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1、第十二章第十二章 烟气危害成分分析烟气危害成分分析郑州轻工业学院郑州轻工业学院 内容提要内容提要n n卷烟烟气气相中有害物质卷烟烟气气相中有害物质n n吸烟自由基吸烟自由基n n烟草特有亚硝胺烟草特有亚硝胺 n n烟草生物碱烟草生物碱n n卷烟烟气粒相中有害物质卷烟烟气粒相中有害物质2020世世纪纪5050年年代代以以来来，随随着着吸吸烟烟与与健健康康问问题题的的提提出出，卷卷烟烟烟烟气气化化学学的的研研究究已已普普遍遍开开展展，特特别别是是7070年年代代以以来来，在在烟烟支支燃燃烧烧状状态态的的测测定定和和烟烟气气化化学学成成分分的的分分离离鉴定等方面都取得了显著进展。鉴定等方面都取得了显
2、著进展。到到目目前前为为止止，国国际际上上已已有有数数万万项项关关于于吸吸烟烟与与健健康康方方面面的的科科研研成成果果，在在这这些些科科技技论论文文中中，既既有有反反对对吸吸烟烟的的科科学学依依据据，也也有有某某些些论论点点的的争争论论，还还有有大大量量关关于于提提高高吸吸烟烟安安全全性性的的科科研研报报告告。虽虽然然涉涉及及吸吸烟烟与与疾疾病病之之间间关关系系的的许许多多问问题题至至今今尚尚未未真真正正解解决决，只只有有统统计计关关系系和和一一些些理理论论性性假假设设，而而没没有有明明确确的的最最终终答答案案，但是却促进了烟草科技的较大发展但是却促进了烟草科技的较大发展.卷卷卷卷烟烟烟烟的的
3、的的抽抽抽抽吸吸吸吸方方方方式式式式决决决决定定定定了了了了烟烟烟烟支支支支燃燃燃燃吸吸吸吸是是是是一一一一种种种种高高高高温温温温乏乏乏乏氧氧氧氧不不不不完完完完全全全全燃燃燃燃烧烧烧烧的的的的过过过过程程程程，最最最最高高高高温温温温度度度度可可可可达达达达900900左左左左右右右右。抽抽抽抽吸吸吸吸时时时时燃燃燃燃烧烧烧烧主主主主要要要要发发发发生生生生在在在在燃燃燃燃烧烧烧烧锥锥锥锥底底底底部部部部周周周周围围围围，气气气气流流流流中中中中的的的的氧氧氧氧几几几几乎乎乎乎耗耗耗耗尽尽尽尽，氧氧氧氧化化化化过过过过程程程程不不不不起起起起主主主主要要要要作作作作用用用用。有有有有限限限
4、限度度度度的的的的燃燃燃燃烧烧烧烧导导导导致致致致蒸蒸蒸蒸馏馏馏馏、干干干干馏馏馏馏、热热热热解解解解、合合合合成成成成等等等等反反反反应应应应同同同同时时时时发发发发生生生生，形形形形成成成成大大大大量量量量的的的的新新新新生生生生化化化化合合合合物物物物。卷卷卷卷烟烟烟烟烟烟烟烟气气气气是是是是一一一一种种种种气气气气、液液液液、固固固固并并并并存存存存的的的的复复复复杂杂杂杂多多多多相相相相的的的的气气气气溶溶溶溶胶胶胶胶。据据据据报报报报道道道道，仅仅仅仅卷卷卷卷烟烟烟烟烟烟烟烟气气气气中中中中的的的的化化化化学学学学成成成成分分分分即即即即达达达达近近近近40004000种种种种，比
5、比比比烟烟烟烟叶叶叶叶中中中中还还还还多多多多10001000多多多多种种种种。这这这这些些些些化化化化学学学学成成成成分分分分中中中中既既既既有有有有提提提提供供供供烟烟烟烟草草草草香香香香气气气气、吃吃吃吃味味味味和和和和生生生生理理理理作作作作用用用用的的的的物物物物质质质质，也也也也有有有有产产产产生生生生杂杂杂杂气气气气、刺刺刺刺激激激激和和和和不不不不良良良良吃吃吃吃味味味味的的的的物物物物质质质质，还还还还有有有有微微微微量量量量的的的的对对对对人人人人体体体体健健健健康康康康产产产产生生生生危危危危害害害害的的的的物物物物质质质质，如如如如气气气气相相相相的的的的一一一一氧氧氧
6、氧化化化化碳碳碳碳、硫硫硫硫化化化化氢氢氢氢和和和和焦焦焦焦油油油油中中中中的的的的自自自自由由由由基基基基、亚亚亚亚硝硝硝硝胺胺胺胺、苯苯苯苯并并并并aa芘芘芘芘等等等等。因因因因此此此此，卷卷卷卷烟烟烟烟烟烟烟烟气气气气化化化化学学学学的的的的深深深深入入入入研研研研究究究究对对对对提提提提高高高高卷卷卷卷烟烟烟烟香香香香吃吃吃吃味味味味品品品品质质质质和和和和降降降降低低低低有有有有害成分无疑具有重要的意义。害成分无疑具有重要的意义。害成分无疑具有重要的意义。害成分无疑具有重要的意义。List Ullmann Encyclopedia of industrial Ullmann Ency
