水果提取液降低卷煙主流煙氣中苯并[α]芘的研究

普保明 張瑩△ 王咪 周世利 馬雅月

摘 要：為研究水果中抗氧化成分對卷煙總粒相物中苯并[α]芘含量的降低作用，在我們日常食用水果中選取了抗氧化成分豐富的橙子和葡萄制成添加劑。將卷煙的過濾嘴取出后采用浸泡、噴淋的方式添加添加劑。采用GC-MS進行含量分析，判斷制成的添加劑的效果。結果表明，橙子果皮提取液降低了卷煙總粒相物中苯并[α]芘含量的23.04%，葡萄提取液降低了25.19%。

關鍵詞：卷煙；抗氧化；添加劑；有害成分

中圖分類號：TS411 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）05-0219-02

多環芳烴是卷煙中最主要、數量最多的一類致癌物，其中苯并[α]芘（BaP）被認為是高活性致癌劑，Bap經細胞微粒體中的混合功能氧化酶激活具有致癌性，（BaP）被認為是高活性致癌劑[1]。

馬冠生[2]等人對中國居民吸煙行為的現狀分析結果表明，我國15歲及以上居民吸煙率為24.0%，戒煙成功率為1.4%。降低卷煙對人體的危害最好的方法就是不抽煙，但卷煙的成癮性導致戒煙成功的人少之又少，而且抽煙人數還再增長，全球抽煙人大約有10億人，中國占30%左右。我們要客觀承認目前抽煙人數眾多而且戒煙成功率低的事實，以負責任的態度為降低卷煙對人體危害努力。水果不僅能提供給我們每日所需的維生素、礦物質，而且還是天然抗氧化劑的資源。將從橙子和葡萄中提取的抗氧化物質制成添加劑添加在過濾嘴中，研究其對卷煙煙氣中苯并[α]芘的清除作用，旨在為卷煙降害添加劑的研制提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

葡萄、橙子均購于蘭州。苯并芘9一苯基蒽標準品，美國Accustandard公司。乙醇、環己烷均為分析純。“紅塔山”卷煙市售。劍橋濾紙。旋轉蒸發儀：上海亞榮生化儀器廠；真空泵；超聲儀；分析天平；空氣過濾器；醫用級硅膠管；注射器。

1.2 實驗方法

1.2.1 添加劑樣品制備

所有實驗用樣品均用自來水、蒸餾水反復沖洗干凈，取果肉勻漿搗碎，果肉部分5000r/min離心15min，離心所得上清液即為所需樣品；取橙子果皮，除去果皮內層白色部分，將其切成0.5cm2大小。將稱取好的50g橙皮，放入250mL的三頸燒瓶中，加入150g水，再加入1.25g氯化鈉，連接好裝置，檢查密閉性。加熱回流2h，待裝置冷卻后，取出冷凝回流管，用膠頭吸管吸取表面油層即為所需樣品；葡萄皮和葡萄籽烘干后粉碎，過20目后用70%乙醇多次提取，提取液合并后40℃旋蒸濃縮，蒸去乙醇后加入一定量水，靜置12h后過濾除去沉淀，得到澄清的原花青素粗提物水溶液即為所需樣品[3-6]。

1.2.2 水果提取液在濾嘴中添加方式

（1）抽出醋纖濾嘴卷煙中的醋纖絲束，將配制好的添加劑倒入小噴壺中，用小噴壺對準醋纖絲束噴兩次，放置24小時后將噴有添加劑一端靠近煙絲裝回濾嘴空孔內復原。橙子果肉組、葡萄果肉組、橙皮組用蒸餾水做空白對照，葡萄籽皮組用乙醇做空白對照。（2）取0.5ml配制好的添加劑到5ml燒瓶中，用醋纖絲束蘸吸，放置24小時后將有添加劑一端靠近煙絲裝回濾嘴空孔內復原。橙子果肉組、葡萄果肉組、橙皮組用蒸餾水做空白對照，葡萄籽皮組用乙醇做空白對照。

1.2.3 煙氣總粒相物中苯并芘的收集、萃取、純化

取劍橋濾紙兩張放入空氣濾過器中，一端用醫用膠管和卷煙相連，一端用醫用膠管和注射器相連，注射器每次抽吸45ml，間隔10s抽吸一次，模擬人抽煙，每組實驗收集5支卷煙。

