不同抽吸模式下烟气冷凝物对人口腔细胞体外生长增殖的影响

为考察卷烟烟气暴露对人口腔细胞体外生长增殖的影响,以肯塔基参比卷烟3R4F 为试验卷烟,人口腔表皮样癌细胞为实验模型,分别在ISO 和加拿大深度抽吸(HCI)模式下制备烟气冷凝物并对细胞进行染毒暴露,评估了两种抽吸模式下烟气暴露对人口腔细胞代谢活性及核酸复制活性的影响,并结合主流烟气总粒相物(TPM)中主要有害成分的释放水平进行了分析。结果表明:①烟气冷凝物暴露对人口腔细胞体外增殖有抑制作用,对人口腔细胞代谢活性以及核酸的复制活性有一定的毒性作用。②HCI 抽吸模式下3R4F 卷烟单位TPM 和单位烟碱中有害成分的释放量低于ISO 模式,HCI 抽吸模式下制备的烟气冷凝物含水率高于ISO 模式,这两种因素是导致3R4F 卷烟HCI 模式下烟气冷凝物细胞毒性弱于ISO模式的主要原因。      

电子烟抽吸模式和参数对烟气总粒相物传输量的影响

为探索不同抽吸参数下电子烟烟气总粒相物(TPM)传输量的变化,考察了ISO和加拿大卫生部深度抽吸(HCI)2种抽吸模式、3种抽吸曲线、2~5 s抽吸时间和1~100口抽吸口数对电子烟主流烟气中TPM传输量的影响。结果表明:1抽吸时间和电子烟TPM的产生速率是影响电子烟传输量的主要因素,其他抽吸参数对电子烟烟气传输量影响的程度较小。2较高的抽吸气流速率易使电子烟电热丝的工作温度低于烟液中主要溶剂之一——甘油的沸点,从而降低烟气传输量。3单口电子烟烟气TPM随抽吸口数序号的增大而明显递减。电子烟应以3~4 s抽吸持续时间、矩形抽吸曲线、55 m L抽吸容量及缓慢平稳的抽吸方式收集抽吸1~30口的TPM进行烟气分析。     

两种抽吸模式下吸烟机型对卷烟主流烟气总粒相物及7种化学成分检测结果的影响

为研究不同抽吸模式下吸烟机型对卷烟主流烟气总粒相物(TPM)和7种化学成分释放量检测结果的影响,以典型的不同焦油量(1.0~13.3 mg/支)的9种烤烟型和11种混合型卷烟样品为研究对象,考察了ISO和加拿大深度抽吸(HCI)模式下直线型(L)和转盘型(R)吸烟机对卷烟主流烟气总粒相物(TPM)和一氧化碳(CO)、4-(N-甲基-N-亚硝氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、苯并[a]芘(B[a]P)、巴豆醛、苯酚、氰化氢(HCN)、氨(NH₃)释放量测试结果的影响。结果表明:①HCI抽吸模式下两种吸烟机型测试结果的一致性弱于ISO抽吸模式; TPM、巴豆醛和HCN在HCI抽吸模式下两种吸烟机型测试结果的差异明显。②两种抽吸模式下卷烟主流烟气NNK、B[a]P和苯酚重复检测结果标准偏差(SD,n=5)与检测水平均值(m)的相关性总体上较CO、巴豆醛、HCN和NH₃高,但HCI抽吸模式下检测结果SD与检测水平m的相关性弱于ISO抽吸模式。③在两种抽吸模式下,卷烟主流烟气相关指标不同吸烟机型测试结果总体精密度差异基本一致,即R型吸烟机对于20个不同烟气释放量水平样品重复测试结果的平均变异系数(CV)大多低于L型。      

两种抽吸模式下不同圆周卷烟主流烟气释放物及毒理学分析

为评价不同圆周卷烟的主流烟气释放物及其毒理学特征,以叶组相同的3种圆周卷烟为研究对象,分析了ISO和加拿大深度(HCI)抽吸模式下的主流烟气常规指标、烟气危害性评价指数(H)和体外毒理学指标,并考察了主流烟气常规指标的逐口释放规律。结果表明:(1)ISO抽吸模式下,中支卷烟主流烟气常规指标的单位烟碱释放量和H指数最低;HCI抽吸模式下,不同圆周卷烟主流烟气的单位烟碱H指数随着圆周的减小而降低。(2)在不同抽吸模式下,卷烟烟气总粒相物的细胞毒性整体上随卷烟圆周的减小而降低,遗传毒性和致突变性无显著差异。(3)不同圆周卷烟主流烟气常规指标的逐口释放量整体上呈现随抽吸口数增加而增加的趋势。     

