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電子煙釋放物中羰基化合物釋放量檢測

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發(fā)布時間：2025-08-18 12:24:20 更新時間：2025-08-17 12:24:20

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

電子煙釋放物中羰基化合物釋放量檢測：技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用

隨著電子煙在全球范圍內(nèi)的普及，其對公共健康的影響日益受到科學(xué)界和監(jiān)管機(jī)構(gòu)的高度關(guān)注。電子煙在使用過程中會釋放出多種氣溶膠成分，其中羰基化合物（Carbonyl Compounds）因其潛在的健康危害而備受關(guān)注。羰基化合物是一類含有碳氧雙鍵（C=O）的有機(jī)化合物，包括甲醛、乙醛、丙醛、丙酮、丙烯醛等，其中甲醛和乙醛被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）列為致癌物。這些化合物主要來源于電子煙液中的丙二醇（PG）和甘油（VG）在高溫下的熱分解反應(yīng)。因此，對電子煙釋放物中羰基化合物的釋放量進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的檢測，不僅有助于評估電子煙的健康風(fēng)險，也為產(chǎn)品監(jiān)管、標(biāo)準(zhǔn)制定和消費者安全提供技術(shù)支撐。當(dāng)前，檢測項目主要集中在常見羰基化合物的定量分析，檢測儀器以高效液相色譜（HPLC）、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）和高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（LC-MS/MS）為主，檢測方法則基于采樣、前處理、衍生化和儀器分析等多步驟流程，檢測標(biāo)準(zhǔn)則逐步由國際組織（如ISO、ISO/TC 194）和各國監(jiān)管機(jī)構(gòu)（如美國FDA、中國國家藥監(jiān)局）制定并更新。本文將系統(tǒng)介紹電子煙釋放物中羰基化合物釋放量的檢測項目、所用儀器、分析方法及現(xiàn)行檢測標(biāo)準(zhǔn)，為相關(guān)研究和監(jiān)管實踐提供參考。

主要檢測項目

電子煙釋放物中羰基化合物的檢測重點集中在以下幾種具有代表性的化合物，這些化合物在熱解過程中生成率高且毒性較強(qiáng)：

甲醛（Formaldehyde）
乙醛（Acetaldehyde）
丙醛（Propionaldehyde）
丙烯醛（Acrolein）
丁醛（Butyraldehyde）
丙酮（Acetone）

其中，甲醛和乙醛是主要關(guān)注對象，因其高揮發(fā)性和強(qiáng)致癌性，通常被列為限值指標(biāo)。此外，丙烯醛具有強(qiáng)烈的刺激性，可對呼吸道產(chǎn)生嚴(yán)重刺激，因此也被納入重點檢測范圍。檢測時要求對上述化合物進(jìn)行定性和定量分析，確保結(jié)果的準(zhǔn)確性與可比性。

常用檢測儀器

用于檢測電子煙釋放物中羰基化合物的主流儀器包括：

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）：具有高靈敏度和良好的定性能力，適用于復(fù)雜基質(zhì)中多種羰基化合物的分離與鑒定，是目前最常用的檢測工具之一。
高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀（LC-MS/MS）：適用于熱穩(wěn)定性差或易分解的羰基化合物，尤其在無需衍生化處理的條件下具有優(yōu)勢，可實現(xiàn)多組分同時檢測。
高效液相色譜儀（HPLC）：常與衍生化試劑結(jié)合使用，通過與2,4-二硝基苯肼（DNPH）反應(yīng)生成穩(wěn)定的腙衍生物，再進(jìn)行紫外或熒光檢測。
便攜式氣相色譜儀（Portable GC）：適用于現(xiàn)場快速篩查，雖靈敏度略低于實驗室設(shè)備，但可在生產(chǎn)控制或市場抽查中發(fā)揮重要作用。

標(biāo)準(zhǔn)檢測方法

目前國際上普遍采用的檢測方法主要依據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)：

ISO 20024:2022《煙草制品——電子煙氣溶膠中羰基化合物的測定》：該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了使用DNPH采樣管結(jié)合HPLC或GC-MS進(jìn)行羰基化合物采樣與分析的完整流程，包括采樣條件（如溫度、電壓、抽吸頻率）、采樣體積、衍生化方法和數(shù)據(jù)處理方式，是國際公認(rèn)的參考標(biāo)準(zhǔn)。
US FDA Guidance for Industry: “Assessment of Carbonyl Emissions from Electronic Nicotine Delivery Systems”：美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）發(fā)布的指南推薦采用DNPH吸附柱采樣，結(jié)合HPLC-UV/Vis或GC-MS進(jìn)行定量分析，強(qiáng)調(diào)樣品采集的標(biāo)準(zhǔn)化與方法驗證的嚴(yán)謹(jǐn)性。
中國國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 38119-2019《電子煙釋放物中羰基化合物的測定氣相色譜-質(zhì)譜法》：該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了使用GC-MS法測定電子煙釋放物中甲醛、乙醛等羰基化合物的方法，適用于國內(nèi)電子煙產(chǎn)品的質(zhì)量控制與市場監(jiān)管。
EN 15082:2017《煙草煙氣中醛類化合物的測定》：雖為傳統(tǒng)卷煙標(biāo)準(zhǔn)，但其部分采樣與分析方法被借鑒用于電子煙研究。

檢測流程與關(guān)鍵控制點

標(biāo)準(zhǔn)檢測流程通常包括以下步驟：

氣溶膠采樣：使用DNPH采樣管或硅膠管在標(biāo)準(zhǔn)抽吸條件下（如55 mL/吸，3 s/次，60 s間隔）采集電子煙釋放物，采樣體積一般為30–50 L。
樣品前處理：將采樣管中的吸收液用有機(jī)溶劑（如甲醇或乙腈）洗脫，過濾后用于儀器分析。
衍生化反應(yīng)：將羰基化合物與2,4-二硝基苯肼（DNPH）反應(yīng)，生成穩(wěn)定的腙類衍生物，便于HPLC或GC檢測。
儀器分析：通過HPLC-UV、HPLC-FLD、GC-MS或LC-MS/MS進(jìn)行分離與定量。
數(shù)據(jù)處理與結(jié)果報告：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算各羰基化合物濃度，單位通常為μg/cigarette或μg/vapor。

關(guān)鍵控制點包括：采樣流量穩(wěn)定性、溫度控制、樣品保存條件、衍生化反應(yīng)完全性及儀器校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性，任一環(huán)節(jié)偏差均可能導(dǎo)致結(jié)果失真。

結(jié)論

電子煙釋放物中羰基化合物的檢測是評估其健康風(fēng)險的核心環(huán)節(jié)。通過采用標(biāo)準(zhǔn)化的檢測項目、先進(jìn)儀器設(shè)備以及符合國際規(guī)范的檢測方法，能夠有效實現(xiàn)對甲醛、乙醛等有害物質(zhì)的精準(zhǔn)定量。隨著各國監(jiān)管趨嚴(yán)，相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)將進(jìn)一步完善，檢測技術(shù)也將向自動化、高通量和現(xiàn)場檢測方向發(fā)展。未來，建立統(tǒng)一、可比的檢測體系，對于保障消費者健康、推動電子煙產(chǎn)業(yè)規(guī)范化發(fā)展具有重要意義。