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電子煙霧化物中酯類化合物及D-檸檬烯檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-18 13:43:28 更新時(shí)間：2025-08-17 13:43:27

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

電子煙霧化物中酯類化合物及D-檸檬烯的檢測(cè)技術(shù)研究

隨著電子煙在全球范圍內(nèi)的普及，其安全性和成分復(fù)雜性日益受到監(jiān)管部門、科研機(jī)構(gòu)及公眾的高度關(guān)注。電子煙霧化物作為使用者吸入的核心物質(zhì)，其化學(xué)成分直接關(guān)系到人體健康風(fēng)險(xiǎn)。其中，酯類化合物和D-檸檬烯是電子煙液中常見的風(fēng)味添加劑，廣泛用于賦予產(chǎn)品特定的香氣與口感。然而，部分酯類化合物（如乙酸乙酯、丁酸乙酯）在高溫霧化條件下可能發(fā)生熱分解，產(chǎn)生醛類、酮類等潛在有害物質(zhì)；而D-檸檬烯作為一種天然單萜烯，雖具有芳香特性，但其在高溫下易氧化生成氫過氧化物和醛類，具有潛在的呼吸道刺激性和致敏性。因此，對(duì)電子煙霧化物中酯類化合物及D-檸檬烯的準(zhǔn)確、可靠檢測(cè)，已成為保障電子煙產(chǎn)品安全性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近年來，隨著分析化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）、高效液相色譜（HPLC）以及頂空進(jìn)樣技術(shù)等被廣泛應(yīng)用于此類檢測(cè)。通過科學(xué)選擇檢測(cè)儀器、優(yōu)化檢測(cè)方法、遵循統(tǒng)一的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)化合物的定性與定量分析，為電子煙產(chǎn)品的質(zhì)量控制、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及監(jiān)管政策制定提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

檢測(cè)項(xiàng)目：酯類化合物與D-檸檬烯的識(shí)別與量化

電子煙霧化物中常見的酯類化合物包括乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯等，這些物質(zhì)通常作為香精組分添加，用于模擬水果、甜味或花香風(fēng)味。D-檸檬烯則是一類天然存在的單萜類化合物，常見于柑橘類果皮油中，具有清新的檸檬香氣。在檢測(cè)中，主要目標(biāo)為：

識(shí)別并定量上述酯類化合物；
測(cè)定D-檸檬烯的含量，評(píng)估其在霧化過程中的穩(wěn)定性與潛在降解產(chǎn)物；
建立多組分同時(shí)檢測(cè)的能力，以提高檢測(cè)效率與數(shù)據(jù)完整性。

常用檢測(cè)儀器與技術(shù)

目前，電子煙霧化物中酯類化合物和D-檸檬烯的檢測(cè)主要依賴以下幾類先進(jìn)分析儀器：

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）：是檢測(cè)揮發(fā)性有機(jī)物（如酯類、D-檸檬烯）的首選技術(shù)。其高分離能力與精確的質(zhì)譜定性能力，可有效分辨結(jié)構(gòu)相似的化合物，尤其適用于復(fù)雜基質(zhì)中的微量成分分析。
頂空進(jìn)樣系統(tǒng)（HS-GC-MS）：特別適用于檢測(cè)易揮發(fā)、熱不穩(wěn)定的化合物。通過在恒溫條件下將樣品上方氣相部分導(dǎo)入GC-MS系統(tǒng)，避免了基質(zhì)干擾和熱分解，顯著提高D-檸檬烯等揮發(fā)性成分的檢測(cè)靈敏度與準(zhǔn)確性。
高效液相色譜（HPLC）：雖然主要用于非揮發(fā)性或熱不穩(wěn)定化合物，但在某些酯類衍生化處理后也可用于檢測(cè)。結(jié)合紫外檢測(cè)器（UV）或蒸發(fā)光散射檢測(cè)器（ELSD），可實(shí)現(xiàn)對(duì)部分酯類的定量分析。
電子捕獲檢測(cè)器（ECD）與質(zhì)譜檢測(cè)器（MSD）聯(lián)用：在特定情況下，用于檢測(cè)具有電負(fù)性特征的酯類化合物，提高檢測(cè)選擇性。

