郑州烟草研究院卷烟减害研究成果集览(一) 发明了一系列卷烟烟气微量化学成分的捕集方法

1一种可实现主流烟气气相物连续单口取样的吸烟装置(专利号:ZL 200820148318.4)。该装置包括管路依次相连的烟支夹持器、带有排气活塞的烟气聚集筒腔、抽吸泵、出气阀控制的烟气出气管(U形管结构或针式进样管结构)。装置构造简单,操作简便,不仅可以实现整支卷烟主流烟气气相部分的收集,还可以实现单口主流烟气气相部分的连续分别收集,同时还可以作为进样器     

卷烟烟气pH的测定及其与烟碱存在状态的关系综述

介绍了自 2 0世纪 5 0年代以来卷烟烟气pH不同测定方法的发展 ,其大体可以分为两种 :一种是测定总的主流烟气的pH ,另一种是仅仅测定粒相物的pH作为卷烟烟气pH。测定总的主流烟气pH的方法是将主流烟气用水溶液吸收后测量pH或将pH电极插入主流烟气通道直接测定。而测定粒相物的pH则是将主流烟气用剑桥滤片或静电除尘装置收集 ,再用水溶液萃取后测定。此外还介绍了烟叶和烟气中游离烟碱含量的测定 ,并讨论了卷烟烟气pH、游离烟碱含量、卷烟的劲头三者之间的关系     

国内外主要品牌卷烟主流烟气中气相自由基含量的对比分析

采用电子顺磁共振(EPR)自旋捕集法对国内外196种卷烟主流烟气中气相自由基含量进行了分析测定.结果表明:①卷烟主流烟气中气相自由基含量与焦油及烟碱检测值均无明显相关性,分析认为主要原因可能是卷烟配方中各单料烟的气相自由基含量差异较大;②在同等焦油盒标值下,国内烤烟型卷烟主流烟气中气相自由基平均含量远低于其它卷烟,国内外混合型卷烟主流烟气中气相自由基含量基本相近;③主流烟气中NO和气相自由基含量存在显著的线性相关性(R2=0.891).     

卷烟主流烟气中挥发和半挥发性成分分析

为分析卷烟主流烟气气相和粒相中挥发性、半挥发性成分,考察了XAD-2吸附管和0.01%三乙胺/甲醇冷溶液串联捕集气相成分的效率,以及甲醇、二氯甲烷、环己烷、己烷和乙酸乙酯对XAD-2吸附管和剑桥滤片捕集成分的萃取效率,并采用气相色谱-质谱法测定了3R4F、1R5F参考卷烟和国产烤烟型参比卷烟样品主流烟气气相与粒相中挥发性、半挥发性成分.结果表明:①采用XAD-2吸附管和10 mL0.01%三乙胺/甲醇冷溶液(温度≤-80 ℃)基本上可较完全地捕集卷烟主流烟气气相和粒相中的挥发性和半挥发性成分;②0.01%三乙胺/甲醇溶液适合这些成分的萃取;③这3种卷烟样品主流烟气气相和粒相中共鉴定出50种成分,其中,芳香类19种、酮类14种、吡啶类4种、呋喃类6种,其它类7种;④沸点＞250℃和＜80℃的成分分别在气相和粒相中未检出;⑤3种参考卷烟的主流烟气中挥发性、半挥发性成分的气相/粒相分配比趋势相近.同一类和沸点相近的不同种类挥发性、半挥发性成分的气相/粒相分配比分别随着其沸点和其极性的升高而减小.     

烟碱从烟草向吸烟者的转移--关于氨与"pH"因素的简要综述

本文是关于含氨化合物用作烟草添加剂对烟气化学成分和烟碱生物效用影响作用的文献综述.含氨化合物被用于某些种类烟草叶片的加工过程中,其作用有①影响烟气的香味特性;②不影响烟碱从烟草向烟气的转移量、转移速率和转移效率;③不增加FTC/ISO法测定的主流烟气气相物中的烟碱含量;④不影响采用FTC/ISO方法对主流烟气中烟碱含量的测定;⑤不增加吸烟者对烟碱的吸收量和吸收速率.另外,还对涉及烟草和烟气的"pH"这个词的使用进行了讨论,提出了几个较为准确地描述测定pH值的词汇(烟草水提取物的pH值,烟气水提取物的pH值,电极法烟气pH值).最后,指出了大量的研究之间存在的一些差距.     