7、clopedia of industrial Chemistry,Weinheim,1996Chemistry,Weinheim,1996 共分成七类共分成七类4141种：种：11 11种种PAHs 4PAHs 4种氮杂种氮杂-芳烃芳烃 7 7种氮种氮-亚硝胺亚硝胺 3 3种芳香胺种芳香胺 4 4种醛种醛 6 6种其它有机化合物种其它有机化合物 6 6种无机物种无机物1 卷烟烟气气相中有害物质卷烟烟气气相中有害物质化合物化合物每支每支产产生量（生量（g）毒性毒性一氧化碳一氧化碳CO10 23 mgT氧硫化碳氧硫化碳COS18 42T苯苯C6H612 48HC甲甲醛醛HCHO20 100CT,C
8、丙丙烯醛烯醛CH2=CHCHO60 100CT丁丁烯醛烯醛CH3CH=CHCHO5 20CT氯氯甲甲烷烷CH3Cl150 840C氯氯乙乙烯烯CH2=CHCl1 16HC氧化氮氧化氮类类NOX100 600T氨氨NH350 130CT,T氢氰氢氰酸酸HCN150 300CT,T肼肼H2NNH232C异异氰氰酸甲酸甲酯酯CH3CNO5.5 8.3T丙丙烯腈烯腈CH2=CHCNC氨基甲酸乙氨基甲酸乙酯酯NH2COOC2H520 38C2-硝基丙硝基丙烷烷CH3CHNO2CH30.2 2.2CC：动动物致癌物；物致癌物；CT：纤纤毛毒性物；毛毒性物；HC：人：人类类致癌物；致癌物；T：毒性物：毒性物
9、质质；NOX：NO、NO2、N2O3、N2O1.1 一氧化碳一氧化碳一一一一氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳一一一一经经经经吸吸吸吸入入入入即即即即与与与与血血血血红红红红蛋蛋蛋蛋白白白白结结结结合合合合，它它它它与与与与血血血血红红红红蛋蛋蛋蛋白白白白的的的的化化化化学学学学亲亲亲亲和和和和力力力力比比比比氧氧氧氧气气气气达达达达200200倍倍倍倍以以以以上上上上。这这这这样样样样，由由由由于于于于减减减减少少少少了了了了红红红红细细细细胞胞胞胞所所所所携携携携带带带带氧氧氧氧的的的的总总总总量量量量，一一一一氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳能能能能导导导导致致致致组组组组织缺氧。织缺氧。织缺氧。织缺氧。
10、研研研研究究究究表表表表明明明明，烟烟烟烟气气气气中中中中COCO一一一一部部部部分分分分由由由由热热热热解解解解产产产产生生生生，一一一一部部部部分分分分由由由由烟烟烟烟草草草草不不不不完完完完全全全全燃燃燃燃烧烧烧烧产产产产生生生生，一一一一部部部部分分分分由由由由COCO2 2还还还还原原原原而而而而成成成成。主主主主流流流流烟烟烟烟气气气气中中中中碳碳碳碳氧氧氧氧化化化化物物物物还还还还受受受受烟烟烟烟丝丝丝丝含含含含水水水水量量量量、卷卷卷卷烟烟烟烟纸纸纸纸孔孔孔孔度度度度、烟烟烟烟草草草草配配配配方方方方等等等等因因因因素素素素的的的的影影影影响响响响。采采采采用用用用打打打打孔孔
11、孔孔滤滤滤滤嘴嘴嘴嘴或或或或带带带带有有有有纵纵纵纵向向向向气气气气槽槽槽槽滤滤滤滤嘴嘴嘴嘴来来来来稀稀稀稀释释释释烟烟烟烟气气气气可可可可使使使使主主主主流流流流烟烟烟烟气气气气中中中中COCO有有有有选选选选择择择择地地地地减少。减少。减少。减少。1.2 苯苯苯苯苯苯能能能能引引引引起起起起神神神神经经经经衰衰衰衰弱弱弱弱、乏乏乏乏力力力力、白白白白细细细细胞胞胞胞和和和和血血血血小小小小板板板板减减减减少少少少、贫贫贫贫血血血血等等等等症症症症状状状状，严严严严重重重重的的的的可可可可导导导导致致致致神神神神志志志志不不不不清清清清、肌肌肌肌肉肉肉肉痉痉痉痉挛挛挛挛等等等等。过过过过去去
12、去去一一一一直直直直认认认认为为为为苯苯苯苯无无无无致致致致癌癌癌癌作作作作用用用用，但但但但近近近近年年年年来来来来正正正正在在在在被被被被怀怀怀怀疑疑疑疑对对对对造造造造血血血血系系系系统统统统有有有有致致致致癌癌癌癌活活活活性性性性。国国国国外外外外已已已已有有有有不不不不少少少少由由由由于于于于接接接接触触触触苯苯苯苯而而而而导导导导致致致致白白白白血血血血病病病病的的的的临临临临床床床床病病病病例例例例报报报报道道道道，不不不不过过过过，试试试试图图图图用用用用苯苯苯苯对对对对动动动动物物物物诱诱诱诱发发发发白白白白血血血血病病病病的的的的实实实实验验验验尚尚尚尚未未未未完完完完全全
