不同抽吸條件對卷煙主流煙氣中酚類化合物釋放量的影響

于航 尚夢琦 李寧 方一 林琳 陶里 曲亞玲 黃光莉

摘 要：為考察不同抽吸條件對主流煙氣中酚類化合物釋放量的影響，在標準抽吸模式的基礎上，改變抽吸參數，研究卷煙樣品在不同條件下的主流煙氣酚類物質釋放量。結果表明：抽吸容量、抽吸間隔時間、濾嘴通風率和保留煙蒂長度對主流煙氣中酚類化合物釋放量影響較大。在抽吸卷煙時，減少抽吸容量、延長抽吸間隔時間、提高濾嘴通風孔通風率以及保留較長的煙蒂可以減少酚類物質的攝入量。

關鍵詞：卷煙主流煙氣；酚類化合物；抽吸條件

中圖分類號：TS411 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）22-0146-03

Effects of Different Suction Conditions on the Phenolic Compounds

Release in Cigarette Mainstream Smoke

YU Hang SHANG Mengqi LI Ning FANG Yi LIN Lin TAO Li QU Yaling HUANG Guangli

（Beijing Tobacco Quality Supervision and Inspection Station，Beijing 100029）

Abstract： This paper mainly investigated the trends of the phenolic compounds release in cigarette mainstream smoke by changing the parameters of suction. Conclusion can be made as follows： the volume of suction， the interval of suction， the ventilation ratio of filter and the length of cigarette butt had a great influence on the release of phenolic compounds. It can reduce the intake of phenolic substances by reducing the suction volume， prolonging the interval time of suction， improving the ventilation ratio of the filter and using the longer cigarette butt.

Keywords： cigarette mainstream smoke；phenolic compounds；suction condition

酚類化合物是自然界中常見的一類化合物，在水、燃料、汽車尾氣、酒和卷煙煙氣中都有酚類化合物的存在[1]。主流煙氣中的酚類化合物，被認定為一種重要的有害成分，已經被列入加拿大政府46種有害成分名單以及WHO煙草制品管制研究小組建議的管制成分清單中。卷煙煙氣中酚類物質主要來源于煙葉中多酚類化合物的裂解。有證據表明，一些酚類物質具有促癌作用，能顯著提高多環芳烴的致癌活性[2]，苯酚和兒茶酚對皮膚及呼吸道黏膜有強烈的刺激作用[3]。因此，卷煙主流煙氣中酚類物質含量的多少接關系卷煙產品的安全性。另外，一些酚類物質也是影響卷煙口感，引起澀味、辣味的因素[4]。

不同吸煙者的抽吸習慣各異，現有研究表明不同人群吸煙習慣變化范圍大致為：抽吸容量每口20～80mL，抽吸持續時間為0.8～3.0s，抽吸間隔時間為20～100s，抽吸后剩余的煙蒂長度19～28mm[5-8]。抽吸習慣的差異必然會造成吸煙者對煙氣有害物攝入量的不同。因此，本文研究了在不同抽吸條件下卷煙主流煙氣中酚類化合物的釋放量，從而了解抽吸習慣的差異對酚類化合物攝入量的影響。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑和儀器

1.1.1 實驗材料與試劑。①乙腈。色譜純，德國Merck公司；乙酸，色譜純，德國Merck公司；去離子水，符合《分析實驗室用水規格和試驗方法》（GB/T 6682—2008）的規定，電阻大于5MΩ，使用前用0.45μm水相濾膜過濾。②5個牌號的卷煙樣品A、B、C、D、E，其中A、C樣品為混合型卷煙，B、D、E樣品為烤煙型卷煙，且C樣品為國外品牌卷煙。③苯酚、鄰苯二酚、間苯二酚、對苯二酚、鄰甲酚、間甲酚和對甲酚標準物質，純度均為99%以上，德國Dr.Ehrenstorfer公司。

