APCI-MS/MS法在线分析主流烟气气相物中7种有机化合物的逐口释放特征

为了考察主流烟气气相成分的逐口释放特征,建立了在线分析卷烟主流烟气中丙烯腈、丙烯醛、巴豆醛、苯、甲苯、吡啶和苯乙烯7种有机化合物的大气压化学电离串联质谱(APCI-MS/MS)方法。通过改造将吸烟机与APCI-MS离子源连接,卷烟主流烟气经剑桥滤片过滤后,气相部分被直接引入到APCI-MS离子源内进行分析。结果表明:7种有机化合物定量分析标准工作曲线线性关系较好(R20.99),检测限和相对标准偏差分别为0.016~2.05 ng/mL和2.63%~8.89%。卷烟主流烟气气相物中7种有机化合物的单口及总释放量差异较大,逐口释放特征也存在差异。该方法操作简单、响应快速、灵敏度高、稳定性好,适合用于卷烟烟气的逐口释放特征研究。     

卷烟主流烟气中6种化学成分的逐口释放量分析

为考察卷烟主流烟气化学成分的逐口释放量变化情况,对RM20H型吸烟机进行了改造,并参照国家及行业标准对国内4种不同规格卷烟样品主流烟气中6种化学成分(NNK、B[a]P、巴豆醛、苯酚、氨和HCN)进行了自动化逐口捕集、释放量测定及变化趋势分析。结果表明:1随着抽吸口序的增大,卷烟逐口烟气中巴豆醛释放量保持恒定不变,其余5种成分的释放量呈不同增加趋势:NNK呈线性增加、B[a]P呈对数或指数增加、苯酚呈多项式(n≥5)增加、氨呈对数增加、HCN呈指数增加。2 6种化学成分逐口释放量与抽吸口序之间的相关程度较高,复相关系数为-0.486(HCN)R0.995(NNK)。3该方法实现了卷烟主流烟气的自动化逐口捕集和定量分析,适合于卷烟主流烟气6种化学成分的逐口分析。     

卷烟逐口抽吸过程中巴豆醛的递送与分布

为研究卷烟燃烧状态对巴豆醛主流烟气释放量及转移分布的影响,通过改变卷烟纸透气度调控卷烟裂解/蒸馏状态,考察了卷烟样品燃吸时巴豆醛逐口主流烟气释放量、滤嘴截留量、燃烧锥中残留量及其在卷烟不同部位的分布规律。结果表明:①随着抽吸口序的增加,主流烟气中巴豆醛释放量总体上呈上升趋势,但与燃烧锥中巴豆醛残留量无明显相关性;②卷烟逐口燃烧所产生巴豆醛的主流烟气转移率为36%~48%,滤嘴截留率为12%~34%,燃烧锥中残留率为16%~27%,烟丝吸附率低于13%;③卷烟逐口主流烟气中巴豆醛的释放量与卷烟纸透气度无相关性。      

不同卷烟纸及滤棒搭配模式对主流烟气部分化学成分逐口抽吸释放量规律的影响

通过RM20H全自动吸烟机的逐口分析单元,捕集主流烟气中的总粒相物,用以分析主流烟气部分化学成分(苯酚、焦油、烟碱)逐口抽吸释放量规律。以苯酚为例对不同滤棒吸阻,不同透气度卷烟纸的搭配卷烟进行了分析研究,利用散点图等数理统计手段来探讨"三纸一棒"的不同搭配模式对卷烟烟气成分变化的影响。结果表明:焦油、烟碱以及苯酚的释放量随着抽吸口数的增加而不断增加,并且以5、6口抽吸的释放量为最大,建议消费者改变不良的抽吸习惯,这样可以大大降低有害物质的吸入量。"三支一棒"在降焦的过程中,同时可以降低烟碱、苯酚的含量,这为卷烟产品的降焦减害,特别是低焦油卷烟的配方设计提供理论依据。     

