Summary
The tumorigenic activity of condensates from reference cigarettes, cigarettes made from different reconstituted tobacco sheets as well as from an admixture of reference cigarettes and reconstituted tobacco sheets with 8% sodium nitrate as additive was examined in skin painting experiments with mice. In preparing solutions of condensate by the method applied it was possible that also a portion of volatile smoke components was dissolved. The solution of the condensate from reference cigarettes prepared by this method was compared with a solution containing non-volatile smoke components only (dry condensate). A solution containing nothing but volatile smoke components (vapor phase condensate) was investigated as well. Moreover, different solutions of condensate were investigated on the mouse skin after an initial treatment with DMBA. The following results were ascertained:
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1.
No difference in the biological activity with regard to tumor induction has been noticed between the condensate solution which contains a portion of the volatile smoke components and the dry condensate. The vapor phase condensate was nearly ineffective.
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2.
The tumorigenic activity of condensates made from reconstituted tobacco sheets depends on the manufacturing process employed for preparing reconstituted tobacco sheets. Condensates from reconstituted tobacco sheets made in five different processing techniques were compared with the condensate of reference cigarettes.
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3.
Adding 8% NaNO3 to the tobacco of reference cigarettes or to reconstituted tobacco sheets contributes to a considerable reduction of the tumorigenic activity of the corresponding condensates.
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4.
A distinct additive (syn- or cocarcinogenic) effect could be demonstrated by using DMBA as a single initiator followed by repeated applications of tobacco smoke condensate of reference cigarettes or of application of a fraction free from polycyclic aromatic hydrocarbons as compared to applying either of these solutions alone.
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5.
The tumor-inducing activity may not be explained by the benzpyrene-content of the condensates, there may be, however, a correlation between the amount of fraction VI containing polycyclic aromatic hydrocarbons and the tumorigenic response. Further chemicalanalytical investigations were carried out for control and for obtaining detailed characteristics of cigarettes used in the experiments.
Zusammenfassung
Kondensatlösungen von Zigaretten aus einer Tabakstandardmischung, verschiedenen Tabakfolien sowie Tabakstandardmischung und Tabakfolien, denen 8% NaNO3 zugesetzt worden war, wurden auf ihre tumorerzeugende Wirkung im Tropfungsversuch an der Mäusehaut geprüft. Dazu wurden die Kondensatlösungen nach einem Verfahren hergestellt, bei dem auch ein Teil der flüchtigen Inhaltsstoffe des Rauches mitgelöst werden konnten. Die so hergestellte Lösung des Standardkondensates wurde mit einer Lösung, die nur die nichtflüchtigen Inhaltsstoffe des Rauches (Trockenkondensat) enthielt, verglichen. Auch eine Lösung, die nur flüchtige Bestandteile des Rauches (Gasdampfphasenkondensat) enthielt, wurde geprüft. Darüber hinaus wurden nach einer Initialbehandlung der Mäuse mit DMBA verschiedene Kondensatlösungen getropft. Die Versuche ergaben folgendes:
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1.
Die einen Teil der flüchtigen Inhaltsstoffe des Rauches enthaltende Kondensatlösung zeigte gegenüber dem Trockenkondensat keine veränderte biologische Aktivität bezogen auf die Tumorinduktion. Das Gasdampfphasenkondensat war nahezu unwirksam.
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2.
Die tumorerzeugende Wirkung der Kondensate aus Tabakfolien hängt vom Folienherstellungsverfahren ab. Kondensate aus Folien, die nach fünf verschiedenen Verfahren hergestellt wurden, wurden mit dem Standardkondensat verglichen. Die Kondensate aus Folien zweier dieser Herstellungsverfahren erwiesen sich als schwächer tumorerzeugend, während bei den anderen eine stärkere Wirkung bzw. kein Unterschied gegenüber der Standardzigarette festzustellen war.
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3.
Ein Zusatz von 8% NaNO3 zum Tabak der Standardzigarette und zum Folientabak verringerte die tumorerzeugende Wirkung der entsprechenden Kondensate erheblich.
