加熱卷煙氣溶膠特征性成分及其分析方法研究進展

鄭燕婷，馬婉婉，陳 歡，侯宏衛，胡清源

國家煙草質量監督檢驗中心，鄭州高新技術產業開發區翠竹街6 號 450001

加熱卷煙是通過加熱煙草材料產生可吸入氣溶膠的煙草制品［1-2］，包括中心和外周等不同煙具加熱方式［3］。隨著消費者對健康的日趨重視和全球控煙力度的加大，煙草生產企業紛紛將重點轉向開發和發展加熱卷煙等產品，以期替代傳統卷煙，從而降低有害成分的釋放量和對人體健康的影響［4］。與其他新型煙草制品相比，加熱卷煙起步較晚，但其感官質量及吸食方式與傳統煙草制品最為相似［5］。調查結果顯示，相較于傳統卷煙消費人群，加熱卷煙的消費群體更加年輕化，且該群體中未成年吸煙者所占比例上升［6］。與傳統卷煙相比，加熱卷煙被認為危害性更低，然而目前研究證明并非如此［7-10］。

與傳統卷煙不同，在抽吸間歇加熱卷煙的煙絲處于非燃燒狀態［5］，同時加熱卷煙煙具的使用，以及其煙棒成分與傳統卷煙不同，也導致了加熱卷煙氣溶膠和傳統卷煙煙氣在成分上存在顯著差異。目前，關于加熱卷煙氣溶膠中有害成分的研究主要包括加熱卷煙氣溶膠中的關鍵成分及傳統卷煙煙氣中通常存在的有害成分，如煙堿和煙草特有亞硝胺等［11］。與傳統卷煙相比，由于抽吸加熱卷煙時的溫度更低，其氣溶膠中的大多數有害和潛在有害成分（Harmful and potentially harmful constituents,HPHCs）的水平低于參比卷煙［12-14］，但是有一些特征成分例外，如被國際癌癥研究機構（International Agency for Research on Cancer, IARC）列為2A 類致癌物的縮水甘油，在加熱卷煙氣溶膠中的釋放量高于傳統卷煙煙氣［15］。為了更全面地對加熱卷煙進行健康風險評估，因此，有必要對國內外加熱卷煙氣溶膠成分釋放量比傳統卷煙高的化合物，即加熱卷煙氣溶膠中的特征性成分及其分析方法的相關文獻進行綜述，為加熱卷煙安全性評價和進一步的研發提供參考。本研究中主要將加熱卷煙氣溶膠中的特征性成分分為霧化劑及其裂解產物、添加劑及其降解產物、煙具熱解物質和其他化學成分4部分，并分別進行綜述；同時，由于加熱卷煙氣溶膠中的成分與傳統卷煙煙氣中的成分種類和釋放量不盡相同，現有的傳統卷煙煙氣分析方法并不完全適用于加熱卷煙氣溶膠，需要進一步地改進和研究，以下也總結了近幾年加熱卷煙氣溶膠特征性成分的分析方法。

1 霧化劑及其裂解產物分析

1.1 霧化劑及其裂解產物的種類

由于加熱卷煙釋煙介質受熱溫度較低，氣溶膠的釋放量較小，為了滿足消費人群的抽吸需求，通常需添加外源性霧化劑［16］。研究表明，電加熱卷煙關鍵物質的釋放與霧化劑的質量分數有關［17］。在加熱卷煙的研制中，為了提高加熱不燃燒狀態下煙草煙氣的釋放量，通常會添加加熱卷煙煙草材料的氣溶膠生成劑1,2-丙二醇和甘油［18-21］。此外，添加丙二醇和甘油還會提供類似于抽吸傳統卷煙時可能感受到的“擊喉感”，提高抽吸時的體驗感［22］。