卷烟主流烟气粒相物中逐口生物碱含量测定及其递送规律

为测定卷烟烟气总粒相物中5种生物碱(烟碱、降烟碱、麦斯明、假木贼碱和新烟草碱),采用经改造的吸烟机对卷烟进行抽吸,用剑桥滤片捕集20支卷烟的每口烟气总粒相物,滤片经超声波萃取、离心后,取上层清液用GC/MS进行测定分析.结果显示:①利用该方法在所测定的5种生物碱中,测定结果的相对标准偏差为1.33%～7.58%,各生物碱的加标回收率为94%～106%;②逐口TPM量、逐口烟碱量以及逐口麦斯明量逐渐升高,逐口TPM量和逐口烟碱量在每口间传递的规律性最强;③降烟碱量都比较低,没有发现降烟碱逐口量随口数的明显变化趋势,每口之间都比较平稳,混合型卷烟F的降烟碱总量最大;④卷烟D、F和G等低焦油或混合型卷烟的主流烟气TPM中5种生物碱单口传递量较之于其它卷烟偏低.该方法适用于卷烟主流烟气总粒相物中生物碱含量的测定.     

不同滤嘴通风中细支卷烟烟气主要中性和碱性香味成分逐口释放规律

为考察不同滤嘴通风中细支卷烟烟气主要中性和碱性香味成分逐口释放规律,分析17 mm和20 mm圆周卷烟在0％、25％和50％滤嘴通风度下主流烟气主要中性和碱性香味成分逐口释放量,比较相同滤嘴通风、不同圆周卷烟烟气主要中性和碱性香味成分逐口释放的差异性,考察滤嘴通风对中细支卷烟烟气主要中性和碱性香味成分逐口释放均值的影响...     

不同型号吸烟机对卷烟主流烟气释放量的影响

为了比较不同型号吸烟机对卷烟主流烟气释放量检测结果的差异,分别使用RM200A和RM20H转盘式吸烟机在同一实验条件下对4个样品进行检测,并对卷烟主流烟气释放量(总粒相物、水分、焦油、烟气烟碱、烟气一氧化碳)及抽吸口数进行差异性分析.结果表明:RM200A所测样品结果的相对标准偏差小于RM20H所测结果;RM200A测定卷烟样品的CO低于RM20H所测结果,两者有显著性差异;盒标值7 mg以上样品,RM200A所测水份低、烟碱高.     

8种中心电加热卷烟烟气释放特性分析

目的：探寻中心电加热卷烟烟气释放特性的共同点及差异性。方法：采用气相色谱分析了7款国产境外上市电加热卷烟（卷烟A-G）和1款市售国外电加热卷烟（卷烟H）主流烟气总释放量、逐口释放量及其释放稳定性,并对可能影响其稳定性的退丝率因素进行了探讨。结果：① 卷烟H主流烟气中烟碱、甘油转移率均最低;② 卷烟H烟气释放稳定性最高;③ 中心电加热卷烟烟气逐口释放量均随抽吸口序的增加整体呈先上升后逐渐下降趋势,中间略有波动,与传统卷烟在ISO模式下逐口释放规律有所区别;④ 烟支在插入中心加热烟具时产生的退丝现象对卷烟烟气释放稳定性有不利影响。结论：减少中心电加热卷烟的退丝现象可以提高烟气释放稳定性。     

烤烟型细支与常规卷烟烟气中9种主要成分的逐口释放量比较

为研究不同圆周卷烟主流烟气主要成分逐口释放的差异,对同一烤烟型配方烟丝的细支卷烟和常规卷烟主流烟气中焦油、烟碱、CO、NNK、B[a]P、苯酚、巴豆醛、HCN和NH_39种主要成分逐口释放量进行量化分析。结果显示:①细支卷烟和常规卷烟的平均抽吸口数存在极显著差异,分别为5.49,6.72口;各成分在细支卷烟中的逐口释放量及总量均低于常规卷烟,其中焦油、烟碱、NNK、B[a]P、苯酚、HCN和NH_3成分在细支卷烟中的波动均小于常规卷烟,而CO和巴豆醛则相反;②随着抽吸口数的增大,细支卷烟和常规卷烟中焦油、烟碱、CO、NNK、B[a]P、苯酚、HCN和NH_3成分均逐步增加,仅巴豆醛第一口释放量大于第二口;③常规卷烟烟气中9种主要成分的单口烟气释放量随抽吸口数递增而增加的趋势整体上更显著于细支卷烟,而在控制焦油因素情况下,细支卷烟各成分逐口释放量与抽吸口数相关性发生变化的程度更甚于常规卷烟。     

