CN102590111A - 用吸光值表征气液接触式卷烟全烟气暴露量的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用吸光值表征气液接触式卷烟全烟气暴露量的方法，属于卷烟烟气安全性评价技术领域。该方法为：1、取两份一定量的暴露于洁净空气后的细胞或Ames试验专用细菌悬浮液于紫外分光光度计比色杯中，然后分别置于内外两个样品池，在200nm-600nm波长范围调基线；2、将外样品池中的比色杯取出，加入等量的暴露于烟气后的待测细胞或细菌悬浮液，放入样品池，在200nm-600nm波长范围，以光谱宽带1nm进行扫描，得到光谱曲线和吸光值；3、重复步骤2，对暴露于不同抽吸烟气量后的悬浮液进行光谱扫描，得到暴露于不同抽吸量的悬浮液在253nm-288nm处的光谱曲线和吸光值。本发明的方法操作简单，能够方便快捷地用吸光值和光谱曲线对气液接触式卷烟全烟气暴露下的暴露量进行实时定性表征。
Description
技术领域：
本发明涉及一种用吸光值来定性表征气液接触式卷烟全烟气暴露量的方法，属于卷烟烟气安全性评价技术领域。
背景技术：
全烟气暴露方法能够真正地反映新鲜烟气的物理和化学特征，相对模拟吸烟时人体细胞接触烟气的情况，因此全烟气暴露方法作为一种新方法和新技术，受到国内外烟草科研人员的高度关注。但在该方法中烟气暴露量的控制和检测是一个研究难点，各国科学家正在努力攻关。
目前所采用的烟气暴露量的实时检测方法是分别对烟气的粒相成分和气相成分进行测定。德国弗劳恩霍夫研究协会的毒物学和实验医学研究所对CULTEX暴露装置的粒相物沉降测定采用光散射光谱法，该法是先用有机溶剂萃取暴露培养基中的粒相物，再用微孔板对萃取物进行荧光测量来实现粒相物沉降的量化[1]。目前对气相物的实时监测则通过一氧化碳和二氧化碳(CO和CO2)NDIR(Non-Dispersive Infrared Spectroscopy)红外气体分析仪实现，该仪器能通过在线监测CO或CO2来表征气相物的浓度[2]。卢斌斌等采用自行设计的全烟气暴露装置进行研究时，用不同流速的洁净空气对主流烟气进行稀释以实现暴露于不同浓度的烟气。烟气暴露浓度以稀释后的烟气中总粒相物(TPM)浓度为指标进行控制[3]。日本烟草公司则对CULTEX暴露装置的烟气暴露量给出了一个公式[4]：
这个公式得到的卷烟烟气暴露量只是一个理论上的计算值，并不是实时监控的数据。
如上所述，目前使用的对烟气暴露量进行实时检测的方法是分别对烟气的粒相成分和气相成分进行测定，并没有一个方法能同时测定烟气的粒相和气相成分；并且测定所需的仪器昂贵、操作复杂。日本烟草公司的暴露量计算公式得出的只是一个理论值，不能用来实时监测暴露量数值。
紫外可见分光光度法是一种根据物质分子对紫外可见波长为150-800nm范围内的单色辐射的吸收或反射强度来进行物质的定性、定量和结构分析的方法。该法所需仪器为实验室常规仪器，并且操作简单、准确度高、重现性好。目前该方法已广泛用于定量测定中特定药物化学成分的含量、纯度。如“一种快速定量测定灵芝中三萜类化合物含量的方法ZL200310117111.2”和“一种测定蜂王浆新鲜度的方法ZL200810116945.4”等；同时此方法也用于一些物质的定性分析，如“一种用光谱曲线鉴别食醋种类的方法ZL200510096021.9”和“快速测定主流烟气中氰化氢含量的新型显色剂光度分析法201010539741.9”。
经文献检索，未见与本发明相同的公开报道。
参考文献：
[1]Aufderheide M，Gressmann H.A modified Ames assay reveals themutagenicity of native cigarette mainstream smoke and its gas vapourphase[J].Experimental and Toxicologic Pathology，2007，58(6)：383-392.
[2]Aufderheide M，Knebel JW，Ritter D.An improved in vitro modelfor testing the pulmonary toxicity of complex mixtures such ascigarette smoke[J].Experimental and Toxicologic Pathology，2003，55：51-57.
[3]卢斌斌，Ryan M，Lynne W，等.3种不同焦油卷烟烟气的细胞毒性比较[J].烟草科技，2007(12)：38-41.