13、全全成成成成功功功功。故故故故苯苯苯苯的的的的致致致致癌癌癌癌性问题还有待更深入的研究。性问题还有待更深入的研究。性问题还有待更深入的研究。性问题还有待更深入的研究。在在在在卷卷卷卷烟烟烟烟主主主主流流流流烟烟烟烟气气气气中中中中苯苯苯苯的的的的浓浓浓浓度度度度可可可可通通通通过过过过使使使使用用用用打打打打孔孔孔孔滤滤滤滤嘴嘴嘴嘴而而而而有选择地减少。有选择地减少。有选择地减少。有选择地减少。1.3 挥发性醛和酮挥发性醛和酮这这这这些些些些挥挥挥挥发发发发性性性性羰羰羰羰基基基基化化化化合合合合物物物物特特特特别别别别是是是是甲甲甲甲醛醛醛醛、丙丙丙丙烯烯烯烯醛醛醛醛及及及及巴巴巴巴豆豆豆豆
14、醛醛醛醛是是是是纤纤纤纤毛毛毛毛的的的的毒毒毒毒素素素素，与与与与氰氰氰氰化化化化氢氢氢氢和和和和氨氨氨氨一一一一起起起起，吸吸吸吸入入入入后后后后抑抑抑抑制制制制了了了了肺肺肺肺排排排排泄泄泄泄物物物物的的的的清清清清除除除除，从从从从而而而而导导导导致致致致肺肺肺肺部部部部疾疾疾疾病病病病。甲甲甲甲醛醛醛醛还还还还可可可可诱发鼻癌。诱发鼻癌。诱发鼻癌。诱发鼻癌。含含含含炭炭炭炭滤滤滤滤嘴嘴嘴嘴可可可可选选选选择择择择性性性性地地地地从从从从卷卷卷卷烟烟烟烟烟烟烟烟气气气气中中中中去去去去除除除除某某某某些些些些挥挥挥挥发发发发性性性性醛醛醛醛和和和和酮酮酮酮类类类类，因因因因而而而而大大大
15、大大大大大减减减减少少少少整整整整个个个个烟烟烟烟气气气气对对对对纤纤纤纤毛毛毛毛的的的的毒毒毒毒性性性性。打孔滤嘴也能减少挥发性醛类。打孔滤嘴也能减少挥发性醛类。打孔滤嘴也能减少挥发性醛类。打孔滤嘴也能减少挥发性醛类。1.4 氯代烃氯代烃 烟烟烟烟草草草草中中中中含含含含少少少少量量量量的的的的氯氯氯氯（1.0%1.0%）似似似似能能能能改改改改变变变变烟烟烟烟草草草草的的的的品品品品质质质质，而而而而含含含含氯氯氯氯量量量量高高高高时时时时则则则则降降降降低低低低燃燃燃燃烧烧烧烧性性性性。烟烟烟烟叶叶叶叶内内内内氯氯氯氯的的的的含含含含量量量量决决决决定定定定烟烟烟烟气气气气中中中中氯氯氯
16、氯代代代代烷烷烷烷烃烃烃烃的的的的生生生生成成成成量量量量。在在在在气气气气相相相相中中中中，已已已已鉴鉴鉴鉴定定定定的的的的有有有有氯氯氯氯代代代代甲甲甲甲烷烷烷烷（150 150 840 840 g/g/支支支支）和和和和氯氯氯氯乙乙乙乙烯烯烯烯（1 1 16 16 g/g/支支支支）。氯氯氯氯代代代代甲甲甲甲烷烷烷烷是是是是一一一一个个个个可可可可疑疑疑疑的的的的动动动动物物物物致致致致癌癌癌癌物物物物。氯氯氯氯乙乙乙乙烯烯烯烯有有有有微微微微毒毒毒毒，长长长长期期期期接接接接触触触触可可可可引引引引起起起起某某某某种种种种过过过过敏敏敏敏，高高高高浓浓浓浓度度度度的的的的氯氯氯氯乙乙乙
17、乙烯烯烯烯会会会会诱诱诱诱发发发发肝肝肝肝脏脏脏脏内内内内血血血血管管管管瘤瘤瘤瘤。含含含含炭炭炭炭滤嘴可选择性的从烟气中减少氯乙烯。滤嘴可选择性的从烟气中减少氯乙烯。滤嘴可选择性的从烟气中减少氯乙烯。滤嘴可选择性的从烟气中减少氯乙烯。1.5 氧化氮类氧化氮类氮氮氮氮氧氧氧氧化化化化物物物物主主主主要要要要对对对对呼呼呼呼吸吸吸吸道道道道造造造造成成成成危危危危害害害害，可可可可致致致致急急急急性性性性中中中中毒毒毒毒和和和和慢慢慢慢性性性性中中中中毒毒毒毒。中中中中毒毒毒毒症症症症状状状状主主主主要要要要是是是是对对对对黏黏黏黏膜膜膜膜组组组组织织织织的的的的损损损损害害害害，如如如如呼呼呼
18、呼吸吸吸吸道道道道炎炎炎炎症症症症、咳咳咳咳嗽嗽嗽嗽、咯咯咯咯血血血血、支支支支气气气气管管管管炎炎炎炎、肺肺肺肺炎炎炎炎和和和和肺肺肺肺气气气气肿肿肿肿等等等等。未未未未受受受受污污污污染染染染的的的的大大大大气气气气中中中中，氮氮氮氮氧氧氧氧化化化化物物物物的的的的含含含含量量量量为为为为0.05 0.05 mg/mmg/m3 3。污污污污染染染染程程程程度度度度达达达达到到到到0.07 0.07 mg/mmg/m3 3即即即即可引起呼吸功能降低和疾病发生。可引起呼吸功能降低和疾病发生。可引起呼吸功能降低和疾病发生。可引起呼吸功能降低和疾病发生。氧氧氧氧化化化化氮氮氮氮类类类类是是是是吸吸
19、吸吸烟烟烟烟时时时时形形形形成成成成致致致致癌癌癌癌性性性性NN亚亚亚亚硝硝硝硝胺胺胺胺的的的的主主主主要要要要前前前前体体体体，它它它它们们们们还还还还促促促促使使使使在在在在烟烟烟烟气气气气一一一一经经经经吸吸吸吸入入入入时时时时的的的的亚亚亚亚硝硝硝硝胺胺胺胺的的的的体体体体内内内内生成。生成。生成。生成。减减减减少少少少烟烟烟烟气气气气中中中中的的的的氧氧氧氧化化化化氮氮氮氮类类类类的的的的有有有有效效效效方方方方法法法法是是是是减减减减少少少少烟烟烟烟草草草草中中中中的的的的硝酸盐含量，打孔滤嘴也可以减少氧化氮类。硝酸盐含量，打孔滤嘴也可以减少氧化氮类。硝酸盐含量，打孔滤嘴也可以减少
