烟草和烟气中的9000多种化合物，有害和致癌成分仅占极小部分。1954年，Cooper等首次从卷烟烟气中分离鉴定出苯并[a] 芘，这是在烟草和烟气中鉴定出的第一种致癌成分^[10]。自此，烟草和烟气有害成分的分析鉴定研究得到了广泛开展。尽管报道的卷烟烟气有害成分超过100种，但对其中相当多化合物的有害与否存在很多争议。20世纪60年代以来，各个研究机构和研究人员纷纷根据自己的研究提出各自的烟草和烟气中有害成分名单，表1.5是对主要的有害成分名单的总结，其中影响较大的名单为：①Hoffmann于1990年提出的烟草和烟气中的43种致瘤物名单^[11]；②加拿大政府于1998年提出的烟草和烟气中46种致瘤物名单^[12，13]；③Hoffmann于2001年提出的卷烟烟气中的69种致癌物名单^[14]；④Rodgman于2002年提出的卷烟烟气中的149种有害成分名单^[15]；⑤世界卫生组织2008年提出的卷烟主流烟气9+9种代表性有害成分^[16]；⑥谢剑平等2009年提出的卷烟主流烟气7种代表性有害成分^[17]；⑦美国FDA于2012年提出的烟草制品和烟草烟气中93种有害和潜在有害成分^[18]。以下对这7个名单进行简要介绍。

表1.5 烟草和烟气中有害成分名单

第一份卷烟烟气有害成分名单收录在1964年美国公共健康服务部咨询委员会有关吸烟与健康的报告中。自第一份名单出现后，几乎每年都有新的主流烟气有害物质名单发表，或对以前发表过名单的修订再公布。最著名的是Hoffmann和Hecht于1990年公布的烟草和烟气中“43种致瘤物”有害成分名单（表1.6）。

表1.6 Hoffmann “43种致瘤物”有害成分名单（1990年）

1998年，加拿大政府通过立法，要求卷烟生产商定期检测卷烟主流烟气中46种有害成分（表1.7）的含量，并将结果向社会公布。这一名单实际是一个修正的Hoffmann名单，在世界范围内造成了很大的影响，名单中的有害成分得到了医学界和烟草行业的普遍认可。

表1.7 加拿大政府名单

与Hoffmann “43种有害成分”名单相比，加拿大政府名单中只有1种多环芳烃，采用苯并[a] 芘作为多环芳烃的代表，亚硝胺类化合物包括4种烟草特有亚硝胺，此外还有4种无机化合物、8种羰基化合物、7种有害元素、4种芳香胺、5种挥发性有机化合物、3种半挥发性有机化合物、7种挥发性酚类成分以及3种常规有害成分。这46种有害成分的来源和产生有很大的区别，主要可以分为3种类型：

（1）苯并[a] 芘、4种无机化合物（气体成分）、8种羰基化合物、5种挥发性有机化合物、7种挥发性酚类成分以及焦油、CO，它们主要是在烟草燃烧过程中由一些大分子化合物燃烧和热裂解生成；

（2）芳香胺和半挥发性有机化合物，一部分是由烟草直接转移到烟气中，另一部分也是由一些大分子化合物燃烧和热裂解生成；

（3）烟草特有亚硝胺和有害元素主要是由烟草直接转移到烟气中。

随着研究的发展，Hoffmann等又发表了补充的和修订的烟气有害物质名单。表1.8所示为Hoffmann在2001年发表的“卷烟烟气中的69种致癌物”名单。

表1.8 Hoffmann卷烟烟气中的69种致癌物名单

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Hoffmann的69种有害成分名单中主要包括10种多环芳烃、6种杂环烃、10种亚硝胺、4种芳香胺、8种杂环胺、2种醛、3种酚、4种挥发烃、3种硝基烃、10种其他有机化合物和9种无机化合物。

