[發明專利]評價卷煙主流煙氣減害效果以及安全性的化學生物學方法

有效

• 申請號: 201210452637.5
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN103014115A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 李冉;羅誠浩;魏敏;宋旭艷;陳義坤
• 申請（專利權）人: 湖北中煙工業有限責任公司
• 主分類號: C12Q1/02
• 分類號: C12Q1/02;C12R1/19;C12R1/445;C12R1/725;C12R1/865;C12R1/25;C12R1/90
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 馬輝

技術領域

本發明涉及卷煙主流煙氣減害效果和安全領域，具體地指一種評價卷煙主流煙氣減害效果以及安全性的化學生物學方法。?

背景技術

近幾十年食品安全問題的受關注度可謂達到空前的狀態，煙草雖然絕大多數情況不被直接食用，但很多國家依然把煙草劃為食品類或準食品類，作為“特殊食品”其安全性越來越受關注，檢測程序和方法也越來越嚴格。CORESTA（國際煙草科學研究合作中心）成立了相關的煙草煙氣體外毒性測試工作組，其主要任務是根據國際認可的體外毒性測試準則并加以修改，以適應煙草煙氣的性質和獨特特性，同時確定標準測試方法。體外毒性測試并非危害的直接測定，但完全可以確保測試產品不會增加潛在的危害，毒理學數據可以在一定程度為卷煙產品安全性評價提供理論依據和信息。然而，對于新型的煙用添加劑的安全性和功能性評價，即使是常規的檢測往往也需要耗費非常大的人力物力，測試成本高、時間周期長、效率低等問題暴露了出來。面對國際煙草行業的大流以及國家煙草專賣局的嚴格要求，行業急需要一些新的高速準確的方法來協助，對添加劑進行初步篩選，縮小范圍，降低成本，提高效率。?

所有的化學、物理和生命過程都伴隨著熱效應。對這些熱效應進?行精確的測定，并作合理的分析，這就成熱化學的精髓。隨著科學和技術的不斷發展，儀器設備的不斷改進，特別是現代微量熱技術的發展，熱化學越來越多地滲透到其它領域，從而形成了許多新興的交叉學科。其中最具特色的生物熱化學逐漸被人們認識和重視起來。?

生物體內的化學反應的熱效應一般都很小，而且是在等溫狀態下進行的。現代等溫微量熱技術就是在此基礎上發展起來的方法。從生命科學的基本研究內容看，可涉及生物的生長發育、生理生化、物質和能量代謝過程。?

量熱法(Calorimetry)是生物熱化學的重要研究方法，它用于生物體系變化過程的熱效應研究有許多獨到之處。恒溫量熱儀的工作原理可簡述為放入測量池的樣品，因某一過程的進行而產生一定的熱效應，從而使其自身的溫度發生改變。測量池周圍有一個維持在恒溫狀態的散熱裝置。如樣品和散熱片之間存在一定的溫差，熱量就從樣品流向散熱片，溫差的大小與熱量流動的速率呈正比。高靈敏度的熱電元件分布在反應容器的周圍，可測出樣品與環境之間的溫差并轉化為一定的電壓，經過放大后輸出。如果樣品的反應終止，那么它就與環境保持在相同的溫度，不再有熱效應輸出，熱電元件所產生的電壓為零。在量熱測定過程中不需添加任何試劑，這樣就不會引入對生物體系正常活動和代謝有影響的因素，而且還可以有目的地加入某一物質，以研究該物質對生物體活動的影響。此外，量熱法可用于任何復雜的體系，如混沌的、高分散體系，對被研究體系的溶劑性質、光譜性質及電化學性質沒有任何限制，只要有熱效應即可應用，因此，可?用于直接研究離體的組織和懸浮液。樣品用量少，而且在量熱實驗后，對研究體系沒有任何破壞，還可以進行后續生化分析。雖然量熱法缺乏特異性，但研究對象本身具有特異性，所以用這種非特異的方法可以得到一些有意義的結果。量熱法可以用于生命系統中的各種特異過程，如生物機體內各個水平上的生長代謝過程、酶促反應、生物大分子間以及生物大分子與小分子間的相互作用等。當然，量熱法也有其不足之處，即不能追蹤某一特定個別中間產物的消長過程和宏觀體系中的個體情況，只能顯示各種過程熱效應的總和，但研究者可以結合其他手段，如各種電子顯微技術、光譜和波譜等進行解析，取長補短。生物量熱技術和理論日趨完善，現已基本形成了生物熱化學和生物化學熱力學等交叉學科。并且，生物量熱技術已滲透到生命科學的各個領域，在生物化學、臨床醫學、環境科學、農業生態、食品科學等方面獲得廣泛應用。?

微量熱法(Microcalorimetry)具有高度自動化、實時在線、微量化(mg待測樣品就可完成實驗)、靈敏度高(低至nW的熱量)、重現性好，而且不會破壞樣品的特點，運用于研究生物體系有諸多的優勢。微量熱法能直接測定微生物或細胞，甚至細胞器對各種外來物質的敏感度；可定量研究外源物與微生物、細胞或細胞器間的作用，獲得影響程度、藥效、抑菌率和毒性等方面的信息；結合其他實驗方法，還可以研究外源物對實驗對象的影響機制。這對外源物的安全性評估，指導藥物或添加劑的合成、篩選及應用均具有較強的理論意義。利用生物量熱技術的這些特點和優勢，能夠較好的擔當起對卷煙進行初篩選?的重任。在卷煙進行一系列繁瑣的生物安全性評價之前，利用微量熱法，可以快速、準確的將卷煙主流煙氣對研究對象（公認具有代表性的模式細胞或微生物）正常代謝有著顯著影響的卷煙篩選出來。這樣可以大幅降低后期實驗成本、人力和時間，起到事半功倍的效果。?

發明內容