两种抽吸模式下卷烟主流烟气成分释放量的差异

为应对烟草制品成分管制新的要求,以典型的不同焦油量(1.0~13.3 mg/支)的9种烤烟型和11种混合型卷烟样品为研究对象,从单支卷烟、单位烟碱和单位焦油的角度分析考察了ISO和加拿大深度抽吸(HCI)两种模式下卷烟主流烟气成分(TPM、焦油、烟碱、CO、TSNAs、B[a]P、羰基化合物、苯酚、HCN、氨和VOCs)释放量的差异。结果表明:1对于单支卷烟烟气成分释放量而言,HCI抽吸模式显著高于ISO抽吸模式,与中高焦油量(6.0 mg/支)卷烟样品相比,低焦油(≤6.0 mg/支)卷烟样品的烟气成分释放量在两种抽吸模式下的差异更大。2以单位烟碱计,NNN、NNK、B[a]P和1,3-丁二烯在两种抽吸模式下的释放量基本一致。低焦油样品在HCI抽吸模式下CO、甲醛、巴豆醛和HCN的单位烟碱释放量显著高于ISO抽吸模式,而对于中高焦油量卷烟样品,两种抽吸模式下4种成分的单位烟碱释放量相当。3以单位焦油计,对于NNN、NNK、B[a]P和苯酚,HCI抽吸模式下各成分的单位焦油释放量略低于ISO抽吸模式。对于CO、甲醛、巴豆醛和HCN,低焦油样品在HCI抽吸模式下单位焦油释放量高于ISO抽吸模式。     

两种抽吸模式下电加热不燃烧卷烟烟气气溶胶的粒径分布

为研究电加热不燃烧卷烟烟气气溶胶的粒径分布特性,采用DMS500快速粒径谱仪和模拟循环吸烟机,考察了加拿大深度抽吸(HCI)和ISO抽吸模式下电加热不燃烧卷烟烟气气溶胶的粒径分布。结果表明:(1)烟气稀释比为350∶1时测定结果的重现性好。(2)HCI和ISO两种抽吸模式下IQOS加热不燃烧卷烟烟气气溶胶的粒径分布均呈近似对数正态分布,且主要分布在20~200 nm;逐口烟气浓度均先逐渐增加后趋于稳定,HCI抽吸模式下烟气浓度明显高于ISO抽吸模式;逐口粒数中值直径(CMD)均先略微增加后趋于稳定,全部口数的平均CMD分别为50.2和58.5 nm。(3)ISO抽吸模式下,IQOS卷烟烟气气溶胶浓度明显高于glo卷烟,但glo卷烟烟气气溶胶粒径分布范围大于IQOS卷烟;二者气溶胶的CMD相近。加热不燃烧卷烟烟气气溶胶粒径稍大于电子烟,但明显小于传统卷烟;CMD、烟气浓度的逐口变化趋势也与传统卷烟和电子烟存在差异。     

两种抽吸模式对卷烟主流烟气测量方法与结果精密度的影响

为了解吸烟机抽吸模式对卷烟主流烟气相关测量方法与结果精密度的影响,针对卷烟主流烟气的常规指标(抽吸口数、总粒相物、焦油、烟碱、CO)、烟草特有亚硝胺[TSNAs,N-亚硝基降烟碱(NNN)、4-(N-甲基-N-亚硝氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)]、苯并[a]芘、羰基化合物(甲醛、乙醛、丙烯醛、巴豆醛)、苯酚、氢氰酸、氨、挥发性有机化合物(VOCs,1,3-丁二烯、苯)等17个测试指标,在ISO和加拿大深度抽吸(HCI)两种模式下开展了卷烟主流烟气系列测量方法的协同试验,按照GB/T 6379.2—2004/ISO 5725-2:1994的统计方法进行分析,获得了9个测量方法 6个测试水平(m)下的重复性限(r)和再现性限(R),并确立了r、R与m的线性拟合函数关系。结果表明:焦油、烟碱、CO的测量精密度显著优于其他测试指标,相对重复性限(r%)和相对再现性限(R%)分别约为10%和20%,其他指标的r%和R%分别为20%和45%左右;与ISO抽吸模式相比,HCI抽吸模式下卷烟主流烟气释放量显著增加,但测量方法的精密度对于绝大多数测量指标并没有明显改善;HCI抽吸模式下相关测试指标的精密度对m的依赖性显著较弱,部分指标的两种吸烟机型测试结果差异较大;烟气在HCI抽吸模式下的捕集过程中,吸烟机卷烟抽吸参数(如抽吸口数)稳定性相对较差。因此,当前典型的吸烟机设计并不能较好地满足深度抽吸条件下卷烟主流烟气相关分析物的稳健测量。     

