ISO 23906-22023 香烟.用GCMS测定强烈吸烟状态下香烟主流烟雾中的苯并a芘.第2部分使用环己烷作为提取溶剂的方法标准立项发展报告

香烟用GC/MS测定强烈吸烟状态下香烟主流烟雾中的苯并[a]芘第2部分：使用环己烷作为提取溶剂的方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Cigarettes—Determinationofbenzo[a]pyreneincigarettemainstreamsmokewithanintensesmokingregimeusingGC/MS—Part2:Methodusingcyclohexaneasextractionsolvent摘要苯并[a]芘（Benzo[a]pyrene,BaP）是多环芳烃（PAHs）家族中具有显著致癌性和致畸性的代表性化合物，被国际癌症研究机构（IARC）列为Ⅰ类致癌物。香烟主流烟雾中的苯并[a]芘含量测定是烟草制品安全性评价和有害成分信息披露的关键环节。随着世界卫生组织《烟草控制框架公约》（WHOFCTC）第9条和第10条关于烟草制品管制和成分披露要求的深入推进，建立准确、可靠、可比的国际标准测定方法成为全球烟草科学与监管领域的迫切需求。ISO23906-2:2023《香烟用GC/MS测定强烈吸烟状态下香烟主流烟雾中的苯并[a]芘第2部分：使用环己烷作为提取溶剂的方法》由国际标准化组织（ISO）烟草及烟草制品技术委员会（ISO/TC126）制定并发布，是ISO23906系列标准的重要组成部分。该标准确立了以环己烷为提取溶剂、结合气相色谱-质谱联用（GC/MS）技术，在ISO3308规定的强烈吸烟模式下对香烟主流烟雾冷凝物中苯并[a]芘进行定量分析的标准方法。本报告系统介绍了该标准的立项背景、制定过程、技术内容、关键方法学特征及其行业意义，并对该标准的实施前景与后续发展方向进行了展望。该标准的发布填补了国际范围内以环己烷为提取溶剂的苯并[a]芘测定方法标准化的空白，为全球烟草实验室提供了统一的检测依据，对促进烟草制品有害成分检测方法的国际协调一致具有重要意义。关键词：苯并[a]芘；香烟主流烟雾；GC/MS；环己烷提取；强烈吸烟模式；国际标准；ISO23906-2Keywords:Benzo[a]pyrene;Cigarettemainstreamsmoke;GC/MS;Cyclohexaneextraction;Intensesmokingregime;Internationalstandard;ISO23906-21引言1.1研究背景吸烟与健康的关系是国际公共卫生领域持续关注的重大议题。烟草燃烧过程中产生的烟雾含有数千种化学物质，其中多环芳烃类化合物因其明确的致癌性和环境持久性受到格外的关注。苯并[a]芘作为多环芳烃中毒性最强、研究最充分的代表性物质之一，其检测和限量控制已成为烟草制品安全性评价的核心指标之一。2003年世界卫生组织通过的《烟草控制框架公约》于2005年正式生效，其中第9条（烟草制品成分的管制）和第10条（烟草制品披露的规定）明确要求缔约方应促进对烟草制品成分和释放物的检测，并推动国际公认的检测方法的建立。在此背景下，国际标准化组织（ISO）下属的烟草及烟草制品技术委员会（ISO/TC126）持续致力于建立和完善烟草制品有害成分检测的系列国际标准。ISO23906系列标准正是在这一国际大环境下启动制定的。该系列标准聚焦于使用气相色谱-质谱联用（GC/MS）技术测定强烈吸烟模式下香烟主流烟雾中的苯并[a]芘。其中，第2部分（即ISO23906-2:2023）规定了使用环己烷作为提取溶剂的方法，与第1部分形成互补，为全球不同实验室根据自身条件选择合适的提取方案提供了标准选项。