口含煙中主要成分和游離煙堿含量的多元分析

章平泉 許藹飛

摘要：為考察口含煙中主要成分對(duì)游離煙堿含量的影響，以41個(gè)Moist Snuff類(lèi)型口含煙為實(shí)驗(yàn)材料，采用相關(guān)分析、回歸分析和通徑分析法探討口含煙中含水率、pH值、煙堿對(duì)游離煙堿含量的影響。得到如下結(jié)果：（1）相關(guān)性分析表明，pH值、煙堿與游離態(tài)煙堿呈正相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)分別達(dá)5%顯著和1%極顯著性水平，而含水率與游離煙堿相關(guān)性不顯著；（2）多元線性回歸方程達(dá)到極顯著水平，表明含水率、pH值、煙堿和游離煙堿之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性；（3）通徑分析結(jié)果表明，對(duì)游離態(tài)煙堿直接影響程度由強(qiáng)到弱依次為煙堿、pH值、含水率，且煙堿和pH值對(duì)游離煙堿的作用呈正相關(guān)，含水率對(duì)游離煙堿呈負(fù)相關(guān)；（4）含水率和煙堿通過(guò)pH值對(duì)游離煙堿的間接作用較大，且分別呈正向效應(yīng)和負(fù)向效應(yīng)；（5）pH值通過(guò)煙堿對(duì)游離煙堿的間接作用較大且呈負(fù)向效應(yīng)。因此，增加口含煙中煙堿含量或提高pH值有利于提高其游離煙堿的含量。

關(guān)鍵詞：口含煙；含水率；pH值；煙堿；游離煙堿；相關(guān)分析；通徑分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TS411.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A論文編號(hào)：cjas20190500020

Multivariate Analysis of Major Components and Free Nicotine Content in Oral Tobacco

Zhang Pingquan1， Xu Aifei2

（1Quality Management Department of Huaiyin Cigarette Factory， China Tobacco Jiangsu Industrial Ltd.， Co， Huai’an 223002， Jiangsu， China；2Technology Center， China Tobacco Guangxi Industrial Co.， Ltd， Nanning 530001， Guangxi， China）

Abstract： To investigate the effect of major components of oral tobacco on free nicotine content， 41 Moist Snuff oral smokeless tobacco products were investigated by the correlation analysis， regression analysis and path analysis. （1） The correlation analysis results showed that the pH value and nicotine content were positively correlated with free nicotine content and their correlation coefficient was at 1% significant level and 5% level respectively， while the water content had no significant correlation with free nicotine content. （2） The multivariate linear regression equation reached an extremely significant level， indicating that there was a strong correlation between the water content， pH value， nicotine content and free nicotine content. （3） The path analysis results showed that the degree of direct influence on the free nicotine content was in the order as the nicotine content > pH value> water content， the pH value and nicotine content were positively correlated with free nicotine content， while the water content was negatively correlated with free nicotine content. （4） The water content and nicotine content had large indirect effects on free nicotine content through pH value， and they had positive and negative effects on the free nicotine content respectively. （5） The pH value had a large indirect and negative effect on free nicotine through nicotine. So， the content of free nicotine could be increased by increasing the content of nicotine or increasing the pH value of oral smokeless tobacco products.

Keywords： Oral Smokeless Tobacco Product； Water Content； pH Value； Nicotine； Free Nicotine； Correlation Analysis； Path Analysis

0引言

世界衛(wèi)生組織《煙草控制框架公約》（WHO FCTC）提出了有關(guān)禁止煙草煙霧在公共場(chǎng)所擴(kuò)散等限制和禁令，對(duì)傳統(tǒng)煙草制品卷煙的發(fā)展造成強(qiáng)大沖擊[1-4]。因此，無(wú)煙氣煙草制品已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外煙草發(fā)展的一個(gè)重要研究方向。口含煙[5-8]是一類(lèi)重要的無(wú)煙氣煙草制品，目前市場(chǎng)上主流口含煙類(lèi)型為瑞典式口含煙（snus）、美式口含煙（snuff）[9]。作為口含煙中關(guān)鍵成分，其釋放出的煙堿具有使消費(fèi)者植物神經(jīng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)感到刺激、興奮的作用，因而也會(huì)導(dǎo)致成癮[10]。研究表明[11-14]游離煙堿是最易通過(guò)口腔黏膜吸收到血液循環(huán)的煙堿形態(tài)，其在口腔黏膜中的滲透率大約是質(zhì)子態(tài)煙堿10倍，同時(shí)隨著口含煙的pH值增大，游離煙堿含量增加。因此，可通過(guò)添加碳酸鈉等添加劑增加pH值來(lái)提高游離煙堿，從而調(diào)控口含煙勁頭大小。文獻(xiàn)資料表明，口含煙中pH值、煙堿含量和含水率對(duì)游離煙堿均有一定的影響，但沒(méi)有指出哪種因素起主要作用。為此，筆者采用相關(guān)分析、回歸分析和通徑分析法較為系統(tǒng)地研究口含煙中含水率、pH值和煙堿含量對(duì)其游離煙堿含量的影響，并探討這些影響因素的交互作用，旨在為口含煙產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研究及其過(guò)程中如何控制煙堿在口腔中釋放方式提供參考依據(jù)。