[4]Okuwa K，Tanaka M，Fukano Y，Nara H，et al.In vitro micronucleusassay for cigarette smoke using a whole smoke exposure system：Acomparison of smoking regimens[J].Experimental and ToxicologicPathology，2010，62(4)：433-440.
发明内容：
本发明的目的在于提供一种用双光束紫外分光光度计测量细胞或Ames试验专用细菌悬浮液的吸光值，来实时定性表征气液接触式卷烟全烟气暴露下的烟气暴露量，为卷烟烟气安全性评价提供技术支持。
本发明使用的装置为本申请人的“一种用于卷烟全烟气暴露的装置ZL201120063251.6”。
本发明的技术解决方案是：根据不同抽吸烟气量下悬浮液的吸光值在相同波长范围内有浓度梯度变化，来实现用吸光值实时定性表征气液接触式卷烟全烟气暴露下的暴露量；步骤如下：
1、根据紫外分光光度计比色杯的大小，取两份一定量的暴露于洁净空气后的细胞或Ames试验专用细菌悬浮液于比色杯中，然后分别置于内外两个样品池，在200nm-600nm波长范围调基线；
2、将外样品池中的比色杯取出，加入等量的暴露于烟气后的待测细胞或细菌悬浮液，放入样品池，在200nm-600nm波长范围，以光谱宽带1nm进行扫描，得到光谱曲线和吸光值；
3、重复步骤2，对暴露于不同抽吸烟气量后的悬浮液进行光谱扫描，得到暴露于不同抽吸量的悬浮液在253nm-288nm处的光谱曲线和吸光值。
本发明的方法操作简单，能够方便快捷地用吸光值和光谱曲线对气液接触式卷烟全烟气暴露下的暴露量进行实时定性表征，为卷烟烟气安全性评价提供技术支持。
附图说明：
图1是本发明的技术方法对暴露于不同抽吸烟气量后的细胞悬浮液进行测定的光谱曲线图。其中①代表暴露于抽吸烟气量为140ml的细胞悬浮液的光谱曲线、②代表暴露于抽吸烟气量为210ml的细胞悬浮液的光谱曲线、③代表暴露于抽吸烟气量为280ml的细胞悬浮液的光谱曲线、④代表暴露于抽吸烟气量为350ml的细胞悬浮液的光谱曲线。以暴露于洁净空气量为350ml的细胞悬浮液调基线，①-③不足350ml抽吸烟气量的部分用抽吸洁净空气补足到350ml。
图2是本发明的技术方法对暴露于不同抽吸烟气量后的细菌悬浮液进行测定的光谱曲线图。其中①代表暴露于抽吸烟气量为70ml的细菌悬浮液的光谱曲线、②代表暴露于抽吸烟气量为140ml的细菌悬浮液的光谱曲线、③代表暴露于抽吸烟气量为210ml的细菌悬浮液的光谱曲线、④代表暴露于抽吸烟气量为280ml的细菌悬浮液的光谱曲线、⑤代表暴露于抽吸烟气量为350ml的细菌悬浮液的光谱曲线。以暴露于抽吸空气量为350ml的细胞悬浮液调基线，①-④不足350ml抽吸烟气量的部分用抽吸洁净空气补足到350ml。
具体实施方式：
以下是本发明的实施例，但本发明的内容并不局限于此。
1.实验材料：实施例涉及的中国仓鼠卵巢细胞(Chinese Hamster OvaryCell，CHO细胞)为实验室常规实验用细胞，从国内的细胞保藏机构购买得到；鼠伤寒沙门氏菌测试菌株TA98和TA100为细菌回复突变试验(Ames试验)专用细菌，从美国Molecular Toxicolog，Inc.公司购买得到。
2.主要实验器材：一种用于卷烟全烟气暴露的装置ZL201120063251.6，市购的双光束紫外分光光度计TU-1901，直线型吸烟机及水浴锅。
3.实验原理：根据暴露于不同抽吸烟气量下的CHO细胞或Ames试验测试细菌悬浮液在253-288nm处有吸收峰，其吸光值随着抽吸烟气量的变化有相对应的梯度变化。根据吸光值的不同，能够很直观地表征气液接触式卷烟全烟气暴露下的暴露量。
4.实验方法：根据紫外分光光度计比色杯的大小，取定量的待测细胞或细菌悬浮液，然后在200nm-600nm波长范围进行光谱扫描，并绘制光谱曲线。具体步骤如下：
a、根据紫外分光光度计比色杯的大小，取两份一定量的暴露于洁净空气后的细胞或细菌悬浮液于比色杯中，然后分别置于内外两个样品池，在200nm-600nm波长范围调基线；
