<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

Commercial cigarettes were analyzed for harmful and potentially harmful constituents (HPHCs) in tobacco and smoke to investigate temporal product variability independent of analytical variability over one week, one year, and three years. Cigarettes from the worldwide market with various design features were collected over a 3-year period, stored, and tested concurrently for HPHCs to minimize analytical variability; repeat testing of reference cigarette 3R4F was included as an analytical control for the study design. Physical parameters were found to be relatively consistent. No trends in variability were noted based on blend type, smoke analyte matrix, or magnitude of an HPHC's yield. Combustion-related HPHCs generally showed low variation. Long-term batch-to-batch variability was found to be higher than short-term variability for tobacco-related compounds that have the potential to vary over time due to weather and agronomic practices. “Tar”, nicotine, and carbon monoxide were tested in multiple labs and showed greater lab-to-lab variability than batch-to-batch variability across all phases. Based on the results of this study, commercial cigarette products appear to have relatively low product variability. The low analyte variability noted in this study with products tested under unconventionally controlled analytical conditions serves to indicate that analytical variability may be a significant contributor to overall variability for general product testing over time and in interlaboratory studies. Laboratory controls and using a matched reference product across studies and between laboratories are important to assess testing differences and variability.
</abstract>

Commercial cigarettes were analyzed for harmful and potentially harmful constituents (HPHCs) in tobacco and smoke to investigate temporal product variability independent of analytical variability over one week, one year, and three years. Cigarettes from the worldwide market with various design features were collected over a 3-year period, stored, and tested concurrently for HPHCs to minimize analytical variability; repeat testing of reference cigarette 3R4F was included as an analytical control for the study design. Physical parameters were found to be relatively consistent. No trends in variability were noted based on blend type, smoke analyte matrix, or magnitude of an HPHC's yield. Combustion-related HPHCs generally showed low variation. Long-term batch-to-batch variability was found to be higher than short-term variability for tobacco-related compounds that have the potential to vary over time due to weather and agronomic practices. “Tar”, nicotine, and carbon monoxide were tested in multiple labs and showed greater lab-to-lab variability than batch-to-batch variability across all phases. Based on the results of this study, commercial cigarette products appear to have relatively low product variability. The low analyte variability noted in this study with products tested under unconventionally controlled analytical conditions serves to indicate that analytical variability may be a significant contributor to overall variability for general product testing over time and in interlaboratory studies. Laboratory controls and using a matched reference product across studies and between laboratories are important to assess testing differences and variability.

HPHC Testing of Tobacco and Smoke to Examine Cigarette Temporal Variability

<trans-abstract xml:lang="de" xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

Handelsübliche Zigaretten wurden in Hinblick auf schädliche und potenziell schädliche Bestandteile (HPHCs, <italic>harmful and potentially harmful constituents</italic>) des Tabaks und Rauchs analysiert, um die zeitliche Produktvariabilität innerhalb eines Zeitraums von einer Woche, einem Jahr und drei Jahren unabhängig von der analytischen Variabilität zu untersuchen. Über einen Zeitraum von drei Jahren wurden auf dem internationalen Markt Zigaretten mit verschiedenen Designmerkmalen ausgewählt, gelagert und zeitgleich auf HPHCs untersucht, um die analytische Variabilität auf ein Minimum zu reduzieren. Als Teil des Studiendesigns wurden Wiederholungsuntersuchungen der Referenzzigarette 3R4F als analytische Kontrolle durchgeführt. Die physikalischen Parameter stellten sich als relativ konsistent heraus. Es wurden keine Variabilitäts-trends basierend auf dem Mischungstyp, der Matrix der Rauchanalyten oder dem Umfang der Ausbeute eines HPHC festgestellt. Bei den verbrennungsbedingten HPHCs zeigten sich generell geringe Schwankungen. Bei den tabakspezifischen Verbindungen, die aufgrund von Wetter-bedingungen und Anbaumethoden potenziell im Zeitverlauf Schwankungen unterliegen können, war die langfristige Variabilität zwischen verschiedenen Chargen größer, als die kurzfristige Variabilität. Der Gehalt an “Teer”, Nikotin und Kohlenstoffmonoxid wurde in mehreren Labors untersucht. Hier war in allen Studienphasen die Variabilität von Labor zu Labor größer als die Variabilität zwischen verschiedenen Chargen. Basierend auf den Ergebnissen dieser Studie scheinen handelsübliche Zigarettenerzeugnisse eine relativ geringe Produktvariabilität aufzuweisen. Bei den unter ungewöhnlich kontrollierten Analysebedingungen untersuchten Produkten konnte in dieser Studie eine geringe Variabilität der Analyten festgestellt werden. Dies könnte ein Hinweis darauf sein, dass bei allgemeinen Produktuntersuchungen die analytische Variabilität im Zeitverlauf und bei Laborvergleichsuntersuchungen ein wichtiger Faktor für die Gesamtvariabilität sein könnte. Laborkontrollen sowie die studien- und laborübergreifende Verwendung eines abgestimmten Referenzprodukts sind daher wichtige Instrumente zur Bewertung von Prüfunterschieden und -variabilität.
</trans-abstract>