20、氧化氮类。硝酸盐含量，打孔滤嘴也可以减少氧化氮类。1.6 氰化氢氰化氢氰氰氰氰化化化化氢氢氢氢（HCNHCN）是是是是卷卷卷卷烟烟烟烟烟烟烟烟气气气气中中中中最最最最具具具具纤纤纤纤毛毛毛毛毒毒毒毒性性性性的的的的物物物物质质质质，它它它它是是是是几几几几种种种种呼呼呼呼吸吸吸吸酶酶酶酶的的的的非非非非常常常常活活活活跃跃跃跃的的的的抑抑抑抑制制制制剂剂剂剂。在在在在肝肝肝肝脏脏脏脏内内内内氰氰氰氰化化化化氢氢氢氢快快快快速速速速地地地地代代代代谢谢谢谢为为为为硫硫硫硫氰氰氰氰酸酸酸酸盐盐盐盐，吸吸吸吸烟烟烟烟者者者者唾唾唾唾液液液液、血血血血液液液液和和和和小小小小便便便便中中中中的的的的硫
21、硫硫硫氰氰氰氰酸酸酸酸盐盐盐盐浓浓浓浓度度度度常常常常用用用用作作作作烟烟烟烟气气气气中中中中不不不不同同同同吸吸吸吸入入入入量和不同吸入深度的指示剂。量和不同吸入深度的指示剂。量和不同吸入深度的指示剂。量和不同吸入深度的指示剂。硝硝硝硝酸酸酸酸盐盐盐盐是是是是烟烟烟烟气气气气中中中中氰氰氰氰化化化化氢氢氢氢的的的的主主主主要要要要前前前前体体体体。烟烟烟烟草草草草的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质和氨基酸对烟气中氰化氢的形成也起重要作用。和氨基酸对烟气中氰化氢的形成也起重要作用。和氨基酸对烟气中氰化氢的形成也起重要作用。和氨基酸对烟气中氰化氢的形成也起重要作用。含含含含炭炭炭炭滤滤滤滤嘴嘴嘴嘴
22、、打打打打孔孔孔孔滤滤滤滤嘴嘴嘴嘴或或或或带带带带纵纵纵纵向向向向气气气气槽槽槽槽的的的的滤滤滤滤嘴嘴嘴嘴可可可可选选选选择择择择性性性性地降低烟气中氰化氢浓度。地降低烟气中氰化氢浓度。地降低烟气中氰化氢浓度。地降低烟气中氰化氢浓度。2 吸烟自由基n n（1）自由基及其性质）自由基及其性质n n自由基是独立存在的，含有不配对电子的原子或原子团（分自由基是独立存在的，含有不配对电子的原子或原子团（分自由基是独立存在的，含有不配对电子的原子或原子团（分自由基是独立存在的，含有不配对电子的原子或原子团（分子或离子）子或离子）子或离子）子或离子）n n吸烟自由基包括烟气气相自由基。吸烟自由基包括烟气气
23、相自由基。吸烟自由基包括烟气气相自由基。吸烟自由基包括烟气气相自由基。n n气相自由基主要是烷基自由基（气相自由基主要是烷基自由基（气相自由基主要是烷基自由基（气相自由基主要是烷基自由基（R R ）、烷氧自由基（）、烷氧自由基（）、烷氧自由基（）、烷氧自由基（RO RO ）、氯自由基（）、氯自由基（）、氯自由基（）、氯自由基（Cl Cl ）、）、）、）、NONO自由基（自由基（自由基（自由基（NO NO ）、）、）、）、NO2NO2自由基（自由基（自由基（自由基（NO2 NO2 ）等。）等。）等。）等。n n这些自由基具有不对称电子，易与其他物质发生反应，从而这些自由基具有不对称电子，易与其他
24、物质发生反应，从而这些自由基具有不对称电子，易与其他物质发生反应，从而这些自由基具有不对称电子，易与其他物质发生反应，从而得到或失去一个电子而变成稳定结构。体积小，重量轻，反得到或失去一个电子而变成稳定结构。体积小，重量轻，反得到或失去一个电子而变成稳定结构。体积小，重量轻，反得到或失去一个电子而变成稳定结构。体积小，重量轻，反应性强，不能直接用电子自旋共振波谱仪（应性强，不能直接用电子自旋共振波谱仪（应性强，不能直接用电子自旋共振波谱仪（应性强，不能直接用电子自旋共振波谱仪（ESRESR）观察。观察。观察。观察。可用自旋捕集技术，先将这些活泼自由基捕获，再转化成比可用自旋捕集技术，先将这些活
25、泼自由基捕获，再转化成比可用自旋捕集技术，先将这些活泼自由基捕获，再转化成比可用自旋捕集技术，先将这些活泼自由基捕获，再转化成比较稳定、能用较稳定、能用较稳定、能用较稳定、能用ESRESR检测的自旋化合物。检测的自旋化合物。检测的自旋化合物。检测的自旋化合物。n n粒相自由基主要有芳香烃自由基（Ar）、醌基自由基（Q ）、半醌基自由基（HQ ）、石墨碳和磷自由基等。n n粒相自由基分子量大，体积大，稳定性较高，可用电子自旋共振波谱仪（ESR）直接观察到。n n（2）吸烟自由基的危害）吸烟自由基的危害n n气相自由基的危害 可以直接进攻1-抗蛋白酶，并使其失去活性。1-抗蛋白酶与肺弹性纤维密切相