1.2标准立项意义在ISO23906-2:2023发布之前，国际范围内针对香烟主流烟雾中苯并[a]芘的测定已存在若干标准和文献方法，但各方法在吸烟参数、捕集方式、提取溶剂、净化步骤和仪器条件等方面存在显著差异，导致不同实验室间的检测结果缺乏可比性。具体而言，已有的ISO4387等标准规定了香烟烟雾的总粒相物和尼古丁、水分含量的测定方法，但并不涵盖多环芳烃类有害成分的特定分析方法。ISO23906-2:2023的发布填补了这一领域的国际标准空白，为全球烟草检验实验室提供了统一、规范、经过协同验证的检测方法，具有重要意义。1.3标准范围与适用性ISO23906-2:2023规定了使用环己烷作为提取溶剂，通过气相色谱-质谱联用（GC/MS）技术测定强烈吸烟状态下香烟主流烟雾冷凝物中苯并[a]芘含量的方法。该方法适用于ISO3308规定的强烈吸烟模式下产生的香烟主流烟雾中苯并[a]芘的定量分析，可为烟草制品有害成分释放量的监测与评估提供技术支持。该标准不仅适用于常规卷烟产品，也为低焦油、细支烟等新型烟草制品的苯并[a]芘释放量测定提供了方法论参考。2标准制定过程与管理机构2.1国际标准化组织（ISO）简介国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization，简称ISO）成立于1947年，是世界上最主要的非政府间国际标准化机构，总部位于瑞士日内瓦。ISO的宗旨是在全球范围内促进标准化及相关活动的发展，便利国际间商品与服务的交换，并在知识、科学、技术和经济活动中发展国际合作。截至2025年，ISO拥有170余个成员国家/地区的国家标准化机构，其制定的标准涵盖工业、农业、服务业等多个领域，成为全球技术治理体系的基石。ISO的技术工作以技术委员会（TechnicalCommittee,TC）、分技术委员会（Subcommittee,SC）和工作组（WorkingGroup,WG）为基本组织形式。各成员国通过其国家标准化机构参与标准的制定、审议和表决，确保标准充分反映各方的技术共识。2.2烟草及烟草制品技术委员会（ISO/TC126）ISO/TC126（烟草及烟草制品技术委员会）是ISO专门负责烟草、烟草制品及相关领域标准化工作的技术委员会，其秘书处肩负着协调全球烟草标准化工作的重要职责。ISO/TC126的工作范围涵盖烟草原料、烟草制品、吸烟机及相关检测装置的技术规范和试验方法标准的制定与修订。ISO/TC126下设多个工作组（WG），分别承担不同方向的标准化任务，其中ISO/TC126/WG1主要负责烟雾分析相关标准的制定，包括总粒相物、烟碱、一氧化碳以及烟草特有亚硝胺、多环芳烃等有害成分的测定方法标准。ISO23906-2:2023即由ISO/TC126/WG1组织制定。ISO/TC126的主要工作成果包括：-ISO3308：规定了吸烟机对香烟进行常规分析的吸烟条件和吸烟参数；-ISO4387：规定了香烟烟雾中总粒相物和无烟碱干粒相物的测定方法；-ISO8243：规定了香烟的取样方法；-ISO10315：规定了烟雾冷凝物中烟碱的测定方法；-ISO23906系列：规定了用GC/MS测定强烈吸烟状态下香烟主流烟雾中苯并[a]芘的方法。这些标准共同构成了香烟烟雾化学分析的完整标准体系，为全球烟草制品质量控制和有害成分监控提供了重要的技术依据。2.3标准制定历程ISO23906-2:2023的制定遵循了ISO/IEC导则规定的标准制定程序，包括以下主要阶段：1.提案阶段：由成员国或相关国际组织提出新工作项目建议（NP），经ISO/TC126全体成员投票表决通过后立项；2.准备阶段：成立工作组（通常为WG1），由项目负责人起草工作草案（WD）；3.