專利名稱：卷煙中煙草特有亞硝胺的輻照降解方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及卷煙中煙草特有亞硝胺(TSNAs)的輻照降解方法，專用于卷煙中 TSNAs的降解。
背景技術(shù)：
人類吸煙已有近千年的歷史，早在20世紀(jì)50年代末，美國(guó)衛(wèi)生署和英國(guó)皇家醫(yī)學(xué)會(huì)都發(fā)表公告認(rèn)為吸煙過量是產(chǎn)生肺癌的病因之一(朱大恒.煙葉化學(xué)成分與安全性研究動(dòng)態(tài).跨世紀(jì)煙草農(nóng)業(yè)科技展望和持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)論文集.北京中國(guó)商業(yè)出版社， 1999,90-109)。為了自身的生存發(fā)展和人類健康，各國(guó)都對(duì)吸煙與健康問題開展了廣泛的研究。煙葉和煙氣中的一些有害成分，特別是煙草特有亞硝胺(TSNAs，Tobacco-Specific Nitrosamines)弓丨起各國(guó)科學(xué)家們的極大關(guān)注。TSNAs的研究最早始于20世紀(jì)60年代初，世界上已發(fā)現(xiàn)有300多種TSNAs對(duì)40 多種動(dòng)物有致癌性，但煙草制品和煙氣中有八種，其中W -亞硝基降煙堿(NNN)、N'-亞硝基新煙堿(NAT)、N'-亞硝基假木賊堿(NAB)和4-(N-甲基亞硝胺基)_1_(3-吡啶基)-1_ 丁酮(NNK)研究得最為深入。在這4種TSNAs中，NNN是發(fā)現(xiàn)最早的一個(gè)，并且在 1977年報(bào)道了烤煙品種Cokerl39中的NNN的平均含量為I. 3lmg/kg0 NAT在煙草中的存在最先是由Hoffmann等人在1979年報(bào)道的。1983年，Adams對(duì)卷煙中的NNK進(jìn)行了定量研究。目前普遍認(rèn)為TSNAs會(huì)使人患肺癌，特別是NNN和NNK，生化研究表明，在新陳代謝活動(dòng)中，NNK使動(dòng)物活體和離體的人體組織中的DNA甲基化，從各種人體組織中分離出7-甲基鳥嘌呤及06-甲基鳥嘌呤中可以得到證明。分子生物學(xué)家認(rèn)為遺傳密碼中帶06-甲基鳥嘌呤的DNA是一種化學(xué)損害，有可能引起腫瘤(K El-Bayouny, Iatropoulos M, Amin S, et al. Increased Expression of Cyclooxygenase in Rat Lung Tumors Induced by the Tobacco specific Nitrosamine4_(Methylnitrosamino)_4_(3-pyridyl)-l-butanone The Impact of a Higt-Fat Diet [J]. Cancer Research. 1999. 59,1400-1403)。國(guó)際癌癥研究協(xié)會(huì)(IRAC)的動(dòng)物研究試驗(yàn)報(bào)告則認(rèn)為NNN也是一個(gè)會(huì)導(dǎo)致多種致癌危險(xiǎn)成分。雖然近年來對(duì)TSNAs的研究已取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但人們最關(guān)心的如何最大限度降低煙草中TSNAs的含量問題，至今仍沒有圓滿的答案。目前，降低煙葉中TSNAs的可能途徑包括農(nóng)業(yè)技術(shù)、調(diào)制技術(shù)、生物技術(shù)及物理技術(shù)等(曾凡海，李衛(wèi)，周冀衡，等.煙草特有亞硝胺(TSNA)的研究進(jìn)展.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010,26(10) :82 86)，但在采用前兩種措施時(shí)， 主流煙氣中多環(huán)芳烴(PAHs)的釋放量與煙葉中亞硝酸鹽含量呈負(fù)相關(guān)，在降低TSNAs釋放量的同時(shí)不能置PAHs的釋放量于不顧。對(duì)煙草行業(yè)來說，如何通過直接、有效途徑降低 TSNAs含量，從而獲得低TSNAs含量的煙草制品已成為亟待解決的關(guān)鍵性問題。輻照作為一項(xiàng)新技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)，如食品加工、化工及醫(yī)療用品等，在煙草的輻照方面也有報(bào)道，南京大學(xué)用微波對(duì)成品卷煙進(jìn)行處理，主流煙氣中亞硝胺總量可降低52% 76%，測(cè)流煙氣的亞硝胺總量可降低21. 