26、关。患先天性1-抗蛋白酶缺陷的人，大多伴有肺气肿、失去肺活量等疾病。因此这种酶的失活，可能是吸烟造成肺部损伤的一个重要原因。吸烟气相自由基同时也具有很强的氧化性，如烷氧基自由基、烷过氧基自由基、NO2自由基等，它们可直接引起细胞膜脂质过氧化，从而使细胞的动力学性质以及蛋白质的构象发生变化。n n粒相自由基的危害粒相自由基的危害n n吸烟粒相自由基中的吸烟粒相自由基中的Q/QH自由基，可直接自由基，可直接与细胞的与细胞的DNA结合导致细胞转化，还可发结合导致细胞转化，还可发生自身氧化反应，生成一系列活性氧自由基，生自身氧化反应，生成一系列活性氧自由基，如超氧自由基（如超氧自由基（O2）、羟基自由
27、基（）、羟基自由基（OH）、脂氧自由基（）、脂氧自由基（LO ）等这些活性氧）等这些活性氧自由基均可攻击细胞，引起细胞膜等的损伤，自由基均可攻击细胞，引起细胞膜等的损伤，从而引起一系列与吸烟有关的疾病。从而引起一系列与吸烟有关的疾病。n n（3）吸烟自由基的抑制和清除）吸烟自由基的抑制和清除吸吸吸吸烟烟烟烟粒粒粒粒相相相相自自自自由由由由基基基基富富富富集集集集在在在在焦焦焦焦油油油油中中中中，可可可可用用用用降降降降低低低低焦焦焦焦油油油油总总总总量量量量的的的的方方方方法法法法来来来来减减减减少少少少。在在在在研研研研制制制制双双双双低低低低卷卷卷卷烟烟烟烟的的的的过过过过程程程程中中中中
28、，采采采采用用用用了了了了优优优优化化化化卷卷卷卷烟烟烟烟配配配配方方方方、烟烟烟烟丝丝丝丝在在在在线线线线膨膨膨膨胀胀胀胀、活活活活性性性性炭炭炭炭复复复复合合合合滤滤滤滤嘴嘴嘴嘴、烟烟烟烟草草草草薄薄薄薄片片片片以以以以及及及及激激激激光光光光打打打打孔孔孔孔通通通通风风风风稀稀稀稀释释释释等等等等现现现现代代代代卷卷卷卷烟烟烟烟高高高高新新新新技技技技术术术术，并并并并精精精精选选选选烟烟烟烟丝丝丝丝，采采采采用用用用高高高高透透透透气气气气度度度度盘盘盘盘纸纸纸纸和和和和其其其其他他他他上上上上等等等等原原原原辅辅辅辅材材材材料料料料，不不不不仅仅仅仅使使使使卷卷卷卷烟烟烟烟焦焦焦焦油
29、油油油量量量量稳稳稳稳定定定定在在在在8 8 mg/mg/支支支支以以以以下下下下，而而而而且且且且保保保保持持持持了了了了烟烟烟烟气气气气风风风风味味味味不不不不变变变变。该该该该项项项项技技技技术术术术达达达达到到到到了了了了现现现现代代代代国国国国际际际际先先先先进进进进水水水水平平平平。与与与与一一一一般般般般20 20 mg/mg/支支支支左左左左右右右右的的的的烤烤烤烤烟烟烟烟型型型型卷卷卷卷烟烟烟烟相相相相比比比比，双双双双低低低低卷卷卷卷烟烟烟烟不不不不仅仅仅仅使使使使吸吸吸吸烟烟烟烟粒粒粒粒相相相相自自自自由由由由基基基基减减减减少少少少了了了了50%50%左左左左右右右右，
30、而而而而且且且且还还还还按按按按几几几几乎乎乎乎相相相相同同同同的的的的比比比比例例例例减减减减少少少少了了了了其其其其他他他他有有有有害害害害物物物物质质质质的的的的释释释释放放放放量量量量。经经经经日日日日本本本本权权权权威威威威机机机机构构构构对对对对在在在在日日日日本本本本销销销销售售售售的的的的美美美美、日日日日、德德德德、英英英英等等等等国国国国的的的的产产产产品品品品检检检检测测测测对对对对比比比比，北北北北京京京京卷卷卷卷烟烟烟烟厂厂厂厂生生生生产产产产的的的的双双双双低低低低卷卷卷卷烟烟烟烟有有有有害害害害物物物物质质质质聚聚聚聚氯氯氯氯联联联联苯苯苯苯含含含含量量量量最最最
31、最低低低低，仅仅仅仅为为为为英英英英国国国国同同同同类类类类产产产产品品品品的的的的1/81/8，而而而而另另另另一一一一有有有有害物质塔尤开辛的含量为害物质塔尤开辛的含量为害物质塔尤开辛的含量为害物质塔尤开辛的含量为0 0。n n添加中草药添加中草药添加中草药添加中草药LBMLBM抑制气相自由基抑制气相自由基抑制气相自由基抑制气相自由基 吸烟气相自由基的危害大于吸烟粒相自由基，且能穿透标吸烟气相自由基的危害大于吸烟粒相自由基，且能穿透标准的剑桥滤片，因此不能用过滤方法来消除。采用中草药准的剑桥滤片，因此不能用过滤方法来消除。采用中草药LBMLBM添加技术，有效抑制了吸烟气相自由基的生成量。气