细支卷烟主流烟气有害成分释放量的分析

为研究细支卷烟主流烟气中有害成分的释放量,应对烟草和烟草制品管制新要求,以不同盒标焦油量(1~7 mg/cig)的细支卷烟为对象,研究了在国际标准化组织(ISO)抽吸模式下和深度抽吸(HCI)模式下主流烟中15种有害成分(焦油、烟碱、CO、HCN、NNK、NH3、B[a]P、苯酚、巴豆醛、NNN、甲醛、乙醛、丙烯醛、1,3-丁二烯和苯)的释放量规律。结果显示:1对于单支卷烟,HCI抽吸模式下有害成分的释放量均不同程度地高于ISO抽吸模式下的释放量,且盒标焦油量越低,两种抽吸模式下检测结果的比值(HCI/ISO)越大;另外,ISO抽吸模式下,除NNN、NNK、1,3-丁二烯、苯外,其他各成分与焦油相关性较强,而HCI抽吸模式下,仅烟碱、CO、乙醛、丙烯醛、NNN 5种成分与焦油显著相关;2对于单位毫克烟碱释放量,在HCI抽吸模式下,CO、HCN、巴豆醛、氨、甲醛、乙醛、丙烯醛7种成分高于ISO抽吸模式,NNN、NNK、B[a]P、苯酚、1,3-丁二烯、苯6种成分低于ISO抽吸模式;在ISO抽吸模式下,CO、氨、巴豆醛、HCN、苯酚5种成分与焦油显著相关,而在HCI抽吸模式下,仅CO与焦油显著相关;3对于单位毫克焦油释放量,在HCI抽吸模式下,CO、HCN、甲醛、巴豆醛4种成分高于ISO抽吸模式,而其余9种成分均不同程度地低于ISO抽吸模式,且单位毫克焦油释放量比值(HCI/ISO)与单位毫克烟碱释放量比值(HCI/ISO)相比,整体上更低一些。     

HCI模式对超细卷烟常规烟气成分测试结果的影响

为了研究加拿大卫生部深度抽吸(HCI)模式对超细卷烟主流烟气中焦油、烟碱和一氧化碳(CO)测试结果的影响,9家实验室利用7台转盘型和5台直线型吸烟机在ISO模式和HCI模式下对4种超细卷烟开展了共同实验研究。结果表明:1HCI模式对主流烟气中焦油、烟碱和CO释放量测试值的影响基本一致;2HCI模式下,焦油、烟碱和CO释放量测试值增加幅度随ISO焦油量降低和/或滤嘴通风率的增大而增加;3HCI模式下焦油和烟碱测定结果的重复性限和再现性限、CO测试结果的重复性限及焦油测试结果的相对再现性限均大于ISO模式,表明HCI模式下焦油、烟碱和CO测试结果的精密度比ISO模式差。     

ISO和HCI抽吸模式下卷烟燃烧状态与主流烟气成分对比分析

为了解卷烟在不同抽吸模式下的燃烧状态与烟气释放情况,采用微细热电偶法测量了卷烟在ISO标准抽吸模式和加拿大深度抽吸模式(HCI)下连续抽吸两口的温度分布数据,以表征卷烟的燃烧状态,同时分析了主流烟气中焦油、烟碱等化学成分的释放量。结果表明:(1)HCI抽吸模式下,卷烟的燃烧锥体积(V0)、最高温度(Tmax)、特征温度(T0.5)、温度范围(T0.1～T0.9)及燃烧速率相对较大;两种抽吸模式下,抽吸第二口时燃烧锥的体积和最高温度均高于第一口,高温区域所占比例则低于第一口。(2)两种抽吸模式下,燃烧锥内部区域温度均先增大后减小,表面温度则先减小后增大;HCI抽吸模式下,卷烟燃烧锥内部温度和升温速率整体高于ISO模式,表面温度则低于ISO模式。(3)HCI抽吸模式下,卷烟主流烟气的化学成分释放量高于ISO模式,单位质量烟丝释放量是ISO模式下的1.396～3.041倍(邻甲酚除外)。该研究结果可为了解卷烟燃烧过程和机制、优化卷烟设计提供参考。     

