水果提取液降低卷烟主流烟气中苯并[α]芘的研究

普保明 张莹△ 王咪 周世利 马雅月

摘 要：为研究水果中抗氧化成分对卷烟总粒相物中苯并[α]芘含量的降低作用，在我们日常食用水果中选取了抗氧化成分丰富的橙子和葡萄制成添加剂。将卷烟的过滤嘴取出后采用浸泡、喷淋的方式添加添加剂。采用GC-MS进行含量分析，判断制成的添加剂的效果。结果表明，橙子果皮提取液降低了卷烟总粒相物中苯并[α]芘含量的23.04%，葡萄提取液降低了25.19%。

关键词：卷烟；抗氧化；添加剂；有害成分

中图分类号：TS411 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）05-0219-02

多环芳烃是卷烟中最主要、数量最多的一类致癌物，其中苯并[α]芘（BaP）被认为是高活性致癌剂，Bap经细胞微粒体中的混合功能氧化酶激活具有致癌性，（BaP）被认为是高活性致癌剂[1]。

马冠生[2]等人对中国居民吸烟行为的现状分析结果表明，我国15岁及以上居民吸烟率为24.0%，戒烟成功率为1.4%。降低卷烟对人体的危害最好的方法就是不抽烟，但卷烟的成瘾性导致戒烟成功的人少之又少，而且抽烟人数还再增长，全球抽烟人大约有10亿人，中国占30%左右。我们要客观承认目前抽烟人数众多而且戒烟成功率低的事实，以负责任的态度为降低卷烟对人体危害努力。水果不仅能提供给我们每日所需的维生素、矿物质，而且还是天然抗氧化剂的资源。将从橙子和葡萄中提取的抗氧化物质制成添加剂添加在过滤嘴中，研究其对卷烟烟气中苯并[α]芘的清除作用，旨在为卷烟降害添加剂的研制提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

葡萄、橙子均购于兰州。苯并芘9一苯基蒽标准品，美国Accustandard公司。乙醇、环己烷均为分析纯。“红塔山”卷烟市售。剑桥滤纸。旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂；真空泵；超声仪；分析天平；空气过滤器；医用级硅胶管；注射器。

1.2 实验方法

1.2.1 添加剂样品制备

所有实验用样品均用自来水、蒸馏水反复冲洗干净，取果肉匀浆捣碎，果肉部分5000r/min离心15min，离心所得上清液即为所需样品；取橙子果皮，除去果皮内层白色部分，将其切成0.5cm2大小。将称取好的50g橙皮，放入250mL的三颈烧瓶中，加入150g水，再加入1.25g氯化钠，连接好装置，检查密闭性。加热回流2h，待装置冷却后，取出冷凝回流管，用胶头吸管吸取表面油层即为所需样品；葡萄皮和葡萄籽烘干后粉碎，过20目后用70%乙醇多次提取，提取液合并后40℃旋蒸浓缩，蒸去乙醇后加入一定量水，静置12h后过滤除去沉淀，得到澄清的原花青素粗提物水溶液即为所需样品[3-6]。

1.2.2 水果提取液在滤嘴中添加方式

（1）抽出醋纤滤嘴卷烟中的醋纤丝束，将配制好的添加剂倒入小喷壶中，用小喷壶对准醋纤丝束喷两次，放置24小时后将喷有添加剂一端靠近烟丝装回滤嘴空孔内复原。橙子果肉组、葡萄果肉组、橙皮组用蒸馏水做空白对照，葡萄籽皮组用乙醇做空白对照。（2）取0.5ml配制好的添加剂到5ml烧瓶中，用醋纤丝束蘸吸，放置24小时后将有添加剂一端靠近烟丝装回滤嘴空孔内复原。橙子果肉组、葡萄果肉组、橙皮组用蒸馏水做空白对照，葡萄籽皮组用乙醇做空白对照。

1.2.3 烟气总粒相物中苯并芘的收集、萃取、纯化

取剑桥滤纸两张放入空气滤过器中，一端用医用胶管和卷烟相连，一端用医用胶管和注射器相连，注射器每次抽吸45ml，间隔10s抽吸一次，模拟人抽烟，每组实验收集5支卷烟。

