不同抽吸条件对卷烟主流烟气中酚类化合物释放量的影响

于航 尚梦琦 李宁 方一 林琳 陶里 曲亚玲 黄光莉

摘 要：为考察不同抽吸条件对主流烟气中酚类化合物释放量的影响，在标准抽吸模式的基础上，改变抽吸参数，研究卷烟样品在不同条件下的主流烟气酚类物质释放量。结果表明：抽吸容量、抽吸间隔时间、滤嘴通风率和保留烟蒂长度对主流烟气中酚类化合物释放量影响较大。在抽吸卷烟时，减少抽吸容量、延长抽吸间隔时间、提高滤嘴通风孔通风率以及保留较长的烟蒂可以减少酚类物质的摄入量。

关键词：卷烟主流烟气；酚类化合物；抽吸条件

中图分类号：TS411 文献标识码：A 文章编号：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

酚类化合物是自然界中常见的一类化合物，在水、燃料、汽车尾气、酒和卷烟烟气中都有酚类化合物的存在[1]。主流烟气中的酚类化合物，被认定为一种重要的有害成分，已经被列入加拿大政府46种有害成分名单以及WHO烟草制品管制研究小组建议的管制成分清单中。卷烟烟气中酚类物质主要来源于烟叶中多酚类化合物的裂解。有证据表明，一些酚类物质具有促癌作用，能显著提高多环芳烃的致癌活性[2]，苯酚和儿茶酚对皮肤及呼吸道黏膜有强烈的刺激作用[3]。因此，卷烟主流烟气中酚类物质含量的多少接关系卷烟产品的安全性。另外，一些酚类物质也是影响卷烟口感，引起涩味、辣味的因素[4]。

不同吸烟者的抽吸习惯各异，现有研究表明不同人群吸烟习惯变化范围大致为：抽吸容量每口20～80mL，抽吸持续时间为0.8～3.0s，抽吸间隔时间为20～100s，抽吸后剩余的烟蒂长度19～28mm[5-8]。抽吸习惯的差异必然会造成吸烟者对烟气有害物摄入量的不同。因此，本文研究了在不同抽吸条件下卷烟主流烟气中酚类化合物的释放量，从而了解抽吸习惯的差异对酚类化合物摄入量的影响。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂和仪器

1.1.1 实验材料与试剂。①乙腈。色谱纯，德国Merck公司；乙酸，色谱纯，德国Merck公司；去离子水，符合《分析实验室用水规格和试验方法》（GB/T 6682—2008）的规定，电阻大于5MΩ，使用前用0.45μm水相滤膜过滤。②5个牌号的卷烟样品A、B、C、D、E，其中A、C样品为混合型卷烟，B、D、E样品为烤烟型卷烟，且C样品为国外品牌卷烟。③苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、邻甲酚、间甲酚和对甲酚标准物质，纯度均为99%以上，德国Dr.Ehrenstorfer公司。

1.1.2 实验仪器。直线型吸烟机，SM450，英国CERULEAN公司；恒温恒湿机组，challenger 3000BF040A/CSF-083L，美国LIEBERT公司；恒温恒湿箱，1M1000RH，澳大利亚CLAYSON公司；高效液相色谱仪，e2695配荧光检测器，美国Waters公司；XP204电子分析天平，感量：0.0001 g，瑞士Mettler公司；纯水仪，Milli-Q Integral 5，美国Millipore公司。

1.2 实验方法

1.2.1 卷烟抽吸。卷烟样品的抽吸以国家标准《卷烟 用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油》（GB/T 19609—2004）[5]为参照，分别改变抽吸容量、抽吸持续时间、抽吸间隔时间、卷烟烟蒂长度和滤嘴通风孔通风率等，每个参数设置3～4个水平，见表1。

1.2.2 酚類化合物检测。卷烟主流烟气中酚类化合物检测，按照烟草行业标准《卷烟 主流烟气中主要酚类化合物的测定 高效液相色谱法》（YC/T 255-2008）[9]，计算卷烟主流烟气中苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、邻甲酚、间甲酚和对甲酚的含量及酚类总量。

2 结果与讨论

2.1 抽吸容量对酚类化合物释放量的影响

不同抽吸容量下，卷烟酚类化合物释放量检测值如图1所示。从图1可以看出，主流烟气中酚类化合物的释放量与抽吸容量存在明显的正相关性。当抽吸容量从25mL增至35mL时，酚类化合物的检测值几乎成倍增长，随着抽吸容量的继续增加，酚类释放量增加的速度逐渐趋于平缓。抽吸容量从25mL变化到55mL的过程中，酚类化合物总量的平均增长率分别为180.0%、24.5%和8.7%。因此，在抽吸卷烟时，减少抽吸容量可以降低酚类化合物的摄入量。

