加热丝材质和雾化温度对电子烟气溶胶主要成分释放量的影响

为探索加热丝材质和雾化温度对电子烟气溶胶主要成分释放量的影响。利用电子烟综合测试平台,以组装了静态初始阻值相同的Ti、Ni200和SS316加热丝电子烟为研究对象,考察在180℃-300℃雾化温度范围内电子烟气溶胶中烟碱、丙二醇、丙三醇的释放量变化。结果表明:1) 三种加热丝动态实时阻值与工作温度呈现较强的正相关;2）同一雾化温度下,静态初始阻值相同的Ti、Ni200和SS316加热丝雾化烟碱、丙二醇和丙三醇的效率,Ni200最大,Ti次之,SS316最小;3）电子烟气溶胶中烟碱、丙二醇和丙三醇释放量均随三种加热丝雾化温度的上升呈现增加趋势,烟碱释放量在220 - 240 ℃之间快速增加,之后增幅不大;4）随着雾化温度升高到260 ℃,丙二醇和丙三醇的相对释放量发生了十分明显的变化,丙三醇的释放量高于丙二醇释放量。      

含水率对加热卷烟气溶胶主要成分释放量的影响

目的：探讨加热卷烟烟支含水率对气溶胶主要成分释放量的影响。方法：以3种不同类型的加热卷烟为研究对象,采用气相色谱法研究了不同平衡湿度加热卷烟烟支含水率对气溶胶主要成分释放量的影响。结果：① 平衡湿度与烟草材料含水率、气溶胶总粒相物释放量呈正相关;② 不同平衡湿度加热卷烟烟支含水率对气溶胶中丙三醇和烟碱的释放量影响较大,对丙二醇释放量影响较小;③ 气溶胶中烟碱的释放量随平衡湿度的增加呈先增加后减小的趋势,50%相对湿度平衡下加热卷烟气溶胶的烟碱释放量最高。结论：烟芯材料水分含量会对加热卷烟气溶胶总粒相物、发烟剂和烟碱的释放量均有影响。     

不同GL/PG质量比和添加总量对加热卷烟气溶胶逐口释放特性的影响

为研究发烟剂配比和添加量对加热卷烟气溶胶释放特性的影响,制备了不同丙三醇(GL)/1,2-丙二醇(PG)质量比和添加总量的加热卷烟样品,通过吸烟机逐口抽吸并捕集气溶胶,检测并分析了不同加热卷烟样品气溶胶捕集物、PG、GL和烟碱的逐口释放规律.结果表明:1)固定GL/PG添加总量为20％(质量分数),随着GL/PG质量比...     

电子烟抽吸参数、电池功率、雾化剂配比对气溶胶中烟碱释放量的影响研究

为客观评价影响电子烟烟碱释放量的因素,采用电子烟综合测试平台研究电子烟抽吸参数、电池功率、雾化剂配比等条件对电子烟气溶胶中烟碱释放量的影响。结果表明:1）抽吸曲线、抽吸持续时间和抽吸容量是影响电子烟气溶胶烟碱释放量的主要因素,抽吸频率对电子烟气溶胶烟碱释放量影响的程度较小;2）在导油棉正常导油条件下,电子烟烟碱释放量随电子烟电池功率的增大而增加;3）对于雾化剂为丙二醇和丙三醇的电子烟,丙二醇的含量越高电子烟烟碱释放量越高。      

加热不燃烧卷烟气溶胶中主要成分的转移行为

为探讨加热不燃烧卷烟气溶胶主要成分的转移行为,研究了不同加热不燃烧卷烟烟草材料、气溶胶及滤嘴中1,2-丙二醇、丙三醇、烟碱及部分香味成分的质量及转移情况。结果表明:①不同加热不燃烧卷烟中1,2-丙二醇、丙三醇、烟碱和香味成分转移率的差异较大,转移率范围分别为7.7%～50.0%、2.9%～16.1%、10.6%～34.3%和1.5%～1 290.0%,该差异主要与其释放效率和滤嘴截留率有关;②1,2-丙二醇从烟草材料释放出的效率较高(56.7%～89.2%),丙三醇的释放效率较低(6.9%～40.7%),烟碱的释放效率介于1,2-丙二醇和丙三醇之间(37.1%～82.5%),且随加热功率升高,1,2-丙二醇、丙三醇和烟碱的释放效率逐渐提高;③香味成分释放效率的范围为13.2%～5 403.6%,可能与加热抽吸过程中其他物质的转化有关;④滤嘴对1,2-丙二醇、丙三醇、烟碱和香味成分的截留作用较强,截留率范围为35.0%～98.6%,可能与滤嘴的结构、材质和长度有关;⑤改变加热不燃烧卷烟的加热方式、烟草材料特性、滤嘴类型和结构可有效调控加热不燃烧卷烟中1,2-丙二醇、丙三醇、烟碱和香味成分向气溶胶中的转移。     