Handelsübliche Zigaretten wurden in Hinblick auf schädliche und potenziell schädliche Bestandteile (HPHCs, harmful and potentially harmful constituents) des Tabaks und Rauchs analysiert, um die zeitliche Produktvariabilität innerhalb eines Zeitraums von einer Woche, einem Jahr und drei Jahren unabhängig von der analytischen Variabilität zu untersuchen. Über einen Zeitraum von drei Jahren wurden auf dem internationalen Markt Zigaretten mit verschiedenen Designmerkmalen ausgewählt, gelagert und zeitgleich auf HPHCs untersucht, um die analytische Variabilität auf ein Minimum zu reduzieren. Als Teil des Studiendesigns wurden Wiederholungsuntersuchungen der Referenzzigarette 3R4F als analytische Kontrolle durchgeführt. Die physikalischen Parameter stellten sich als relativ konsistent heraus. Es wurden keine Variabilitäts-trends basierend auf dem Mischungstyp, der Matrix der Rauchanalyten oder dem Umfang der Ausbeute eines HPHC festgestellt. Bei den verbrennungsbedingten HPHCs zeigten sich generell geringe Schwankungen. Bei den tabakspezifischen Verbindungen, die aufgrund von Wetter-bedingungen und Anbaumethoden potenziell im Zeitverlauf Schwankungen unterliegen können, war die langfristige Variabilität zwischen verschiedenen Chargen größer, als die kurzfristige Variabilität. Der Gehalt an “Teer”, Nikotin und Kohlenstoffmonoxid wurde in mehreren Labors untersucht. Hier war in allen Studienphasen die Variabilität von Labor zu Labor größer als die Variabilität zwischen verschiedenen Chargen. Basierend auf den Ergebnissen dieser Studie scheinen handelsübliche Zigarettenerzeugnisse eine relativ geringe Produktvariabilität aufzuweisen. Bei den unter ungewöhnlich kontrollierten Analysebedingungen untersuchten Produkten konnte in dieser Studie eine geringe Variabilität der Analyten festgestellt werden. Dies könnte ein Hinweis darauf sein, dass bei allgemeinen Produktuntersuchungen die analytische Variabilität im Zeitverlauf und bei Laborvergleichsuntersuchungen ein wichtiger Faktor für die Gesamtvariabilität sein könnte. Laborkontrollen sowie die studien- und laborübergreifende Verwendung eines abgestimmten Referenzprodukts sind daher wichtige Instrumente zur Bewertung von Prüfunterschieden und -variabilität.