逐口主流烟气粒相物中氨与烟气常规成分的相关性

为了解卷烟在逐口抽吸过程中氨的释放特性以及氨与常规烟气检测成分焦油、烟碱、水分的相关性,选取8种不同规格不同档次的卷烟,逐口测定了烟气粒相物中氨和常规烟气检测成分焦油、烟碱以及水分的含量,分析了卷烟在逐口抽吸过程中氨的释放特性以及氨与烟气焦油、烟碱、水分的相关性,并建立了以焦油、烟碱、水分为自变量的氨释放量多元线性回归方程.结果表明:卷烟主流烟气中氨的释放量逐口线性增加;氨与烟气焦油量及烟碱量呈极显著正相关,氨与烟气水分呈负相关;建立的数学回归模型拟合效果较好.     

薄荷类爆珠卷烟中薄荷醇的分布与转移

为考察薄荷醇在薄荷类爆珠卷烟中的分布及转移,剖析了薄荷醇在3个卷烟样品的烟支滤嘴、爆珠、烟丝、卷烟纸中的含量分布、主流烟气转移、逐口抽吸转移及不同放置时间的变化规律。结果表明:①烟支中薄荷醇的含量分布为:卷烟纸 ? 烟丝 < 滤嘴 < 爆珠,说明烟支近嘴端高比例分布有利于薄荷醇在主流烟气中的迁移;②主流烟气薄荷醇转移率8.90%~10.25%,滤嘴截留率67.18%~73.07%,说明大部分薄荷醇在抽吸过程中被截留在滤嘴中,薄荷醇的有效利用率较低;③随着卷烟的抽吸,主流烟气逐口薄荷醇的转移量也随之增加,前3口薄荷醇转移量增加较快,第4口开始呈稳步增加趋势,最后1口或倒数第2口达最大值,这与烟支抽吸过程凉感由弱到强一致;④爆珠中薄荷醇在放置12个月内未呈明显变化;滤嘴、烟丝、主流烟气薄荷醇放置前6个月内未呈明显变化,但放置9个月后呈减少趋势,12个月后呈明显加速减少趋势,即薄荷类卷烟的市场货架期最好控制在1年以内。      

主流烟气中碱性成分的LPME/MALDI-FTMS分析

为了寻找快速分析主流烟气碱性成分的方法,采用液相微萃取/基质辅助激光解析离子化-傅立叶变换质谱(LPME/MALDI-FTMS)定性分析了主流烟气中的碱性成分(分子量小于250)。通过对吸烟机的改装,将LPME和吸烟机融合到一起,实现了卷烟主流烟气即时取样分析。结果表明:该方法可作为主流烟气定性分析研究的一种可供选择的有效手段。     

卷烟纸罗纹对卷烟燃烧温度和烟气常规成分的影响

为探讨卷烟纸罗纹参数变化对卷烟燃烧温度和烟气常规成分的影响,对不同参数卷烟进行卷烟燃烧锥温度和主流烟气常规成分的测定。结果发现:卷烟纸罗纹形式、罗纹强度和压纹方式对卷烟燃烧温度和卷烟常规烟气成分有不同程度影响;采用无罗纹卷烟纸、浅罗纹卷烟纸、正压卷烟纸的卷烟,其燃烧最高温、抽吸最高温平均温度、抽吸平均温度、阴燃平均温度、峰值平均值较高,烟气CO释放量较低;烟气中焦油、CO与抽吸燃烧锥最高温平均值呈现显著负相关关系。卷烟纸罗纹参数优化设计可改变卷烟燃烧温度,降低主流烟气焦油和CO释放量。      