Uchiyama等［7］和Li等［9］發現加熱卷煙氣溶膠中大多數化合物的釋放量比傳統卷煙煙氣少，但是甘油、丙二醇和丙酮醇等的釋放量比傳統卷煙高，其中，丙酮醇在加熱卷煙氣溶膠中釋放量更高的原因可能是由于甘油和丙二醇的熱降解［23］。雖然在食品中常常會添加甘油和丙二醇，但是有研究證明長期接觸甘油可能會導致肺功能受損［24］；過飽和1,2-丙二醇蒸氣形成的細顆粒和超細顆粒經吸入后會沉積在肺的較深部分，并可能損害呼吸系統或增加患哮喘的風險［25］。Murphy等［26］的研究表明，加熱卷煙中的甘油和丙二醇分別占氣溶膠中主要成分（包括水、煙堿、甘油、丙二醇等）的8.75%～47.19%和0.81%～19.80%，3R4F參比卷煙中的甘油和丙二醇僅分別占主流煙氣中主要成分的4.99%和0.05%，該結果表明加熱卷煙氣溶膠中甘油和丙二醇的釋放量高于3R4F 參比卷煙，且安全性有待考察。同時，Hashizume等［27］的研究表明，常規口味加熱卷煙氣溶膠中甘油和丙二醇的釋放量分別為577.27和40.73 μg/口；薄荷口味加熱卷煙氣溶膠中甘油和丙二醇的釋放量分別為573.64和46.18 μg/口；而1R6F參比卷煙煙氣中甘油和丙二醇的平均釋放量分別為154.29和33.26 μg/口。由此可見，不同口味加熱卷煙氣溶膠中丙二醇和甘油的釋放量是相近的，且不同口味加熱卷煙氣溶膠中甘油和丙二醇的釋放量遠高于傳統卷煙。此外，在對加熱卷煙釋放物的研究中發現，甘油和丙二醇在加熱時會發生熱裂解反應，產生甲醛、丙烯醛和縮水甘油等有害物質［28-29］。IQOS氣溶膠中的縮水甘油在煙堿標準化后的釋放量最多，為4.43×10-3mg/mg，3R4F 參比卷煙煙氣中的縮水甘油在煙堿標準化后的釋放量為8.84×10-4mg/mg，此結果證實了加熱卷煙氣溶膠中縮水甘油的釋放量比3R4F參比卷煙高［30］。菲利普·莫里斯國際（Philip Morris International, PMI）向美國食品藥品監督管理局（Food and Drug Administration, FDA）提交的風險弱化煙草制品（Modified Risk Tobacco Product,MRTP）的申請中表明，以3R4F為基礎的加熱卷煙氣溶膠中丙二醇和縮水甘油的釋放量分別增加了638%和224%［31］。Yu 等［32］的研究也表明，加熱卷煙和傳統卷煙的甘油釋放量范圍分別為3.1～5.9和0.6～3.0 mg/支，加熱卷煙和傳統卷煙的丙二醇釋放量范圍分別為0.2～0.3 和0.1～0.6 mg/支。因此，加熱卷煙氣溶膠中甘油和丙二醇的釋放量比傳統卷煙高。

1.2 霧化劑分析

通常采用氣相色譜-火焰離子化檢測器（Gas chromatography-flame ionization detector, GC-FID）法和氣相色譜-熱導檢測器（Gas chromatographythermal conductivity detector, GC-TCD）法檢測加熱卷煙氣溶膠中的霧化劑——甘油和丙二醇，并且在加拿大深度抽吸（Health Canada Intense, HCI）模式下，用異丙醇溶劑萃取霧化劑［15，33-35］。

