烟草烟气中有害成分定量危险评定的研究进展

危险评定方法已广泛用于烟草工业、政府和学术机构等领域,该方法是通过综合考虑烟草制品和卷烟烟气中有害成分的含量或释放量、有害成分毒理学资料和吸烟者暴露情况等,评定暴露烟草烟气有害成分后的危险概率。基于化合物危险评定的理念,根据各成分的危险度排序,为烟草的管控提供一种科学的评价方法。本文综述了国际上近年来通用的化合物危险评定方法的发展历程,及采用此方法对烟草制品和卷烟烟气有害成分进行定量评价的研究进展。

亚砷酸As(Ⅲ)诱导人肺癌A549细胞氧化应激反应的实验研究

目的:探讨亚砷酸As(Ⅲ)对人肺癌A549细胞氧化应激的诱导作用。方法:将处于对数生长期的A549细胞暴露于不同浓度的亚砷酸As(Ⅲ)溶液(以砷浓度计分别为0、2.5、5、10和20μg/mL)中培养24 h,采用CCK-8法检测细胞存活率;用2.5和5μg/mL的亚砷酸As(Ⅲ)溶液染毒A549细胞24 h,并设对照组(含10%胎牛血清的RPMI-1640培养基),采用ELISA法检测细胞培养液中的超氧化物歧化酶(SOD)浓度,荧光探针DCFH-DA检测细胞内活性氧(ROS)的表达水平。结果:随着亚砷酸As(Ⅲ)溶液染毒浓度的升高,A549细胞的存活率呈逐渐降低的趋势(r=0.99,P<0.05)。2.5和5μg/mL亚砷酸As(Ⅲ)溶液染毒24 h后,细胞培养液中SOD的浓度分别为(0.72±0.05)、(1.10±0.16)ng/mL,均高于对照组的(0.56±0.03)ng/mL(P<0.05);细胞内ROS的相对荧光强度分别为(169.31±6.13)%和(242.60±2.35)%,均高于对照组的(100±2.80)%(P<0.05)。结论:A549细胞暴露于亚砷酸As(Ⅲ)溶液可致细胞存活率降低,细胞培养液中SOD和细胞内ROS浓度均升高;氧化应激可能是亚砷酸As(Ⅲ)致A549细胞毒性的机制之一。

烟叶部位、产地与卷烟主流烟气7种有害成分释放量关系研究

为研究烟叶不同部位、产地对卷烟主流烟气中7种有害成分释放量的影响,分析了5个国内产地的烤烟型单料烟的上部、中部、下部样本。结果表明烟叶部位与主流烟气中7种有害成分释放量总体上的关系为:氢氰酸(HCN)、苯酚、氨(NH3)、焦油、危害性指数呈上部>中部>下部;巴豆醛为上部<中部<下部;中部烟叶N-亚硝胺(NNK)的释放量较低,一氧化碳(CO)释放量较高;苯并芘(BaP)释放量变化规律性不强。烟叶不同部位与卷烟主流烟气中单位焦油有害成分释放量的关系为:CO、HCN、苯酚、巴豆醛、NH3、BaP呈上部<中部<下部变化趋势;NNK、危害性指数有一致规律,均为中部烟叶较低。

不同透气度卷烟主流烟气中香味成分的逐口递送规律研究

为考察卷烟主流烟气中香味成分在抽吸过程中的逐口输送规律,采用由实验室自有专利改装的常规分析用20孔道转盘式吸烟机,实现卷烟的逐口抽吸,建立了卷烟主流烟气单口气粒相物中中性和碱性香味成分的GC-MS定量分析方法,采用该分析方法对香味成分逐口递送规律及卷烟纸透气度、接装纸透气度对其的影响进行了研究.结果表明:1)所建立的分析方法其精密度、回收率较好,适合卷烟烟气单口气相物和粒相物中中性和碱性香味物质的定量分析.2)卷烟主流烟气的焦油、烟气烟碱传输量随着抽吸口数的增加均呈现较为稳定的增加趋势,随着卷烟纸透气度、接装纸透气度的增大而减少.3)中性和碱性香味成分传输量随着抽吸口数的增加而增加,但各种香味成分的传输略有不同,随着卷烟纸透气度、接装纸透气度的增大而减少.4)单位焦油和单位烟碱逐口主流烟气气相和粒相物中中性和碱性香味成分逐口含量均为第1口最低,之后与抽吸口数基本保持一致.

