综述|加热卷烟气溶胶特征性成分及其分析方法研究进展

Review | Progress in the Study of Characteristic Components and Analytical Methods of Heated Tobacco Aerosols

文

章

作

者

郑燕婷，马婉婉，陈欢，侯宏卫，胡清源^*

国家烟草质量监督检验中心，郑州高新技术产业开发区翠竹街 6 号 450001

文

章

摘

要

由于加热卷烟不涉及燃烧过程，且其使用方式和烟棒成分与传统卷烟显著不同，因此与传统卷烟相比，加热卷烟具有特征性成分。

综合国内外近年来的研究进展，将加热卷烟气溶胶中的特征性成分划分为雾化剂及其裂解产物、添加剂及其降解产物、加热装置的热解产物以及其他化学成分。

同时，对分析加热卷烟气溶胶中这些特征性成分的方法进行了全面概述，讨论了加热卷烟气溶胶分析面临的挑战和不足之处，并提出未来研究的重点领域，旨在为加热卷烟的研发和质量控制提供有益参考。

文

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背

景

与传统卷烟相比，加热卷烟被认为危害性更低，然而目前研究证明并非如此。目前，关于加热卷烟气溶胶中有害成分的研究主要包括加热卷烟气溶胶中的关键成分及传统卷烟烟气中通常存在的有害成分，如烟碱和烟草特有亚硝胺等。与传统卷烟相比，由于抽吸加热卷烟时的温度更低，其气溶胶中的大多数有害和潜在有害成分（Harmful and potentially harmful constituents, HPHCs）的水平低于参比卷烟，但是有一些特征成分例外。

为了更全面地对加热卷烟进行健康风险评估，因此，有必要对国内外加热卷烟气溶胶成分释放量比传统卷烟高的化合物，即加热卷烟气溶胶中的特征性成分及其分析方法的相关文献进行综述，为加热卷烟安全性评价和进一步的研发提供参考。

本研究中主要将加热卷烟气溶胶中的特征性成分分为雾化剂及其裂解产物、添加剂及其降解产物、烟具热解物质和其他化学成分4部分，并分别进行综述；同时，由于加热卷烟气溶胶中的成分与传统卷烟烟气中的成分种类和释放量不尽相同，现有的传统卷烟烟气分析方法并不完全适用于加热卷烟气溶胶，需要进一步地改进和研究，以下也总结了近几年加热卷烟气溶胶特征性成分的分析方法。

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概

述

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雾化剂及其裂解产物分析

由于加热卷烟释烟介质受热温度较低，气溶胶的释放量较小，为了满足消费人群的抽吸需求，通常需添加外源性雾化剂。研究表明，电加热卷烟关键物质的释放与雾化剂的质量分数有关。在加热卷烟的研制中，为了提高加热不燃烧状态下烟草烟气的释放量，通常会添加加热卷烟烟草材料的气溶胶生成剂1,2-丙二醇和甘油。

通常采用气相色谱-火焰离子化检测器（Gas chromatography-flame ionization detector, GC-FID）法和气相色谱-热导检测器（Gas chromatography- thermal conductivity detector, GC-TCD）法检测加热卷烟气溶胶中的雾化剂——甘油和丙二醇，并且在加拿大深度抽吸（Health Canada Intense, HCI）模式下，用异丙醇溶剂萃取雾化剂。

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添加剂及其降解产物分析

添加剂是加热卷烟的重要组成部分，对其抽吸质量有显著影响。加热卷烟中常常添加多种不同类型的添加剂，其中，香料添加剂的使用可以减轻烟草的刺鼻味和刺激性，提升抽吸体验，同时改变气溶胶的成分。

加热卷烟气溶胶中的香味物质主要还是由添加剂的直接转移得到。

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烟具热解物质分析

加热卷烟的器具在加热条件下也可产生一些有别于传统卷烟的有害性成分。

无论是加热卷烟烟棒产生的有害成分还是在加热卷烟设备上长期积累的有害成分，均说明加热卷烟并不比传统卷烟危害性更小。

加热卷烟释放的甲醛和丙烯醛大部分是由加热卷烟滤嘴产生的。仅在加热卷烟滤嘴部分产生的气溶胶中检测到丙酮，其释放量为0.580 µg/支。因此，进行加热卷烟的安全性评价时除了考虑加热卷烟气溶胶中发现的有害化合物外，还应考虑加热卷烟滤嘴产生的有害化合物。

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其他化学成分分析

气相色谱法作为加热卷烟气溶胶特征性成分的主流分析方法，常常可以与FID、TCD和MS联用。为了满足加热卷烟气溶胶中特征性成分的检测需求，LC法通常与光谱等检测器联用检测一些低挥发性和热不稳定性化合物。对于加热卷烟特征性成分，除色谱分析方法外， FTIR和热重分析仪等也可以用于分析检测。对加热卷烟气溶胶中的特征性成分及其分析方法的总结见表1。

表1 加热卷烟特征性成分及其检测方法

Tab.1 Characteristic components of heated tobacco products and their determination methods

注：①HPLC-FLD表示高效液相色谱-荧光检测器（High performance liquid chromatography-fluorescence detector）。

该研究得到中国烟草总公司重点研发项目“基于中国人群基因多态性的烟草制品暴露风险评估技术研究”（110202102011）的支持。

引

用

本

文

郑燕婷，马婉婉，陈欢，等. 加热卷烟气溶胶特征性成分及其分析方法研究进展［J］. 烟草科技，2024，57（2）：103-112.

ZHENG Yanting，MA Wanwan，CHEN Huan，et al. Research progress on characteristic components in aerosol from heated tobacco products and their analytical methods［J］. Tobacco Science & Technology，2024，57（2）：103-112.

DOI: 10. 16135/j. issn1002- 0861. 2023. 0398

本文节选自《烟草科技》2024年第2期《加热卷烟气溶胶特征性成分及其分析方法研究进展》一文。

原文链接：

https://www.tobst.cn/cn/article/doi/10.16135/j.issn1002-0861.2023.0398

编辑|褚美洁

审核|魏攀

终审|胡斌

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原文始发于微信公众号（烟草科技）：Review | Progress in the Study of Characteristic Components and Analytical Methods of Heated Tobacco Aerosols

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