Salman 等［36］采用GC-FID 法對IQOS 氣溶膠中的丙二醇和甘油進行定量。王康等［35］建立了GC-TCD法同時檢測加熱卷煙氣溶膠中甘油和1，2-丙二醇的釋放量，通過優化異丙醇的萃取時間后，選擇振蕩萃取時間為40 min，可以同時定量檢測加熱卷煙氣溶膠中的甘油和1，2-丙二醇，其定量限分別為0.059 和0.035 mg/支，加標回收率分別為98.5%～109.2%和96.1%～104.2%，相對標準偏差分別為3.37%和4.13%，線性相關系數分別為0.999 7 和0.999 8，線性濃度范圍分別為1.0～20.0和0.2～4.0 mg/支。由此可以看出，該方法的前處理簡單、靈敏度高、定量準確、重復性好、分析速度快。Cozzani等［33］采用GC-FID 法檢測加熱卷煙氣溶膠和傳統卷煙煙氣中甘油的釋放量，方法的檢出限和定量限分別為0.024 和0.080 mg/支，加熱卷煙氣溶膠和3R4F 參比卷煙煙氣中甘油的釋放量分別為4.38～4.39 和2.3 mg/支。Crooks等［15］和Godec等［34］均采用GC-FID和GC-TCD法檢測加熱卷煙氣溶膠和傳統卷煙煙氣中甘油的釋放量，其中，Crooks 等［15］研究的Neostik 加熱卷煙和3R4F 參比卷煙的甘油平均釋放量分別為4.27～4.31 和2.43 mg/支，Godec 等［34］研究的Neostik加熱卷煙和3R4F 參比卷煙的甘油釋放量分別為3.44～3.46 和2.36 mg/支，兩者的方法和結果比較相似。對比檢測甘油和丙二醇的GC-FID 和GC-TCD法可以看出，FID線性范圍寬，但是TCD檢測組分的范圍廣，對幾乎所有的化合物均有響應。Savareear等［37］在HCI 模式下抽吸加熱卷煙，在國際標準化組織抽吸模式下抽吸3R4F 參比卷煙，采用熱脫附-二維氣相色譜-飛行時間質譜/火焰離子化（Thermal desorption-two-dimensional gas chromatography-timeof-flight mass spectrometry/flame ionization detector，TD-GC×GC-TOFMS/FID）法對加熱卷煙氣溶膠和3R4F參比卷煙主流煙氣中的粒相進行非靶標分析，在加熱卷煙氣溶膠粒相樣品和傳統卷煙主流煙氣粒相樣品中檢測到近90%的分析物，并且發現加熱卷煙氣溶膠粒相中的甘油釋放量比3R4F 參比卷煙主流煙氣粒相中的甘油釋放量更高，該方法可以定性和半定量分析樣品中的多種化學組分，更全面地掌握樣品的化學組成面貌。Uchiyama 等［7］采用GC-MS 法分析發現，在HCI 模式下，丙二醇在加熱卷煙氣溶膠和傳統卷煙煙氣中的釋放量分別為240～850 和11～28 μg/支，甘油在加熱卷煙氣溶膠和傳統卷煙煙氣中的釋放量分別為360～5 900 和18 μg/支。曹蕓等［16］通過濕法造粒技術，采用熱重-紅外光譜聯用裝置和錐型量熱儀等，研究了甘油與丙二醇復配比例對煙草顆粒熱解和煙氣釋放特性的影響規律，結果顯示，在低溫加熱的環境中，與丙二醇相比，甘油具有增加煙草揮發性成分釋放量的作用；提高甘油的比例有助于增加煙草顆粒的累積釋煙總量；單一甘油樣品裂解氣相產物以二氧化碳、水、一氧化碳和羰基化合物為主。

1.3 霧化劑裂解產物分析

Uchiyama 等［7］采用GC-MS 法分析加熱卷煙氣溶膠和傳統卷煙煙氣發現，在HCI模式下，丙酮醇在加熱卷煙氣溶膠和傳統卷煙煙氣中的釋放量分別為140～260 和50～110 μg/支，結果表明，丙酮醇在加熱卷煙氣溶膠中的釋放量高于傳統卷煙煙氣中的釋放量；該方法揮發性有機物的檢出限和定量限分別為0.76～17 和2.5～58 μg/L，相對標準偏差的范圍為0.23%～4.4%，方法具有良好的靈敏度和重現性。彭新輝等［38］通過2，4-二硝基苯腙溶液衍生和超聲振蕩過膜后，采用高效液相色譜-二極管陣列檢測器（High performance liquid chromatography-diode array detector，HPLC-DAD）法考察霧化劑甘油熱解產生甲醛和乙醛釋放物的影響條件，結果表明，通過使用適宜的加熱時間、較低的加熱溫度或減少酸類添加物的比例等方式，可以降低甘油熱解產生甲醛和乙醛的釋放量。

2 添加劑及其降解產物分析

2.1 添加劑及其降解產物的種類

添加劑是加熱卷煙的重要組成部分，對其抽吸質量有顯著影響。加熱卷煙中常常添加多種不同類型的添加劑［39］，其中，香料添加劑的使用可以減輕煙草的刺鼻味和刺激性，提升抽吸體驗，同時改變氣溶膠的成分［40］。