电子烟工作电压对气溶胶中关键成分释放量的影响

为准确测定电子烟气溶胶中关键成分(1,2-丙二醇、丙三醇和烟碱)的释放量,了解工作电压对其释放量的影响,通过考察内标、萃取剂体积以及萃取时间等因素,建立了检测电子烟气溶胶中1,2-丙二醇、丙三醇和烟碱释放量的气相色谱方法,并在不同工作电压下对3种烟液(烟油)进行了测定。结果表明:(1)方法灵敏度高、重复性好、回收率高,适用于电子烟气溶胶中1,2-丙二醇、丙三醇和烟碱的定量分析。(2)在3.7~6.9 V范围内,随着工作电压的升高,气溶胶中的TPM、1,2-丙二醇、丙三醇和烟碱的释放量均增加,其中TPM释放量与工作电压线性相关(R2≥0.980 6)。(3)烟油中烟碱浓度与气溶胶中烟碱释放量正相关;气溶胶中烟碱与1,2-丙二醇之间的相关性最强(R~2≥0.991 8),表明1,2-丙二醇对烟碱递送起关键作用。(4)方差分析表明工作电压和烟油中烟碱浓度均对气溶胶中烟碱释放量有显著影响,偏η~2值比较表明烟油中烟碱浓度的影响程度略大于工作电压。     

针式中心加热卷烟抽吸后烟丝中烟碱和雾化剂的径向变化

为探讨针式中心加热卷烟抽吸过程中烟碱和雾化剂在烟丝中的径向变化规律, 通过自主设计的烟丝分层剥离装置, 对抽吸前后的烟丝进行分层, 研究了1, 2-丙二醇、丙三醇和烟碱在烟丝各层中的浓度分布、释放效率及逐口抽吸情况, 并建立化合物含量(质量分数)与径向距离之间的线性方程。结果表明:①抽吸后烟丝中烟碱和雾化剂的含量由内层到外层逐渐递增。②烟碱和雾化剂在烟丝中的加热释放效率为1, 2-丙二醇＞烟碱＞丙三醇, 与其沸点具有明显的相关性。③抽吸时1, 2-丙二醇主要释放来源为中层和外层烟丝, 丙三醇和烟碱的主要释放来源为内层烟丝。④抽吸后烟碱和雾化剂在烟丝中的径向分布与径向距离和物质沸点显著相关, 其中, 丙三醇受径向距离影响最为明显。⑤适当减小烟支直径, 可减少烟丝用量, 同时保持烟气浓度和生理满足感基本不变。      

加热卷烟呼出气溶胶主要成分的测定及与吸入气溶胶的比较

为考察加热卷烟对环境空气质量的影响及其人群健康风险,采用真空辅助捕集装置捕集加热卷烟的气溶胶,结合气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID)对呼出气溶胶中主要成分(丙二醇、丙三醇、薄荷醇、烟碱、三醋酸甘油酯)进行定量分析;同时在吸烟机上模拟志愿者抽吸参数抽吸加热卷烟,测定吸入气溶胶中主要成分的释放量,并与呼出气溶胶进行比较研究。结果表明：(1)所建立的呼出气溶胶主要成分分析方法标准曲线线性关系良好(R²≥0.999 9),检出限在0.10～0.41μg/mL之间,回收率在77.70%～120.00%之间,日内和日间精密度良好(日内RSD≤6.93%、日间RSD≤10.70%)。(2)加热卷烟呼出气溶胶中丙二醇和丙三醇的释放量较高,且丙三醇的释放量高于丙二醇;薄荷味加热卷烟呼出气溶胶中含有薄荷醇。(3)加热卷烟呼出气溶胶中主要成分的释放量显著低于吸入气溶胶,人体对丙二醇、丙三醇、薄荷醇、烟碱和三醋酸甘油酯的平均截留率分别为96.80%、96.20%、96.00%、99.60%和99.60%。     