气相色谱一次进样烟碱水分分析方法

气相色谱内标法定量分析 ,一次进样同时完成一个卷烟烟气总粒相物样品中烟碱和水分的定量检测。讨论了内标物的选择 ,以及使用茴香脑作为内标物时的注意事项。该试验首次使用国产色谱仪和国产色谱工作站 ,并和进口仪器进行了比对试验 ,相对偏差均小于 3% ,方法快速、准确、操作方便、成本低     

7种葡萄糖四酯主要裂解产物在卷烟主流烟气中的转移分布

对C3~C6脂肪酸的7种葡萄糖四酯在红塔集团某牌号卷烟主流烟气中的裂解转移分布规律进行了研究。通过收集主流烟气粒相物和气相物,对粒相物和气相物进行GC/MS定性定量分析,测定了7种葡萄糖四酯主要裂解产物在主流烟气粒相物和气相物中的转移率。结果表明:①所建立的方法测定脂肪酸组分的回收率为86.27%~98.80%,RSD低于2.63%,线性相关系数大于0.999。②7种葡萄糖四酯裂解相应的脂肪酸向主流烟气粒相物和气相物中的转移率分别为0.34%~12.85%和0.004%~0.73%,总转移率为1.07%~12.86%。③主流烟气粒相中转移率随碳原子个数的增加而增加,气相随碳原子个数增加而逐渐减少;粒相转移率普遍要高于气相。④相同分子量的葡萄糖四酯,异构体比正构体的转移率高。     

基于Impinger 5 box捕集方式的主流烟气pH值测定方法

为提高卷烟主流烟气pH值的测定精密度,提出了一种基于Impinger 5 box捕集方式同时收集烟气粒相物和气相物的主流烟气pH值测定方法,并对测定条件进行了优化.最优测定条件为抽吸烟支数10支,萃取剂体积90 m L,振荡时间30 min.在该条件下对5种不同牌号卷烟样品进行验证试验,结果表明,RSD在0.302%~0.562%之间,主流烟气pH值的平均差值≥0.030的样品之间表现出了显著差异性.该方法可在不改变吸烟机抽吸参数的情况下进行卷烟抽吸和烟气捕集,测定方法简单、方便,测定结果精密度较高,重复性较好.     

非挥发性有机酸与卷烟主流烟气总粒相物pH关系研究

以国内具有代表性的卷烟为研究对象,分别对卷烟样品的非挥发性有机酸含量和卷烟主流烟气粒相物pH进行了测定,通过数学分析研究了非挥发性有机酸含量对烟气粒相物pH的影响.主流烟气粒相物pH值评价指标与有机酸的关联分析结果表明,苹果酸、十五酸、油酸对主流烟气粒相物pH值相对影响较大.对影响主流烟气粒相物pH值的11种非挥发性有机酸的主成分分析结果表明,亚油酸,油酸,苹果酸,棕榈酸,草酸和亚麻酸对主流烟气粒相物pH值相对影响较大.综上可得,苹果酸和油酸对主流烟气粒相物pH值具有较大影响.     

纸质滤嘴棒对卷烟主流烟气中有害物质的影响

为研究纸质滤嘴棒与醋酸纤维滤嘴棒对卷烟主流烟气中有害物质释放量的影响,考察了几种纸质滤嘴棒卷烟和醋酸纤维滤嘴棒卷烟主流烟气中焦油、烟碱、水分、CO、氢氰酸、甲基亚硝胺吡啶基丁酮、氨气、苯并[a]芘、苯酚和巴豆醛的释放量。结果表明,与醋酸纤维滤嘴棒相比,纸质滤嘴棒能显著地降低卷烟主流烟气中烟碱和焦油的释放量;纸质滤嘴棒卷烟主流烟气中氨气、苯并[a]芘的释放量偏低,氢氰酸、苯酚、巴豆醛的释放量偏高;纸质滤嘴棒对主流烟气中CO、甲基亚硝胺吡啶基丁酮的释放量没有显著的影响。因此,纸质滤嘴棒能有效地降低卷烟主流烟气中粒相物的释放量,在降低主流烟气中气相物的释放量上与醋酸纤维滤嘴棒相当。     