尽管Hoffmann等对烟草和烟气有害成分的研究比较详尽和权威，但对他提出的有害成分名单仍然存在争议，比如他采用的烟气数据均为无滤嘴卷烟的数据，并且一些分析方法还可能存在人为生成物的问题。

2002年，Rodgman和Green对烟气中已报道的有害成分进行了总结，认为在卷烟烟气中共存在149种有害成分（表1.9）。这149种化合物的有害性甄别主要依据以下几个名单：

（1）1993年美国消费产品毒性测试名单（19种）。

（2）加拿大政府名单（46种）。

（3）国际癌症研究机构（IARC）致癌性物质名单（83种）。

（4）美国环保署化学毒性发布清单（92种）。

表1.9 烟草和烟气中的149种有害成分名单

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注：IARC癌症分级，“1”为确定的人类致癌物，“2A”为可能的人类致癌物，“2B”为可疑的人类致癌物；X：表明此成分为所列名单中的化合物。

在上述149种有害成分中，种类最多的为多环芳烃类化合物（26种），氮杂芳烃、 N-亚硝胺和重金属类的化学成分也比较多，其余的有害成分还包括芳香胺、 N-杂环胺、醛类、酮类、酸类、酚类、挥发性碳氢化合物、多氯杂环化合物、硝基化合物、无机化合物和一些其他有机化合物。

《世界卫生组织烟草控制框架公约》（World Health Organization Framework Convention on Tobacco Control，WHO FCTC）2003年5月21日获得世界卫生大会通过，并于2005年2月27日生效，呼吁所有国家开展尽可能广泛的国际合作，控制烟草的广泛流行。现成为联合国历史上获得最广泛接受的条约之一，迄今已有166个缔约方。中国2003年11月10日签署公约，2005年10月11日经全国人大常委会批准，2006年1月公约正式在我国生效。

WHO FCTC的第9条和第10条对烟草成分、释放物检测和披露的要求如下：

第9条：烟草制品成分管制。缔约方会议应与有关国际机构协商提出检测和测量烟草制品成分和燃烧释放物的指南以及对这些成分和释放物的管制指南。经有关国家当局批准，每一缔约方应对此类检测和测量以及此类管制采取和实行有效的立法、实施以及行政或其他措施。

第10条：烟草制品披露的规定。每一缔约方应根据其国家法律采取和实行有效的立法、行政或其他措施，要求烟草制品生产商和进口商向政府当局披露烟草制品成分和释放物的信息。每一缔约方应进一步采取和实行有效措施以公开披露烟草制品的有毒成分和它们可能产生的释放物的信息。

2002年，WHO烟草管制科学咨询委员会（现改称为烟草制品管制小组，WHO Study Group on Tobacco Product Regulation，TobReg）发布报告，认为目前测定焦油、烟碱和一氧化碳的ISO方法对消费者和监管部门会产生误导，但也认为在没有建立有效的生物标志物方法之前撤销现行方法会造成监管真空。基于此，WHO FCTC建议发展新的、更适合的测定方法，目前已经发布了基于加拿大政府方法的“深度抽吸方案”。

WHO FCTC提出对烟草制品进行调控的要求，认为以往的烟碱、焦油评价方法不能真实反映其危害性，需要建立更加科学的危害性评价方法。WHO的调控措施是控制卷烟烟气单位烟碱中有害成分的释放量水平，禁止销售和进口超过限量水平的卷烟品牌。根据以下原则选择控制的有害成分：有害成分的动物试验和人群暴露的毒性数据，危害指数，不同卷烟品牌之间有害成分的变异性，有害成分被降低的可能性。依据这一原则，2008年WHO发布了《WHO烟草产品管制研究组技术报告：烟草产品管制的科学基础》第951号文件，对卷烟烟气中有害成分进行优先分级，筛选出了需要优先管制的有害成分（表1.10）。

表1.10 WHO优先管控有害成分

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综合考虑以上18种化合物的毒性、降低的可能性以及在卷烟烟气中的分布特性，WHO确定了需要优先管制的9种有害成分建议名单，包括：NNK、NNN、乙醛、丙烯醛、苯、B [a] P、1，3-丁二烯、CO和甲醛。