HPLC-DAD法检测卷烟滤嘴中挥发性羰基化合物及其截留效率研究

将高效液相色谱-二极管阵列检测法(HPLC-DAD)用于检测卷烟滤嘴中挥发性羰基化合物(甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、2-丁酮和丁醛),采用体积比为1∶1的乙腈与水混合溶剂振荡萃取卷烟滤嘴,萃取溶液与2,4-二硝基苯肼衍生化反应后进行HPLC-DAD分析,结果表明:滤嘴中8种羰基物的加标回收率在80.8%~115.7%之间;甲醛、乙醛、巴豆醛的日内及日间精密度较好,RSD均<10%.考察不同类型滤嘴对卷烟主流烟气中羰基化合物的截留效率,结果表明:滤嘴对8种羰基物总量的截留效率较低,对甲醛、巴豆醛截留效率较高(>10%),对其他几种羰基物的截留效率低(<7.0%);不同类型滤嘴对甲醛截留效率为活性炭>醋纤≈纸>丙纤滤嘴;对巴豆醛的截留效率为活性炭>醋纤>纸>丙纤滤嘴.

辅助材料设计参数对烤烟型卷烟烟气焦油、烟碱和CO释放量的影响

为探索辅助材料与卷烟烟气化学成分之间的关系,研究了卷烟纸定量、卷烟纸透气度、成形纸透气度、接装纸透气度和滤棒吸阻对卷烟主流烟气焦油、烟碱和CO释放量的影响,并通过辅材设计参数的组合设计,建立了辅材设计参数预测焦油、烟碱和CO释放量的数学模型。结果表明:①卷烟纸定量增加CO释放量增加;②卷烟纸透气度增加,焦油、烟碱和CO释放量降低;③滤棒吸阻增加,焦油和烟碱释放量降低;④接装纸透气度增加,焦油、烟碱和CO释放量显著降低;⑤成形纸透气度增加,焦油、烟碱和CO释放量降低,降低程度与配合使用的接装纸透气度有关;⑥焦油、烟碱和CO释放量预测模型的预测值与实测值基本吻合。

国内外电子烟的管制现状及立法进展

近几年,电子烟一方面迅速发展,另一方面因在质量、技术、安全及市场监管方面问题频现,争议不断增多;部分国家和地区开始对电子烟实施管制,FCTC统计了截至2014年4月全球部分国家和地区对电子烟的管制现状。本文主要介绍欧盟、法国、英国、美国及中国关于电子烟的管制现状,及相关政府、组织、协会发布的法规及标准中的定义、电子烟和电子烟液的相关内容。因我国尚无国家和行业层面的法规及标准,通过分析、总结国内外关于电子烟的法规及标准,为电子烟管制和标准制定提供参考。

聚甲基丙烯酸缩水甘油酯互通多孔材料选择性降低卷烟烟气中的苯酚

为选择性降低卷烟烟气中苯酚的释放量,制备了聚甲基丙烯酸缩水甘油酯互通多孔材料(PolyGMA材料),利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面及孔径分析仪对材料进行了表征,并分别考察了添加至二元复合滤棒和涂布卷烟纸2种应用方式对选择性降低卷烟烟气中苯酚释放量的影响。结果表明:①制备的材料具备环氧基团和互通多孔的结构,其比表面积为119.5 m2/g,平均孔径为17.3 nm;②该材料以添加二元复合滤棒形式在卷烟中应用效果较佳,与对照卷烟相比,试验卷烟苯酚释放量降低28.3%,苯酚选择性降低率为23.0%,且卷烟感官质量无明显差异。

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。

气质联用法测定卷烟侧流烟气中苯并[a]芘

建立了采用气相色谱/质谱联用法分析卷烟侧流烟气中苯并[a]芘的分析方法。该方法使用配有鱼尾罩的侧流吸烟机抽吸卷烟,鱼尾罩附着的苯并[a]芘采用甲醇洗脱,洗脱液中的甲醇在N_2保护下加热至80℃挥发完,然后加入捕集了侧流烟气总粒相物的玻璃纤维滤片,采用环已烷超声萃取苯并[a]芘,萃取液苯并[a]芘浓度采用气相色谱/质谱联用仪测定。该方法检测限为1.64ng/cig,回收率为96.58%～103.32%,RSD为2.97%。

