烟草化学成分分析论文

烟

草

化

学

成

分

分

析

综

述

性

论

文

摘 要

吸烟与健康的研究关系到人类的健康及生存质量。为了更加深入的了解吸烟与健康的关系、提高卷烟安全性，世界上许多国家都加大了卷烟有害成分的研究投入。本研究结合目前国家烟草行业减害发展需要，针对代表性有害成分的国内外分析现状，面对纷繁复杂的烟气有害成分，选择有代表性的成分如Hoffman名单包含的重金属元素、挥发酚、芳胺、多环芳烃作为分析研究对象。通过设计和研制专用装置，引入新的处理技术，创建了一系列分析烟草和卷烟烟气中重要有害成分的新方法。用简便快捷的分析技术从复杂的背景中准确测定这些成分，使分析得到简化的同时获得较高的灵敏度，为研究烟气中有害成分提供了准确快捷的分析新方法，具有广阔的应用前景。

烟草及烟气中主要有害成分分析方法

1.1引言

烟草对于人体的危害性是通过燃吸过程而产生的，烟草的燃烧过程中，通过热解、合成、干馏等各种反应形成烟气。烟气中一部分与烟叶中原有的成分相同，而大部分是燃烧中新生成的产物。卷烟烟气是指卷烟燃烧后产生的气溶胶，分为气相和粒相。气相是指未被剑桥滤片捕集的烟气部分，气相部分约占整个烟气重量的92％，其中包括有机物和无机物的蒸汽、过量的氮气(约58％)、氧气(约12％)、二氧化碳(约13％)、少量的碳氢化合物、含氧化合物以及其它成分。粒相是指被剑桥滤片捕集的烟气部分，粒相部分约占烟气重量的8％，

主要由烟碱、焦油和水分组成。目前烟气中已鉴定的化学成分已超过4000种。

1．2卷烟烟气中重金属分析

烟草中含有重金属，在抽吸过程中，这些重金属可通过主流烟气进入人体，对人体造成潜在的危害。美国1989年报导的107种卷烟烟气有害成分中，As、cd、Cr、Pb、Ni、Hg等。1990年的Hoffman清单也将As、cd、cr、Pb、Ni、se、Hg列入烟草44种有害成分。越来越多的研究证实，吸烟已成为烟民某些重金属的主要来源之一。

随着科学技术水平的发展，仪器的更新换代，烟气重金属元素的测定的方法向痕量甚至超痕量发展，分光光度法、原子荧光法、原子发射光谱法、原子吸收光谱法、色谱法、电化学法、原子吸收法和等离子体质谱法都用于卷烟烟气重金属元素的测定。

1．2．1样品前处理

随着分析技术的飞速发展，分析手段越来越向着快速、微量、准确的方向发展，对样品前处理过程也提出了越来越高的要求。传统的重金属元素样品前处理方法，比如：无机分析常用的干、湿消解法，不仅存在手续繁琐、试剂用量大、时间周期长、不易处理完全、易交叉污染等缺点，而且产生的有害物质会危害工作人员健康和实验室环境，从而成为整个分析过程的薄弱环节和瓶颈。近几年来，微波辅助消解、微波辅助萃取、微波灰化、在线消化等样品消解前处理技术被广泛采用。另一方面，随着对重金属元素危害性认识的增加，像固相萃取、在线固相萃取等能够选择性吸附和富集被测物的新型样品前处

理技术，也被引入到卷烟和卷烟烟气样品重金属元素的分析，以获得更高的灵敏度和更低的检测限。

1．2．2分光光度法

分光光度法对仪器设备要求低，易于推广，测定结果准确可靠，是重金属元素测定最常用的方法，在卷烟烟气重金属分析中也得到了应用。对于重金属元素的测定，分光光度法的关键是研究高灵敏和高选择性显色剂。

1．2．3原子光谱法

原子光谱法包括原子发射光谱、原子吸收光谱和原子荧光光谱等，由于方法灵敏度高、选择性好、分析范围广、样品前处理比传统的化学法简单，已广泛用于各个分析领域。在卷烟烟气重金属元素分析中应用比较广泛的有原子吸光谱收法、等离子体发射光谱法和原子荧光光谱法。

1．3酚类物质分析

酚类化合物是自然界中常见的一类化合物，卷烟烟气中酚类物质有40多种，其中最主要的包括苯酚、苯二酚和甲基苯酚等。烟气酚类化合物主要来源于烟叶中多酚类化合物(绿原酸和芸香苷)的裂解，对卷烟的香气品质有很重要的作用，但有些酚类物质具有促癌作用，而且苯酚、甲基苯酚、儿茶酚等还有难闻的气味，对卷烟感官评吸不利。间甲苯酚、对甲苯酚、邻甲苯酚、间苯二酚、儿茶酚、苯酚被Hoffman名单收录，列入降低卷烟危害性的推荐性控制成分。因此，酚类物质的分析也备受关注，烟气中的酚类物质分析方法主要有分光

光度法、气相色谱法和高效液相色谱法等。

1．3．1分光光度法

分光光度法也是测定酚常用的方法，该类方法一般是基于4．氨基安替比林于酚的显色反应进行测定，光度法虽然只能测定酚的总量，但是仪器设备要求简单．操作简便，适合一些不使用大型仪器的情况下使用。

1．3．2气相色谱法

气相色谱法也是测定酚的主要方法包括溶剂萃取分离、酚类物质的硅醚化和毛细管气相色谱分析。与传统的色谱法相比，采用毛细管气相色谱法测定烟气中酚类物质。样品准备简便，操作时间缩短、灵敏度高。

1．3．3高效液相色谱法

由于气相色谱法测定酚时苯二酚易拖尾，一般需衍生化，操作较麻烦，而高效液相色谱柱法则可直接测定，高效液相色谱测定酚也广泛引起人民的关注。该法采用1％醋酸萃取烟气总粒相物，萃取液经微孔滤膜过滤后直接进行HPLC分析，采用荧光检测器进行检测，检测灵敏度得到了提高，主流和侧流烟气样品测定的变异系数都在5％以下，回收率在99.80%一103.7%之间。

小结

烟草及烟气中的重金属、挥发酚、芳胺、多环芳烃虽然含量较低，但对人体健康的影响不容忽视，他们均被列入Hoffman名单作为代表性有害成分进行研究。特别是重金属元素，在人体中具有积累效应，

越来越受到重视。