气相色谱-串联四极杆质谱法测定主流烟气中的苯并[a]芘

为了给低焦油卷烟产品中的有害物质检测提供方法参考,本工作建立了卷烟主流烟气中苯并[a]芘的气相色谱-三重串联四极杆质谱联用测定方法。使用标准抽吸条件采集20支卷烟烟气粒相物,用含内标的环己烷超声萃取,经固相萃取净化后,以正离子多反应监测方式进样分析,内标法定量。方法经优化后,苯并[a]芘在0.4～20 μg/cig范围内具有良好线性,r²为0.999 92,定量限为0.073 μg/L,重复性变异系数最大为3.71%,加标回收率为95.7％～103.9％。该方法操作简便、流程短、溶剂用量少,尤其适合低焦油卷烟产品的苯并[a]芘检测。     

SCR烟气脱硝跨周期分段控制

喷氨量控制是选择性催化还原(SCR)烟气脱硝控制中的核心问题,常规单一PID控制策略主要依据前几次采样时刻的控制误差,当进口NOx质量浓度变化速率发生突变且存在出口检测滞后时,难以实现喷氨量的精确控制。鉴于生产工艺具有周期性这一特征,提出了一种跨周期分段控制方法,依据时间将生产周期划分为若干个控制段,分别设置不同的起、止点阀门开度基准值和控制参数,采用直线插值计算控制点的阀门开度值,并利用对应的前一个周期、前两个周期的控制误差计算控制段终止点阀门开度调节值,优化氨气阀门开度值。仿真结果表明：该方法能够实现喷氨量的精确控制,使出口NOx质量浓度达到国家排放标准要求的同时有效降低还原剂的使用量,具有较好的控制效果。     

烟气苦味成分的感官导向鉴定和液相色谱-高分辨质谱分析

烟气中苦味化合物多为难挥发成分,种类多、含量低。本研究采用感官导向鉴定法与液相色谱-高分辨质谱法（LC-HRMS）相结合分析烟气苦味成分,利用凝胶色谱分离主流烟气粒相物水溶性成分,并对各流分进行感官评价以确定苦味流分,合并后得到苦味特征组分。采用Q-Exactive型LC-HRMS仪器分析苦味特征组分,通过保留时间和二级质谱定性,对化合物标准品水溶液进行味觉评价,确定苦味化合物。在苦味特征组分中共鉴定出16种化合物,其中有苦味特征的是新烟草碱、降烟碱、麦斯明、可替宁、2-丁基咪唑、2-异丙基咪唑、烟酰胺、N-甲基烟酰胺、N-乙基烟酰胺和3-乙基-4-甲基-3-二氢吡咯-2-酮。该方法可为鉴定烟气中关键的苦味成分,实现卷烟产品的定向设计,提高卷烟的感官舒适性提供参考。     

三重四极杆气质联用法测定卷烟主流烟气中NNK

为了测定卷烟主流烟气中4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮（NNK）的含量,建立了三重四极杆气质联用仪（GC-MS/MS）测定方法。按照标准条件抽吸卷烟,捕集在剑桥滤片上的卷烟烟气粒相物用二氯甲烷萃取并以氘代NNK为内标,经固相萃取净化后,用三重四极杆气质联用仪测定卷烟烟气中NNK的含量。方法的相对标准偏差为2.3%～2.7%（n=6）、回收率为98.9%～116.8%、定量下限为0.087 ng/cig,完全可以满足日常检测的要求。本方法采用商品化固相萃取柱,避免了样品浓缩、转移等操作步骤,节省试剂并且提高了工作效率。应用本方法对2R4F和其他不同类型的卷烟样品烟气中NNK进行了检测,检测数据与国家标准方法GB/T 23228 2008（GC-TEA）一致性好,验证了本方法的准确性。     