32、相自由基添加技术，有效抑制了吸烟气相自由基的生成量。气相自由基生成量与同类不加生成量与同类不加LBMLBM的产品相比降低的产品相比降低11.5%11.5%。统计学处理。统计学处理结果表明，清除效果显著。结果表明，清除效果显著。n n 添加气相自由基清除剂添加气相自由基清除剂添加气相自由基清除剂添加气相自由基清除剂FREFRE 由于气相自由基具有较强的氧化性，添加还原剂可使其失由于气相自由基具有较强的氧化性，添加还原剂可使其失活。活。这种这种FREFRE清除剂由一种纯天然物质与一定比例的其他辅料清除剂由一种纯天然物质与一定比例的其他辅料配合而成，对人体无毒害，对产品吸味没有影响，使之保持原配合而
33、成，对人体无毒害，对产品吸味没有影响，使之保持原有风格。性质比较稳定，对气相自由基有显著的清除效果，经有风格。性质比较稳定，对气相自由基有显著的清除效果，经检测，消除效率（与没有添加检测，消除效率（与没有添加FREFRE的对照样相比）在的对照样相比）在14%14%以上。以上。添加添加LBMLBM和和FREFRE，可使卷烟烟气中自由基的综合清除效率，可使卷烟烟气中自由基的综合清除效率达到达到26%26%以上。以上。n n类胡萝卜素清除自由基类胡萝卜素清除自由基 在卷烟中添加类胡萝卜素（叶黄素或-胡萝卜素），采用电子自旋共振波谱仪（ESR）分析，结果显示出自由基的浓度随类胡萝卜素的加入量增加而降低
34、，添加量由0.05%增加到0.5%（叶黄素或-胡萝卜素），自由基比例对照降低5.76%12.95%。表明类胡萝卜素对焦由中的自由基有显著的活性。3 烟草特有亚硝胺n n烟叶和烟气中含有3种类型的N-亚硝胺化合物，它们分别是挥发性N-亚硝胺（VNA）、非挥发性N-亚硝胺（NVNA）、烟草特有的N-亚硝胺（TSNAs）。它们是烟叶在调制、发酵和陈化期间以及在烟气吸入的瞬间在人体内形成的。其含量与烟叶硝酸盐、生物碱、蛋白质、氨基酸的含量以及工艺技术条件有关。n n挥发性挥发性N-亚硝胺（亚硝胺（VNA）：）：二甲基二甲基N-N-亚硝胺甲基乙基亚硝胺甲基乙基N-N-亚硝胺亚硝胺 二乙基二乙基N-N-亚
35、硝胺二丙基亚硝胺二丙基N-N-亚硝胺亚硝胺 二丁基二丁基N-N-亚硝胺哌啶亚硝胺哌啶亚硝基吡咯烷吗啉亚硝基吡咯烷吗啉n n非挥发性非挥发性N-亚硝胺（亚硝胺（NVNA）：）：N-N-亚硝基脯氨酸亚硝基脯氨酸N-N-亚硝基哌啶酸亚硝基哌啶酸N-N-亚硝基二乙醇胺亚硝基二乙醇胺n n烟草特有亚硝胺（烟草特有亚硝胺（TSNAs）N-N-亚硝基降烟碱（亚硝基降烟碱（NNNNNN）N-N-亚硝基新烟草碱（亚硝基新烟草碱（NATNAT）N-N-亚硝基假木贼碱（亚硝基假木贼碱（NABNAB）4-4-（N-N-甲基亚硝胺）甲基亚硝胺）-4-4-（-吡啶基）吡啶基）-1-1-丁醛丁醛（NNANNA）4-4-（N
36、-N-甲基亚硝胺）甲基亚硝胺）-1-1-（-吡啶基）吡啶基）-1-1-丁酮（丁酮（NNKNNK）n n（1）TSNAs的结构及其前提物的结构及其前提物 n n许多研究表明，进入调制前的青烟不含TSNAs，这主要是因为细胞内各类物质被细胞膜有效地隔离开来，尽管烟叶内有丰富的前提物质，但它们不能相聚而发生反应生成TSNAs。Bush和Burton研究表明，TSNAs的有效积累同调制过程中烟叶细胞膜的破坏同步。当烟叶晾制两周后，随着烟叶水分的散失，细胞膜遭到破坏，膜的透性迅速增大，细胞内物质外渗，紧接着在晒制第三周TSNAs的形成和积累就达到高峰。n n（2）TSNAs的化学性质和毒性的化学性质和毒
37、性 亚硝胺化合物是胺类化合物与亚硝基衍生物如亚硝胺化合物是胺类化合物与亚硝基衍生物如NONO2 2、N N2 2OO3 3和和N N2 2OO4 4在酸性条件下进行亚硝化反应而生在酸性条件下进行亚硝化反应而生成的。它包括亚硝胺和亚硝酰胺两大类。成的。它包括亚硝胺和亚硝酰胺两大类。如果参与反应的胺是仲胺，那么与如果参与反应的胺是仲胺，那么与N N相连的氢很相连的氢很容易被容易被NONO取代，也就是说此种亚硝化反应异常迅速，取代，也就是说此种亚硝化反应异常迅速，只有叔胺亚硝化反应才进行得很慢。只有叔胺亚硝化反应才进行得很慢。由于亚硝胺化合物不稳定，在自然界中分布有限，由于亚硝胺化合物不稳定，在自然