1.1.2 實驗儀器。直線型吸煙機，SM450，英國CERULEAN公司；恒溫恒濕機組，challenger 3000BF040A/CSF-083L，美國LIEBERT公司；恒溫恒濕箱，1M1000RH，澳大利亞CLAYSON公司；高效液相色譜儀，e2695配熒光檢測器，美國Waters公司；XP204電子分析天平，感量：0.0001 g，瑞士Mettler公司；純水儀，Milli-Q Integral 5，美國Millipore公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 卷煙抽吸。卷煙樣品的抽吸以國家標準《卷煙 用常規分析用吸煙機測定總粒相物和焦油》（GB/T 19609—2004）[5]為參照，分別改變抽吸容量、抽吸持續時間、抽吸間隔時間、卷煙煙蒂長度和濾嘴通風孔通風率等，每個參數設置3～4個水平，見表1。

1.2.2 酚類化合物檢測。卷煙主流煙氣中酚類化合物檢測，按照煙草行業標準《卷煙 主流煙氣中主要酚類化合物的測定 高效液相色譜法》（YC/T 255-2008）[9]，計算卷煙主流煙氣中苯酚、鄰苯二酚、間苯二酚、對苯二酚、鄰甲酚、間甲酚和對甲酚的含量及酚類總量。

2 結果與討論

2.1 抽吸容量對酚類化合物釋放量的影響

不同抽吸容量下，卷煙酚類化合物釋放量檢測值如圖1所示。從圖1可以看出，主流煙氣中酚類化合物的釋放量與抽吸容量存在明顯的正相關性。當抽吸容量從25mL增至35mL時，酚類化合物的檢測值幾乎成倍增長，隨著抽吸容量的繼續增加，酚類釋放量增加的速度逐漸趨于平緩。抽吸容量從25mL變化到55mL的過程中，酚類化合物總量的平均增長率分別為180.0%、24.5%和8.7%。因此，在抽吸卷煙時，減少抽吸容量可以降低酚類化合物的攝入量。

2.2 抽吸持續時間對酚類釋放量的影響

不同抽吸持續時間下，卷煙酚類化合物釋放量檢測值如圖2所示。從圖2可以看出，主流煙氣中酚類釋放量與抽吸持續時間的相關性并不明顯，其原因可能是，每口主流煙氣中酚類的釋放量隨抽吸持續時間的增加而略有增加，但由于抽吸持續時間增加，每支卷煙可以抽吸的口數變少，而每支卷煙的酚類釋放量是由抽吸口數和平均每口主流煙氣中酚類的釋放量共同決定的，因此最終總體酚類釋放量呈現的變化趨勢并不明顯。抽吸持續時間從1.0s變化到2.5s的過程中，酚類化合物總量的平均變化率分別為0.2%、4.2%、-3.2%。因此，抽吸的持續時間并不是影響酚類化合物釋放量的主要因素。

2.3 抽吸間隔時間對酚類釋放量的影響

不同抽吸間隔時間下，卷煙酚類化合物釋放量檢測值如圖3所示。從圖3可以看出，主流煙氣中酚類化合物釋放量與抽吸間隔時間存在著明顯的負相關性。原因可能是抽吸間隔時間較長時，有相當一部分卷煙在陰燃期間被消耗掉，因此轉移到主流煙氣中的有害成分會大幅減少。間隔時間由20s變為40s時，降幅尤其明顯。從20s變化到80s的過程中，酚類化合物總量的平均變化率分別為-48.1%、-13.2%、-33.9%。因此，在抽吸卷煙時適當延長抽吸間隔時間可以降低酚類的攝入量。

2.4 煙蒂長度對酚類釋放量的影響

保留不同煙蒂長度時，卷煙酚類化合物釋放量檢測值如圖4所示。從圖4可以看出，卷煙主流煙氣中酚類化合物釋放量與保留煙蒂長度呈現出一定的負相關性。原因可能是，抽吸過程中，煙絲本身對主流煙氣中的有害成分有一定的吸附作用，未燃燒的剩余煙絲可以看作是濾嘴的延長，對煙氣起到了一定的凈化作用。煙蒂長度從與接裝紙等長變化到接裝紙+8mm的過程中，酚類化合物總量的平均變化率分別為-4.7%、-4.3%、-14.0%。因此，在抽吸卷煙時，保留較長的煙蒂可以減少酚類的攝入量。