委员会阶段：工作草案在委员会内部传阅和讨论，形成委员会草案（CD）；4.征询意见阶段：委员会草案经投票通过后形成国际标准草案（DIS），向全体成员发布征询意见；5.批准阶段：最终国际标准草案（FDIS）经全体成员投票表决；6.出版阶段：标准文本经编辑修订后由ISO中央秘书处正式出版发行。ISO23906-2:2023于2023年2月10日正式发布，标志着该项目全部制定流程的完成。3标准技术内容与分析3.1方法原理概述ISO23906-2:2023规定的测定方法可概括为以下几个主要操作单元：1.吸烟与捕集：在ISO3308规定的强烈吸烟模式下（吸烟容量为55mL、吸烟持续时间为2s、吸烟频率为30s/口、滤片为44mm剑桥滤片），使用标准吸烟机对香烟进行抽吸，将主流烟雾中的总粒相物（TPM）捕集在剑桥滤片上。2.样品提取：将捕集有总粒相物的剑桥滤片置于适当容器中，加入含内标物的环己烷（cyclohexane）作为提取溶剂进行提取。环己烷作为非极性溶剂，对苯并[a]芘具有较好的溶解能力，且对滤片中的干扰物质提取效率较低，有利于后续净化。3.净化处理：提取液经适当净化步骤（如液-液分配、固相萃取等）去除共提物中的极性干扰物质，以降低基质效应对定量结果的影响。4.GC/MS分析：净化后的提取液注入气相色谱-质谱联用仪，经色谱柱分离后，在质谱检测器上以选择离子监测（SIM）模式对苯并[a]芘及其内标物进行定量分析。质谱检测采用电子轰击电离（EI）模式，以分子离子峰或特征碎片离子为定量离子。5.定量计算：采用内标法进行定量，根据苯并[a]芘与内标物的峰面积比及校正因子计算苯并[a]芘的含量，结果以每支香烟释放的苯并[a]芘微克数（μg/cig）表示。3.2关键方法学特征3.2.1强烈吸烟模式ISO23906-2:2023采用了ISO3308规定的强烈吸烟模式。该吸烟模式与国际烟草科学研究协调中心（CORESTA）推荐的深度吸烟参数一致，旨在模拟人类吸烟行为的极端情景。与ISO3308标准吸烟模式（吸烟容量35mL、吸烟频率60s/口）相比，强烈吸烟模式（吸烟容量55mL、吸烟频率30s/口）下苯并[a]芘的释放量显著增加，有利于提高检测的灵敏度和准确度，同时更全面地反映香烟在极端抽吸条件下的有害成分释放特征。3.2.2环己烷提取溶剂的选择环己烷是本标准的核心技术特征之一。选用环己烷作为提取溶剂主要基于以下考虑：-提取效率：环己烷的介电常数低（2.02），属于典型的非极性溶剂，其对苯并[a]芘等非极性多环芳烃具有优良的溶解性能，提取效率高；-选择性：环己烷对烟雾冷凝物中的极性物质（如尼古丁、酚类化合物等）的共提取能力较弱，有利于减少后续净化步骤的负担，降低基质干扰；-安全性：环己烷的毒性相对低于苯、甲苯等常用芳香族有机溶剂，在实验操作安全性方面具有一定优势；-与GC/MS的兼容性：环己烷的沸点（80.7°C）适中，在GC进样口温度下可快速气化，且色谱分离过程中与固定相的相互作用弱，溶剂峰对目标物的干扰小。3.2.3内标法定量该标准明确要求采用内标法定量。内标物的选择通常考虑化学性质与苯并[a]芘相近、在质谱中具有不同质量数的同位素标记化合物（如氘代苯并[a]芘，d12-BaP），以确保内标物与目标物在提取、净化和仪器分析全过程中具有一致的回收率和基质效应。内标法的应用有效补偿了样品前处理和仪器分析过程中的系统误差，显著提高了定量结果的准确度和精密度。