车窗开闭状态对双层列车车厢内火灾烟气特性的影响

车窗开闭状态对列车火灾影响较大,而在现有研究中,对双层列车火灾烟气特性研究较少。基于计算流体动力学理论(Computational dynamics theory, CFD),建立双层列车单节车厢的火灾数值计算模型,采用大涡模拟方法(Large eddy simulation,LES)对车内流场进行数值模拟。在火源位置、火源功率以及列车运行速度等参数不变的条件下,研究不同位置车窗的开闭状态对双层列车上下两层车厢内烟气特性的影响。结果表明,打开不同位置的车窗对车厢内烟气特性影响较大;打开火源前方的车窗使双层列车整节车厢的烟气层高度升高、CO浓度降低、烟气温度下降,车厢内烟气向有利于乘客逃生的方向发展;打开火源后方的车窗只降低车厢后部区域CO浓度和烟气温度,烟气层高度升高。根据研究结果,为双层列车逃生疏散设计提供参考。     

真空紫外光电离质谱在线检测卷烟主流烟气气溶胶中气体和颗粒物的化学成分

本文采用吸烟机模拟吸烟状态，结合自制的真空紫外光电离质谱仪，在线检测和表征卷烟主流烟气中气体和颗粒物的化学成分，获得各自的特征成分，并开展逐口抽吸特性研究。结果表明，卷烟主流烟气中的气体成分主要为小分子质量的挥发性有机物，而颗粒物的成分复杂，在质谱仪质量分析范围(m/z<400)内均有检出。烟气两相成分的归属结果显示，部分成分主要以气体形式存在于烟气中，而另一些成分仅存在于颗粒物中。此外，研究发现，苯酚、糠醛、二羟基苯、二甲基苯酚、愈创木酚和柠檬烯等成分在气相和颗粒相中均有检出。逐口分析中，气体成分呈现2种变化特征，绝大多数成分的信号强度随抽吸口数增加而增强，而部分不饱和烃则在第2口抽吸中具有较高的相对强度，之后逐渐降低并趋于稳定或略有上升；几乎颗粒相中所有成分都呈现逐口增强的趋势，与气相成分相比，颗粒相成分的增长趋势更平缓。     

电喷雾萃取电离质谱在线检测卷烟主流烟气

卷烟主流烟气是组成复杂、动态变化的气溶胶。在烟气捕集和处理过程中,具有活性的烟气成分会发生变化,从而使常规的离线分析方法无法准确地反映烟气的化学组成。本研究建立了一种用于卷烟主流烟气在线检测的电喷雾萃取电离质谱（EESI-MS）方法。通过单通道吸烟机对卷烟进行抽吸,卷烟主流烟气无需预处理而被直接引入EESI-MS仪中,得到其质谱图。在优化的工作条件下,通过碰撞诱导解离（CID）实验对烟气中的烟碱进行了定性分析。将该方法用于卷烟逐口抽吸时主流烟气的连续检测,结果显示,主流烟气的总离子（m/z 50~400）信号强度和烟碱离子（m/z 163）信号强度均随卷烟抽吸口数的增加而升高,这反映出卷烟主流烟气随烟支长度的释放规律。此外,对不同品牌卷烟的主流烟气进行EESI-MS在线检测,通过主成分分析（PCA）表明,该方法可以实现主流烟气的快速区分;通过聚类分析表明,该方法可以对主流烟气进行快速聚类和衡量其相似性。     

某钢铁厂烧结烟气超低排放CEMS预处理系统升级改造浅析

烧结烟气超低排放改造后,具有湿度高、SO_(2)浓度低、存在氨逃逸的特点,给冷干直抽法CEMS造成SO_(2)检测值偏低或为“0”,全程通SO_(2)标气响应时间和示值误差超标的问题。问题的来源在于冷凝水析出,溶解SO_(2);逃逸氨在CEMS中发生二次脱硫,且生成的铵盐能吸附SO_(2)。对目前成熟应用的滴加液体磷酸技术,及高温固态填料除氨+Nafion管干燥器除湿技术进行了研究,最终确认并使用了PreGASS除氨、除湿预处理系统。在某钢铁厂烧结排口CEMS进行了长时间应用,彻底解决了监测数据偏低、全程通标气不达标问题,预处理系统的效果完全符合国标和地方标准的要求,确保了在线监测数据的“真、准、全”。     