电子烟烟液中烟碱旋光异构体的手性液相色谱分离及测定

建立了手性色谱柱-液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)法测定电子烟烟液中烟碱旋光异构体,即左旋烟碱(S-(-)-烟碱)和右旋烟碱(R-(+)-烟碱),对分析方法进行了优化和表征。结果表明:(1)最优的色谱条件为:采用大赛璐手性柱CHIRALPAK-IC,流动相为正己烷/异丙醇(体积比为95:5,含0. 1%二乙胺),流速1. 0 m L·min-1,等度洗脱。在优选条件下,电子烟烟液中左旋烟碱和右旋烟碱能实现基线分离,分析时间仅需18 min;(2)左旋烟碱和右旋烟碱分别在15～700μg·m L-1、0. 75～30μg·m L-1浓度范围内线性关系良好,二者检出限均为0. 02 mg·g-1。本方法左旋烟碱的日内、日间精密度分别为0. 73%、1. 67%,右旋烟碱的日内、日间精密度分别为4. 50%、8. 60%;二者回收率的结果在95. 50%～104. 5%之间;(3)选取不同口味、不同焦油量的电子烟烟液样品67个,对烟碱旋光异构体分别进行测定,结果表明电子烟烟液中主要为左旋烟碱,右旋烟碱检出率仅为12%,其含量占总烟碱的比例为0. 41%～4. 55%;(4)选取电子烟烟液样品20个,采用所建立的方法测定电子烟烟液和对应的电子烟气溶胶中左旋烟碱和右旋烟碱的含量,结果表明含有右旋烟碱的电子烟烟液所对应的电子烟气溶胶中未检出右旋烟碱。

烟叶中26种挥发性与半挥发性有机酸的GC-MS/SIM法同时分析

采用加速溶剂萃取,以二氯甲烷-乙腈（体积比1∶2）为萃取溶剂,N,O-双（三甲基硅基）三氟乙酰胺硅烷化,反-2-己烯酸和肉桂酸为内标,GC-MS/SIM法同时测定了烟叶中的甲酸、乙酸、乳酸、苯甲酸、十六酸、十八酸等26种挥发性、半挥发性有机酸。方法的回收率为81%-106%,相对标准偏差为1.73%-7.08%,检出限为0.1-13.72μg/g。以该方法对部分烟叶样品中挥发性、半挥发性有机酸进行了定量分析。

基于Luminex液相芯片技术的NNK和AαC体外免疫毒性研究

目的了解4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶)-1-丁酮(NNK)和2-氨基-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚(AαC)的体外免疫毒性特征。方法分别以0、12.5、25、50、100、150和200μg/ml NNK染毒小鼠淋巴瘤细胞(EL-4细胞)24 h,以0、2.5、5、7.5、10、12.5和15μg/ml AαC染毒小鼠巨噬细胞(Ana-1细胞)24 h。采用CCK-8法检测细胞存活率,以Luminex液相芯片技术检测细胞上清液中与免疫相关的20种细胞因子分泌量,以BCA蛋白检测方法校正细胞因子的结果。结果 NNK染毒EL-4细胞后,白介素(IL)-10、IL-17、IL-1β和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量随染毒剂量的增加而升高,粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)含量随染毒剂量的增加而降低,且均存在剂量-效应关系;碱性成纤维细胞生长因子(FGF-basic)、γ-干扰素(IFN-γ)、IL-1α、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-12、IL-13、干扰素诱导蛋白-10(IP-10)、角质细胞诱导因子(KC)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、γ-干扰素诱导性单核因子趋化因子(MIG)、巨噬细胞炎症蛋白-1α(MIP-1α)和血管内皮生长因子(VEGF)含量无明显变化。AαC染毒Ana-1细胞后,IL-5、MCP-1、MIP-1α、TNF-α和VEGF含量随染毒剂量的增加而降低,其余15种细胞因子无明显变化。结论 NNK和AαC可以产生体外免疫毒性。

影响卷烟烟气总粒相物细胞毒性测试的因素

目的建立卷烟烟气总粒相物(TPM)的中性红细胞毒性测试方法。方法采用体外培养细胞的中性红摄取试验,优化影响卷烟烟气TPM细胞毒性测试的几个因素(稀释培养液血清浓度、卷烟烟气TPM染毒时间和测试细胞)。结果高浓度的血清含量将导致卷烟烟气TPM的毒性效应被低估;染毒24 h能更好地区分不同卷烟样品TPM的细胞毒性;中国仓鼠卵巢细胞(CHO细胞)较人肺癌细胞系A549细胞对卷烟烟气TPM的细胞毒性作用敏感。结论通过比较不同因素,选择CHO细胞作为测试细胞,使用5%胎牛血清浓度的稀释培养液对卷烟烟气TPM母液进行稀释,染毒24 h,进行中性红摄取试验。

