本發(fā)明屬于卷煙煙氣化學(xué)分析設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種模擬人體咽喉部位對主流煙氣的仿生吸收交互裝置。

背景技術(shù)：

卷煙是目前世界上使用最為廣泛的煙草制品，它作為一種吸食消費(fèi)品，相比于其它日常消費(fèi)食品來說具有其特殊性，卷煙消費(fèi)者在吸食卷煙時(shí)，更注重的是通過吸食所帶來感官感受。因此，卷煙煙氣的抽吸感受和反應(yīng)，是評價(jià)卷煙產(chǎn)品的基本準(zhǔn)則，也是消費(fèi)者認(rèn)可和接受卷煙產(chǎn)品的基礎(chǔ)和根本驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)前，人體在抽吸卷煙時(shí)，常常伴隨有口腔灼熱、燥刺、咽喉不適等反應(yīng)，并且容易引發(fā)咳嗽、多痰、甚至多喘等不良抽吸感受，這與煙氣的化學(xué)成分所帶來的刺激性息息相關(guān)。因此，對主流煙氣化學(xué)成分在吸煙者咽喉部位中的捕集、吸收等過程的研究對于卷煙生理感官研究具有重要的意義和指導(dǎo)作用。

目前，在卷煙煙氣捕集和吸收研究方面，研究者們一直通過自動(dòng)吸煙機(jī)模擬人體抽吸卷煙的過程，并利用劍橋?yàn)V片捕集主流煙氣的主要化學(xué)成分。這種方法只涉及到主流煙氣未進(jìn)入口腔及咽喉前的成分情況(特別是粒相部分)，并未反映主流煙氣進(jìn)入口腔、暴露于咽喉后的狀況，不能完全對應(yīng)于人體實(shí)際抽吸卷煙的真實(shí)情況(煙氣通過口腔、咽喉，經(jīng)氣管、支氣管到達(dá)肺部，再由肺部經(jīng)過支氣管、氣管及咽喉，由口腔和鼻腔呼出)。

具體來說，當(dāng)主流煙氣暴露于咽喉中，與咽喉部粘膜短暫作用后，部分特征化學(xué)成分通過咽喉部粘膜進(jìn)行接觸、吸附、溶解、吸收、轉(zhuǎn)化等，從而引起感官感受，這與劍橋?yàn)V片直接攔截是有一定差異的。主流煙氣在與人體咽喉部位進(jìn)行交互作用后，只有最終殘留在咽喉內(nèi)的特征化學(xué)成分才是煙氣引起感官生理反應(yīng)的核心與關(guān)鍵，對這一部分物質(zhì)從抽吸到擴(kuò)散，到平衡，再到相互作用的過程研究清楚，才能更好的、客觀的指導(dǎo)煙氣成分對于消費(fèi)者抽吸感官感受的研究。因此，整個(gè)過程研究的基礎(chǔ)和核心就是對這部分化學(xué)成分的捕集，只有在貼近實(shí)際抽吸情況下對煙氣進(jìn)行仿生吸收和捕集，才能最大可能的模擬人實(shí)際抽吸時(shí)各個(gè)煙氣成分的作用和過程。因此，建立新型的可用于研究主流煙氣在咽喉部位的仿生吸收交互裝置和方法就變得十分重要，這樣就可以將捕集到的特征煙氣化學(xué)成分與人體抽吸卷煙的感官感受進(jìn)行相關(guān)聯(lián)，從而為卷煙新產(chǎn)品的生產(chǎn)研發(fā)、煙草煙氣化學(xué)、吸煙與健康等相關(guān)研究提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持和發(fā)展基礎(chǔ)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，建立了一種能有效模擬主流煙氣暴露在人體咽喉部位過程的仿生吸收交互裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明公開了一種模擬人體咽喉部位對主流煙氣的仿生吸收交互裝置，包括以下零部件：

--卷煙夾持器(2)，其通過第一閥門(3)與煙氣進(jìn)氣管(4)連通；

--瓶體(8)，整體為密封的圓筒狀，其一端筒底密封連通所述煙氣進(jìn)氣管(4)；

--管體(9)，其一端與所述瓶體(8)另一端筒底密封連通，所述管體(9)一端密封連通針筒(12)；所述管體(9)內(nèi)壁有模擬人工咽喉部粘膜內(nèi)壁層(10)。