卷烟设计参数对钟形抽吸曲线下烟气稀释作用的影响

为研究卷烟设计参数对烟气稀释作用的影响,设计了一套ISO钟形抽吸模式下卷烟烟气扩散的测量装置,建立了全支(不点燃时的烟支)、燃烧锥(燃烧时的烟支)、切割烟支(在不点燃烟支的情况下,将燃烧时烟灰长度相同的烟支切割掉后剩余的烟支)3种状态下烟气稀释率的测量方法,考察了卷烟材料特性(卷烟纸透气度、滤嘴通风度和未燃烟支长度)在3种状态下对烟气稀释作用的影响规律。结果表明:①当卷烟纸透气度在30~70 CU范围时,全支、燃烧锥和切割烟支3种状态下烟气稀释率均随卷烟纸透气度的增加而增加。其中,全支状态下的空气稀释率最大,为5.97%~12.16%。②滤嘴通风度在0~50.8%时,滤嘴端烟气稀释率为0~59.81%。基于ISO钟形抽吸模式下的滤嘴烟气稀释率检测结果高于GB/T 22838.15-2009恒速抽吸模式下滤嘴通风率的检测结果。③未燃烟支长度同样对烟气稀释具有影响,烟支端稀释作用随着未燃烟支长度的增加而增加,当未燃烟支长度在0~30 mm变化时,烟气稀释率为0~12.58%。      

不同长度、圆周、切丝宽度卷烟主流烟气常规指标释放量及其变化

为评价不同烟支长度、圆周及切丝宽度对卷烟主流烟气化学成分释放量的影响,以3种切丝宽度的单一叶组配方制备的5种圆周、4种长度的卷烟为研究对象,分析了ISO抽吸模式下的主流烟气常规指标,并考察了其单位焦油、单位烟碱、单位燃烧烟丝质量释放量的变化规律.结果表明:①切丝宽度和烟支圆周相同时,卷烟主流烟气各常规指标的实测值随烟支...     

卷烟烟气总粒相物诱导A549细胞的氧化应激研究

为研究卷烟烟气总粒相物(TPM)对人肺腺癌细胞(A549)的氧化损伤,捕集3R4F参比卷烟主流烟气的TPM,对A549细胞进行染毒,采用中性红细胞毒性法测试TPM与A549细胞存活率的剂量-效应关系,检测了细胞内谷胱甘肽(GSH)和细胞外超氧化物歧化酶(EC-SOD)两种氧化应激指标。结果表明:①TPM与A549细胞存活率之间存在良好的剂量-效应关系。②细胞发生氧化应激时,细胞内还原态谷胱甘肽和氧化态谷胱甘肽比值(GSH/GSSG)相对于阴性对照组有显著降低,且不随染毒时间的增加而变化;EC-SOD在染毒4 h后没有显著增加,但24 h后有显著增加。      

采用全烟气暴露系统测试卷烟主流烟气细胞毒性

基于VITROCELL系统结合中性红摄取试验建立了全烟气暴露细胞毒性测试方法,采用建立的方法测试了加拿大深度(HCI)抽吸条件下国内外29个牌号市售卷烟主流烟气的细胞毒性。结果表明:①建立的全烟气暴露细胞毒性测试方法可以获得良好的烟气细胞毒性剂量-效应关系;②测试结果的变异系数(CV)在25%以内,方法稳定性较好。建立的全烟气暴露实验方法适合于卷烟主流烟气细胞毒性测试。     

电加热雾化型电子烟烟油化学成分分析及其雾化效率研究

分别采用溶剂萃取—气质联用法和顶空—气质联用法(HS-GC/MS)对电加热雾化型电子烟烟油的化学成分进行分析。并在标准抽吸条件下(ISO),重点对电子烟的雾化效率开展研究。结果表明:(1)电子烟烟油中溶剂(1,2-丙二醇和丙三醇)和烟碱的含量较高,其余成分为满足抽吸需要所调配的香精和烟草提取物;(2)烟油中1,2-丙二醇的含量为588.5mg/g,丙三醇为290.2mg/g,烟碱为10.4mg/g;(3)在标准抽吸条件下,电子烟烟油的平均雾化效率为11.99%,平均每口的雾化效率为0.30%。静态顶空法的前处理过程简便,在定性分析时比较有优势,但会发生热裂解,产生一些小分子量的醛、酮类化合物,故在定量分析中使用溶剂提取—气质联用法更合适。     

两种抽吸模式下卷烟主流烟气中主要酚类的释放量比较

为了解不同抽吸方式对卷烟主流烟气中主要酚类化合物释放量的影响,建立了一种利用超高效液相色谱(UPLC)快速分析卷烟主流烟气中邻-苯二酚、对-苯二酚、间-苯二酚、苯酚、邻-甲酚、间+对-甲酚的方法,并采用该方法测定了ISO模式和加拿大卫生部(Health Canada)深度抽吸模式下38个卷烟样品烟气中这7种主要酚类的释放量。结果表明:①方法检测限为16～43 ng/支,回收率94%～102%,RSD4%;②与ISO抽吸模式相比,在HC深度抽吸模式条件下卷烟主流烟气中主要酚类化合物释放量显著提高。     