加熱卷煙氣溶膠中的香味物質主要還是由添加劑的直接轉移得到。與3R4F 參比卷煙主流煙氣相比，加熱卷煙氣溶膠中吡啶的釋放量更高，而且吡啶在44 種毒性最高化合物的霍夫曼名單（Hoffmann list）中［41］。在加熱卷煙中添加呋喃類添加劑所生成的相關成分會對人體產生不利影響，Bekki等［39］發現glo 的氣溶膠中糠醛、2-呋喃甲醇、2（5H）-呋喃酮和5-甲基糠醛的釋放量也往往高于3R4F 參比卷煙。類似地，Forster 等［42］也發現加熱卷煙氣溶膠中羰基化合物乙偶姻和丙酮醛的釋放量比3R4F 參比卷煙主流煙氣高。

2.2 添加劑分析

Uchiyama 等［7］發現在HCI 抽吸模式下，采用GC-MS 法分析加熱卷煙主流煙氣中的薄荷醇和HPLC-DAD法分析加熱卷煙氣溶膠中的2-壬烯醛，結果表明，當使用IQOS的“Menthol”“Mint”和glo的“Fresh”口味時，加熱卷煙氣溶膠中薄荷醇和2-壬烯醛的最高釋放量分別為2 000～2 700 和6.5～74 μg/支，傳統卷煙主流煙氣中薄荷醇和2-壬烯醛的釋放量則分別小于0.01和0.5 μg/支。Savareear等［37］采用TD-GC×GC-TOFMS/FID法發現加熱卷煙氣溶膠粒相中的少數高揮發性化合物（主要是呋喃類）比3R4F 參比卷煙主流煙氣粒相中的釋放量更高。Savareear等［41］在改進的HCI［43］和國際標準化組織抽吸模式下分別對加熱卷煙氣溶膠和3R4F 參比卷煙主流煙氣氣相中的揮發性有機物進行TD-GC×GC與TOFMS 法和FID 法聯合分析，結果表明，在加熱卷煙氣溶膠和3R4F 參比卷煙主流煙氣中均發現的35種常見化合物中，吡啶在加熱卷煙氣溶膠和3R4F參比卷煙主流煙氣中的釋放量分別為1.8 和1.1 μg/支，說明加熱卷煙氣溶膠中吡啶的釋放量比3R4F參比卷煙主流煙氣中的稍高。劉鴻等［44］采用中心切割二維氣相色譜-質譜（Heart-cutting two-dimensional gas chromatography-mass spectrometry, 2D-GCMS）法，在HCI抽吸模式下，使用甲基叔丁基醚溶液萃取加熱卷煙氣溶膠中的煙草特征香味物質、酚類、含氮化合物和含氧裂解產物等共90種成分，該方法有利于掌握分析樣品的整體化學組成，可以實現樣品分析的高通量化，實驗結果表明，加熱卷煙氣溶膠中愈創木酚、麥芽酚和香蘭素的比例高于傳統卷煙，其中，愈創木酚主要是由加熱卷煙煙支原料中的木質素裂解產生，麥芽酚和香蘭素作為添加劑經常添加于煙草制品中，加熱卷煙中麥芽酚和香蘭素的添加比例高于傳統卷煙。加熱卷煙氣溶膠中吡嗪類化合物的釋放量比傳統卷煙主流煙氣中高，這可能是因為加熱卷煙原料為含有較多煙梗等添加物的再造煙葉，以及添加了較多的香精香料。加熱卷煙氣溶膠中環戊酮類及糠醛等焦糖化產物的釋放量同樣也高于傳統卷煙主流煙氣，其中，加熱卷煙氣溶膠中環戊酮類化合物的比例較高是由這兩種煙草制品原料上的差異造成的。Bekki 等［39］采用GC-MS/MS 法，在HCI 的抽吸模式下，使用2-丙醇萃取加熱卷煙氣溶膠中粒相和氣相的化合物，結果表明，加熱卷煙氣溶膠中的糠醛、2-呋喃甲醇、2（5H）-呋喃酮和5-甲基糠醛等呋喃類化合物的測定范圍分別為0.02～1、0.5～50、0.005～0.2 和0.01～0.5 μg/mL，檢出限為1.7～45 ng/mL，定量限為5.7～150 ng/mL，標準曲線相關系數為0.995 5～0.999 8。說明此方法適合加熱卷煙氣溶膠中呋喃類化合物的定量研究，其中，glo 的氣溶膠粒相中糠醛、2-呋喃甲醇、2（5H）-呋喃酮和5-甲基糠醛的釋放量范圍分別為6.5～7.0、1.3～1.5、0.15～0.31 和1.1～1.3 μg/支，glo 的氣溶膠氣相中糠醛、2-呋喃甲醇、2（5H）-呋喃酮和5-甲基糠醛的釋放量范圍分別為160～170、33～44、12～14和54～69 μg/支；而3R4F 參比卷煙主流煙氣粒相中糠醛、2-呋喃甲醇、2（5H）-呋喃酮和5-甲基糠醛的釋放量分別為6.1、1.5、3.0和2.1 μg/支，3R4F參比卷煙主流煙氣氣相中糠醛、2-呋喃甲醇、2（5H）-呋喃酮和5-甲基糠醛的釋放量分別為80、2.7、3.6和10 μg/支，表明glo的氣溶膠粒相中糠醛的釋放量高于3R4F參比卷煙以及glo 的氣溶膠氣相中糠醛、2-呋喃甲醇、2（5H）-呋喃酮和5-甲基糠醛的釋放量高于3R4F參比卷煙。