溶剂配比与工作电压对电子烟气溶胶主要成分释放量的影响

  目的  研究电子烟气溶胶中主要成分释放规律。  方法  在4种不同工作电压下抽吸7种不同溶剂配比的烟液, 分析产生的气溶胶中主要成分(烟碱、1, 2-丙二醇、丙三醇)释放量。  结果  1) 烟碱、1, 2-丙二醇和丙三醇的释放量分布范围分别是7.87~51.77 μg/口、169.52~3707.47μg/口、510.16~2582.54 μg/口。2)烟碱与1, 2-丙二醇呈显著正相关, 相关系数为0.898, 而烟碱与丙三醇之间的相关性不显著, 说明1, 2-丙二醇对烟碱递送起关键作用, 烟碱可能是被1, 2-丙二醇包裹或夹带着由烟液向气溶胶中递送。3)方差分析表明工作电压、溶剂配比对气溶胶中主要成分释放量均有显著影响, 工作电压对于烟碱和丙三醇的释放量贡献率大于溶剂配比, 对1, 2-丙二醇贡献率小于溶剂配比。  结论  上述规律可以为电子烟烟具开发、烟液开发以及产品安全评价提供参考。      

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

建立了同时测定电子烟烟液中的烟碱、1,2-丙二醇和丙三醇的气相色谱方法。采用含有双内标化合物的异丙醇溶液对电子烟烟液振荡萃取20 min,然后通过GC-FID定量分析萃取液,并采用该方法测定了8个不同牌号的44个电子烟烟液样品。结果表明:(1)该方法快速、简便、准确、灵敏,烟碱、1,2-丙二醇和丙三醇的日内、日间精密度在0.4%~1.6%之间,加标回收率在96.4%~102.4%之间,检测限分别为1.3μg/m L、0.9μg/m L和3.1μg/m L;(2)44个电子烟烟液中烟碱、1,2-丙二醇和丙三醇的含量分别在0~34.5 mg/g、0~783.0 mg/g和184.5 mg/g~917.5 mg/g之间;(3)一些样品的烟碱检测量与标注含量较接近,另一些样品的烟碱检测量与标注含量不一致,表明一些牌号的烟碱标注量并不准确。     

两种电子烟气溶胶中1,2-丙二醇、丙三醇、烟碱及甲醛的逐口释放行为

为了解电子烟烟气成分的逐口释放行为和探索雾化机理,以两种不同雾化方式(电阻丝雾化和超声波雾化)的电子烟为研究对象,利用转盘型吸烟机进行前15口的烟气逐口抽吸与滤片捕集,考察两种电子烟的气溶胶捕集量、烟碱释放量、1,2-丙二醇释放量及所占比例、丙三醇释放量及所占比例、甲醛释放量及所占比例随抽吸口数序号的变化情况.结果表明...     

GC-TCD法同时检测加热不燃烧卷烟气溶胶水分,及烟碱、丙三醇、1,2-丙二醇、三乙酸甘油酯和薄荷醇的释放量

为同时检测加热不燃烧卷烟气溶胶中的水分、烟碱、丙三醇、1,2-丙二醇、三乙酸甘油酯和薄荷醇,以1,3-丁二醇和正丁醇为内标,建立了气相色谱-热导检测器(GC-TCD)分析方法。采用含两种内标的异丙醇溶液对捕集了加热不燃烧卷烟总粒相物的剑桥滤片振荡萃取40 min,然后进行GC-TCD定量分析,并采用该方法测定了4个加热不燃烧卷烟样品的气溶胶成分。结果表明:①该方法能够同时测定加热不燃烧卷烟气溶胶萃取液中低浓度的烟碱、丙三醇、1,2-丙二醇、三乙酸甘油酯、薄荷醇和高浓度的水分;②水分、烟碱、丙三醇、1,2-丙二醇、三乙酸甘油酯和薄荷醇的定量限分别为0.630、0.031、0.059、0.035、0.046和0.048 mg/支,加标回收率在95.1%～109.2%之间,相对标准偏差在1.77%～4.28%之间。该方法适用于加热不燃烧卷烟气溶胶主要成分的同时定量检测。     