1相關(guān)分析和回歸分析

以文獻(xiàn)[12]中41個(gè)Moist Snuff類(lèi)型口含煙的測(cè)試結(jié)果（表1）為統(tǒng)計(jì)研究對(duì)象。

表1～2表明，除pH值變化范圍較小外，含水率、煙堿和游離煙堿的變化幅度均較寬。除含水率的分布呈負(fù)偏離且偏離較大外，其他指標(biāo)偏離度均較小。pH值和游離煙堿的峰度值較小，表明更接近正態(tài)分布。同時(shí)正態(tài)性檢驗(yàn)結(jié)果（表3）的Shapiro-Wilk統(tǒng)計(jì)量為0.9755，顯著水平Sig.=0.5117>0.05。因此，依變量游離煙堿（y）服從正態(tài)分布，可進(jìn)行回歸分析。

相關(guān)性分析結(jié)果（表4）表明，口含煙的含水率（x1）與pH值（x2）、煙堿（x3）與游離態(tài)煙堿（y）均呈正相關(guān)，且達(dá)到1%極顯著水平；pH值與煙堿（x3）和游離態(tài)煙堿（y）分別呈負(fù)相關(guān)和正相關(guān)，且分別達(dá)到極顯著水平和顯著性水平；含水率與煙堿和游離煙堿分別呈正相關(guān)和負(fù)相關(guān)，但相關(guān)性均不明顯。由表5的分析結(jié)果可得含水率（x1）、pH值（x2）、煙堿（x3）和游離煙堿含量（y）的多元線性回歸方程如式（1），且達(dá)到極顯著水平（Sig.= 0.00），表明口含煙的含水率、pH值和煙堿的回歸系數(shù)均達(dá)到極顯著水平，說(shuō)明三者均和游離煙堿之間存在很強(qiáng)相關(guān)性。由于含水率、pH值和煙堿三者之間可能存在一定的相互作用，而pH值又對(duì)煙堿和游離煙堿有重要的影響[12]，由于相關(guān)分析和多元線性回歸分析只能反映含水率、pH值和煙堿總體協(xié)調(diào)下對(duì)游離煙堿影響，而不能準(zhǔn)確反映出三者之間對(duì)游離煙堿的具體影響和影響程度情況。因此，有必要在上述分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行通徑分析，具體揭示含水率、pH值和煙堿等因素對(duì)口含煙中游離煙堿的直接和間接的影響。

2通徑分析

通徑分析[16-19]是應(yīng)用通徑系數(shù)分析方法，在相關(guān)分析與回歸分析的基礎(chǔ)上，將自變量對(duì)因變量的作用分解為直接作用和間接作用，以揭示各自變量對(duì)依變量的相對(duì)重要性，同時(shí)能考慮到兩兩原因?qū)Y(jié)果的影響，使多變量資料的統(tǒng)計(jì)更為合理。因此，在上述相關(guān)分析與多元回歸分析的基礎(chǔ)上，采用通徑分析法對(duì)表1數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析，結(jié)果如表6所示。

表6結(jié)果表明，口含煙中對(duì)游離態(tài)煙堿直接作用影響程度由大到小為煙堿、pH值、含水率，其中煙堿和pH值對(duì)游離煙堿的作用均呈正相關(guān)且達(dá)到極顯著水平，而含水率對(duì)游離煙堿呈負(fù)相關(guān)且達(dá)到極顯著水平。

含水率、煙堿和pH值對(duì)游離煙堿的間接作用存在較大差異，其中含水率通過(guò)pH值和煙堿對(duì)游離煙堿的間接作用分別呈正向和負(fù)向效應(yīng)，且煙堿間接作用的絕對(duì)值約為前者的一半，說(shuō)明在含水率一定的條件下，pH值是影響游離煙堿的主要因素，即提高口含煙的pH值能有效增加游離煙堿的含量，這與文獻(xiàn)[14]研究結(jié)果相一致。煙堿通過(guò)含水率和pH值對(duì)游離煙堿的間接作用分別為正向效應(yīng)和負(fù)向效應(yīng)，但前者作用甚微，主要以后者負(fù)向效應(yīng)為主。盡管pH值通過(guò)含水率和煙堿對(duì)游離煙堿的間接作用為限制性的，且后者的絕對(duì)值遠(yuǎn)大于前者，同時(shí)pH值和煙堿對(duì)游離煙堿的直接通徑系數(shù)較大且兩者相差不大，但仍然不足以抵消pH值對(duì)游離煙堿含量的促進(jìn)作用。這主要是因?yàn)樵跓煵葜写蟛糠譄焿A與有機(jī)酸結(jié)合成鹽以質(zhì)子化形式存在，而非質(zhì)子化的游離態(tài)煙堿含量較少，適當(dāng)提高口含煙的pH值能有效增加其游離煙堿的含量。由于口含煙中含水率可調(diào)節(jié)范圍廣，相對(duì)于pH值調(diào)節(jié)法，通過(guò)調(diào)節(jié)口含煙中含水率變化來(lái)調(diào)節(jié)口含煙中游離煙堿含量也是一種簡(jiǎn)便、有效的途徑[10]。

