卷烟烟气中的化学成分可以引起不同遗传毒性终点的损伤^[36]。许多研究团队分别报道了烟气冷凝物的体内和体外毒理学研究，烟气冷凝物（Cigarette Smoke Condensate，CSC）是卷烟烟气的粒相组分，在许多短期体外毒性测试系统中反映出遗传毒性，在啮齿类动物模型实验中具有致癌作用^[37]。

体外毒理学测试对于理解卷烟烟气和有害成分的不利健康影响是非常有用和重要的手段。烟草制品多种多样潜在的毒性效应可以采用体外测试方法来进行评估，这些测试方法能够测定烟草制品的细胞毒性和遗传毒性。国际烟草科学研究合作中心（Cooperation Centre for Scientific Research Relative to Tobacco，CORESTA）烟草烟气体外毒性测试工作组^[38]推荐了一组由细胞毒性测试、细胞遗传毒性/致突变性的哺乳动物细胞分析以及细菌回复突变分析组成的测试方法。这些方法在国际上被广泛地接受，能够为卷烟烟气的体外毒理学评价提供科学合理的信息。

可吸入颗粒物的毒性特征可能与其物理化学特征相关^[39，40]。可吸入颗粒物可以被分为粗颗粒物（PM 2.5～10，空气动力学直径在2.5～10μm）、细颗粒物（PM 2.5，空气动力学直径小于2.5μm）和超细颗粒物（PM 0.1，空气动力学直径小于 0.1μm）。已报道的卷烟烟气颗粒物的直径大概在 0.1～2.0μm的范围内，这样的尺寸大小足以被人体吸入到呼吸道内。以往的研究报道显示，PM2.5和更小的颗粒物能够被吸入到肺部并更深地进入到肺泡内，最终可以穿过细胞膜进入血液循环，进而引起血栓或损伤^[41]。颗粒物的尺寸不同其毒性可能也存在着差异。Yang等^[42]发现细胞经PM 2.5处理后细胞存活率和炎症因子释放量均高于经PM 10处理的细胞。Zhang等^[43]的研究结果显示，纳米尺度氧化铝颗粒比微米尺度的氧化铝颗粒的毒性更大，这表明颗粒物的尺寸与毒性相关。不同尺度的卷烟烟气颗粒物载带多种多样的化合物，化学成分是卷烟烟气生物学效应的物质基础。然而，大部分的研究主要是集中在总粒相物的毒性效应，而不同尺度颗粒物毒性效应的研究极少，关于这方面的评估信息也是缺乏的。研究不同尺度烟气颗粒物的生物学效应能够为全面理解吸烟相关疾病的发生机制提供科学依据和参考。(www.daowen.com)

随着气溶胶特性测试手段和设备的发展，不同尺度颗粒物的捕集成为可能。NanoMoudi-II^TM125A是一种高分辨率、宽尺寸范围的级联撞击器，可以实现气溶胶样品捕集的目的。该设备已经被应用于大气、工业或健康相关的气溶胶研究。在本部分研究中，我们利用NanoMoudi-II^TM125A采样器（MSP，美国）与BT600N蠕动泵（申辰泵业，保定）组成采样装置进行烟气颗粒物采集。3R4F卷烟通过专用乳胶管连接蠕动泵进行抽吸，蠕动泵流速设置为60mL/min。采集主流烟气颗粒物时通过蠕动泵将乳胶管与采样器直接连接，采样器分为13级，切割粒径分别为10，18，32，56，100，180，320，560，1000，1800，3200，5600，10000nm。根据各级颗粒物含量的特点，分别将1～5级、10～13级颗粒物进行合并，共分六组SA（1～10μm）、SB（560～1μm）、SC（320～560nm）、SD（180～320nm）、SE（100～180nm）和SF（10～100nm）。制备烟气颗粒物的二甲基亚砜（DMSO）提取液，浓度为10mg/mL。采用中性红细胞毒性试验、Ames试验和体外微核试验测试不同尺度颗粒物提取液的致突变性、细胞毒性和遗传毒性，采用流式细胞技术分析不同尺度颗粒物对细胞周期和细胞凋亡的影响。探讨了卷烟主流烟气中颗粒物的生物毒性与颗粒尺度的关系，为全面了解吸烟相关疾病的发生机制提供了前期的实验依据。研究结果表明，不同尺度颗粒物均具有致突变性、细胞毒性和遗传毒性，其毒性大小随颗粒粒径减小呈增大趋势^[44]。