选择11款市售电子烟烟液样品,其中Arabica-A和Arabica-B,Mallika-A和Mallika-B分别为同一香气风格,除标示烟碱质量分数外,配方组成一致。另外,选择4款pH和香精组成(包括烟草、西瓜、薄荷、绿豆)不同、未添加烟碱的烟液配方。共15款烟液样品具体信息见表1。
正己烷(色谱纯,泰国RCI Labscan公司);二氯甲烷(色谱纯,美国Tedia有限公司);丙二醇、甘油(USP级,国药集团化学试剂有限公司);去离子水(电阻率18.2 MΩ﹒cm);乙酸、氢氧化钠(AR,上海凌峰化学试剂有限公司);正十七烷(≥98.5%,北京百灵威科技有限公司);烟碱标准溶液(4 000 μg/mL异丙醇溶液,上海安谱科技有限公司);水杨酸烟碱盐、苹果酸烟碱盐(质量分数为25%的水溶液)、酒石酸烟碱盐(结晶体,质量分数>99%)(自制)。
CPE205电子天平(感量0.000 01 g)、通用型pH计(瑞士Mettler Toledo公司);Milli-Q50超纯水仪(美国Millipore公司);7890B气相色谱仪(GC)、7890B/5975C气相色谱-质谱联用仪(GC-MS,美国Agilent公司);Talboys多管式涡旋混合器(上海安谱科技有限公司);RJ-TDL-40F低速多管式离心机(无锡瑞江分析仪器有限公司)。
根据实验要求,将丙二醇(Propylene glycol, PG)和甘油(Vegetable glycerin, VG)以一定比例混合,作为雾化溶剂。分别添加一定量的水杨酸烟碱盐和苹果酸烟碱盐,配制一定烟碱浓度的PG-VG体系样品。
取一定量的去离子水,煮沸20 min除去CO2,密封后冷却至室温。使用前以0.01 mol/L氢氧化钠溶液调节pH至7.0±0.2。每批次样品处理均需重新制备。
参考相关研究方法,称取1.0 g烟液样品,10 mL中性水稀释,涡旋混合10 min,静置20 min后,使用经过校准的pH计测定样品pH。
参考CORESTA第62号推荐方法(CRM No. 62),称取1.0 g电子烟烟液样品,加入10 mL去离子水、5 mL 8 mol/L氢氧化钠溶液和20 mL含正十七烷内标的正己烷萃取液,涡旋振荡60 min,离心分层,取有机相,采用GC法测定。分析条件:
色谱柱:DB-17毛细管柱(30 m´0.25 mm´0.25 µm);升温程序:170 ℃(10 min);进样口和FID检测器温度:270 ℃;进样量:1.0 μL;分流比:10׃1;载气:氦气(He);载气流量:1.5 mL/min;氢气流量:30 mL/min;空气流量:400 mL/min;尾吹气(N2)流量:3 mL/min。
分别取适量烟碱标准溶液和正十七烷内标储备液,用二氯甲烷稀释定容,配制烟碱浓度分别为1.0、5.0、20.0、50.0、100.0、200.0 μg/mL,且正十七烷内标浓度为50.0 μg/mL的标准工作溶液。
准确称取0.2 g左右电子烟烟液样品,加入10 mL中性水、50 μL正十七烷内标溶液和10 mL二氯甲烷,涡旋混合萃取30 min,2 500 r/min离心10 min,取有机相,GC-MS测定游离态烟碱质量分数。
在水相溶液中加入1 mL 1.0 mol/L氢氧化钠溶液使质子态烟碱转化为游离态,再加入50 μL正十七烷内标溶液和10 mL二氯甲烷,涡旋混合萃取30 min,2 500 r/min离心10 min,取有机相。水相部分重复上述萃取过程进行二次萃取,取有机相。采用GC-MS法分别测定烟碱质量分数,以两次萃取液测定结果之和为质子态烟碱质量分数。
GC-MS条件:
色谱柱:HP-INNOWAX (30 m´0.25 mm´0.25 µm);升温程序:100 ℃(1 min)5℃/min180 ℃(5 min)30℃/min240 ℃(5 min);进样量:1.0 μL;分流比:50׃1;载气:氦气,流量1.0 mL/min;进样口和传输线温度均为240 ℃;离子源温度:230 ℃;选择离子扫描(SIM)模式,烟碱定量离子为84(m/z),定性离子为133、162(m/z)。
使用SPSS 26.0软件进行数据统计分析,使用Origin 9.5软件作图。
游离态烟碱易溶于有机相,而质子态烟碱在水中的溶解性更强。液液两相萃取法利用烟碱不同形态的这一特性,对游离态和质子态烟碱进行两相萃取。
考察3种常用于烟碱测定的萃取试剂(二氯甲烷、正己烷和甲苯),其均表现出了较好的疏水性特征,其中正己烷的疏水性能最佳,甲苯和二氯甲烷在20 ℃时有一定溶解性,二氯甲烷的水中溶解量为2%左右,对两相萃取的影响较小。
进一步考察3种试剂对同一烟碱盐型电子烟烟液的两步萃取效率(图2)。采用正己烷时第一次萃取不完全,在第二次萃取中烟碱响应较高,萃取效率不佳。甲苯中的烟碱响应值和单次萃取效率均较低。根据峰面积响应值计算,二氯甲烷中第二次萃取的烟碱响应值仅为第一次萃取的1.47%,单次萃取效率最高,疏水性和灵敏度良好,适用于不同形态和浓度范围广的烟碱萃取和分离。因此,选择二氯甲烷作为萃取溶剂。
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