对于以上9种有害成分，WHO推荐的限量管控措施如下：

（1）对单位烟碱有害成分释放量进行管控；

（2）对9种限量有害成分同时进行管控；

（3）针对每种有害成分设定限量，超过限量的卷烟品牌不能销售。

推荐的烟气有害成分限量水平如下：

（1）NNN、NNK限量水平：释放量的中位值；

（2）其他有害成分限量水平：释放量中位值的125%；

（3）限量水平可根据FCTC提供的数据进行设定，也可使用自己卷烟销售市场的统计数据进行设定。

FCTC提出的管制建议是一项非常严格的限制要求，按此限量要求，菲莫美国和菲莫国际的50种主要卷烟品牌，只有11种能够符合管制要求，另外39种卷烟品牌都需要退出市场。由此可见，此项管制措施的可行性存在比较大的问题。

2005—2008年，中国烟草总公司郑州烟草研究院联合中国人民解放军军事医学科学院放射与辐射医学研究所、云南烟草科学研究院、国家烟草质量监督检验中心、长沙卷烟厂、重庆烟草工业公司、红塔烟草（集团）有限公司、武汉烟草（集团）有限公司、常德卷烟厂、兰州大学等单位合作，开展了卷烟危害性指标体系研究工作。

项目以美国环保署（US EPA）混合物风险度评价导则为依据，从分析卷烟主流烟气有害成分释放量与毒理学指标入手，研究了烟气基质下的有害成分与毒理学指标之间的相关关系。其中目标有害成分是以加拿大卫生部的46种有害成分名单为基础，选择主流烟气中释放量较大、毒性较强并具有稳定测试方法的29种（实际测试28种）有害成分（表1.11）作为研究目标化合物；毒理学指标除了采用CORESTA推荐的三项毒理学指标（Ames试验、微核分析和细胞毒性试验）之外，还增加了卷烟烟气动物急性吸入毒性试验。

表1.11 有害成分分析列表

注：在实际分析测试中，对甲酚和间甲酚很难分离，因此在计算时将两者合并，因此实际测试的是28种成分。(www.daowen.com)

研究分析28种有害成分与4项毒理学指标之间的关系，并对28种有害成分进行筛选，找到影响卷烟主流烟气危害性最主要的化学成分指标。化学成分的筛选分别采用了无信息变量删除方法、遗传算法和改良遗传算法——基于多维服务质量约束的网格负载均衡优化任务调度算法（Load Balance and Multie Quality of Service Optimization Ge-netic Algorithm，LGGA），通过考察变量（即化学成分）对定量模型稳定性或预测能力的影响，分别对28种化学成分进行评价和筛选，提出以CO、HCN、NNK、NH₃、苯并[a] 芘、苯酚、巴豆醛等7种代表性有害成分综合表征卷烟主流烟气的危害性。建立了有害成分与毒理学指标之间量化数学模型，提出了卷烟主流烟气危害性定量评价方法——危害性评价指数（Hazard Index，HI）式（1-1）：

