卷烟烟气中主要有害成分的色谱分析法研究进展

《卷烟主流烟气中氮氧化物的测定离子色谱法》标准项目实验报告1.前言氮氧化物是卷烟烟气中主要有害成分之一，被列入了Hoffmann名单[1]中。

从20世纪70年代开始，卷烟烟气中氮氧化物的分析检测越来越引起了重视。

1.1氮氧化物性质、危害卷烟主流烟气中的氮氧化物（NO X）主要是由烟草中的亚硝酸盐、硝酸盐、生物碱、蛋白质、氨基酸等经氧化、高温热解(>620℃)形成的，NO X可通过激活肺组织内中性粒细胞和巨噬细胞，释放出大量超氧阴离子自由基、羟自由基、氢过氧自由基和过氧化氢等[2-3]。

新产生的卷烟烟气实际上只含一氧化氮及微量的氧化亚氮，不含二氧化氮[4]。

然而随着烟气的陈化，二氧化氮迅速形成，被空气稀释的烟气在数分钟内有一半的一氧化氮被氧化为二氧化氮，所以主流烟气中氮氧化物主要是指NO和NO2。

NO可与卷烟烟气中的烃或二烯类等有机分子反应产生过氧化或烷基自由基的连锁反应，加剧人体内的氧化和过氧化损伤程度，对机体各器官的组织的危害性较大。

NO2是剧毒性氧化剂，因为刺激性比较弱，所以能侵入到肺脏深处及肺毛细管。

烟气中的氮氧化物是在吸烟时形成致癌性N-亚硝胺的主要前体。

而且，当氮氧化物与碳氢化合物共存于大气中时，经阳光紫外线照射，发生光化学反应，生成臭氧（O3）和过氧酰基硝酸盐（PAN），即浅蓝色的光化学烟雾，它是一种强刺激性有害气体的二次污染物。

光化学烟雾能使植物变黑直至枯死，人体接触后可引起气喘、慢性中毒，当浓度增高时，引起肺气肿、全身痛甚至死亡。

国外相关研究表明，卷烟主流烟气中NO含量范围为10～600µg/cig（µg/支）[1]，混合型卷烟烟气中NO的释放量高于烤烟型卷烟，不同牌号的卷烟主流烟气里所含氮氧化物释放量差异较大，这与卷烟采用的烟叶原料、所加辅料、加工工艺等因素都有关[5]。

1.2氮氧化物检测技术综述1.2.1氮氧化物的收集相对粒相物的捕集，卷烟主流烟气中气相物质的收集较难。

第39卷第3期2018年5月质谱学报Vol. 39 No. 3 May 2018Journal of Chinese Mass Spectrometry Society气相色谱-串联质谱法测定卷烟主流烟气中7种酣类化合物摘要：建立了气相色谱-串联质谱(GC-M S/M S)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-M S/M S 的多反应监测模式（M RM )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（尺2%0.998 6)，定量限为0.012%0.021!g /：ig ，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。

关键词：卷烟；主流烟气；酚类;气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)中图分类号：0657. 63文献标志码：A文章编号#004-2997(2018)03-0376-09doi: 10. 7538/zpxb. 2017. 0089Determination of Seven Phenolic Compounds in Mainstream CigaretteSmoke by Gas Chromatography-Tandem Mass SpectrometryW U Y o n g -liang ，LI Y a n -yuan，P E N G Yun-tie{Guangdong Tobacco Quality Supervision and Test Station，Guangzhou 510610, China)Abstract : A method for simultaneous determination of 7 phenolic compounds (phenol ， o -cresol ，m -cresol ， p -cresol ， catechol ， resorcinol ， hydroquinone ) in mainstream ciga ­rette smoke was developed using gas chromatography-tandem mass spectrometry (G C - M S /M S ). The total particulate matter (T P M ) of 5 cigarettes in mainstream cigarette was trapped by a 44 m m Cambridge f i l t e r pad with a Cerulean S M 450 smoking machine under standard smoking condition . The f i l t e r pad which collected T P M was extracted on an ultrasonic generator for 20 min with 50 m L isopropanol and 100 !L I S T D solution containing 1 m g /L of 1-phenylethyl propionate . The solution extract was filtered through 0. 45 ^m pore size nylon filters ， and then was analyzed by G C -M S /M S under multiple reaction monitoring (M R M ) mode and was determined by I S T D method under the optimiZed conditions.In order to get good extraction eficiencies of phenolic收稿日期#017-05-06;修回日期#017-07-17作者筒介：吴永良（1983—），男（汉族），湖北大冶人，工程师，从事烟草、烟用香精和烟用辅助材料化学成分分析检验工作。