电加热雾化型电子烟烟油化学成分分析及其雾化效率研究

分别采用溶剂萃取—气质联用法和顶空—气质联用法(HS-GC/MS)对电加热雾化型电子烟烟油的化学成分进行分析。并在标准抽吸条件下(ISO),重点对电子烟的雾化效率开展研究。结果表明:(1)电子烟烟油中溶剂(1,2-丙二醇和丙三醇)和烟碱的含量较高,其余成分为满足抽吸需要所调配的香精和烟草提取物;(2)烟油中1,2-丙二醇的含量为588.5mg/g,丙三醇为290.2mg/g,烟碱为10.4mg/g;(3)在标准抽吸条件下,电子烟烟油的平均雾化效率为11.99%,平均每口的雾化效率为0.30%。静态顶空法的前处理过程简便,在定性分析时比较有优势,但会发生热裂解,产生一些小分子量的醛、酮类化合物,故在定量分析中使用溶剂提取—气质联用法更合适。     

电子烟气溶胶中醛类化合物释放量的影响因素

为考察电子烟烟液的含水率、丙二醇与丙三醇比例、烟碱浓度和电子烟烟具输出功率对气溶胶中醛类化合物的影响,采用高效液相色谱法,将实验室配制的烟液填充至可填充式电子烟内,按照抽吸容量55 mL、抽吸频率30 s、抽吸持续时间3 s的模式抽吸50口,测定电子烟气溶胶中的甲醛、乙醛和丙烯醛的释放量。结果表明:①甲醛主要源于丙三醇的裂解,乙醛主要源于丙二醇的裂解,丙烯醛主要源于较高温度条件下丙三醇的脱水。②醛类化合物的释放量随烟碱浓度的升高而降低,随烟具输出功率的升高而增加。③含水率对醛类化合物释放量的影响较小。      

加热卷烟芯基材料热性能及气溶胶释放特性分析研究进展

芯基材料是加热卷烟烟碱及香味成分的来源,加热卷烟烟草薄片是目前最常用的加热卷烟芯基材料,烟草薄片生产工艺主要有造纸法、干法造纸法、稠浆法和辊压法等,与传统卷烟烟草薄片相比,加热卷烟烟草薄片在理化特性和感官质量方面均存在较大差异。加热卷烟以低温加热方式供吸烟者抽吸,其气溶胶的释放特性也与传统卷烟有显著差异。本文结合近几年加热卷烟芯基材料研究工作,从制造工艺、热性能和气溶胶释放特性分析3个方面对加热卷烟芯基材料进行综述,为加热卷烟产品的设计开发和品质提升提供参考。     

两种抽吸模式下加热不燃烧卷烟主流烟气释放物分析

为研究加热不燃烧卷烟主流烟气中有害成分的释放量,以11个iQOS和3个glo加热不燃烧卷烟产品为对象,研究了ISO抽吸模式和加拿大深度抽吸(HCl)模式下主流烟气中有害成分(焦油、烟碱、CO、HCN、NNK、NNN、NH_3、B[a]P、苯酚、巴豆醛、甲醛、乙醛、丙烯醛、1,3-丁二烯和苯)以及水分、丙二醇和丙三醇释放的规律。结果表明:(1)加热不燃烧卷烟气溶胶捕集物释放总量较高,且主要成分为水(质量分数约70%),远高于传统卷烟;(2)iQOS和glo卷烟的主流烟气有害成分中除NNK、NH3和巴豆醛释放量与传统卷烟相当以外,其他成分远低于传统卷烟;(3)11个iQOS样品的"焦油"平均值在ISO和HCl两种模式下分别为1.3和9.8 mg,释放量受抽吸模式的影响较大;3个glo样品的"焦油"平均值在ISO和HCl两种模式下分别为2.9和7.0 mg,与常规卷烟在两种抽吸模式下的释放规律一致。     