將捕集有煙氣總粒相物的劍橋濾紙放入100ml錐形瓶中，用移液管準確加入30ml環己烷。置于超聲波發生器內超聲萃取40min。

準確移取取萃取液25ml至固相萃取柱，待萃取液移至固相萃取柱的頂端后分兩次加入30ml環己烷洗脫，洗脫速度0.8ml/min～1ml/min。收集所有洗脫液。

將所有洗脫液倒入濃縮瓶連接到旋轉蒸發儀上，在55℃、真空條件下旋轉蒸發，濃縮到0.5ml左右，加入5ul濃度為20ug/ml的9-苯基蒽溶液作為內標溶液，待GC-MS分析。

1.2.4 卷煙煙氣總粒相物中苯并芘的GC-MS分析

參照GB/T 21130-2007[1]測定卷煙煙氣總粒相物中苯并芘的含量[5]。

2 結果與分析

2.1 不同添加方式對降低苯并芘的影響

從橙子和葡萄中提取的抗氧化物質制成添加劑都可以不同程度的降低卷煙煙氣總粒相物中的苯并芘，各實驗組表現浸泡添加方式的效果都優于噴淋添加方式，橙皮組浸泡添加降低率高于噴淋添加2.83%、橙肉組浸泡添加降低率高于噴淋添加2.56%、葡萄果肉組浸泡添加降低率高于噴淋添加5.28%、葡萄籽皮組浸泡添加降低率高于噴淋添加3.47%。

與噴淋添加方式相比浸泡能使醋纖絲束充分吸附添加劑從而增加苯并芘的降低率，但兩種添加方式效果差別不是很大，可根據具體卷煙生產工藝選擇添加方式。

2.2 不同的對苯并芘的降低作用

在采用浸泡為添加方式的條件下，各添加劑的作用情況如圖1（1為橙皮添加劑組、2為橙子果肉添加劑組、3為葡萄果肉組、4為葡萄籽皮組），橙皮添加劑組、橙子果肉添加劑組、葡萄果肉組、葡萄籽皮組對苯并芘的降低率分別23.04%、15.67%、17.81%、25.19%。

橙子果肉中也含量大量VC，但黃烷酮類和酚酸類主要分布在橙皮中，其清除自由基的效果不如橙皮添加劑組，且成本相對橙皮較高。

葡萄果肉中主導的抗氧化成分可能以VC為主，葡萄果肉添加劑組不僅生產成本高，其效果較葡萄籽皮組差。

葡萄籽皮組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種生理功能的基礎，來源于原花青素獨特的分子結構及分子中存在的大量酚羥基[10]，從而減少了苯并芘的生成。

3 結語

從水果中提取出來的天然抗氧化劑，用卷煙過濾嘴醋纖絲束吸附后可以不同程度的降低卷煙煙氣總粒相物中苯并芘的含量，浸泡的添加方式優于噴淋。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對卷煙煙氣中自由基清除作用優于食用部分果肉，開發為卷煙降害添加劑時原料成本低，從日常水果中提取出來的天然抗氧化成分安全、無毒也是一大優勢，也可以一定程度上改善卷煙的口味。根據本實驗結果參考其他文獻推測，從水果提取物中主導抗氧化活性成分是多酚類中黃烷酮類和酚酸類、VC、原花青素，通過其結構中的活性羥基、酚羥基迅速與卷煙燃燒后產生的自由基反應，以降低苯并芘的生成。

參考文獻

[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]馬冠生，孔靈芝，欒德春，李艷平，胡小琪，等.中國居民吸煙行為的現狀分析[J].中國慢性病預防與控制，2005，13（5）：195-19.

[3]陳琳琳，謝志新，郭幼紅.4種常見水果清除羥自由基能力的比較及協同作用研究[J].海峽藥學，2014，26（4）：76.

[4]許申鴻，杭瑚，郝曉麗.葡萄籽化學成分分析及其抗氧化性質的研究[J].食品工業科技，2000，21（2）：18-20.

[5]GB/T 201130-2007卷煙煙氣總粒相物中苯并芘的測定[S].北京：中國標準出版社，2007.