38、界中分布有限，但亚硝酸盐和胺类特别是仲胺分布较广，它们能生成但亚硝酸盐和胺类特别是仲胺分布较广，它们能生成亚硝胺，因此在食物、水、土壤和烟草中广泛存在这亚硝胺，因此在食物、水、土壤和烟草中广泛存在这种物质。种物质。n n动物实验已证实，多种亚硝基化合物中动物实验已证实，多种亚硝基化合物中的是强有力的器官特定致癌物。的是强有力的器官特定致癌物。n nTSNAsTSNAs尤其是尤其是NNNNNN和和NNKNNK不仅是强有力的器不仅是强有力的器官特定致癌物，而且也是接触性致癌物。器官特定官特定致癌物，而且也是接触性致癌物。器官特定致癌物常在相同的部位诱发肿瘤，与应用暴露的场致癌物常在相同的部位诱发肿
39、瘤，与应用暴露的场合和方式无关。合和方式无关。n n生化研究表明，生化研究表明，NNKNNK使动物活体和离体的人体组织使动物活体和离体的人体组织中的中的DNADNA甲基化，从各种人体组织中分离出甲基化，从各种人体组织中分离出7-7-甲甲基鸟嘌呤及基鸟嘌呤及OO6 6-甲基鸟嘌呤中可以得到证实。分子甲基鸟嘌呤中可以得到证实。分子生物学家认为遗传密码中带生物学家认为遗传密码中带OO6 6-甲基鸟嘌呤的甲基鸟嘌呤的DNADNA是一种化学损害，有可能引起肿瘤。是一种化学损害，有可能引起肿瘤。n n但但TSNAsTSNAs能否使人体致癌，目前尚无定论。能否使人体致癌，目前尚无定论。n n（3 3）TSN
40、AsTSNAs减少措施减少措施减少措施减少措施 控制氮肥施用量，可减少烟叶中的控制氮肥施用量，可减少烟叶中的TSNAsTSNAs。这是因为。这是因为N N是烟是烟碱合成的必须元素，控制氮肥可降低烟叶中的烟碱含量，从而降碱合成的必须元素，控制氮肥可降低烟叶中的烟碱含量，从而降低低TSNAsTSNAs。虽然鲜烟叶中检测不到。虽然鲜烟叶中检测不到TSNAsTSNAs的存在，但是调制后的存在，但是调制后的不同类型的烟叶中的不同类型的烟叶中TSNAsTSNAs含量的差异却非常显著。众多试验证含量的差异却非常显著。众多试验证明：烟草不同基因型与尼古丁、明：烟草不同基因型与尼古丁、TSNAsTSNAs含量显
41、著相关。这就为通含量显著相关。这就为通过遗传改良选育低过遗传改良选育低TSNAsTSNAs含量的品种提供了重要的理论基础。含量的品种提供了重要的理论基础。烟叶中的烟叶中的TSNAsTSNAs几乎都是在调制过程中产生的，因此选用几乎都是在调制过程中产生的，因此选用适当的调制方式，控制调制过程中的反应条件对降低适当的调制方式，控制调制过程中的反应条件对降低TSNAsTSNAs含量含量是非常重要的。热交换式烤房燃烧产生的热气体不与烟叶接触，是非常重要的。热交换式烤房燃烧产生的热气体不与烟叶接触，因而应用热交换式烤房烘烤的烟叶中因而应用热交换式烤房烘烤的烟叶中TSNAsTSNAs含量较低。含量较低。微
42、生物在微生物在TSNAsTSNAs的形成中起着重要作用，在调制过程中改的形成中起着重要作用，在调制过程中改变微生物活性和数量，也必然会影响变微生物活性和数量，也必然会影响TSNAsTSNAs的累积。研究证明：的累积。研究证明：调制期叶片表面的湿度与微生物活性在一定范围内呈线性关系，调制期叶片表面的湿度与微生物活性在一定范围内呈线性关系，叶表相对湿度小，微生物活性低，产生的亚硝酸盐和叶表相对湿度小，微生物活性低，产生的亚硝酸盐和TSNAsTSNAs的量的量少。少。n n 在硝酸盐和生物碱生成在硝酸盐和生物碱生成TSNAsTSNAs的系列反应中，亚的系列反应中，亚消化酶起着决定性的作用。也有人提出
43、设想：通过化消化酶起着决定性的作用。也有人提出设想：通过化学或生化手段将亚消化酶选择性地杀死，或使其活性学或生化手段将亚消化酶选择性地杀死，或使其活性降低乃至丧失，阻断降低乃至丧失，阻断TSNAsTSNAs的形成途径，从而可以极的形成途径，从而可以极大地降低烟叶中的大地降低烟叶中的TSNAsTSNAs含量。但这一方法操作起来含量。但这一方法操作起来有相当大的难度，是否可行还有待进一步研究。有相当大的难度，是否可行还有待进一步研究。n n 通过栽培措施减少通过栽培措施减少TSNAsTSNAs，喷施化学药物可降低，喷施化学药物可降低TSNAsTSNAs。MHMH可导致较高的糖和钾水平，降低硝酸盐可
44、导致较高的糖和钾水平，降低硝酸盐和烟碱的水平。烤后用维生素和烟碱的水平。烤后用维生素C C处理过的烟叶中的处理过的烟叶中的TSNAsTSNAs和亚硝酸盐水平要比对照烟叶低很多。按这种和亚硝酸盐水平要比对照烟叶低很多。按这种方法处理过的烟样，在晾制中亚硝酸盐和方法处理过的烟样，在晾制中亚硝酸盐和TSNAsTSNAs水平水平急剧增加，然而晾制结束后，亚硝酸盐和急剧增加，然而晾制结束后，亚硝酸盐和TSNAsTSNAs水平水平是对照的是对照的1/3 1/101/3 1/10。4 烟草生物碱烟草生物碱人人人人们们们们为为为为什什什什么么么么要要要要吸吸吸吸烟烟烟烟？香香香香烟烟烟烟的的的的诱诱诱诱惑惑惑