主流烟气中醛类物质滤除效率的系统化改进

为了用卷烟滤嘴中的活性炭除去烟草烟气中的醛类,考察了活性炭比表面积、颗粒尺寸、孔道尺寸和分布,以及表面化学修饰对主流烟气中醛类吸附的影响。结果表明:①活性炭颗粒尺寸分布从300～400μm调节至500～600μm,滤除效果仅有微小改善;②除乙醛外,随着活性炭微孔体积和比表面积的增大,滤除效果显著提高;③介孔的引入可进一步提高滤除效果;④以乙二胺为氮源合成的表面官能化的活性炭,可以提高烟气中醛类的选择性滤除效果;⑤在滤嘴中活性炭添加量恒定为60 mg/支的情况下,在ISO条件下抽吸,当滤嘴中活性炭的单位长度添加量由2.5 mg/mm增加至5.0 mg/mm时,醛类的滤除效率有小幅度提高,但在深度抽吸机制下,滤除效率变化不明显;⑥胺基官能化的离子交换树脂(CR20)滤除醛类的选择性比活性炭高。在最大限度滤除主流烟气中的醛类时,物理吸附和化学吸附的滤除机制都很重要。     

抽吸条件对卷烟主流烟气中氨释放量的影响

为考察不同抽吸条件对主流烟气中氨释放量的影响,在吸烟机上改变抽吸参数,分别抽吸了4种卷烟,并采用离子色谱法对4种卷烟样品主流烟气中氨的释放量进行了测试。结果表明:抽吸条件的变化对主流烟气中氨的释放量影响较大。在吸烟支数相同的情况下,采用减少抽吸容量、增加抽吸持续时间及抽吸间隔时间、提高滤嘴通风孔通风率以及增加烟蒂长度等方法均能降低主流烟气中氨的释放量,减少吸烟者对氨的摄入量,提高吸烟安全性。     

Development of a method to assess cigarette smoke intake

Tar and nicotine deliveries of cigarettes measured using current standardized smoking machine protocols provide poor estimates of smoke exposure. The characteristics of human smoking behavior vary considerably and differ from the rigid parameters used with current standardized smoking machine protocols. Current alternatives, including measurement of biomarkers, are invasive, time-dependent, and can be too expensive to be used as mechanisms for carrying out large-scale investigations required to help determine the influence of cigarette design on smoking behaviors. To obtain more reasonable estimates of mainstream smoke exposure, we developed a method to quantitatively measure solanesol, a naturally occurring component in tobacco that is deposited during smoking in the cigarette filter butt. Quantification of solanesol extracted from the filters using liquid chromatography and tandem mass spectrometry is efficient, rapid, and extremely reliable. We found that the amount of solanesol deposited in a cigarette filter is related to the mainstream smoke deliveries of tar and nicotine under a variety of smoking conditions. In addition, the amount of solanesol trapped in the filter remains stable at least 4 weeks after smoking. Measuring solanesol in cigarette filters as an exposure marker provides a noninvasive means to obtain reasonable estimates of mainstream tar and nicotine smoke deliveries under a wide variety of smoking conditions.     

抽吸条件对卷烟主流烟气氰氢酸释放量影响的研究

为考察不同抽吸条件对主流烟气中氢氰酸(HCN)释放量结果的影响,在吸烟机上,通过改变吸烟参数,对4种卷烟主流烟气中HCN释放量进行了测试.研究表明:抽吸条件的变化对主流烟气中HCN的释放量影响相当大,增加抽吸容量,减少抽吸持续时间,缩短抽吸间隔时间,减小滤嘴通风孔通风率以及减少烟蒂长度均能引起主流烟气中HCN释放量的增加,但并不呈线性,因此,在吸烟支数相同的情况下,通过改变抽烟习惯,可减少吸烟者对HCN的摄入量,提高吸烟安全性.