诃子提取物降低香烟烟气自由基的应用研究

以丙酮、乙酸乙酯、85%乙醇作溶剂,用超声法提取诃子中的抗氧化成分。用ESR法检测香烟烟气自由基含量的变化。结果显示,85%乙醇作溶剂的得率最高(16.4%)。在香烟滤嘴和烟丝中分别添加50μL 0.2%诃子的3种提取物时,85%乙醇提取物对香烟烟气自由基的清除率最高(34.1%)。     

气相色谱-串联质谱法测定卷烟主流烟气中7种酚类化合物

建立了气相色谱-串联质谱（GC-MS/MS）法检测卷烟主流烟气中苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚7种酚类化合物。在标准抽吸条件下,用剑桥滤片收集5支卷烟主流烟气粒相物,经异丙醇超声提取后,利用GC-MS/MS的多反应监测模式（MRM）测定,内标法定量。在优化的前处理及仪器条件下,7种酚类化合物呈现良好的线性关系（R²≥0.998 6）,定量限为0.012~0.021 μg/cig,加标回收率为91.1%~107.7%,相对标准偏差（RSD）为2.5%~6.6%。该方法操作简单、分析时间短、准确可靠、灵敏度高,适用于卷烟主流烟气中酚类化合物的检测分析。     

造纸法再造烟叶厚度测定方法的研究

文章对比不同层积数造纸法再造烟叶的厚度测定方法，细化测定的具体参数，找出适合造纸法再造烟叶厚度测定的实验方法，以国内几个造纸法再造烟叶为样品，测定不同的层积厚度，对比不同层积厚度测定值的RSD，研究表明：采用层数多的厚度测定的RSD比层数少的厚度测定的RSD更小，层积厚度测定比单层厚度测定实验数据更稳定，平行性更好。通过方差分析及多重比较的结果，综合RSD分析及试验的劳动量和成本多方面情况，采用5层来测定厚度更合理、科学、高效。该研究为造纸法再造烟叶厚度研究提供了可靠方法。     

烟丝宽度和产量实现机理的分析计算

烟丝宽度和产量由切丝机决定,滚刀式切丝机是烟草制丝线上应用最广泛技术最先进的设备,国内生产厂家在测绘国外产品的基础上,采用改变部分参数的方法进行设计,理论上缺乏计算依据。文章根据烟丝宽度和产量的实现机理,引入烟饼模型进行理论探讨,推导出切丝宽度、切丝产量的计算关系式,通过计算关系式分析出了实现切丝宽度、切丝产量的方法,并举实例进行阐述,为切丝机设计参数的确定提供重要的计算依据。     

光电离质谱技术快速采样研究自然抽吸卷烟烟气的口腔残留

建立了一套烟气抽吸采样系统,结合光电离飞行时间质谱,实时、在线分析不同抽吸者在自然抽吸卷烟过程中卷烟烟气气相化学成分的口腔残留。利用毛细管负压对吸烟者吸入和呼出口腔的烟气气相成分取样,直接引入至光电离质谱腔中进行电离、分析。对5种烤烟型卷烟样品中选取的醛酮类、苯酚、甲硫醇、氮杂环类以及不饱和碳氢化合物等14种化学成分进行不同抽吸者口腔残留测试。结果表明,烟气在口腔中停留2 s时,3种类型抽吸习惯（浅度烟龄、中度烟龄和重度烟龄）的7名人员口腔中残留效率大致分为3类,醛酮类属于口腔高残留化合物,苯酚、甲硫醇和氮杂环类属于中等残留化合物,而不饱和碳氢化合物属于相对较低残留化合物。这种直接从吸烟者抽吸过程取样分析的方式,能够真实反映吸烟者在自然抽吸过程口腔中烟气的残留情况。     

高效液相色谱-大气压化学电离串联质谱法研究4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮体外模拟代谢作用