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4.
Bei Initialbehandlung mit DMBA und anschließender Tropfung des Standardkondensates oder einer aromatenfreien Fraktion des Tabakrauchkondensates ist eine eindeutige überadditive (syn- oder cocarcinogene) Wirkung im Vergleich zu der von DMBA oder E2 allein festzustellen.
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5.
Der quantitative Benzpyrengehalt der Kondensate kann nicht zur Erklärung der tumorerzeugenden Wirkung herangezogen werden. Dagegen können Zusammenhänge zwischen dem Gehalt der Kondensate an einer Aromatenfraktion VI und der tumorerzeugenden Wirkung vermutet werden. Zur Kontrolle und näheren Beschreibung der Versuchszigaretten wurde eine Reihe weiterer chemisch-analytischer Untersuchungen durchgeführt.
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Literatur
Artho,A., Koch,R.: Über die Bestimmung von Cyanwasserstoff im Cigarettenrauch. Beitr. Tabakforsch. 5, 58–63 (1969).
Barkemeyer,H., Seehofer,F.: Zur Untersuchung der Gas-Dampf-Phase des Cigarettenrauches. Beitr. Tabakforsch. 4, 278–282 (1968).
Bock,F.G.: The nature of tumor-promoting agents in tobacco products. Cancer Res. 28, 2363–2368 (1968).
—, Swain,A.P., Stedman,R.L.: Bioassay of major fractions of cigarette smoke condensate by an accelerated technic. Cancer Res. 29, 584–587 (1969).
Cavalli-Sforza,L.: Grundbegriffe der Biometrie. Stuttgart: Fischer 1964.
Cohen,I.R., Altshuller,A.P.: A new spectrophotometric method for the determination of acrolein in combustion gases and in the atmosphere. Analyt. Chem. 33, 726–733 (1961).
Dontenwill,W., Reckzeh,G.: Bedeutung von Umwelt- und Wirtsfaktoren für die Tumorinduktionszeit. Z. Krebsforsch. 71, 215–224 (1968).
—, Elmenhorst,H., Harke,H.-P., Reckzeh,G., Weber,K.H., Misfeld,J., Timm,J.: Experimentelle Untersuchungen über die Tumorerzeugende Wirkung von Zigarettenrauchkondensaten an der Mäusehaut. I.–III. Mitteilung. Z. Krebsforsch. 73, 265–314 (1970).
Einheitliche Vorschriften für die Analyse von Tabak und Tabakrauch. Beitr. Tabakforsch, 1, 307–314 (1962).
Einheitliche Vorschriften für die Analyse von Tabak und Tabakrauch. Beitr. Tabakforsch. 3, 87 (1965).
Einheitliche Vorschriften für die Analyse von Tabak und Tabakrauch. Beitr. Tabakforsch. 3, 401 (1966).
Elmenhorst,H.: Eine neue Kältefalle zur Gewinnung großer Mengen von Tabakrauchkondensat. Beitr. Tabakforsch. 3, 101–107 (1965).
—: Eine vollautomatische Rauchmaschine für die Herstellung großer Mengen von Zigarettenrauchkondensaten. Beitr. Tabakforsch. 3, 545–553 (1966).
—, Dontenwill,W.: Nachweis cancerogener Kohlenwasserstoffe im Rauch beim Grillen über Holzkohlenfeuer. Z. Krebsforsch. 70, 157–160 (1967).
—, Harke,H.-P.: Flüchtige Inhaltsstoffe des Tabakrauches. Z. Naturforsch. 23, 1271–1272 (1968).
—: Ein neues, schonendes Herstellungsverfahren, bei dem flüchtige Inhaltsstoffe des Rauches in der Lösung erhalten bleiben. In: Zur Methodik der Untersuchung von Rauchkondensaten im Tierversuch. S. 61–65. Wissenschaftl. Forschungsstelle im Verband der Cigarettenindustrie, Hamburg 1969.