5% 53% (曾凡海，李衛(wèi)，周冀衡，等.煙草特有亞硝胺(TSNA)的研究進(jìn)展.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010，26 (10) :82 86)，但微波處理的射線穿透力不及6°Co Y射線；汪安云(汪安云.6tlCo Y輻照對(duì)烤煙品種TSNA累積的影響.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，23 (11) :188 191)對(duì)3個(gè)烤煙品種K326、紅大、云煙85進(jìn)行6ciCo Y射線輻照處理，檢測(cè)鮮葉及成熟葉中TSNAs。當(dāng)輻照水平為300rad時(shí)，3個(gè)烤煙品種其平均的TSNAs 總量都有所降低，其中以紅大烤煙品種最為顯著，比對(duì)照降低了 16.9% ;云煙85比對(duì)照降低了 4. 6%。6tlCo Y射線輻照對(duì)卷煙中TSNAs含量的影響研究尚未見詳細(xì)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種可商業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用的卷煙中特有亞硝胺TSNAs的輻照降解方法。技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的具體技術(shù)解決方案如下卷煙中TSNAs的輻照降解方法，其特征在于成品卷煙在不破壞其原包裝的條件下直接進(jìn)行輻照處理，輻照源為6tlCo Y射線， 輻照裝置能量利用率> 35%、輻照?qǐng)鰟┝糠植疾痪鶆蚨?lt; I. 5，輻照降解吸收劑量范圍為 5 30kGy。在輻照過程中進(jìn)行劑量跟蹤，用重鉻酸銀(Ag2Cr2O7)劑量計(jì)，每個(gè)懸掛輸送鏈吊箱 (90cm(長(zhǎng))X60cm(寬)X220cm(高))中分3層，每層放置3支劑量計(jì)，最大吸收劑量和最小吸收劑量的比值應(yīng)< I. 25。有益效果本發(fā)明提供的方法具有如下優(yōu)點(diǎn)(I)對(duì)成品煙進(jìn)行輻照處理，不破壞卷煙的原包裝，與傳統(tǒng)的通過栽培措施等降解 TSNAs的方法相比，操作簡(jiǎn)便。(2)與傳統(tǒng)的通過栽培措施等降解TSNAs的方法相比，降解率顯著提高，降解效果更好。采用本發(fā)明中的輻照方法可顯著降低卷煙中的TSNAs，對(duì)主流煙氣和煙絲中TSNAs的降解率最高都可達(dá)85%以上。(3)采用輻照降解TSNAs的方法，既達(dá)到降解的效果，一定程度上可以改善卷煙的一些感官指標(biāo)，如香氣質(zhì)，可以滿足不同吸煙者對(duì)卷煙口感的需求。綜上所述，采用本發(fā)明中的輻照降解方法可顯著降低卷煙中的TSNAs含量，操作簡(jiǎn)便，快捷，成本低，可廣泛應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施實(shí)例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地說明。按煙葉配方分類，卷煙分為烤煙型、雪茄型、混合型3種，在我國(guó)市售卷煙以烤煙型為主，雪茄的銷售量相對(duì)較少。因此，本專利選擇烤煙型和混合型卷煙作為實(shí)驗(yàn)材料；混合型卷煙選用硬殼、白色包裝的大衛(wèi)杜夫牌卷煙，烤煙型卷煙選用喜慶系列南京及軟包蘇煙。在不破壞樣品原包裝的情況下，采用6tlCo-Y射線進(jìn)行輻照處理，輻照裝置(北京三強(qiáng)核力輻射工程技術(shù)有限公司，SQ(H)系列)能量利用率>35%、輻照?qǐng)鰟┝糠植疾痪鶆蚨?(I. 5，在輻照過程中進(jìn)行劑量跟蹤，劑量計(jì)為重鉻酸銀(Ag2Cr2O7)劑量計(jì)(雷鵬，孫守義， 相新林.重鉻酸銀(Ag2Cr2O7)劑量計(jì)在高劑量測(cè)量中的應(yīng)用.