加热不燃烧卷烟烟草材料中1,2-丙二醇、丙三醇和烟碱的测定

为准确测定加热不燃烧卷烟烟草材料中1,2-丙二醇、丙三醇和烟碱的含量,以1,4-丁二醇和2-甲基喹啉为内标建立了同时测定加热不燃烧卷烟烟草材料中1,2-丙二醇、丙三醇和烟碱的气相色谱-氢火焰离子化法（GC-FID）,并测定了5个不同品牌的12个烟草材料样品。结果表明,该方法的检出限和定量限分别在0.02~0.22 mg/g和0.06~0.74 mg/g;回收率84.74%~98.81%;日内、日间精密度在0.15%~0.86%。所测样品中1,2-丙二醇、丙三醇和烟碱的含量分别在0~82.45 mg/g、116.31~204.98 mg/g和7.06~15.26 mg/g。所有样品中均检出丙三醇和烟碱。国内样品中1,2-丙二醇的含量比国外样品高。该方法前处理简单、灵敏度和准确度高,可满足不同加热不燃烧卷烟烟草材料中1,2-丙二醇、丙三醇和烟碱的检测要求。     

电加热卷烟烟芯段温度分布和烟气关键成分逐口变化：第2部分 模拟

为揭示电加热卷烟烟芯关键成分逐口释放规律,通过比较化学反应控制与外部传质控制两种释放机理,建立了电加热卷烟烟芯关键成分传热传质数学模型。结果表明:(1)电加热卷烟烟芯体积平均温度主要受到加热片温度曲线与环境散热两方面共同影响;(2)甘油、烟碱和丙二醇的逐口释放在达到加热温度后主要受化学反应控制,其活化能分别为33.3、11.9和5.6 kJ/mol;(3)水分和其他成分的逐口释放主要受外部对流传质控制,传质系数分别为0.002和0.009 s~(-1)。数学模型可以较好地模拟电加热卷烟烟芯关键成分的逐口剩余量、逐口释放量和逐口释放质量分数的变化规律。     

电子烟与复合型电子烟产品的化学成分对比分析

为比较分析2种复合型电子烟样品(Hy-1、Hy-2)和1种电子烟(Ec-3),以其主要成分(甘油、丙二醇和烟碱)及烟草特有亚硝胺(TSNAs)为分析指标,对烟液、烟草段及气溶胶样品分别进行了气相色谱分析和液相色谱质谱联用分析。结果表明:①对于烟液,均采用甘油、丙二醇作为主要溶剂,其中样品Hy-1不含烟碱,另外2种样品均含烟碱,且标示值与实测值偏差均小于10%;②对于烟草段,Hy-1烟草颗粒中烟碱含量明显高于Hy-2的烟丝,从抽吸前后各成分含量的变化可以看出,Hy-1的烟草颗粒吸附了部分丙二醇,Hy-2的烟草段对甘油、丙二醇及烟碱均有吸附;③对于气溶胶,Hy-1在不加烟草颗粒抽吸时无烟碱释放,加入烟草颗粒后烟碱释放量与Hy-2相近,但Ec-3的烟碱释放量要明显高于复合型样品;④Ec-3的烟液、气溶胶中均未检出TSNAs,2种复合型产品的烟草段均检出4种TSNAs,而雾化产生的气溶胶中仅检出微量NNN。     

自制研究平台不同加热温度下电加热卷烟主要成分的释放行为

为探讨不同加热温度下加热卷烟主要成分的释放行为,在自主设计开发的加热平台上,研究了5款电加热卷烟烟支在加热温度为250～375℃时的气溶胶捕集量(ACM)以及烟碱、甘油和水分3种主要成分的释放情况。结果表明:(1)5款电加热卷烟烟支的ACM差别较大,各产品的3种主要成分释放量也存在明显差异,加热温度是影响释放量的重要因素。(2)350℃是多数产品的ACM和主要成分释放行为发生转折的温度;350℃时,ACM以及烟碱、甘油和水分的释放量范围分别为15.55～26.51、0.18～0.45、0.37～1.37、9.72～14.14 mg/支,烟碱、甘油和水分在ACM中的质量分数范围分别为0.89%～1.85%、1.53%～8.41%和52.38%～62.53%,烟碱和甘油从原料转移到ACM中的转移率范围分别为6.31%～13.30%和0.92%～4.35%。(3)烟碱和甘油的释放量、转移率以及在ACM中的质量分数均随加热温度升高而增大,烟草原料中的烟碱量是影响烟碱释放量的关键因素,滤棒吸附是影响甘油释放量的关键因素;水分释放量随加热温度升高而增大,水分在ACM中的质量分数较高。(4)烟碱、甘油和水分释放量三者之间存在较强的相关性,其中,烟碱和甘油释放量相关性最强。