2.3 添加劑降解產物分析

Ji等［45］用N-甲基雙（三氟乙酰）胺衍生加熱卷煙氣溶膠和傳統卷煙主流煙氣中的6 種芳香胺，包括1-氨基萘、2-氨基萘、3-氨基聯苯、4-氨基聯苯、鄰甲苯胺和鄰茴香胺，再采用固相微萃取-頂空-氣相色譜-三重四極桿質譜（Solid-phase microextractionheadspace gas chromatography-triple quadrupole mass spectrometry, SPME-HS-GC-MS/MS）法進行檢測，該方法的線性相關系數均大于0.999 4，檢出限和定量限分別為12～96 和41～320 pg/mL，回收率和變異系數分別為90%～112%和2.1%～6.6%，說明該方法靈敏度高、重復性好、定量準確，而且樣品制備快速簡便。雖然有其他的研究表明，燃燒溫度是影響芳香胺形成的重要因素，溫度降低，芳香胺的釋放量顯著降低［46］，但是本研究中碳加熱卷煙Eclipse 氣溶膠中的鄰甲苯胺和鄰茴香胺的釋放量分別為13.4和0.9 ng/支，2R5F 參比卷煙主流煙氣中鄰甲苯胺和鄰茴香胺的釋放量分別為3.8和0.4 ng/支，表明碳加熱卷煙Eclipse氣溶膠中的鄰甲苯胺和鄰茴香胺的釋放量比2R5F參比卷煙主流煙氣中高。

3 煙具熱解物質分析

3.1 煙具熱解物質的種類

加熱卷煙的器具在加熱條件下也可產生一些有別于傳統卷煙的有害性成分。Davis等［47］研究發現IQOS的薄塑料片在使用過程中會熔化，并釋放出甲醛氰醇，其在肝臟中代謝并分解成有害成分甲醛和氰化物。Kim等［48］發現加熱卷煙裝置的熱量可以傳遞到加熱卷煙濾嘴，導致甲醛、丙烯醛和丙酮等產生，其中，丙酮僅在加熱濾嘴產生的氣溶膠中檢測到。McGrath等［49］和Uguna等［50］的研究表明，對加熱卷煙設備上沉積的焦油進行連續加熱，可能導致多環芳烴（Polycyclic aromatic hydrocarbon，PAH）和其他HPHCs的濃度高于一次性使用。同時，Jankowski等［51］表明與全新設備上進行的化學成分研究相比，在抽吸過的設備上檢測到有害成分的釋放量可能會更高。無論是加熱卷煙煙棒產生的有害成分還是在加熱卷煙設備上長期積累的有害成分，均說明加熱卷煙并不比傳統卷煙危害性更小。