滤棒吸阻和滤嘴长度对卷烟烟气中6种元素迁移率的影响

为研究ISO和加拿大深度抽吸(HCI)模式下滤棒吸阻和滤嘴长度对卷烟烟气中6种元素迁移率的影响,采用单因素设计方案制备了试验卷烟,考察了两种抽吸模式下滤棒吸阻和滤嘴长度参数引起的主流烟气和侧流烟气中铬(Cr)、镍(Ni)、砷(As)、硒(Se)、镉(Cd)和铅(Pb)迁移率的变化。结果表明:①在ISO模式下,滤棒吸阻与主流烟气中Ni,Pb,Cr和Cd 4种元素的迁移率及侧流烟气中Ni迁移率显著负相关,与侧流烟气中Cd迁移率显著正相关。滤嘴长度与主流烟气中6种目标元素的迁移率均显著负相关,与侧流烟气中Ni和Pb迁移率显著正相关。②在HCI模式下,滤棒吸阻与主流烟气中Pb迁移率显著负相关。滤嘴长度与主流烟气中6种目标元素迁移率和侧流烟气中Cr和Cd迁移率显著负相关,与侧流烟气中Pb迁移率显著正相关。      

三维细胞支架的制备及在卷烟烟气细胞毒性评价中的应用

为开发用于卷烟烟气体外毒理学评价的三维细胞支架,采用高内相乳液法制备材料,以其为载体进行人肺腺癌细胞A549的三维培养,评价3R4F和CM8两种参比卷烟烟气总粒相物(TPM)的细胞毒性,并与二维平板培养细胞的实验结果进行了对比。结果表明:(1)A549细胞在三维细胞支架上可以吸附、增殖并融合形成细胞层,且在亲水改性支架上增殖更快;(2)培养21d后,三维细胞支架上A549细胞的吸光度(OD值)为3.601,高于二维平板上细胞长满(培养7 d)时的OD值(3.055);(3)3R4F和CM8卷烟烟气TPM浓度与二维平板和三维细胞支架培养的A549细胞存活率均具有良好的剂量-反应关系,且在高TPM浓度时,三维细胞体系下的细胞存活率高于二维细胞体系。该研究为卷烟烟气体外毒理学评价提供了一种新的三维细胞培养方法。     

抽吸模式对纸打孔细支卷烟烟气释放量的影响

为研究卷烟纸打孔细支卷烟的主流烟气,测定不同卷烟纸打孔参数的细支卷烟在ISO和HCI 2种模式下焦油和烟碱逐口释放量。结果表明:(1)ISO模式下卷烟纸打孔细支卷烟样品的焦油释放量有不同程度降低,而烟碱释放量变化幅度不明显;(2)HCI模式下,纸打孔样品焦油和烟碱总释放量均有不同程度升高,卷烟纸打孔对细支卷烟焦油和烟碱总释放量有不利影响;(3)前3口焦油增长率的变化反映了ISO模式下焦油逐口释放量的变化趋势较HCI模式大;(4)ISO模式下,纸打孔卷烟总烟碱/焦油比均大于对照样,且在打孔数目相同的情况下,总烟碱/焦油比随孔带宽度增加而增加,孔带宽度相同时,烟碱/焦油比随打孔数目增加而升高。而HCI模式下打孔卷烟与对照样烟碱/焦油比未呈现明显的变化规律。     

冷阱捕集-气相色谱-质谱法测定卷烟主流烟气中的呋喃

建立了测定卷烟主流烟气中呋喃的冷阱捕集-气相色谱-质谱(GC/MS)法。主流烟气中的呋喃用含有氘代内标(呋喃-d4)的冷甲醇吸收后在选择离子监测模式下进行GC/MS 分析;考察了11 个不同品牌卷烟在ISO 抽吸模式与加拿大深度抽吸模式下主流烟气呋喃的释放量。结果表明:方法的线性相关系数为0.999 7,检出限为0.028 μg/mL,加标回收率和相对标准偏差(RSD)分别为94.2%~98.5%和3.3%~4.6%。加拿大深度抽吸模式下卷烟主流烟气中呋喃的释放量为ISO 抽吸模式下的两倍以上,ISO抽吸模式下卷烟主流烟气呋喃释放量与实测焦油量显著线性相关。该方法适用于测定卷烟主流烟气中呋喃的释放量。