Табачный дым - Tobacco smoke
Табачный дым является сажей аэрозоль получают путем неполного сгорания из табака во время курения от сигарет и других табачных изделий. Температуры при горении сигарет колеблются от примерно 400 ° C между затяжками до примерно 900 ° C во время затяжки. Во время горения сигаретного табака (который представляет собой сложную смесь) в результате сгорания, дистилляции , пиролиза и пиросинтеза образуются тысячи химических веществ . Табачный дым используется как фумигант и ингалянт .
Состав
Частицы в табачном дыме представляют собой капли жидкого аэрозоля (около 20% воды) с массовым средним аэродинамическим диаметром (MMAD), который составляет субмикрон (и, таким образом, вполне «вдыхаемыми в легкие» людьми). Капли присутствуют в высоких концентрациях (по некоторым оценкам до 10 10 капель на см 3 ). Большинство сигарет сегодня содержат сигаретный фильтр , который может снизить выход « смолы » и никотинового дыма до 50% за счет нескольких различных механизмов, с еще большей степенью удаления других классов соединений (например, фенолов ).
Табачный дым может быть сгруппирован на фазу твердых частиц (захваченную на подушке из стекловолокна и называемую «TPM» (общее количество твердых частиц)) и фазу газ / пар (которая проходит через такую подушку из стекловолокна). «Смола» математически определяется путем вычитания веса никотина и воды из TPM. Однако некоторые компоненты табачного дыма (например, цианистый водород , формальдегид , фенантрен и пирен ) не вписываются в эту довольно произвольную классификацию, поскольку они распределены между твердой, жидкой и газообразной фазами.
Табачный дым содержит ряд токсикологически значимых химических веществ и групп химических веществ, включая полициклические ароматические углеводороды ( бензопирен ), специфические для табака нитрозамины ( NNK , NNN ), альдегиды ( акролеин , формальдегид ), монооксид углерода , цианистый водород , оксиды азота ( диоксид азота). ), бензол , толуол , фенолы ( фенол , крезол ), ароматические амины ( никотин , ABP ( 4-аминобифенил )) и алкалоиды гармалы . Радиоактивный элемент полоний-210 также присутствует в табачном дыме. Химический состав дыма зависит от частоты, интенсивности, объема и продолжительности затяжки на разных этапах потребления сигареты.
Между 1933 и концом 1940-х годов выход средней сигареты варьировался от 33 до 49 мг «смолы» и от менее 1 до 3 мг никотина. В 1960-х и 1970-х годах средний выход сигарет в Западной Европе и США составлял около 16 мг смолы и 1,5 мг никотина на сигарету. Текущие средние уровни ниже. Это было достигнуто различными способами, включая использование выбранных штаммов табачных растений, изменение сельскохозяйственных и лечебных процедур, использование восстановленных листов (переработанные отходы табачных листьев), включение стеблей табака, уменьшение количества табака, необходимого для наполнения. сигарету, расширяя ее (как воздушная пшеница ) для увеличения ее «наполняющей способности», а также используя фильтры и оберточную бумагу с высокой пористостью . Разработка сигарет с низким содержанием смол и никотина привела к получению продуктов, в которых отсутствовали вкусовые компоненты, к которым курильщик привык. Чтобы такие продукты оставались приемлемыми для потребителя, производители воссоздают аромат или вкус.
Полифенолы табака (например, кофейная кислота , хлорогеновая кислота , скополетин , рутин ) определяют вкус и качество дыма. Свежеиспеченный табачный лист непригоден для употребления из-за его едкого и раздражающего дыма. После брожения и выдержки из листьев выделяется легкий ароматный дым.