3.2 煙具熱解物質分析

Davis 等［47］利用化合物的易揮發性，采用頂空-氣相色譜-質譜（Headspace gas chromatographymass spectrometry, HS-GC-MS）法分析IQOS 煙棒中的聚合物薄膜過濾器，結果檢測出具有急性毒性的甲醛氰醇成分。馬擴彥等［52］采用自制溫度數據采集系統、掃描電鏡、靜態頂空-氣相色譜-質譜聯用儀和熱重分析儀對加熱卷煙中2 種聚乳酸膜材料和1種聚乳酸膜-紙復合材料的物理性狀、揮發性成分進行對比分析，結果表明，聚乳酸膜材料和聚乳酸膜-紙復合材料隨著加熱溫度的升高，揮發性成分的色譜峰數量及峰面積均顯著增加，包括揮發性成分，如丙二醇和三醋酸甘油酯等；聚乳酸有機膜的合成原料，如L-丙交酯等；煙草原料或外加香精香料，如新植二烯等。Kim 等［48］采用高效液相色譜-紫外檢測器（High performance liquid chromatography-ultraviolet detector, HPLC-UV）法，在HCI 抽吸模式下，分別對加熱卷煙濾嘴和不含濾嘴的加熱卷煙進行抽吸，使用乙腈從產生的氣溶膠中提取羰基化合物-2,4-二硝基苯肼衍生物，研究結果顯示，加熱卷煙的濾嘴會釋放出有害化合物，具體來說，在加熱卷煙濾嘴部分產生的氣溶膠中檢測到甲醛和丙烯醛的釋放量分別為0.945 和0.519 μg/支；而在無濾嘴的加熱卷煙產生的氣溶膠中檢測到甲醛的釋放量為0.641 μg/支，丙烯醛的釋放量為0.220 μg/支。這表明加熱卷煙釋放的甲醛和丙烯醛大部分是由加熱卷煙濾嘴產生的。此外，僅在加熱卷煙濾嘴部分產生的氣溶膠中檢測到丙酮，其釋放量為0.580 μg/支。因此，進行加熱卷煙的安全性評價時除了考慮加熱卷煙氣溶膠中發現的有害化合物外，還應考慮加熱卷煙濾嘴產生的有害化合物。

4 其他化學成分分析

4.1 其他化學成分的種類

致癌物多環芳烴是不完全燃燒的典型產物［53］。Auer等［54］發現加熱卷煙比傳統卷煙釋放出更高水平的苊，IQOS氣溶膠中苊的釋放量是傳統卷煙主流煙氣中的295%。Elias 等［55］發現IQOS 氣溶膠中4-氨基聯苯的釋放量是3R4F 參比卷煙主流煙氣中的243%。

Ardati 等［56］的研究表明清潔加熱卷煙設備對苯酚和羰基化合物的釋放沒有影響，但是抽吸參數對苯酚和羰基化合物的釋放有顯著影響，在更多的抽吸口數、更長的抽吸持續時間和更大的抽吸容量下，會釋放更高水平的有害成分。