食品和卷烟主流烟气中部分有害化学物质的分析的
开题报告
1. 研究背景和意义
近年来，随着吸烟人群增加和人们关注健康问题的增多，烟草中的
化学成分引起了广泛关注。

同时，各种食品中也存在不同程度的有害化
学物质，如人工添加物和农药残留等。

针对这些问题，研究食品和卷烟
主流烟气中部分有害化学物质的分析，对保障人们的食品安全和健康具
有重要的实际意义。

2. 研究现状
目前，国内外已经开展了大量关于食品和卷烟中有害化学物质的分
析研究。

在食品方面，研究主要集中在检测食品中的农药残留、重金属、食品添加剂等方面，采用的技术手段包括色谱法、质谱法、光谱法等。

在卷烟方面，主要研究卷烟烟气中的烟碱、焦油、一氧化碳等有害物质，采用的技术手段有CSE法、滤嘴吸附法、TD-GC-MS法等。

3. 研究内容和方法
本文主要研究食品和卷烟主流烟气中的有害化学物质，包括农药残留、重金属、食品添加剂等，采用色谱法（GC、HPLC）、质谱法（GC-MS、LC-MS）、原子荧光光谱法等技术手段进行检测分析。

4. 预期成果
通过对食品和卷烟主流烟气中有害化学物质的分析，可以得出不同
食品和卷烟品牌中有害物质的含量及其变化规律等信息，为保障人们的
食品安全和健康提供参考和依据。

此外，本研究也可以为相关部门制定
和完善相关检测标准和限制要求提供科学依据。

烟草烟气成分的分析和降低研究烟草烟气是吸烟者和周边人员的健康问题。

根据WHO的最新数据，吸烟是世界范围内导致可避免死亡的第一大因素，全球每年因烟草使用而死亡的人数超过700万人。

烟草中的成分是造成吸烟危害的主要原因之一。

本文将简要介绍烟草烟气的成分、分析方法和研究成果，并探讨如何降低烟草烟气对健康的影响。

一、烟草烟气成分烟草烟气包含约7000多种化学物质，其中至少有69种物质被国际癌症研究机构(IARC)认定为人类致癌物质。

这些物质包括多环芳香烃、酚、甲醛、氰化物、亚硝酸盐、一氧化碳等。

这些致癌物质和有害物质会在吸烟时进入人体，对呼吸系统、心血管系统和消化系统等造成伤害，易导致呼吸急促、咳嗽、疲劳等症状，并增加患上肺癌、冠心病和脑卒中等疾病的风险。

烟草烟气成分的分析是烟草烟气研究的重要一环。

在国内，烟草烟气分析常采用液相色谱和气相色谱法进行分析，国外则多采用高效液相色谱-质谱联用技术进行分析。

这些分析方法可用于研究烟草烟气的主要成分、致癌物质和有害物质的浓度等。

二、烟草烟气降低研究吸烟对健康的危害已经得到了广泛的认知，因此，研究如何降低烟草烟气对人体的危害成为了一个热门话题。

目前，常见的方法包括烟草品质和生产工艺的改进、烟草的化学降害、过滤嘴的设计和烟草替代品的开发等。

1、品质和生产工艺的改进烟草的品质和生产工艺对烟草烟气成分的影响非常大。

通常，较好的质量和更加科学的生产工艺，可以降低烟草烟气中致癌物质和有害物质的含量。

例如，烟草的品质较好时，烟草中的含水量较高，会减少在烟草燃烧过程中产生的一氧化碳和氮氧化物等有害物质。

2、化学降害将分离得到的吸烟烟气进行化学处理可以减少对人体的危害。

其中，常用的方法有选择性氧化和烷基化。

选择性氧化主要是通过氧化还原反应，在烟草烟气中减少有害物质的含量。

而烷基化则是把吸烟烟气中的含硝基化合物转化为烷基化合物。

3、过滤嘴的设计过滤嘴的设计是针对吸烟者的一种降低吸烟对健康的危害的技术。