2.5 濾嘴通風率對酚類釋放量的影響

通過在濾嘴外側纏繞膠帶的方式，使卷煙樣品的濾嘴達到不同的封閉程度。經過處理后的卷煙樣品的通風率見表2。從表2可以看出，A、B、C、E樣品在不同封閉條件下的通風率明顯不同，說明均采取了濾嘴打孔技術，而D樣品通風率無明顯變化，說明不是打孔濾嘴。

不同封閉程度下，卷煙酚類化合物釋放量檢測值如圖5所示。從圖5可以看出，除D樣品之外，隨著濾嘴通風率的減小，酚類釋放量呈增加趨勢。因此，對于打孔濾嘴卷煙，主流煙氣中酚類化合物釋放量與通風率成一定的負相關性。尤其是混合型的A、C樣品變化最為明顯。這種現象的原因是，對于打孔濾嘴卷煙，當卷煙抽吸時，會有一部分空氣從濾嘴通風孔進入主流煙氣，在抽吸容量不變的情況下，這些空氣稀釋了從燃燒錐進入口中的主流煙氣。濾嘴通風孔封閉程度從不封閉到100%封閉，酚類化合物總量的平均變化率分別為6.3%、13.0%。因此，對采用濾嘴打孔技術的卷煙，增加卷煙濾嘴通風率——如吸煙時不要用手指遮擋濾嘴打孔，可以降低卷煙主流煙氣中酚類化合物的攝入量。

3 結語

本文主要通過改變抽吸參數，考察了不同抽吸條件對主流煙氣中酚類化合物釋放量的影響。研究結果表明，抽吸容量、抽吸間隔時間、抽吸剩余煙蒂長度和濾嘴通風率等條件對主流煙氣中酚類化合物釋放量影響較大。在抽吸卷煙時，減少抽吸容量、延長抽吸間隔時間、保留較長的煙蒂以及提高濾嘴通風率可以減少酚類物質的攝入量。

參考文獻：

[1]謝復煒，趙明月，王舁，等.卷煙主流、側流煙氣中酚類化合物的高效液相色譜測定[J].煙草科技，2004（5）：6-10.

[2]S.S. Hecht，R.L. Thorn，R.R. Maronpot，et al. A study of tobacco carcingenesis[J].J. Natl. Cancer Inst.，1975（52）：1329-1336.

[3]S. S. Hecht，S. Carmella，H. Mori，et a1. A study of tobacco carcinogenesis. XX. Role of eatechol as a major eocarcinogen in the weaklv acidic fraction of smoke condensate[J].J.Nail. Cancer Iast.，1981（1）：163-169.

[4]戴亞，祁禎祥，宣曉泉.引起卷煙不良吸昧的幾類化學物質[J].煙草科技，1999（5）：28-29.

[5]國家煙草專賣局.卷煙用常規分析吸煙機測定總粒相物和焦油：GB/T 19609—2004[S].北京：中國標準出版社，2004.

[6]王芳，溫東奇，陳再根，等.深度吸煙對卷煙焦油、煙堿和CO釋放量測定結果的影響[J].煙草科技，2006（3）：24-29.

[7]王穎，張威，胡清源，等.卷煙主流煙氣中氨測定方法的改進及不同抽吸模式下的氨釋放量比較[J].煙草科技，2012（7）：50-53.

[8]龐永強，陳再根，侯宏衛，等.抽吸方式對卷煙主流煙氣煙草特有亞硝胺釋放量的影響[J].煙草科技，2009（2）：46-49.

[9]國家煙草專賣局.卷煙主流煙氣中主要酚類化合物的測定高效液相色譜法：YC/T 255—2008[S].北京：中國標準出版社，2008.