4.2 其他化學成分分析

Cancelada 等［28］將每個加熱卷煙煙棒的煙草部分轉移到頂空玻璃小瓶中，分別在180、200和220 ℃下孵育6 min 后，采用HS-GC-MS 法分析其揮發性成分，結果表明，主要化學成分（包括薄荷醇、甘油和煙堿等）的總釋放量從180 ℃時的4.1 mg/支增加至200 ℃時的6.2 mg/支，再增加至220 ℃時的10.5 mg/支，可以看出，隨著溫度的升高，主要化學成分的總釋放量增加。Dusautoir 等［57］在HCI 抽吸模式下，采用超高效液相色譜-紫外/可見光吸收光譜（Ultra-high performance liquid chromatographyultraviolet/visible detector, UHPLC-UV/VIS）法分析羰基化合物的衍生物，該方法允許檢測和定量19種羰基化合物，定量限為6～15 ng/mL；加熱卷煙氣溶膠中己醛的釋放量為22.2 ng/口，3R4F參比卷煙主流煙氣中己醛的釋放量為10.5 ng/口，己醛在加熱卷煙氣溶膠中的釋放量高于3R4F 參比卷煙主流煙氣。同時，樣品濃縮后通過乙腈加速溶劑萃取，再采用高效液相色譜與多波長熒光檢測器（High performance liquid chromatography-multi-wavelength fluorescence detector,HPLC-MFD）法分析PAH，方法允許檢測和定量23種PAH，定量限在1～39 pg/mL，結果表明，與傳統卷煙主流煙氣相比，加熱卷煙氣溶膠中釋放的PAH 只有苯并［c］菲較高，其中，加熱卷煙氣溶膠中苯并［c］菲的釋放量為10.2 pg/口，3R4F 參比卷煙主流煙氣中苯并［c］菲的釋放量為1.5 pg/口。Amorós-Pérez等［58］在HCI 的抽吸模式下，采用電感耦合等離子體質譜（Inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS）法，研究了因使用IQOS 煙棒Heets 或傳統卷煙而產生的任何顆粒和/或可溶性物質，結果表明，Ca 和Al 的Ccig/CHeets釋放量比率分別為0.89 和0.34。K?rkel? 等［59］使用傅立葉變換紅外光譜（Fourier transform infrared, FTIR）儀分析IQOS 的氣溶膠和3R4F 參比卷煙主流煙氣氣態化合物的形態及其在氣相中的濃度，實現了同時在線監測氣流中的多種氣態物質，值得注意的是，IQOS 氣溶膠氣態化合物中甲醇的釋放量為0.868 mg/支，3R4F參比卷煙主流煙氣氣態化合物中甲醇的釋放量為0.287 mg/支，即甲醇在IQOS 的氣溶膠中的釋放量大于3R4F參比卷煙主流煙氣中。

由此可見，氣相色譜法作為加熱卷煙氣溶膠特征性成分的主流分析方法，常常可以與FID、TCD和MS 聯用。為了滿足加熱卷煙氣溶膠中特征性成分的檢測需求，LC法通常與光譜等檢測器聯用檢測一些低揮發性和熱不穩定性化合物。對于加熱卷煙特征性成分，除色譜分析方法外，FTIR 和熱重分析儀等也可以用于分析檢測。對加熱卷煙氣溶膠中的特征性成分及其分析方法的總結見表1。

表1 加熱卷煙特征性成分及其檢測方法Tab.1 Characteristic components of heated tobacco products and their determination methods

5 結論與展望

鑒于加熱卷煙氣溶膠與傳統卷煙主流煙氣在成分上差異顯著，存在一些成分僅出現在加熱卷煙氣溶膠中或其釋放量明顯高于傳統卷煙主流煙氣。這些特征性成分包括霧化劑及其裂解產物、添加劑及其降解產物、煙具熱解物質以及不完全燃燒產物。研究人員大多在現有的傳統卷煙主流煙氣化學成分分析方法的基礎上，針對加熱卷煙進行了抽吸模式、前處理技術和分析方法的研究和優化。然而，由于加熱卷煙煙具功率的影響，需要對加熱卷煙氣溶膠中特征性成分進行廣泛的檢測。同時，目前用于分析加熱卷煙氣溶膠中特征性成分的前處理技術，如衍生化等方法，存在操作繁瑣、不適合大規模樣品分析檢測的問題；液液萃取通常需要大量有機溶劑，時間較長，且對痕量目標物的富集效果不佳。因此，亟需建立在線化、自動化和微量化的加熱卷煙氣溶膠前處理技術，以提高穩定性、效率和可持續性。

目前，關于加熱卷煙氣溶膠中特征性成分對人類健康的潛在影響的研究尚遠未充分。因此，未來的研究應主要聚焦以下4個方面的課題：①全面、系統地研究霧化劑的裂解和添加劑的降解對加熱卷煙氣溶膠化學成分的影響，以及裂解產物和降解產物的體內外毒理學評估，為加熱卷煙產品的研發提供科學依據，降低其潛在危險性；②強化和完善對加熱卷煙設備的質量控制和設備清潔策略，以減少氣溶膠中多環芳烴等有害成分的釋放量和積累；③研究不同的抽吸參數對加熱卷煙氣溶膠中各種化學成分釋放量測定結果的影響；④加熱卷煙氣溶膠特征性成分的分析方法也需跨學科借鑒，關注實時在線動態高效快速分析，將一些前沿的技術應用到加熱卷煙的分析研究中。