卷烟烟气在模拟口腔环境中pH值的测定

针对卷烟烟气酸碱性评价提出了在模拟口腔环境中检测卷烟烟气pH值的方法,采用剑桥滤片收集卷烟主流烟气总粒相物,用模拟口腔溶液震荡萃取滤片,pH复合电极测定萃取溶液的pH值,建立了检测卷烟主流烟气酸碱性的方法。将测定结果与卷烟主流烟气常规成分含量和卷烟评吸结果进行简单相关分析。结果表明:①主流烟气pH值与卷烟烟气总粒相物、焦油、烟气烟碱、烟气水分均具有较高的相关性,与卷烟抽吸口数基本不存在相关性;②主流烟气的pH值与卷烟的烟气特性(烟气浓度、丰富性)、口味风格(甜味、苦味)、舒适感特性(刺激感、收敛、残留/干燥感)得分呈显著相关关系,与卷烟的口味风格—酸性相关性不强。     

卷烟烟气粒相物pH值、游离烟碱含量与卷烟劲头的关系

收集了国内外7个牌号9种规格的名牌卷烟,采用国际上烟气分析的标准方法,收集烟气粒相物质,测定其水溶液的pH值、烟气总烟碱及游离烟碱的含量,并对同一批卷烟样品进行了评吸.对分析数据与评吸结果之间的关系进行了初步探讨.     

6种西北地区植物多糖对卷烟主流烟气水分含量及pH的影响

为研究沙棘多糖、蕨麻多糖等6种西北地区植物多糖对卷烟质量的影响,使用气相色谱、电位滴定仪分别测定了添加6种植物多糖烟支样品主流烟气水分含量、pH,并与空白及丙二醇样品进行了比较。结果显示:添加植物多糖可显著提高卷烟主流烟气气相、粒相水分含量。其中添加锁阳多糖烟支样品主流烟气中粒相水分分别较丙二醇及空白样品提高31.3%、44.3%。添加植物多糖可显著降低卷烟主流烟气pH,但降低幅度不大。结果表明,沙棘多糖、蕨麻多糖等西北地区植物多糖可显著降低卷烟主流烟气pH及提高卷烟主流烟气中气相、粒相水分含量。     

滤嘴通风度对卷烟主流烟气中一些香味成分释放量的影响

为研究不同滤嘴通风度对卷烟主流烟气中香味成分释放量的影响,考察了滤嘴通风度分别为0,10％,25％,40％,54％和64％等6种卷烟主流烟气常规成分和气粒相中32种香味成分的释放量.结果表明:①卷烟主流烟气常规成分释放量随着滤嘴通风度的增加出现不同程度的降低;②30种香味成分的总释放量随着滤嘴通风度的增加而降低,同一类化合物,低沸点化合物的总释放量降低率较低,高沸点化合物的总释放量降低率较高;③30种香味成分的气相/粒相分配比随着滤嘴通风度的增加而升高,同一类化合物的气相/粒相分配比随着沸点升高而增加;④30种香味成分单位烟碱的气粒相释放总量与卷烟滤嘴通风度成负相关.     

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.     

卷烟主流烟气细胞毒性在5种细胞系中的反应差异

为考察不同细胞系对卷烟主流烟气细胞毒性检测结果的影响,为我国进行烟气毒理学评价选用适合的细胞系提供试验依据,选用中国仓鼠卵巢细胞系(CHO)、中国仓鼠肺细胞系(CHL)、中国仓鼠肺成纤维细胞系(V79)、人支气管上皮细胞系(BEAS-2B)和人肝癌细胞系(HepG2)共5种细胞系,采用中性红摄入法检测卷烟主流烟气总粒相物和气相物的细胞毒性。结果表明:5种细胞系对卷烟主流烟气总粒相物和气相物的反应敏感程度存在差异,对于烟气总粒相物,BEAS-2B最为敏感,HepG2最不敏感,CHL、V79和CHO产生的IC50差异无统计学意义;对于烟气气相物,CHO和BEAS-2B较为敏感,CHO产生的细胞抑制率与CHL、V79、BEAS-2B和HepG2的差异有统计学意义。综合考虑各细胞系对烟气总粒相物和气相物的敏感程度以及生长培养特点,认为CHO是较为理想的用于评价卷烟主流烟气细胞毒性的细胞系。     