—, Holle,W.: Zigarettenrauchkondensate für Tierversuche. In: Zur Methodik der Untersuchung von Rauchkondensaten im Tierversuch, S. 57–60. Wissenschaftl. Forschungsstelle im Verband der Cigarettenindustrie, Hamburg 1969.
Finney,D.J.: Probit analysis. Cambridge: University Press 1962.
Grimmer,G., Hildebrandt,H.: Eine Methode zur simultanen Bestimmung von dreizehn polycyclischen Kohlenwasserstoffen. J. Chromatog. 20, 89–99 (1965).
Grob,K.: Die Bestimmung des pH-Wertes und der Pufferungskapazität des Cigarettenrauches als Routine-Methode. Beitr. Tabakforsch. 3, 97–100 (1961).
Hagopian,M.: Blue tetrazolium reduction by whole tobacco smoke and gas phase components. Environm. Sci. Technol. 3, 567–569 (1969).
Harke,H.-P., Drews,C.-J.: Eine einfache Methode zur Gewinnung gasförmiger Tabakrauchbestandteile. — Ihre Anwendung zur Bestimmung des Kohlenmonoxides im Rauch. Beitr. Tabakforsch. 4, 275–277 (1968).
Hoffmann,D., Wynder,E.L.: The reduction of the tumorigenicity of cigarette smoke condensate by addition of sodium nitrate to tobacco. Cancer Res. 27, 172–174 (1967).
Karrer,K.: Pers. Mitteilung 1970.
Lorentzen,G., Neurath,G.: Quantitative Bestimmung von Phenolen im Tabakrauch mit 4-Aminoantipyrin (AAP). Beitr. Tabakforsch. 2, 73–78 (1963).
Moshy,R.J.: In: Wynder,E.L., Hoffmann,D. (Eds.): Tobacco and tobacco smoke, p. 48. New York-London: Academic Press 1967.
Reckzeh,G., Dontenwill,W.: Versuchstier, Versuchstierhaltung und Tierversuch. In: Zur Methodik der Untersuchung von Rauchkondensaten im Tierversuch, S. 1–56. Wissenschaftl. Forschungsstelle im Verband der Cigarettenindustrie, Hamburg 1969.
Sawicki,E., Hauser,T.R., Stanley,T.W., Elbert,W.: The 3-methyl-2-benzothiazolone hydrazone test. Analyt. Chem. 33, 93–96 (1961).
Schüller,D., Drews,C.-J., Harke,H.-P.: Analytische Untersuchungen an Gasphasenkondensat. Beitr. Tabakforsch. 6, 84–88 (1971).
Seehofer,F., Miller,J.E., Elmenhorst,H.: Eine automatische Schnellrauchmaschine für Serienanalysen und für die präparative Gewinnung von Rauchkondensaten. Beitr. Tabakforsch. 3, 75–82 (1965).
Spearman,C.: The proof and measurement of association between two things. Amer. J. Psychol. 15, 72–101 (1904).
Van Duuren,B.L.: Tobacco carcinogenesis. Cancer Res. 28, 2357–2362 (1968).
—, Sivak,A., Segal,A., Orris,L., Langseth,L.: The tumor-promoting agents of tobacco leaf and tobacco smoke condensate. J. nat. Cancer Inst. 37, 519–526 (1966).
—, Katz,C., Melchionne,S.: Cigarette smoke carcinogenesis: Importance of tumor promoters. J. nat. Cancer Inst. 47, 235–240 (1971).
Wynder,E.L.: Laboratory contribution of the tobacco-cancer problem. Acta med. scand. 170, Suppl. 369, 63–101 (1961).
Wynder,E.L., Hoffmann,D.: A study of tobacco carcinogenesis. Cancer 14, 1306–1315 (1961).
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Dontenwill, W., Chevalier, H.J., Harke, H.P. et al. Experimentelle Untersuchungen über die tumorerzeugende Wirkung von Zigarettenrauch-Kondensaten an der Mäusehaut. Z. Krebsforsch. 78, 236–264 (1972). https://doi.org/10.1007/BF00284753
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