Nexis视角 | 创新气相色谱技术助力电子烟产品分析

电子烟是一种将电子烟液经雾化器雾化向呼吸系统传送烟碱和/或其他物质的产品。电子烟2004年在中国问世，之后逐渐从我国流入欧美和日本等国并得到迅猛发展。世界卫生组织《烟草控制框架公约》第七次缔约方大会的报告表明：2015年全球用于电子烟的开支为100亿美元。中国是电子烟的发明者和主要生产地，全球 90%以上的电子烟来自中国深圳等地。

电子烟尽管相较于传统卷烟，减少了一氧化碳、焦油等物质，但其中的尼古丁等成分的危害依然不能被忽视。近年来，由于电子烟产业无序发展，一些产品存在烟碱含量不清、添加成分不明、烟油泄漏等问题，特别是部分经营者宣传误导消费者，诱导未成年人吸食，侵害未成年人身心健康，社会各界反映强烈，不断呼吁加强监管。2021年11月10日，《国务院关于修改<中华人民共和国烟草专卖法实施条例>的决定》明确“电子烟等新型烟草制品参照本条例卷烟的有关规定执行”。2022年3月11日，国家烟草专卖局发布了《电子烟管理办法》，自2022年5月1日正式施行，其中指出，禁止销售除烟草口味外的调味电子烟和可自行添加雾化物的电子烟。

表1. 电子烟相关标准

*《电子烟雾化液产品通用技术要求》中指定烟碱采用GB/T 23355-2009方法

2022年4月8日，市场监管总局（标准委）发布了《GB 41700-2022 电子烟》强制性国家标准，自2022年10月1日起实施。标准明确规定不应使产品特征风味呈现除烟草外的其他风味，并明确要求“雾化物应含有烟碱”，即不含烟碱的电子烟产品不得进入市场销售。同时标准列出允许使用的101种添加剂，纳入添加剂“白名单”。并要求电子烟烟具应具有防儿童启动功能和防止意外启动的保护功能。标准正式实施后，市场上销售的电子烟产品必须符合国家标准。

电子烟液的主要成分是烟碱、发烟溶剂和香味物质，其中，烟碱含量一般在0-3%之间。根据文献报导，消费者长期摄入烟碱会有致瘾性，过量的烟碱摄入能够引起毒性反应，甚至死亡；欧盟在2014年5月通过的最新烟草指令——2014/40/EU《欧洲议会和理事会关于协调各成员国烟草及相关产品生产、展示和销售的法律、法规和行政规定的指令》明确规定电子烟液中烟碱含量不得超过20 mg/mL。

图1. 尼古丁结构图

2022年4月15日，市场监管总局（标准委）发布了《GB/T 41701-2022 电子烟烟液 烟碱、丙二醇和丙三醇的测定 气相色谱法》,采用液液萃取+GC-FID进行分析。如下图所示采用岛津GC-2030气相色谱仪，氢气做载气进行尼古丁分析：

图2. 尼古丁标准溶液分析色谱图（甲醇溶剂）

图3. 电子烟液样品分析色谱图

<创新BID检测器用于尼古丁等多种组分同时分析>

介质阻挡放电等离子体检测器（BID）是通过介质阻挡放电产生的氦等离子体进行电离（离子化），对常见有机和无机化合物（He和Ne除外）均具有高灵敏度（通常高于TCD百倍以上&高于FID两倍以上），是融合了高灵敏度和高通用型的检测器。

图4. 岛津BID检测器及旗舰级气相色谱仪Nexis GC-2030加强版

如下图所示，采用BID检测器对收集的烟气成分进行分析，以往需要使用FID和TCD两个检测器完成的工作，现在一个BID检测器即可实现尼古丁、薄荷醇、水、溶剂等多种成分的同时分析。

图5. BID检测器对收集的烟气成分分析色谱图

电子烟作为一种吸食类产品，烟液成分的组成及含量与消费者的身体健康密切相关，电子烟液成分安全如果不能得到有效监管，则会增加消费者的健康风险。岛津长久以来一直致力于提高气相色谱的性能，在Nexis GC-2030平台的基础上，不断突破创新，推出众多特色产品或附件，通过新科技的引入，不断将硬件、软件等进行优化，提高配置的灵活性和针对性，实现操作体验和产品性能的融合。岛津气相色谱仪可为电子烟产品的化学成分测定提供技术支持。随着电子烟行业相关法规和标准的不断完善，管理制度和监管力度逐步深入，产品质量和技术研发不断升级，整个行业将真正迎来良性可持续发展的新阶段。

参考资料：

1.全国标准公共信息服务平台：电子烟烟液 烟碱、丙二醇和丙三醇的测定 气相色谱法

2.蔡君兰，陈黎，等. 气相色谱法同时测定电子烟烟液中的烟碱、1,2-丙二醇和丙三醇. 中国烟草学报，2016年Vol.22 No.5,

3.GC_TechReport_eCigarette：Quantification of Nicotine in E-cigarette Liquid Sample Using GC-FID and Hydrogen Carrier Gas.

4.https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/nicotine#section=3D-Conformer

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