低焦油卷烟加香后一些醛酮类香料转移行为

以同一叶组生产的普通空白卷烟和低焦油空白卷烟为研究对象,采用同时蒸馏萃取及气相色谱（GC）和气相色谱/质谱联用（GC/MS）方法,测定了19种醛酮类香料单体在加香卷烟中的主流烟气粒相转移率、烟丝持留率、滤嘴截留率和滤嘴迁移率,发现醛酮类香料单体在2种卷烟中的烟丝持留率和滤嘴迁移率整体差别不大,低沸点香料由于其较强的透发性在卷烟的主流烟气粒相中转移率显著低于高沸点香料。具有相同官能团的同系物,碳链越长,分子量越大沸点越高,烟丝持留率和主流烟气粒相转移率越高,而滤嘴截留率和滤嘴迁移率有先增大后减小的趋势。低焦油卷烟在采取通风降焦措施的同时,外加香料在主流烟气粒相中的转移率显著低于在普通卷烟中的转移率,且降低幅度随香料沸点增大而减小,香料沸点越低,在主流烟气粒相中的转移率降低幅度也越大。     

卷烟烟气总粒相物中烟碱含量的测定方法研究

本文对一种测定卷烟烟气总粒相物中烟碱含量的气相色谱方法的原理、操作步骤进行了介绍,并对实验条件的选择、方法的准确度、精密度实验作了简单的讨论。此方法与紫外分光光度法测烟碱比较,具有快速、准确、简单,而且可与总粒相物中水分测定同时进行的特点。     

两种卷烟滤嘴在主流烟气中的甲醛过滤行为

众所周知主流烟气中的甲醛分布在粒相物与气相物之间，活性炭滤嘴可将其部分地滤出。但迄今对甲醛过滤行为一直未进行过系统的分析。该项研究的目的是试图使用醋酸纤维和活性炭两种滤嘴，通过数字分析方法建立起甲醛过滤行为的可描述模型。对单一的醋酸纤维滤嘴和不同含量的活性炭滤嘴的甲醛过滤效率，使用卷烟的主流烟气和一个具有典型的主流烟气浓度水平的模型烟气进行测定。所获得的过滤结果用作进行数字计算的基础。所计算出的模型完全符合使用两种类型滤嘴所测得的数据。此外，该模型还被用来预测甲醛在粒相物与气-汽相物之间的分布比率。根据其结果可得出的结论是：粒相状态中的甲醛在过滤时不会蒸发成为气-汽相状态。     

卷烟主流烟气和侧流烟气中半挥发性成分的分析研究

本文对5个牌号国产商品卷烟主流烟气(MS)与侧流烟气(SS)中的半挥发性成分进行了分析研究。卷烟主流烟气总粒相物采用标准方法捕集;卷烟侧流烟气总粒相物采用鱼尾罩装置来收集。采用同时蒸馏萃取前处理分离方法和气相色谱、气质联用分析技术对总粒相物中的半挥发性成分进行了分析。定性分析了主流烟气和侧流烟气中的87种成分;采用内标法对其中38种成分的含量进行了定量分析,测定了这38种成分在侧流烟气与主流烟气中的分配比,并对结果进行了讨论。研究结果表明,卷烟主流烟气和侧流烟气中半挥发性成分种类基本相同,但每种成分的含量有很大的差异;普通卷烟侧流烟气中半挥发性成分的总量明显高于主流烟气,大多数半挥发性成分的侧流烟气含量高于主流烟气。低侧流卷烟侧流烟气中半挥发性成分总量明显低于主流烟气,证实了低侧流卷烟能减少对环境的烟气释放量。