核農(nóng)學(xué)通報(bào)，1995，16 (3)， 178 180)，每個(gè)懸掛輸送鏈吊箱90cm寬X 60cm厚X 220cm高中分3層，每層放置3支劑量計(jì)，最大吸收劑量和最小吸收劑量的比值應(yīng)< I. 25，確定不破壞卷煙感官品質(zhì)的輻照劑量范圍為5 30kGy ;在不破壞卷煙感官品質(zhì)的劑量范圍內(nèi)對(duì)其進(jìn)行輻照，輻照后采用LC-MS/ MS 法(Wagner K A, Finkel N H, Fossett J E, et al. Development of a quantitative method for the analysis of tobacco-specific nitrosamine in mainstream cigarette smoke using isotope dilution liquid chromatography ionization tandem mass spectrometry [J], Anal Chem，2005，77 :1001 1006)檢測(cè)了卷煙主流煙氣中 NNN，NAT，NAB 和NNK的含量，對(duì)卷煙的感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。未輻照的卷煙作為對(duì)照樣。I、LC-MS/MS 法檢測(cè) TSNAs在Wagner的方法的基礎(chǔ)上調(diào)整了方法參數(shù)，檢測(cè)儀器為美國(guó)Agilent Technologies生產(chǎn)的Agilent 1200-G6410B液相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀。液相條件為XDB C18 色譜柱(Agilent ZORBAX Eclipse, 50mmX 4. 6mmX I. 8 μ m),柱溫 50°C,流動(dòng)相為 28% 甲醇水(v/v)等度洗脫，流速為0. 4mL/min，進(jìn)樣體積5yL;質(zhì)譜條件離子源ES1+，離子源溫度為100°C，N2流速為llL/min，N2溫度為350°C ;該方法檢測(cè)的回收率分別為NNN 95. 7%, NNK 97.6%, NAT 99. 2%和NAB 99. 5%，方法的回收率高、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性高；該方法檢測(cè)的檢測(cè)限分別為NNN 0. 76ng/ 支，NNK 0. 58ng/ 支，NATO. 33ng/ 支和 NAB 0. 81ng/ 支。2、輻照對(duì)卷煙物理指標(biāo)的影響輻照對(duì)卷煙的重量、圓周、圓度、長(zhǎng)度及硬度也沒有明顯的影響；輻照劑量為5kGy 卷煙的濾嘴通風(fēng)度的測(cè)定值顯著提高，輻照劑量為20kGy時(shí)盤紙的通風(fēng)度也增加。輻照使盤紙通風(fēng)度增加，即卷煙紙透氣度增加，說明輻照可能通過增加盤紙通風(fēng)度使主流煙氣中的有害物減少。3、卷煙輻照箱內(nèi)吸收劑量分布不均勻度試驗(yàn)
權(quán)利要求
1.卷煙中TSNAs的輻照降解方法，其特征在于成品卷煙在不破壞其原包裝的條件下直接進(jìn)行輻照處理，輻照源為6°Co Y射線，輻照裝置能量利用率> 35%、輻照?qǐng)鰟┝糠植疾痪鶆蚨?lt; I. 5，輻照降解吸收劑量范圍為5 30 kGy。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的卷煙中TSNAs的輻照降解方法，其特征在于在輻照過程中進(jìn)行劑量跟蹤，用重鉻酸銀Ag2Cr2O7劑量計(jì)，每個(gè)90cm長(zhǎng)X60cm 寬X220cm高的懸掛輸送鏈吊箱中分3層，每層放置3支劑量計(jì)，最大吸收劑量和最小吸收劑量的比值應(yīng)< I. 25。
全文摘要
本發(fā)明涉及卷煙中煙草特有亞硝胺(TSNAs)的輻照降解方法，專用于卷煙中TSNAs的降解。市售的成品卷煙，在原包裝下用60Coγ射線進(jìn)行輻照處理，輻照吸收劑量范圍為5～30kGy，吸收劑量不均勻度＜1.25。采用本發(fā)明中的輻照方法可顯著降低卷煙中的TSNAs，對(duì)主流煙氣和煙絲中TSNAs的降解率最高都可達(dá)85%以上。在降解卷煙中煙草特有亞硝胺的同時(shí)，不但對(duì)卷煙的感官品質(zhì)不產(chǎn)生破壞性的影響，而且在一定程度上還能改善卷煙的某些感官品質(zhì)，如香氣質(zhì)，可以滿足不同吸煙者對(duì)卷煙口感的不同需求。該方法操作簡(jiǎn)便，不破壞卷煙的包裝，可廣泛應(yīng)用。
文檔編號(hào)A24B15/22GK102578697SQ20111042844
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者馮敏, 朱佳廷, 楊萍, 王德寧, 顧貴強(qiáng) 申請(qǐng)人:江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院