《卷烟烟气气溶胶的粒径分布、化学组成与生物毒性效应》

吸烟引起健康危害的途径是卷烟烟气气溶胶的直接暴露,可吸入的烟气颗粒物载带着烟气中的有害成分。研究卷烟烟气气溶胶的粒径分布特征,评价烟草烟气暴露的生物学效应,获得健康风险评估的科学数据,可为政府管控政策的制订以及工业减害技术的研发提供可靠的、客观的、科学的证据。

该项目在国内首次开展了卷烟烟气中不同尺度颗粒物的粒径分布、化学组成与生物毒性研究,较为全面地分析了不同尺度颗粒物对卷烟烟气危害性的影响。研究发现,卷烟主流烟气颗粒物的空气动力学直径在0.021-1.956μm范围,不同粒径颗粒物的粒子浓度为105-109数量级;粒径<0.1μm和0.1-2.0μm两组颗粒物的粒子数目相当,总颗粒物的质量主要来自0.1-2.0μm的颗粒。烟气颗粒物载带烟碱的质量浓度分布与颗粒物粒径无关,4种重金属和4种TSNAs在<0.1μm的颗粒物上质量浓度较高,3种多环芳烃在1.0-2.0μm的颗粒物上质量浓度较高。不同尺度颗粒物均具有细胞毒性、致突变性和遗传毒性,毒性效应随颗粒物粒径减小呈增大趋势。研究结果发表在J Environ Sci (2014)、Food Chem Toxicol (2014)、Inhal Toxicol (2016)等杂志上。

为了更好地模拟烟气暴露的体内实际微环境,该项目搭建了国内首套基于气-液界面直接暴露技术的全烟气染毒实验平台,可全面真实地反映卷烟烟气的生物学效应。基于该平台建立了全烟气暴露下的体外毒理学测试方法,包括:全烟气暴露的细胞毒性测试、Ames试验、体外微核分析、氧化应激标志物及炎症因子的检测等方法,已应用于烟草制品的体外毒性测试。研究结果发表在Food Chem Toxicol (2012)、Exp Toxicol Pathol (2014)、Toxicol In Vitro (2016)等杂志上。

为了评估卷烟烟气在体内的实际暴露风险,该项目开展了吸烟人群尿液的暴露生物标志物和效应标志物分析研究。首次建立了同时测定尿液中15种杂环胺类化合物的超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)分析方法,同时测定尿液中11种单羟基多环芳烃的搅拌棒吸附萃取-高效液相色谱-串联质谱(SBSE-HPLC-MS/MS)分析方法,以及人体尿液中8-羟基脱氧鸟苷、8-羟基鸟苷和8-异构前列腺素F2α的快速、高灵敏度、高通量分析测试方法。研究结果发表在Talanta (2013)、J Chromatogr A (2014)等杂志上。

同时,国家知识产权局授权了项目研发的4项发明专利和1项实用新型专利。

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