3.2.4方法性能指标根据ISO23906-2:2023的规定和协同验证结果，该方法的性能指标需满足以下要求：-重复性限（r）：同一实验室、同一操作者、同一仪器在相同条件下对同一均质样品进行两次独立测定，两次结果的绝对差值不得超过重复性限；-再现性限（R）：不同实验室、不同操作者、不同仪器对同一均质样品的单次测定结果的绝对差值不得超过再现性限；-定量限（LOQ）：方法的定量限应能满足对主流烟雾中苯并[a]芘实际含量水平的可靠定量要求，通常应不高于0.5ng/cig；-回收率：加标回收率应处于85%~115%的范围内，表明方法的准确度良好。3.3实验操作要点标准中对实验操作的关键环节作出了明确规定，主要包括：-吸烟机校准：吸烟前应对吸烟机的puff容量、持续时间、频率等参数进行校准，确保符合ISO3308的要求；-样品处理：每支香烟的剑桥滤片应单独收集和提取，同时记录吸烟支数和总puff数，以计算单支香烟的苯并[a]芘释放量；-仪器校准：使用不同浓度的苯并[a]芘标准溶液和内标溶液制备校准曲线，校准曲线的线性相关系数应不低于0.995；-质量控制：每批样品分析时应包括空白试验、加标回收试验和标准参考物质（如存在）的测定，以确保分析结果的可靠性。4标准的适用性与应用前景4.1适用范围ISO23906-2:2023适用于各类卷烟制品在强烈吸烟模式下主流烟雾中苯并[a]芘的定量测定。该标准不仅为烟草行业的质检实验室提供了规范化的检测方法，也为政府监管机构、独立检测机构以及科研院所开展烟草制品有害成分监测与评估提供了国际公认的技术依据。4.2应用价值该标准的发布具有多方面的应用价值：1.促进国际检测方法协调一致：该标准作为ISO国际标准，为各国采用统一的检测方法提供了依据，有效解决了因方法差异导致的检测结果不可比问题，推动了全球烟草有害成分数据的可比性和互认性。2.支撑《烟草控制框架公约》的实施：该标准为WHOFCTC第9条和第10条所要求的烟草制品成分检测和信息披露提供了技术支撑，有助于各国更好地履行国际公约义务。3.服务于烟草制品监管：随着各国对烟草制品有害成分释放量上限的监管要求日益严格，该标准为监管机构评估烟草制品风险、制定限量标准提供了可靠的检测手段。4.推动行业技术进步：该标准的实施促进了GC/MS技术在烟草分析领域的规范化应用，推动了检测实验室的能力建设和质量控制水平提升。5标准参与制定单位介绍5.1主要参与单位概况ISO23906-2:2023的制定汇聚了来自全球多个国家的标准化机构和烟草科研力量。作为国际标准，其制定工作依托ISO/TC126的平台，由各成员国派出专家组成工作组共同完成。其中，国家烟草质量监督检验中心是参与该标准制定的重要技术支持单位之一。该中心依托于中国烟草总公司郑州烟草研究院，是中国国家级烟草产品质量监督检验机构，也是ISO/TC126国内技术对口单位的重要支撑力量。5.2国家烟草质量监督检验中心简介国家烟草质量监督检验中心（以下简称"中心"）成立于1988年，是经原国家质量监督检验检疫总局（现国家市场监督管理总局）批准设立的国家级产品质量监督检验机构，行政上隶属于中国烟草总公司，业务上受国家市场监督管理总局的指导和监督。中心坐落于河南省郑州市，依托郑州烟草研究院雄厚的技术力量和完备的实验条件开展工作。中心的主要职能包括：-承担烟草及烟草制品的国家监督抽查检验任务；-承担烟草制品有害成分释放量的检测与评估；-参与烟草及烟草制品领域国际标准、国家标准和行业标准的制修订工作；-开展烟草化学与分析测试技术的基础研究和应用研究；-为烟草行业提供检测技术培训、技术咨询和仲裁检验服务。在标准化工作方面，中心长期深度参与ISO/TC126的各项国际标准制定工作，在烟雾分析、有害成分检测等领域积累了丰富的科研经验和标准化实践。中心实验室配备了先进的GC/MS、LC-MS/MS、离子色谱等大型分析仪器，具备完善的ISO17025质量管理体系，是中国烟草行业分析检测技术研究和标准化工作的重要基地。在ISO23906-2:2023的制定过程中，中心的技术专家积极参与