将捕集有烟气总粒相物的剑桥滤纸放入100ml锥形瓶中，用移液管准确加入30ml环己烷。置于超声波发生器内超声萃取40min。

准确移取取萃取液25ml至固相萃取柱，待萃取液移至固相萃取柱的顶端后分两次加入30ml环己烷洗脱，洗脱速度0.8ml/min～1ml/min。收集所有洗脱液。

将所有洗脱液倒入浓缩瓶连接到旋转蒸发仪上，在55℃、真空条件下旋转蒸发，浓缩到0.5ml左右，加入5ul浓度为20ug/ml的9-苯基蒽溶液作为内标溶液，待GC-MS分析。

1.2.4 卷烟烟气总粒相物中苯并芘的GC-MS分析

参照GB/T 21130-2007[1]测定卷烟烟气总粒相物中苯并芘的含量[5]。

2 结果与分析

2.1 不同添加方式对降低苯并芘的影响

从橙子和葡萄中提取的抗氧化物质制成添加剂都可以不同程度的降低卷烟烟气总粒相物中的苯并芘，各实验组表现浸泡添加方式的效果都优于喷淋添加方式，橙皮组浸泡添加降低率高于喷淋添加2.83%、橙肉组浸泡添加降低率高于喷淋添加2.56%、葡萄果肉组浸泡添加降低率高于喷淋添加5.28%、葡萄籽皮组浸泡添加降低率高于喷淋添加3.47%。

与喷淋添加方式相比浸泡能使醋纤丝束充分吸附添加剂从而增加苯并芘的降低率，但两种添加方式效果差别不是很大，可根据具体卷烟生产工艺选择添加方式。

2.2 不同的对苯并芘的降低作用

在采用浸泡为添加方式的条件下，各添加劑的作用情况如图1（1为橙皮添加剂组、2为橙子果肉添加剂组、3为葡萄果肉组、4为葡萄籽皮组），橙皮添加剂组、橙子果肉添加剂组、葡萄果肉组、葡萄籽皮组对苯并芘的降低率分别23.04%、15.67%、17.81%、25.19%。

橙子果肉中也含量大量VC，但黄烷酮类和酚酸类主要分布在橙皮中，其清除自由基的效果不如橙皮添加剂组，且成本相对橙皮较高。

葡萄果肉中主导的抗氧化成分可能以VC为主，葡萄果肉添加剂组不仅生产成本高，其效果较葡萄籽皮组差。

葡萄籽皮组清除自由基的主要成分可能是原花青素，研究表明抗氧化和自由基清除活性是原花青素各种生理功能的基础，来源于原花青素独特的分子结构及分子中存在的大量酚羟基[10]，从而减少了苯并芘的生成。

3 结语

从水果中提取出来的天然抗氧化剂，用卷烟过滤嘴醋纤丝束吸附后可以不同程度的降低卷烟烟气总粒相物中苯并芘的含量，浸泡的添加方式优于喷淋。水果的非主要食用部分橙皮、葡萄籽、葡萄皮所含的天然抗氧化成对卷烟烟气中自由基清除作用优于食用部分果肉，开发为卷烟降害添加剂时原料成本低，从日常水果中提取出来的天然抗氧化成分安全、无毒也是一大优势，也可以一定程度上改善卷烟的口味。根据本实验结果参考其他文献推测，从水果提取物中主导抗氧化活性成分是多酚类中黄烷酮类和酚酸类、VC、原花青素，通过其结构中的活性羟基、酚羟基迅速与卷烟燃烧后产生的自由基反应，以降低苯并芘的生成。

参考文献

[1]Chen R J， Chang L W，Lin P，et al. Epigenetic effects and molecular mechanisms of tumorigenesis induced by cigarettesmoke：An overview[J].J Oncol，2011，11：1-14.

[2]马冠生，孔灵芝，栾德春，李艳平，胡小琪，等.中国居民吸烟行为的现状分析[J].中国慢性病预防与控制，2005，13（5）：195-19.

[3]陈琳琳，谢志新，郭幼红.4种常见水果清除羟自由基能力的比较及协同作用研究[J].海峡药学，2014，26（4）：76.

[4]许申鸿，杭瑚，郝晓丽.葡萄籽化学成分分析及其抗氧化性质的研究[J].食品工业科技，2000，21（2）：18-20.

[5]GB/T 201130-2007卷烟烟气总粒相物中苯并芘的测定[S].北京：中国标准出版社，2007.