優(yōu)選地，所述煙氣進(jìn)氣管(4)連通煙氣吐氣管(5)，所述煙氣吐氣管(5)通過第二閥門(6)與真空泵(7)連通。

優(yōu)選地，所述瓶體(8)外側(cè)壁通過第三閥門(14)與大氣連接管(15)密封連通。

優(yōu)選地，所述煙氣進(jìn)氣管(4)、煙氣吐氣管(5)和針筒連接管(11)為彈性硅膠管。

優(yōu)選地，所述管體(9)為玻璃管。

本發(fā)明的一種模擬人體咽喉部位對主流煙氣的仿生吸收交互裝置工作原理如下：

卷煙煙支1放入卷煙夾持器2中，點(diǎn)燃煙支，通過第一真空泵13抽吸卷煙，此時(shí)第一閥門3處于打開狀態(tài)，第二閥門6與第三閥門11處于關(guān)閉狀態(tài)，煙氣進(jìn)氣管4與針筒連接管11暢通，煙氣通過煙氣進(jìn)氣管4流經(jīng)瓶體8進(jìn)入到管體9中，并在管體9中發(fā)生擴(kuò)散，與浸潤了人工唾液的模擬人工咽喉部粘膜內(nèi)壁層10進(jìn)行接觸，由模擬人工咽喉部粘膜內(nèi)壁層10進(jìn)行煙氣的吸收、溶解等過程，其余的煙氣被暫時(shí)儲(chǔ)存在針筒12里。待煙氣在瓶體及玻璃管中短暫停駐后，在卷煙抽吸間隔期內(nèi)，關(guān)閉第一閥門3，打開第二閥門6，利用第二真空泵7對瓶體8及管體9中的煙氣進(jìn)行抽排，煙氣通過煙氣吐氣管5被吐出；然后關(guān)閉第二真空泵7，打開第三閥門14，使瓶體8與大氣連通，待瓶體8內(nèi)恢復(fù)到大氣壓強(qiáng)后，關(guān)閉第二閥門6與第三閥門14，打開第一閥門3進(jìn)行再一次煙支抽吸；如此往復(fù)操作，直到卷煙抽吸過程結(jié)束。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明模擬人體咽喉部位對主流煙氣的仿生吸收交互裝置可以模擬主流煙氣流經(jīng)吸煙者口腔，并在咽喉中擴(kuò)散、吸收、溶解，最終被吐出體外的過程。目前，對卷煙主流煙氣化學(xué)成分的仿生捕集是一項(xiàng)異常困難卻又十分關(guān)鍵的技術(shù)，也是煙氣成分與感官生理反應(yīng)研究的基礎(chǔ)和核心。目前的研究主要采用劍橋?yàn)V片捕集，或者直接通入人工唾液中進(jìn)行煙氣捕集，大部分煙氣模擬吸收裝置設(shè)計(jì)的過于復(fù)雜，沒有考慮到煙氣在人體內(nèi)的往復(fù)過程，無法完全對應(yīng)人體實(shí)際抽吸卷煙的真實(shí)情況(煙氣通過口腔、咽喉，經(jīng)氣管、支氣管到達(dá)肺部，再由肺部經(jīng)過支氣管、氣管及咽喉，由口腔和鼻腔呼出)，并且沒有考慮到煙氣與咽喉部位的交互作用過程，可靠性和科學(xué)性不佳。本發(fā)明能夠較為貼合實(shí)際的模擬主流煙氣經(jīng)口腔，在咽喉中發(fā)生擴(kuò)散、吸收、平衡、溶解等交互作用，最終被吐出體外的往復(fù)過程，裝置集成度高，且具有較強(qiáng)的科學(xué)性和可操作性，可為卷煙新產(chǎn)品的生產(chǎn)研發(fā)、煙草煙氣化學(xué)、吸煙與健康等相關(guān)研究提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持和發(fā)展基礎(chǔ)。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明模擬人體咽喉部位對主流煙氣的仿生吸收交互裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本模擬仿生吸收交互裝置的抽煙過程示意圖；

圖3為本模擬仿生吸收交互裝置的吐煙過程示意圖。

附圖標(biāo)記為：1-卷煙煙支，2-卷煙夾持器，3-第一閥門，4-煙氣進(jìn)氣管，5-煙氣吐氣管，6-第二閥門，7-第二真空泵，8-瓶體，9-管體，10-模擬人工咽喉部粘膜內(nèi)壁層，11-針筒連接管，12-針筒，13-第一真空泵，14-第三閥門，15-大氣連接管。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

卷煙煙支1放入卷煙夾持器2中，點(diǎn)燃煙支，通過第一真空泵13抽吸卷煙，此時(shí)第一閥門3處于打開狀態(tài)，第二閥門6與第三閥門11處于關(guān)閉狀態(tài)，煙氣進(jìn)氣管4與針筒連接管11暢通，煙氣通過煙氣進(jìn)氣管4流經(jīng)瓶體8進(jìn)入到管體9中，并在管體9中發(fā)生擴(kuò)散，與浸潤了人工唾液的模擬人工咽喉部粘膜內(nèi)壁層10進(jìn)行接觸，由模擬人工咽喉部粘膜內(nèi)壁層10進(jìn)行煙氣的吸收、溶解等過程，其余的煙氣被暫時(shí)儲(chǔ)存在針筒12里。待煙氣在瓶體及玻璃管中短暫停駐后，在卷煙抽吸間隔期內(nèi)，關(guān)閉第一閥門3，打開第二閥門6，利用第二真空泵7對瓶體8及管體9中的煙氣進(jìn)行抽排，煙氣通過煙氣吐氣管5被吐出；然后關(guān)閉第二真空泵7，打開第三閥門14，使瓶體8與大氣連通，待瓶體8內(nèi)恢復(fù)到大氣壓強(qiáng)后，關(guān)閉第二閥門6與第三閥門14，打開第一閥門3進(jìn)行再一次煙支抽吸；如此往復(fù)操作，直到卷煙抽吸過程結(jié)束。

操作過程中，模擬吸煙者抽吸卷煙的裝置為自主搭建的針筒與真空泵聯(lián)動(dòng)裝置，抽吸條件優(yōu)選的方案為：抽吸頻率：1口/min，抽吸持續(xù)時(shí)間為：2s，抽吸容量：35ml/口。

所述的管體9中的模擬人工咽喉部粘膜內(nèi)壁層10為人工唾液層，所用人工唾液的具體配方為：nacl10.00mm、mgcl1.50mm、cacl1.50mm、kh2po42.50mm、na2hpo42.40mm、khco315.00mm、citircacid0.15mm，ph＝6.7，人工唾液加入量約為3ml，在模擬人工咽喉部粘膜內(nèi)壁層10上形成一層較薄的液膜層。