2.2 抽吸持续时间对酚类释放量的影响

不同抽吸持续时间下，卷烟酚类化合物释放量检测值如图2所示。从图2可以看出，主流烟气中酚类释放量与抽吸持续时间的相关性并不明显，其原因可能是，每口主流烟气中酚类的释放量随抽吸持续时间的增加而略有增加，但由于抽吸持续时间增加，每支卷烟可以抽吸的口数变少，而每支卷烟的酚类释放量是由抽吸口数和平均每口主流烟气中酚类的释放量共同决定的，因此最终总体酚类释放量呈现的变化趋势并不明显。抽吸持续时间从1.0s变化到2.5s的过程中，酚类化合物总量的平均变化率分别为0.2%、4.2%、-3.2%。因此，抽吸的持续时间并不是影响酚类化合物释放量的主要因素。

2.3 抽吸间隔时间对酚类释放量的影响

不同抽吸间隔时间下，卷烟酚类化合物释放量检测值如图3所示。从图3可以看出，主流烟气中酚类化合物释放量与抽吸间隔时间存在着明显的负相关性。原因可能是抽吸间隔时间较长时，有相当一部分卷烟在阴燃期间被消耗掉，因此转移到主流烟气中的有害成分会大幅减少。间隔时间由20s变为40s时，降幅尤其明显。从20s变化到80s的过程中，酚类化合物总量的平均变化率分别为-48.1%、-13.2%、-33.9%。因此，在抽吸卷烟时适当延长抽吸间隔时间可以降低酚类的摄入量。

2.4 烟蒂长度对酚类释放量的影响

保留不同烟蒂长度时，卷烟酚类化合物释放量检测值如图4所示。从图4可以看出，卷烟主流烟气中酚类化合物释放量与保留烟蒂长度呈现出一定的负相关性。原因可能是，抽吸过程中，烟丝本身对主流烟气中的有害成分有一定的吸附作用，未燃烧的剩余烟丝可以看作是滤嘴的延长，对烟气起到了一定的净化作用。烟蒂长度从与接装纸等长变化到接装纸+8mm的过程中，酚类化合物总量的平均变化率分别为-4.7%、-4.3%、-14.0%。因此，在抽吸卷烟时，保留较长的烟蒂可以减少酚类的摄入量。

2.5 滤嘴通风率对酚类释放量的影响

通过在滤嘴外侧缠绕胶带的方式，使卷烟样品的滤嘴达到不同的封闭程度。经过处理后的卷烟样品的通风率见表2。从表2可以看出，A、B、C、E样品在不同封闭条件下的通风率明显不同，说明均采取了滤嘴打孔技术，而D样品通风率无明显变化，说明不是打孔滤嘴。

不同封闭程度下，卷烟酚类化合物释放量检测值如图5所示。从图5可以看出，除D样品之外，随着滤嘴通风率的减小，酚类释放量呈增加趋势。因此，对于打孔滤嘴卷烟，主流烟气中酚类化合物释放量与通风率成一定的负相关性。尤其是混合型的A、C样品变化最为明显。这种现象的原因是，对于打孔滤嘴卷烟，当卷烟抽吸时，会有一部分空气从滤嘴通风孔进入主流烟气，在抽吸容量不变的情况下，这些空气稀释了从燃烧锥进入口中的主流烟气。滤嘴通风孔封闭程度从不封闭到100%封闭，酚类化合物总量的平均变化率分别为6.3%、13.0%。因此，对采用滤嘴打孔技术的卷烟，增加卷烟滤嘴通风率——如吸烟时不要用手指遮挡滤嘴打孔，可以降低卷烟主流烟气中酚类化合物的摄入量。

3 结语

本文主要通过改变抽吸参数，考察了不同抽吸条件对主流烟气中酚类化合物释放量的影响。研究结果表明，抽吸容量、抽吸间隔时间、抽吸剩余烟蒂长度和滤嘴通风率等条件对主流烟气中酚类化合物释放量影响较大。在抽吸卷烟时，减少抽吸容量、延长抽吸间隔时间、保留较长的烟蒂以及提高滤嘴通风率可以减少酚类物质的摄入量。

參考文献：

[1]谢复炜，赵明月，王舁，等.卷烟主流、侧流烟气中酚类化合物的高效液相色谱测定[J].烟草科技，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]戴亚，祁祯祥，宣晓泉.引起卷烟不良吸昧的几类化学物质[J].烟草科技，1999（5）：28-29.

[5]国家烟草专卖局.卷烟用常规分析吸烟机测定总粒相物和焦油：GB/T 19609—2004[S].北京：中国标准出版社，2004.

[6]王芳，温东奇，陈再根，等.深度吸烟对卷烟焦油、烟碱和CO释放量测定结果的影响[J].烟草科技，2006（3）：24-29.

[7]王颖，张威，胡清源，等.卷烟主流烟气中氨测定方法的改进及不同抽吸模式下的氨释放量比较[J].烟草科技，2012（7）：50-53.

[8]庞永强，陈再根，侯宏卫，等.抽吸方式对卷烟主流烟气烟草特有亚硝胺释放量的影响[J].烟草科技，2009（2）：46-49.

[9]国家烟草专卖局.卷烟主流烟气中主要酚类化合物的测定高效液相色谱法：YC/T 255—2008[S].北京：中国标准出版社，2008.