Онкогенные агенты
Соединения | В обработанном табаке, на грамм | В основном дыме, на сигарету | Оценка IARC доказательств канцерогенности | |
---|---|---|---|---|
У лабораторных животных | В людях | |||
Полициклические ароматические углеводороды | ||||
Бенз (а) антрацен | 20–70 нг | достаточный | ||
Бензо (b) флуорантен | 4–22 нг | достаточный | ||
Бензо (j) флуорантен | 6–21 нг | достаточный | ||
Бензо (к) флуорантен | 6–12 нг | достаточный | ||
Бензо (а) пирен | 0,1–90 нг | 20–40 нг | достаточный | вероятный |
Chrysene | 40–60 нг | достаточный | ||
Дибенз (a, h) антрацен | 4 нг | достаточный | ||
Дибензо (a, i) пирен | 1,7–3,2 нг | достаточный | ||
Дибензо (a, l) пирен | настоящее время | достаточный | ||
Индено (1,2,3-c, d) пирен | 4–20 нг | достаточный | ||
5-метилхризен | 0,6 нг | достаточный | ||
Аза-арены | ||||
Хинолин | 1-2 мкг | |||
Дибенз (a, h) акридин | 0,1 нг | достаточный | ||
Дибенз (a, j) акридин | 3–10 нг | достаточный | ||
7H-дибензо (c, g) карбазол | 0,7 нг | достаточный | ||
N-нитрозамины | ||||
N-нитрозодиметиламин | 0–215 нг | 0,1–180 нг | достаточный | |
N-нитрозоэтилметиламин | 3–13 нг | достаточный | ||
N-нитрозодиэтиламин | 0–25 нг | достаточный | ||
N-нитрозонорникотин | 0,3–89 мкг | 0,12–3,7 мкг | достаточный | |
4- (Метилнитрозамино) -1- (3-пиридил) -1-бутанон | 0,2–7 мкг | 0,08–0,77 мкг | достаточный | |
N-нитрозоанабазин | 0,01–1,9 мкг | 0,14–4,6 мкг | ограничено | |
N-нитрозоморфолин | 0–690 нг | достаточный | ||
Ароматические амины | ||||
2-толуидин | 30–200 нг | достаточный | неадекватный | |
2-нафтиламин | 1–22 нг | достаточный | достаточный | |
4-аминобифенил | 2–5 нг | достаточный | достаточный | |
Альдегиды | ||||
Формальдегид | 1,6–7,4 мкг | 70–100 мкг | достаточный | |
Ацетальдегид | 1,4–7,4 мкг | 18–1400 мкг | достаточный | |
Кротоновый альдегид | 0,2–2,4 мкг | 10–20 мкг | ||
Разные органические соединения | ||||
Бензол | 12–48 мкг | достаточный | достаточный | |
Акрилонитрил | 3,2–15 мкг | достаточный | ограничено | |
1,1-диметилгидразин | 60–147 мкг | достаточный | ||
2-нитропропан | 0,73–1,21 мкг | достаточный | ||
Этилкарбамат | 310–375 нг | 20–38 нг | достаточный | |
Винилхлорид | 1–16 нг | достаточный | достаточный | |
Неорганические соединения | ||||
Гидразин | 14–51 нг | 24–43 нг | достаточный | неадекватный |
Мышьяк | 500–900 нг | 40–120 нг | неадекватный | достаточный |
Никель | 2000–6000 нг | 0–600 нг | достаточный | ограничено |
Хром | 1000–2000 нг | 4–70 нг | достаточный | достаточный |
Кадмий | 1300–1600 нг | 41–62 нг | достаточный | ограничено |
Вести | 8–10 мкг | 35–85 нг | достаточный | неадекватный |
Полоний-210 | 0,2–1,2 пКи | 0,03–1,0 пКи | достаточный | достаточный |
Безопасность
Табачный дым, помимо того, что он является раздражителем и значительным загрязнителем воздуха в помещениях , как известно, вызывает рак легких , сердечные заболевания , хроническую обструктивную болезнь легких (ХОБЛ), эмфизему и другие серьезные заболевания у курильщиков (а также у некурящих). Фактические механизмы, с помощью которых курение может вызывать так много болезней, остаются в значительной степени неизвестными. Было предпринято множество попыток вызвать рак легких у животных, подвергшихся воздействию табачного дыма путем вдыхания, но безуспешно. Только путем сбора «смолы» и многократного нанесения ее на мышей образуются опухоли, и эти опухоли сильно отличаются от опухолей, которые наблюдаются у курильщиков. Табачный дым связан с повышенным риском развития респираторных заболеваний, таких как бронхит , пневмония и астма . Аэрозоли табачного дыма, образующиеся при температуре ниже 400 ℃, не дали положительных результатов в пробе Эймса .
Несмотря на все изменения в дизайне и производстве сигарет с 1960-х годов, использование фильтров и «легких» сигарет не привело ни к снижению потребления никотина на сигарету, ни к снижению заболеваемости раком легких ( NCI , 2001; IARC 83, 2004). ; Главный хирург США, 2004 г.). Сдвиг с годами от сигарет с более высокой к более низкой цене может объяснить изменение патологии рака легких. То есть процент рака легких, являющегося аденокарциномой , увеличился, а процент плоскоклеточного рака снизился. Считается, что изменение типа опухоли отражает более высокую доставку нитрозамина в сигареты с низким выходом и увеличенную глубину или объем вдыхания сигарет с меньшим выходом для компенсации более низких концентраций никотина в дыме.
В Соединенных Штатах заболеваемость раком легких и уровень смертности особенно высок среди афроамериканских мужчин. Рак легких чаще всего встречается в развитых странах, особенно в Северной Америке и Европе, и менее распространен в развивающихся странах, особенно в Африке и Южной Америке.