檢測(cè)方法與操作流程

標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法通常包括以下步驟：

樣品前處理：取適量電子煙霧化物樣品（通常為1–2 mL），在超聲波輔助下與內(nèi)標(biāo)物（如正己酸乙酯、苯甲酸乙酯）混合，進(jìn)行稀釋或萃取處理，以減少基質(zhì)干擾。
頂空進(jìn)樣設(shè)置：將處理后的樣品置于密閉頂空瓶中，恒溫加熱（如70–100°C）15–30分鐘，使揮發(fā)性組分充分揮發(fā)。
色譜分離：使用毛細(xì)管柱（如DB-5ms、HP-5MS）進(jìn)行分離，載氣通常為高純氦氣，流速設(shè)定為1.0–1.5 mL/min，程序升溫梯度（如從40°C上升至250°C）。
質(zhì)譜檢測(cè)：采用電子轟擊電離（EI）模式，掃描范圍m/z 35–400，通過比對(duì)NIST標(biāo)準(zhǔn)譜庫進(jìn)行化合物定性，結(jié)合內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量分析。
數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析：使用專業(yè)軟件（如Agilent MSD ChemStation、MassHunter）進(jìn)行峰識(shí)別、積分和校準(zhǔn)曲線構(gòu)建，最終輸出各目標(biāo)化合物的濃度。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)依據(jù)

目前，國內(nèi)外已逐步建立針對(duì)電子煙霧化物中特定成分的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，為檢測(cè)工作的規(guī)范化提供依據(jù)。主要參考標(biāo)準(zhǔn)包括：

GB/T 38596-2020《電子煙》：中國國家標(biāo)準(zhǔn)，明確要求對(duì)煙油中醛類、酯類、苯系物等有害物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，雖未直接規(guī)定酯類與D-檸檬烯的限量，但為檢測(cè)方法提供了框架。
ISO 23174:2021《煙草制品——電子煙——測(cè)定氣溶膠中揮發(fā)性有機(jī)化合物的方法》：國際標(biāo)準(zhǔn)，推薦使用GC-MS結(jié)合頂空進(jìn)樣技術(shù)對(duì)揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測(cè)，適用于D-檸檬烯及多種酯類。
美國FDA“Tobacco Product Standard”相關(guān)指南：要求電子煙產(chǎn)品需提交成分分析報(bào)告，包括風(fēng)味添加劑的識(shí)別與含量測(cè)定，支持使用GC-MS等成熟技術(shù)。
EU Tobacco Products Directive (TPD) 2014/40/EU：要求對(duì)電子煙中允許使用的香味物質(zhì)進(jìn)行登記，并對(duì)其在氣溶膠中的釋放量進(jìn)行評(píng)估，間接推動(dòng)了檢測(cè)方法的標(biāo)準(zhǔn)化。

此外，部分研究機(jī)構(gòu)（如中國疾控中心、美國NIST）也發(fā)布了技術(shù)指南，推薦使用內(nèi)標(biāo)法、標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量，并強(qiáng)調(diào)方法的精密度、準(zhǔn)確度和檢出限（LOD/LOQ）需滿足行業(yè)要求（如LOD ≤ 0.5 mg/kg，LOQ ≤ 1.0 mg/kg）。

結(jié)語

電子煙霧化物中酯類化合物與D-檸檬烯的檢測(cè)，是保障消費(fèi)者健康、推動(dòng)行業(yè)規(guī)范化發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。通過采用GC-MS結(jié)合頂空進(jìn)樣技術(shù)，遵循國際與國家標(biāo)準(zhǔn)，建立科學(xué)、可靠的檢測(cè)方法，不僅有助于識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)，還能為電子煙產(chǎn)品的研發(fā)、監(jiān)管與市場準(zhǔn)入提供有力支持。未來，隨著多組分同步檢測(cè)、在線分析與人工智能輔助識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，該領(lǐng)域的檢測(cè)能力將進(jìn)一步提升，為電子煙的科學(xué)管理與安全使用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。