美国雷诺烟草公司最早研发碳加热型卷烟。其研究人员围绕产品原型和新产品，采用细菌致突变试验、染色体畸变分析、姊妹染色单体交换试验、细胞毒性试验、DNA损伤分析、胞内相关酶分析等体外试验以及动物模型实验开展了大量的毒理学评价研究。

Doolittle等^[5，6]采用鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验（Ames试验）、中国仓鼠卵巢细胞（CHO细胞）染色体畸变分析、CHO细胞姊妹染色单体交换试验、大鼠肝细胞DNA损伤分析、CHO细胞次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶分析等体外毒性测试方法评价了碳加热型卷烟原型的主流烟气和侧流烟气的遗传毒性。Smith等^[7]采用Ames试验检测了吸烟者尿液的致突变性。结果显示，抽吸燃烧型卷烟的吸烟者改抽加热非燃烧型卷烟后，其尿液的致突变性显著性降低。Bombick等^[8]采用基于TA98，TA100，TA1538，TA1537和TA1535菌株的Ames试验以及基于CHO细胞的姊妹染色单体交换试验、染色体畸变分析、中性红细胞毒性试验评价了碳加热非燃烧型卷烟TOB-HT的体外毒性。结果显示，1R4F和1R5F参比卷烟烟气冷凝物的姊妹染色单体交换试验、染色体畸变分析、中性红细胞毒性试验结果均为阳性，而TOB-HT烟气冷凝物的相应体外毒性终点的测试结果均为阴性，表明碳加热型卷烟烟气冷凝物的遗传毒性和细胞毒性与常规卷烟相比显著降低。McKarns等^[9]评价了TOB-HT烟气冷凝物对细胞质膜结构和功能的影响。结果显示，与1R4F和1R5F参比卷烟相比，在相同烟气染毒剂量下，TOB-HT没有抑制受试细胞的间隙连接细胞间通讯（GJIC），没有增加乳酸脱氢酶（LDH）的释放，表明TOB-HT烟气冷凝物对多种细胞系（人支气管上皮细胞、冠状动脉内皮细胞、冠状动脉平滑肌细胞、WB-344大鼠肝内皮细胞系等）细胞质膜结构和功能的损伤作用小于1R4F和1R5F燃烧型卷烟。Foy等^[10]比较了“Eclipse”卷烟和4个牌号市售超低焦油卷烟烟气冷凝物的体外毒性。Ames试验结果显示，“Eclipse”卷烟诱发的基于单位质量烟气总粒相物的回复突变数显著低于4个牌号燃烧型卷烟诱发的回复突变数。中性红摄取试验结果显示，“Eclipse”卷烟的细胞毒性明显低于燃烧型卷烟。(www.daowen.com)

Brown等^[11]采用小鼠烟气仅鼻吸入实验比较了TOB-HT和1R4F参比卷烟烟气遗传毒性的差异。小鼠骨髓细胞和外周血嗜多染红细胞微核实验结果显示，TOB-HT和1R4F参比卷烟烟气暴露组与空气暴露对照组相比，微核发生率均无显著性差异。DNA加合物分析结果显示，与空气暴露对照组相比，1R4F参比卷烟烟气暴露组小鼠肺组织和心脏组织中DNA加合物水平显著升高，而TOB-HT烟气暴露组小鼠相应组织中DNA加合物水平无明显变化。这表明，TOB-HT卷烟主流烟气的遗传毒性低于 1R4F参比卷烟。Brown等^[12]采用小鼠皮肤涂抹实验，检测了“Eclipse”烟气冷凝物染毒后小鼠体内不同组织中形成DNA加合物的水平。结果显示，1R4F参比卷烟染毒组DNA加合物水平显著高于溶剂对照组，而 “Eclipse”烟气冷凝物染毒组DNA加合物水平与溶剂对照组相比没有升高，表明 “Eclipse”卷烟烟气的遗传毒性明显低于燃烧型卷烟。Ayres等^[13]采用90d大鼠烟气仅鼻吸入实验比较了 “Eclipse”卷烟主流烟气和1R4F参比卷烟主流烟气的亚慢性毒性差异。相关生理及病理指标的综合评估结果表明，在可比较的烟气暴露浓度下，“Eclipse”卷烟烟气综合的生物学活性低于1R4F参比卷烟烟气。Meckley等^[14]评价了 “Eclipse”的致肿瘤性，其小鼠皮肤烟气冷凝物涂抹致肿瘤实验结果表明，与1R4F参比卷烟相比，“Eclipse”卷烟诱导的皮肤肿瘤发生率显著降低。上述实验结果均表明，与常规低焦油卷烟相比，加热非燃烧型卷烟的毒性显著降低。