式中 Y——卷烟主流烟气有害成分释放量；

C₁～C₇——参考值。

卷烟危害性评价指数由CO、HCN、NNK、NH₃、B[a] P、苯酚、巴豆醛7个分项组成，每个分项值为某一卷烟的实测值与参考值之比，7个分项值之和即为该卷烟的危害性评价指数值。值越大，则危害性越大，值越小，则危害性越小。卷烟烟气的常规指标和7种有害成分的分析方法也较为成熟，卷烟主流烟气中的焦油采用GB/T 19609—2004《卷烟 用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油》；烟碱采用GB/T 23355—2009《卷烟 总粒相物中烟碱的测定方法 气相色谱法》；水分采用YC/T 157—2001《卷烟 总粒相物中水分的测定方法——气相色谱法》；CO采用GB/T 23356—2009《卷烟 烟气气相中一氧化碳的测定 非散射红外法》；HCN采用YC/T253—2008《卷烟 主流烟气中氰化氢的测定连续流动法》；NNK采用GB/T 23228—2008《卷烟 主流烟气总粒相物中烟草特有N-亚硝胺的测定—气相色谱—热能分析联用法》；NH₃采用加拿大卫生部方法（离子色谱法）；B[a] P采用GB/T 21130—2007《卷烟 烟气总粒相物中苯并[a] 芘的测定》；苯酚采用YC/T 255—2008《卷烟 主流烟气中主要酚类化合物的测定高效液相色谱法》；巴豆醛采用YC/T 254—2008《卷烟 主流烟气中主要羰基化合物的测定高效液相色谱法》。

中式卷烟产品设计的核心内容包括两个方面：一是围绕“双高双低”的原则，即高香气、高品质、低焦油、低危害；二是继续高举降焦减害旗帜，稳住上限标准，形成梯次结构，扩大中档比重，实现总体降焦。2009年，中国烟草总公司启动卷烟减害技术重大专项，提出了“卷烟危害性指数”，建立了具有中式卷烟特色、有别于英美日等其他国家的卷烟危害性评价体系。危害性指数从2008年的10.0降到2017年的8.4，相应的焦油也从 12.8mg/支下降到10.3mg/支。

2009年6月22日，美国总统签署了《家庭吸烟预防和烟草控制法》（简称《烟草控制法》）。《烟草控制法》修订了原来的FD&C法案，增加了一个新的章节，授权美国FDA对烟草产品的生产、销售和分销进行监管，以保护公众健康。为了公众健康，美国FDA被要求根据品牌和产量对每个品牌和子品牌的烟草制品，包括卷烟烟气，建立并定期修改合适的“有害和潜在有害的成分列表”。

2010年5月1日，美国烟草产品科学咨询委员会（TP SAC）下属的烟草产品科学咨询委员会（TP SAC）^[2]成立了烟草产品成分小组委员会（以下简称小组委员会），负责就烟草产品和烟草烟气中的HPHCs向TPSAC提出初步建议。小组委员会于2010年6月8日、9日以及7月7日举行了公开会议。在这些会议之前，美国FDA向公众征集了关于烟草产品和烟草烟气中HPHCs的数据、信息和/或意见。小组委员会在这些会议上：

· 审查其他国家和组织制定的烟草产品和烟草烟气中的HPHCs清单；

· 确定烟草制品和烟草烟气中致癌物质、有毒物质和成瘾性化学品或化合物的选择标准；

· 识别出符合识别标准的化学品或化合物；

· 确认所鉴定的每种化学品或化合物的测量方法的存在；

· 确定烟草制品或烟草烟气中测定HPHCs的其他潜在重要信息或标准，如用于测定HPHCs的吸烟机方案。

小组委员会拟定了 110种烟草烟气有害成分名单（表 1.12），并向TP SAC提出了初步建议。

表1.12 美国FDA初定的110种烟草烟气有害成分名单

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注：“—”代表无信息；“S”表示化学成分存在于烟气中，“ST”代表存在于非燃烧的烟草制品中；IARC癌症分级，“1”为确定的人类致癌物，“2A”为可能的人类致癌物，“2B”为可疑的人类致癌物；毒性作用，“CA”为致癌性（Carcinogen），“RT”为呼吸系统毒性（Respiratory Toxicant），“CT”为心血管毒性作用（Cardiovascular Toxicant），“RDT”为生殖发育毒性（Reproductive or Develop-mental Toxicant），“AD”为致瘾性（Addictive）

2010年8月30日，委员会召开公开会议，审议小组委员会的建议。在本次会议之前，美国FDA在联邦登记册上发布了一份公告，征求公众对本次会议讨论的问题的数据、信息和/或意见。美国FDA询问了TP SAC推荐该机构使用哪些标准来确定一种成分是致癌物质、有毒物质、成瘾性化学物质或化合物，而这些物质应该被列入已建立的HP HC清单。经讨论后，建议采用下列准则选择已确立的健康保护名单：