b、将外样品池中的比色杯取出，加入等量的暴露于烟气后的待测细胞或细菌悬浮液，放入样品池，在200nm-600nm波长范围，以光谱宽带1nm进行扫描，得到光谱曲线和吸光值；
c、重复步骤b，对暴露于不同抽吸烟气量后的悬浮液进行光谱扫描，得到暴露于不同抽吸量的悬浮液在253nm-288nm处的光谱曲线和吸光值。
5.实验结果：申请人经研究发现，暴露于气液接触式卷烟全烟气暴露装置下的细胞或细菌悬浮液在253-288nm的波长范围内有吸收峰。其中细胞悬浮液暴露于烟气后在253-260nm间有吸收峰；细菌悬浮液在285-288nm间有吸收峰。并且暴露在不同抽吸容量下的悬浮液其吸光值有浓度梯度变化。采用双光束紫外可见分光光度计TU-1901对暴露于烟气后的悬浮液进行全光谱扫描，得出其紫外吸收光谱曲线。TU-1901测量的范围从190nm到1100nm，其杂散光和光度噪声都很小，因此其准确度高，重复性好；在利用其进行光谱扫描时，能实现光谱带宽从0.1-5nm的连续可调，适用于烟气的分析和实验室日常定性定量分析。
表1：暴露于不同抽吸烟气量下的细胞悬浮液在253nm-260nm波长范围内吸光值
| 编号 | 抽吸量(ml) | 吸收峰(nm) | 吸光值 |
| ① | 140 | 260 | 0.628 |
| ② | 210 | 255 | 0.821 |
| ③ | 280 | 255 | 1.068 |
| ④ | 350 | 253 | 1.376 |
由表1知：暴露于不同抽吸烟气量下的细胞悬浮液在253nm-260nm波长范围内吸光值有相对应的梯度变化。抽吸量为140ml时，细胞悬浮液在260nm处有吸收峰，吸光值为0.628；抽吸量为210ml时，细胞悬浮液在255nm处有吸收峰，吸光值为0.821；抽吸量为280ml时，细胞悬浮液在255nm处有吸收峰，吸光值为1.068；抽吸量为350ml时，细胞悬浮液在253nm处有吸收峰，吸光值为1.376。根据吸光值的不同，能够很直观地表征气液接触式卷烟全烟气暴露下的暴露量。
表2 暴露于不同抽吸烟气量下的细菌悬浮液在285nm-288nm波长范围内吸光值
| 编号 | 抽吸量(m1) | 吸收峰(nm) | 吸光值 |
| ① | 70 | 285 | 0.463 |
| ② | 140 | 286 | 0.694 |
| ③ | 210 | 285 | 0.713 |
| ④ | 280 | 285 | 0.748 |
| ⑤ | 350 | 288 | 1.346 |
由表2知：暴露于不同抽吸烟气量下的细菌悬浮液在285nm-288nm波长范围内吸光值有相对应的梯度变化。抽吸量为70ml时，细菌悬浮液在285nm处有吸收峰，吸光值为0.463；抽吸量为140ml时，细胞悬浮液在286nm处有吸收峰，吸光值为0.694；抽吸量为210ml时，细胞悬浮液在285nm处有吸收峰，吸光值为0.713；抽吸量为280ml时，细胞悬浮液在285nm处有吸收峰，吸光值为0.748；抽吸量为350ml时，细胞悬浮液在288nm处有吸收峰，吸光值为1.346。根据吸光值的不同，能够很直观地表征气液接触式卷烟全烟气暴露下的暴露量。
Claims (1)
1.一种用吸光值表征气液接触式卷烟全烟气暴露量的方法，其特点在于该方法的步骤如下：
a、根据紫外分光光度计比色杯的大小，取两份一定量的暴露于洁净空气后的细胞或Ames试验专用细菌悬浮液于比色杯中，然后分别置于内外两个样品池，在200nm-600nm波长范围调基线；
b、将外样品池中的比色杯取出，加入等量的暴露于烟气后的待测细胞或Ames试验专用细菌悬浮液，放入样品池，在200nm-600nm波长范围，以光谱宽带1nm进行扫描，得到光谱曲线和吸光值；
c、重复步骤b，对暴露于不同抽吸烟气量后的悬浮液进行光谱扫描，得到暴露于不同抽吸量的悬浮液在253nm-288nm处的光谱曲线和吸光值。
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| CN102140489A (zh) * | 2011-01-24 | 2011-08-03 | 中国烟草总公司郑州烟草研究院 | 卷烟全烟气染毒的细胞毒性测试方法 |
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