<trans-abstract xml:lang="fr" xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

Des cigarettes du commerce furent analysées à la recherche des composés nocifs et potentiellement nocifs (HPHC, <italic>harmful and potentially harmful constituents</italic>) présents dans le tabac et la fumée afin d’étudier, sur une semaine, une année et trois ans, la variabilité temporelle des produits indépendamment de la variabilité analytique. Des cigarettes en vente sur le marché mondial et présentant diverses caractéristiques de conception furent sélectionnées sur une période de trois ans, entreposées et testées simultanément à la recherche des composés nocifs et potentiellement nocifs afin de minimiser la variabilité analytique; des tests répétés sur la cigarette de référence 3R4F furent également pratiqués en guise de contrôle analytique pour la conception de l’étude. Les paramètres physiques s’avérèrent relativement constants. Aucune tendance de variabilité ne fut observée selon le type de mélange, la matrice des analytes de fumée ou la magnitude de rendement des HPHC. Les composés nocifs et potentiellement nocifs liés à la combustion affichèrent, en règle générale, une faible variation. La variabilité à long terme entre lots s’avéra plus élevée que la variabilité à court terme des composés liés au tabac qui potentiellement varient au fil du temps en raison des conditions météorologiques et des pratiques agronomiques. Le goudron, la nicotine et le monoxyde de carbone furent analysés par de multiples laboratoires et affichèrent une variabilité entre laboratoires supérieure à la variabilité entre lots dans toutes les phases. Sur la base des résultats de la présente étude, il semble que les cigarettes du commerce présentent une variabilité relativement faible entre produits. La faible variabilité des analytes observée lors de cette étude portant sur des produits testés dans des conditions d’analyse contrôlées non conventionnelles concourt à indiquer que la variabilité analytique pourrait être un facteur contributif significatif de la variabilité globale lors des essais généraux des produits au fil du temps et des études inter-laboratoires. Les contrôles en laboratoires et l’utilisation d’un produit de référence concordant pour les différentes études et pour les différents laboratoires sont des conditions importantes pour l’évaluation des différences et de la variabilité des essais.
</trans-abstract>

Des cigarettes du commerce furent analysées à la recherche des composés nocifs et potentiellement nocifs (HPHC, harmful and potentially harmful constituents) présents dans le tabac et la fumée afin d’étudier, sur une semaine, une année et trois ans, la variabilité temporelle des produits indépendamment de la variabilité analytique. Des cigarettes en vente sur le marché mondial et présentant diverses caractéristiques de conception furent sélectionnées sur une période de trois ans, entreposées et testées simultanément à la recherche des composés nocifs et potentiellement nocifs afin de minimiser la variabilité analytique; des tests répétés sur la cigarette de référence 3R4F furent également pratiqués en guise de contrôle analytique pour la conception de l’étude. Les paramètres physiques s’avérèrent relativement constants. Aucune tendance de variabilité ne fut observée selon le type de mélange, la matrice des analytes de fumée ou la magnitude de rendement des HPHC. Les composés nocifs et potentiellement nocifs liés à la combustion affichèrent, en règle générale, une faible variation. La variabilité à long terme entre lots s’avéra plus élevée que la variabilité à court terme des composés liés au tabac qui potentiellement varient au fil du temps en raison des conditions météorologiques et des pratiques agronomiques. Le goudron, la nicotine et le monoxyde de carbone furent analysés par de multiples laboratoires et affichèrent une variabilité entre laboratoires supérieure à la variabilité entre lots dans toutes les phases. Sur la base des résultats de la présente étude, il semble que les cigarettes du commerce présentent une variabilité relativement faible entre produits. La faible variabilité des analytes observée lors de cette étude portant sur des produits testés dans des conditions d’analyse contrôlées non conventionnelles concourt à indiquer que la variabilité analytique pourrait être un facteur contributif significatif de la variabilité globale lors des essais généraux des produits au fil du temps et des études inter-laboratoires. Les contrôles en laboratoires et l’utilisation d’un produit de référence concordant pour les différentes études et pour les différents laboratoires sont des conditions importantes pour l’évaluation des différences et de la variabilité des essais.

Contributions to Tobacco & Nicotine Research

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Commercial cigarettes were analyzed for harmful and potentially harmful constituents (HPHCs) in tobacco and smoke to investigate temporal product variability...

HPHC Testing of Tobacco and Smoke to Examine Cigarette Temporal Variability

Published Online: Aug 15, 2022

Page range: 112 - 126

Received: Dec 19, 2021

Accepted: May 24, 2022

DOI: https://doi.org/10.2478/cttr-2022-0012

© 2022 Rana Tayyarah et al., published by Sciendo

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