45、惑力力力力究究究究竟竟竟竟是是是是什什什什么么么么？非非非非吸吸吸吸烟烟烟烟者者者者对对对对此此此此往往往往往往往往困困困困惑惑惑惑不不不不解解解解。吸吸吸吸烟烟烟烟者者者者占占占占总总总总人人人人口口口口中中中中相相相相当当当当大大大大的的的的比比比比例例例例，说说说说明明明明它它它它必必必必然然然然会会会会有有有有某某某某些些些些显显显显著著著著作作作作用用用用的的的的东东东东西西西西才才才才被被被被人人人人们们们们长长长长期期期期利利利利用用用用。几几几几十十十十年年年年来来来来人人人人们们们们认认认认为为为为生生生生物物物物碱碱碱碱主主主主要要要要是是是是烟烟烟烟碱碱碱碱，是是是是烟烟
46、烟烟叶叶叶叶和和和和烟烟烟烟气气气气的的的的主主主主要要要要标标标标志志志志，而而而而吸吸吸吸烟烟烟烟的的的的心心心心理理理理作作作作用和生理作用也以烟碱作为出发点。用和生理作用也以烟碱作为出发点。用和生理作用也以烟碱作为出发点。用和生理作用也以烟碱作为出发点。烟烟烟烟碱碱碱碱是是是是烟烟烟烟叶叶叶叶中中中中最最最最主主主主要要要要的的的的生生生生理理理理活活活活性性性性物物物物质质质质，摄摄摄摄入入入入适适适适量量量量的的的的烟烟烟烟碱碱碱碱可可可可以以以以提提提提神神神神兴兴兴兴奋奋奋奋、精精精精神神神神振振振振作作作作、消消消消除除除除紧紧紧紧张张张张状状状状态态态态等等等等，这这这这是
47、是是是因因因因为为为为烟烟烟烟碱碱碱碱具具具具有有有有兴兴兴兴奋奋奋奋大大大大脑脑脑脑神神神神经经经经的的的的生生生生理理理理作作作作用用用用。内内内内在在在在质质质质量量量量好好好好的的的的烟烟烟烟叶叶叶叶及及及及烟烟烟烟制制制制品品品品含含含含有有有有适适适适量量量量的的的的烟烟烟烟碱碱碱碱，将将将将给给给给吸吸吸吸烟烟烟烟者者者者以以以以适适适适当当当当的的的的生生生生理理理理强强强强度度度度和和和和好好好好的的的的香香香香气气气气与与与与吃吃吃吃味味味味。若若若若烟烟烟烟碱碱碱碱含含含含量量量量过过过过低低低低则则则则劲劲劲劲头头头头小小小小，吸吸吸吸味味味味平平平平淡淡淡淡。若若若若
48、烟烟烟烟碱碱碱碱含含含含量量量量高高高高则则则则劲劲劲劲头头头头大，刺激性增强，产生辛辣味。大，刺激性增强，产生辛辣味。大，刺激性增强，产生辛辣味。大，刺激性增强，产生辛辣味。n n 烟碱通过吸烟而摄入体内，96%在肺部吸入，入血液后6秒钟可达到大脑，对大脑皮层产生兴奋作用。烟碱似乎是通过脉络膜丛的被动扩散和主动转移而进入大脑的，并结合在乙酰胆碱受体上。烟碱主要对中枢神经和自主神经系统的神经细胞和运动神经末梢具有双重作用。吸烟具有成瘾性，而烟碱又是引起成瘾的药物，其药理效应类似于其他成瘾药物。对烟碱的感觉和药理效果最初是反感，其作用的变化是吸烟成瘾的关键因素，烟碱作为强烈的初始强化剂而使吸烟者
49、逐步上升为依赖烟草，达到欲罢不忍的程度。烟烟烟烟碱碱碱碱的的的的毒毒毒毒性性性性主主主主要要要要有有有有：引引引引起起起起心心心心脏脏脏脏输输输输血血血血量量量量上上上上升升升升、血血血血压压压压升升升升高高高高并并并并使使使使周周周周围围围围血血血血管管管管收收收收缩缩缩缩增增增增加加加加，这这这这是是是是通通通通过过过过间间间间接接接接作作作作用用用用于于于于交交交交感感感感神神神神经经经经肾肾肾肾上上上上腺腺腺腺髓髓髓髓质质质质体体体体系系系系或或或或直直直直接接接接作作作作用用用用于于于于微微微微粒粒粒粒中中中中心心心心而而而而发发发发生生生生的的的的。烟烟烟烟碱碱碱碱可可可可能能能能
50、影影影影响响响响脂脂脂脂类类类类代代代代谢谢谢谢和和和和血血血血小小小小板板板板粘粘粘粘连连连连聚聚聚聚集集集集反反反反应应应应，因因因因此此此此对对对对动动动动脉脉脉脉粥粥粥粥样样样样硬硬硬硬化化化化的的的的发发发发展展展展有有有有一一一一定定定定影影影影响响响响。烟烟烟烟碱碱碱碱引引引引起起起起肾肾肾肾上上上上腺腺腺腺体体体体释释释释放放放放肾肾肾肾上上上上腺腺腺腺素素素素和和和和去去去去甲甲甲甲肾肾肾肾上上上上腺腺腺腺素素素素，从从从从而而而而对对对对心心心心血血血血管管管管系系系系统统统统有有有有一一一一定定定定的的的的影影影影响响响响。烟烟烟烟碱碱碱碱还还还还使使使使血血血血浆浆浆浆