转移体积为0.8 m L(1%氨水),速率0.8 m L/min,阳离子交换柱洗涤液为甲醇与2%甲酸的混合溶液(体积比15∶85),C18柱洗涤液为1%氨水,洗脱时间为1.5 min。3 NNN、NAB、NAT和NNK的检出限分别为0.006、0.002、0.004和0.003 ng/m L,回收率93.4%~107.3%,精密度小于8%。该方法灵敏度高、准确性好,适用于卷烟侧流烟气中4种TSNAs释放量的检测。

四氮杂杯[2]芳烃[2]三嗪键合硅胶固相萃取/HPLC-MS/MS法测定家兔血浆中的TSNAs

为了准确测定家兔血浆中的烟草特有N-亚硝胺（TSNAs），制备了四氮杂杯[2]芳烃[2]三嗪键合硅胶（NCS）固相萃取柱，并通过对NCS固相萃取、色谱及质谱条件的优化，建立了测定家兔血浆中的N-亚硝基降烟碱（NNN）、4-（N-甲基亚硝胺基）-1-（3-吡啶基）-1-丁酮（NNK）、4-（N-甲基亚硝胺基）-1-（3-吡啶基）-1-丁醇（NNAL）、N-亚硝基新烟草碱（NAT）和N-亚硝基假木贼碱（NAB）5种TSNAs的NCS固相萃取／HPLc．MS／MS方法。结果表明：NCS固相萃取柱对家兔血浆中5种TSNAs的萃取效率优于商品化的C18固相萃取柱；5种TSNAs的检测限为0．0092～0．0590ng／mL，回收率和相对标准偏差（RSD）分别为90．1％～113．3％和0．95％～7．22％。该方法简单、准确，适合于家兔血浆中TSNAs的检测。

自然醇化过程中白肋烟叶TSNAs含量的变化

为了明晰白肋烟叶自然醇化期间烟草特有Ⅳ-亚硝胺（TSNAs）主要种类含量的变化规律，以主栽白肋烟品种TN86，TN90上部和中部烟叶为研究对象，跟踪测定了白肋烟叶自然醇化期间NAB，NAT，NNK和NNN的含量。结果表明：①与开始醇化时对应的白肋烟叶相比，醇化6，9，12，18，24和27个月后的白肋烟叶NAB，NAT和NNN含量均明显增加；而其NNK含量只在醇化6，18，24和27个月时明显增加，醇化9个月的烟叶NNK含量有所减少，醇化12个月的烟叶NNK含量变化因其品种和部位不同有较大差异。②白肋烟叶在自然醇化0～18个月期间，NAB和NAT含量随醇化时间延长逐渐增加，18个月时达到最高；18～27个月时含量又逐渐降低。③自然醇化0～27个月间，白肋烟NNN含量的变化规律因品种和部位不同而有所差异。

UPLC-Q Exactive轨道阱高分辨质谱法测定小鼠血液中的NNN及其7种代谢物

为了准确测定小鼠血液中的Ⅳ一亚硝基降烟碱（NNN）及其代谢物，通过对色谱、质谱条件的优化，建立了以NNN—d4和HPB—d4为内标，用乙腈沉淀蛋白后，直接经超高效液相色谱（UPLC）仪器的亲水相互作用色谱（HILIC）柱进行分离，通过全扫描／数据依赖二级质谱扫描（FS／ddMS。）测定小鼠血浆中NNN及其7种代谢物的UPLC—QExactive轨道阱高分辨质谱法。结果表明：①NNN及其7种代谢物的检出限为0．019～0．067ng／mL，回收率在78．0％～117．5％之间，日内精密度为0．47％～8.38％。②该方法适合于小鼠血浆中NNN及其7种代谢物的同时检测。

LC-HRMS法检测C57BL/6小鼠血液中NNK及其7种代谢物

为准确测定小鼠血液中4-（N-甲基-N-亚硝氨基）-1-（3-吡啶基）-1-丁酮（NNK）及其代谢物,了解小鼠体内NNK的代谢途径,利用Q Exactive轨道阱高分辨质谱仪,建立了一种同时检测C57BL/6小鼠血液中NNK及其7种代谢物[4-（N-甲基-N-亚硝氨基）-1-（3-吡啶基）-1-丁醇（NNAL）、NNK-N-氧化物（NNK-N-oxide）、NNAL-N-氧化物（NNAL-N-oxide）、4-羟基-1-（3-吡啶基）-1-丁酮（HPB）、1-（3-吡啶基）-1,4-二醇（PBD）、1-（3-吡啶基）-1-丁酮-4-羧酸（吡啶基丁酮酸）和1-（3-吡啶基）-1-丁醇-4-羧酸（吡啶基羟基酸）]的液相色谱-高分辨质谱（LC-HRMS）方法。以NNK-d4、NNAL-d3和HPB-d4为内标,小鼠血清样品经乙腈沉淀蛋白后,直接进行亲水相互作用色谱（HILIC）柱分离和质谱分析,质谱扫描模式采用一级全扫描和数据依赖二级扫描（Full MS/dd MS2）模式。结果表明：各目标物的定量限在0.042-0.263 ng/m之间,线性相关系数为0.999 1-1.000 0,加标回收率在89.2%-116.5%之间,日内精密度在1.54%-8.06%之间。该方法选择性好,分析效率高,目标物线性范围大,适合于小鼠血液中NNK及其代谢物检测与分析。

不同晶相羟基氧化铁的合成及选择性降低卷烟烟气中TSNAs的应用

利用沉淀法原理,以二价铁离子为铁源,控制合成了3种不同晶相和结构的羟基氧化铁纳米材料,并对其降低卷烟烟气中4-(N-甲基亚硝胺)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)的释放量进行了研究。利用XRD、FT-IR、SEM等手段对材料进行了系统表征。将不同晶相和结构的材料添加到卷烟滤棒中,结果表明,FeOOH能明显选择性降低卷烟烟气中烟草特有亚硝胺,对代表性化合物NNK的选择性降低率最高可达25.03%,降低NNK释放量的相对顺序为δ-FeOOH>β-FeOOH>α-FeOOH,而且对不同亚硝胺分子的降低也有差异选择性。FT-IR分析结果表明,FeOOH与NNK分子之间存在化学键作用。

降低混合型造纸法再造烟叶中TSNAs的技术研究

[目的]降低混合型造纸法再造烟叶中TSNAs的释放量。[方法]研究分析不同吸附材料对烟草萃取液及再造烟叶卷烟烟气中TSNAs的吸附效果。[结果]在烟草萃取液中,活性炭对TSNAs的吸附作用优于分子筛,活性炭S35对TSNAs的去除率为84.84%,MCM-41对TSNAs的去除率为48.92%,ZSM-5对TNSAs的去除率最差,仅为6.67%,但其对TSNAs中的NNK具有选择性吸附作用,去除率高达91.60%。通过进一步对再造烟叶卷烟烟气进行试验验证上述结果,活性炭S35对卷烟烟气中TSNAs的去除率为70.20%,MCM-41对TSNAs的去除率为46.74%,ZSM-5对TSNAs的去除率仅为5.57%,ZSM-5对烟气TSNAs中的NNK没有明显的选择吸附作用,去除率为15.64%。[结论]在烟草萃取液中添加吸附材料的方式来降低混合型再造烟叶中TSNAs含量,是一种简易、高效的去除卷烟中TSNAs的方法。