基于γH2AX和微核的流式细胞法检测NNK与AαC遗传毒性

目的探讨烟草特有亚硝胺NNK和杂环胺AαC的遗传毒性,对γH2AX焦点与微核分析结果进行比较。方法以0、25、50、100、200和400μg/ml的NNK,0、2.5、5、10、20和40μg/ml的AαC分别染毒中国仓鼠卵巢细胞(CHO细胞)24 h后,采用MTT试验检测细胞存活率,采用流式细胞仪检测NNK和AαC各剂量诱导的γH2AX焦点率和微核率,并比较γH2AX焦点率与微核率的差异。结果NNK各剂量的γH2AX焦点率分别为:(1.98±0.15)%、(2.28±0.04)%、(2.86±0.13)%、(3.14±0.09)%、(3.88±0.21)%和(4.34±0.20)%。与阴性对照相比,NNK剂量为25μg/ml时,γH2AX焦点率的差异有统计学意义(P<0.05)。AαC各剂量的γH2AX焦点率分别为:(3.81±0.15)%、(3.24±0.25)%、(3.47±0.21)%、(3.90±0.14)%、(6.12±0.14)%和(11.98±0.24)%。与阴性对照相比,AαC剂量为10μg/ml时γH2AX焦点率的差异有统计学意义(P<0.05)。NNK各剂量的微核率分别为:(1.50±0.22)%、(1.76±0.44)%、(3.26±0.27)%、(4.01±0.88)%、(7.50±0.70)%和(14.67±1.08)%;与阴性对照相比,NNK剂量为50μg/ml时微核率的差异有统计学意义(P<0.05)。AαC各剂量微核率分别为:(1.42±0.50)%、(1.47±0.43)%、(1.42±0.35)%、(1.88±0.15)%、(5.88±1.15)%和(10.67±1.82)%。与阴性对照相比,AαC剂量为20μg/ml时微核率的差异有统计学意义(P<0.05)。结论一定剂量的NNK和AαC可以诱发体外遗传毒性;与流式微核方法相比,流式γH2AX方法灵敏度更高。

卷烟烟气中4-N-亚硝基甲基氨-1-(3-吡啶基)-1-丁酮的健康风险评估

为了解卷烟烟气中4-N-亚硝基甲基氨-1-（3-吡啶基）-1-丁酮（NNK）对人体健康的影响，运用化合物的健康风险评估理论，采用健康危害识别、剂量-反应关系评价、暴露评价和健康风险特征分析四个步骤，对卷烟烟气有害成分NNK进行健康风险评估。对于致癌化合物，一般认为终生暴露该化合物所导致的风险在10^-6或以下时为可接受风险，高于10^-6-10^-4。范围则认为化合物的风险需要管控。通过评估，卷烟烟气中NNK的风险度（ILCR）为1．4×10^-4，属于高度关注化合物。虽然风险评估方法本身存在一定的不确定性，但其综合了毒理学数据、暴露人群特征和人群暴露情况等资料，可为化合物的监管控制提供定性定量的科学依据。

切丝宽度对卷烟主流烟气气溶胶粒径分布的影响

为研究切丝宽度对卷烟烟气气溶胶粒径分布特性的影响,采用DMS500快速粒径谱仪和电子低压撞击器(ELPI),在ISO抽吸模式下,分别研究了不同切丝宽度卷烟烟气气溶胶的粒数粒径分布和质量粒径分布特征。结果表明:(1)不同切丝宽度(0.7、0.9和1.1 mm)卷烟的烟气气溶胶粒子数随粒径大小均呈现出近似的对数正态分布,粒子主要分布在40～400 nm。切丝宽度为0.7 mm和0.9 mm时烟气气溶胶的粒子数浓度略高于切丝宽度为1.1 mm,随切丝宽度的增加烟气气溶胶粒数中值直径(CMD)逐渐减小。(2)3种切丝宽度卷烟烟气气溶胶的质量主要集中在粒径为100～1 000 nm范围内,随着切丝宽度的增加,烟气气溶胶质量中值直径(MMD)减小,气溶胶总质量降低。(3)随着烟丝切丝宽度增加烟气总粒相物、焦油、烟碱、水分和CO逐渐降低。(4)感官评吸结果表明随切丝宽度增加烟气量降低,烟气质变稍粗糙,烟气形态变短,烟气变蓬松,整体烟气感官品质略有下降。(5)综合考虑,切丝宽度为0.9 mm时,烟气粒子浓度高、粒径大小适中,烟气常规释放量较0.7 mm时低,并有较好的感官质量。