根據(jù)式（1）可知多元回歸方程的決定系數(shù)R2= 0.9597，表明因變量變異中95.97%可由線性回歸部分來(lái)解釋?zhuān)`差僅占4.03%，據(jù)此可知誤差e對(duì)游離煙堿（y）的直接通徑系數(shù)ρe=0.2007，即表示在口含煙配方穩(wěn)定條件下，除口含煙含水率、pH值和煙堿等影響因素外，其在口腔中游離煙堿的含量和吸收還受到消費(fèi)制品量、口腔停留時(shí)間、消費(fèi)者吮吸移動(dòng)制品的程度等因素[15]的影響，或與口含煙中煙堿在口腔中的釋放速度、釋放行為和差異[8，20]等因素有關(guān)。

3結(jié)論

（1）相關(guān)分析結(jié)果表明，含水率與pH值、煙堿與游離態(tài)煙堿呈正相關(guān)且達(dá)到極顯著水平；pH值與煙堿和游離態(tài)煙堿分別呈負(fù)相關(guān)和正相關(guān)。多元線性回歸分析結(jié)果表明，含水率、pH值和煙堿三者與游離煙堿之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性，且達(dá)到極顯著性水平。

（2）通徑分析表明，口含煙中對(duì)游離態(tài)煙堿直接影響程度由大到小依次為煙堿、pH值和含水率，其中煙堿和pH值對(duì)游離煙堿的作用呈正相關(guān)且達(dá)到極顯著水平，而含水率對(duì)游離煙堿呈負(fù)相關(guān)且達(dá)到極顯著水平。

（3）含水率、煙堿和pH值對(duì)游離煙堿的間接作用存在較大差異。其中含水率和煙堿通過(guò)pH值對(duì)游離煙堿的間接作用較大，且分別呈正向效應(yīng)和負(fù)向效應(yīng)；pH值通過(guò)煙堿對(duì)游離煙堿的間接作用較大且呈負(fù)向效應(yīng)。因此，增加口含煙中煙堿含量或提高pH值有利于提高其游離煙堿的含量。

4討論

（1）通過(guò)相關(guān)分析和多元回歸分析可知，pH值與游離煙堿均呈正相關(guān)且達(dá)到顯著性水平，表明pH值對(duì)決定口含煙中游離煙堿的濃度起重要的正向作用，這與傳統(tǒng)卷煙制品[21]和非傳統(tǒng)煙草制品[22-24]的研究結(jié)果一致。

（2）通徑分析結(jié)果表明，口含煙中對(duì)游離態(tài)煙堿直接作用影響程度由大到小為煙堿、pH值、含水率，三者對(duì)游離煙堿的間接作用存在較大差異。含水率通過(guò)pH值和煙堿對(duì)游離煙堿的間接作用分別呈正向和負(fù)向效應(yīng)，說(shuō)明在含水率一定的條件下，pH值是影響游離煙堿的主要因素，即提高口含煙的pH值能有效增加游離煙堿的含量，這與文獻(xiàn)[14]的研究結(jié)果一致。

（3）誤差e對(duì)游離煙堿（y）的直接通徑系數(shù)（ρe= 0.2007）表明，在口含煙配方穩(wěn)定條件下，口腔中游離煙堿的含量和吸收還受到消費(fèi)制品量、口腔停留時(shí)間、消費(fèi)者吮吸移動(dòng)制品的程度等因素[15]的影響，或與口含煙中煙堿在口腔中的釋放速度、釋放行為和差異[8，20]等因素有關(guān)。因此，從提高口含煙中游離煙堿的含量即增加口含煙勁頭[25-26]的角度考慮，適當(dāng)提高口含煙的pH值是有效的手段。由于本研究涉及的樣品數(shù)量有限，且口含型無(wú)煙氣煙草制品也不同，譬如含化型和咀嚼型樣品，因此，本研究建立的多元統(tǒng)計(jì)模型及研究結(jié)果有待于后續(xù)進(jìn)一步驗(yàn)證。

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