（1）经国际癌症研究机构（IARC）、美国环境保护署（EPA）或国家毒理学计划（National Toxicology Program，NTP）鉴定为已知或可能致癌物质的成分；

（2）IARC或EPA确认为可能的人类致癌物的成分，以及/或国家职业安全与健康研究所确认为潜在的职业致癌物；

（3）经EPA或有毒物质及疾病登记处（ATSDR）确认对呼吸或心脏有不良影响的成分；

（4）由美国加利福尼亚州EPA鉴定为生殖或发育毒物的成分；

（5）根据同行评议的文献，有证据证明至少有以下两项滥用（成瘾）可能的成分：

· 中枢神经系统活动；

· 动物药物鉴别；

· 条件性位置偏爱；

· 动物自我给药；

· 人类自我给药；

· 喜好吸食；

· 戒断症状；

· 食品中禁止的成分（适用于无烟烟草产品）

2011年1月31日，美国FDA宣布，根据联邦食品、药物及化妆品法第904（e）条，烟草制品中含有“有害和潜在有害成分”“有害和潜在有害成分”包括烟草制品或烟气中的导致或有可能导致直接或间接危害使用者或烟草制品的任何化学成分。有可能对烟草制品使用者或非使用者造成直接伤害的成分包括有毒物质、致癌物质、成瘾性化合物；对烟草制品使用者或非使用者可能造成间接损害的成分，包括可能增加烟草制品构成成分的有害影响的成分，这些成分包括：①可能促进烟草制品的使用；②可能妨碍烟草制品的戒断；③可能增加烟草制品的使用强度（例如：使用频率、消耗量、吸入深度）。根据会议讨论，去掉了原110种有害和潜在有害成分清单中的铵盐、新烟草碱（去氢新烟碱）、丁醛、二苯并[a，h] 杂蒽、二苯并[a，j] 丫啶、7H-二苯并咔唑、丁香油酚、对苯二酚、4-（甲基亚硝基苯）-1-（3-吡啶基）-1-丁醇、麦斯明、硝酸钠、氮氧化物、亚硝酸盐、 N-亚硝基假木贼碱、吡啶、间苯二酚、焦油等17种有害成分，最终于2012年发布了确定的烟草及烟气中有害和潜在有害的93种成分（HPHCs）清单（表1.13）。

表1.13 美国FDA最终确定的93种HPHCs清单

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注：“—”代表无信息；“S”表示化学成分存在于烟气中，“ST”代表存在于非燃烧的烟草制品中；IARC癌症分级，“1”为确定的人类致癌物，“2A”为可能的人类致癌物，“2B”为可疑的人类致癌物；毒性作用，“CA”为致癌性（Carcinogen，），“RT”为呼吸系统毒性（Respiratory Toxicant），“CT”为心血管毒性作用（Cardiovascular Toxicant），“RDT”为生殖发育毒性（Reproductive or Develop-mental Toxicant），“AD”为致瘾性（Addictive）。

美国FDA要求烟草公司披露产品中的HPHCs，但同时FDA认为由于目前的测试限制，烟草行业可能无法在最后期限前完成，从而在93种HPHCs清单中筛选并制定了20种HPHCs的简略清单，并提供测试方法，FDA目前正在行使执法裁量权，要求报告烟草制20种有害成分的量，具体见表1.14^[19]，其中卷烟烟气中的有害成分为18种。

表1.14 美国FDA提供的20种HPHCs简略清单

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[1] 一种玻璃纤维制成的滤片，它能滤除99.5%以上直径大于0.3μm的微粒。

[2] Information about TPSAC as well as information and background materials on TPSAC meetings are availa-ble at http://www. fda. gov/AdvisoryCommittees/CommitteesMeetingMaterials/TobaccoProductsScientificAdvi-soryCommittee/default. htm.