烟草特异亚硝胺4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)是一种存在于烟草烟气及烟草制品中的强致癌物,其致癌机理是通过细胞色素P450酶的代谢活化生成活泼亲电试剂,导致DNA损伤,因此,建立NNK体外模拟代谢产物的定量分析方法对于研究烟草致癌物具有重要意义。本实验利用高效液相色谱-大气压化学电离串联质谱法（HPLC-APCI-MS/MS）对NNK代谢产物4-羟基-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(HPB)进行定量分析。使用选择反应扫描（SRM）模式监测了HPB和内标[3,3,4,4-D₄]HPB,分析方法在0.2~400 nmol/L范围内线性关系良好,线性相关系数R²=0.999 9,检出限(LOD)为0.025 nmol/L (S/N=3),定量限(LOQ)为0.05 nmol/L(S/N=10)。方法的日内和日间准确度为96.6%~101.8%,回收率为98.1%~102.6%。所建立的NNK体外模拟代谢模型可用于烟草特异亚硝胺代谢活化分子机制的研究,为定量分析吸烟致癌相关生物标志物奠定基础。     

烘丝机清洗的新方法

为了解决烘丝机管板积淀了大量烟垢无法清洗的现象,现采用新的清洗方法快速的清除烘丝机管板上的烟垢,有效消除了烟垢混入烟丝中所造成的质量隐患。     

法布里干涉近红外光谱仪测定烟草品质成分

法布里干涉近红外光谱仪是近年新出现的一种基于微机电制造技术的近红外光谱仪,具有高性能、重量轻、体积小、无移动部件等特点,非常适用于现场、在线分析。本研究采用Axsun便携型近红外光谱仪采集了148个烟草样品的近红外光谱,分别针对烟碱、总糖、还原糖、总氮和蛋白质建立了定量校正模型。结果表明,烟碱、总糖、还原糖、总氮和蛋白质的模型维数分别为9、5、7、7和6,决定系数（R2）分别为99.18%、93.68%、89.10%、98.24%和87.87%,校正集均方根误差（RMSEC）分别为0.11、1.03、1.27、0.05和0.44,验证集均方根误差（RMSEV）分别为0.18、1.06、1.32、0.08和0.53,相对预测性能（RPD）分别为6.03、3.41、2.59、4.37和2.10,外部验证集均方根误差（RMSEP）分别为0.28、0.88、1.56、0.11和0.42。F检验结果表明,各模型校正集及其外部验证集的预测值和化学值具有极显著的相关关系。本研究表明,Axsun便携型近红外光谱仪可以保证烟草成分定量校正模型的精度,实现近红外光谱分析向样品现场检测、田间作物现场分析等方面的进一步推广。     

Fluorescent human lung macrophages analyzed by spectral confocal laser scanning microscopy and multispectral cytometry

Numerous highly fluorescent macrophages (MPhi), designated "smoker cells," exist in the lungs of smokers and subjects who have quit smoking within 5 years. The brightly fluorescent MPhi, however, are not present in the lungs of never smokers. Some investigators have speculated that the intense fluorescence of the MPhi is due to smoke-induced changes in the autofluorescence of naturally occurring (i.e., endogenous) compounds (e.g., NADP). In contrast, other researchers have theorized that the fluorescence is due to the uptake of tobacco smoke particulates (i.e., "tar"). Studies reported herein were undertaken to test the hypothesis that the origin of the MPhi fluorescence could be profiled with the novel technologies afforded by spectral confocal laser scanning microscopy (sCLSM) and multispectral cytometry (MSC). To this end, spectral emissions were obtained by sCLSM of optical sections of live MPhi isolated from fresh surgically excised human lung tissue and in air-dried lung tissue imprints. Confirmation of spectral profiles of these single cell observations was obtained in population studies with the use of high-throughput MSC in which multispectral analyses were performed with three different lasers. Proof of concept experiments demonstrated that relatively nonfluorescent MPhi from the lungs of nonsmokers became fluorescent upon short-term ex vivo exposure to tobacco smoke tar. Summarily, the studies reported herein document that the fluorescence of human lung MPhi is due to tobacco tar.