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電子煙霧化物中非揮發(fā)性有機(jī)酸檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-18 13:54:15 更新時(shí)間：2025-08-17 13:54:15

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

電子煙霧化物中非揮發(fā)性有機(jī)酸的檢測技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)分析

隨著電子煙在全球范圍內(nèi)的普及，其使用安全性問題日益受到科學(xué)界、監(jiān)管機(jī)構(gòu)及公眾的高度關(guān)注。電子煙在使用過程中產(chǎn)生的氣溶膠中可能含有多種有害物質(zhì)，其中非揮發(fā)性有機(jī)酸因其潛在的毒性、呼吸道刺激性以及在長期暴露下的累積效應(yīng)，成為研究與監(jiān)管的重點(diǎn)對象。非揮發(fā)性有機(jī)酸主要包括檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、乳酸、富馬酸等，這些酸類物質(zhì)在霧化過程中可能因加熱分解或與煙油基質(zhì)反應(yīng)而生成，進(jìn)而通過吸入進(jìn)入人體。由于其不易揮發(fā)、易在肺部沉積的特性，長期暴露可能引發(fā)慢性呼吸道炎癥、肺功能下降等健康風(fēng)險(xiǎn)。因此，建立科學(xué)、準(zhǔn)確、可重復(fù)的檢測方法，對電子煙霧化物中的非揮發(fā)性有機(jī)酸進(jìn)行定量分析，具有重要的公共衛(wèi)生意義和監(jiān)管價(jià)值。本文將系統(tǒng)介紹該檢測項(xiàng)目的核心內(nèi)容，涵蓋檢測儀器的選擇、檢測方法的優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)化檢測流程以及國內(nèi)外現(xiàn)行檢測標(biāo)準(zhǔn)的對比，旨在為電子煙產(chǎn)品的質(zhì)量控制、安全性評估及政策制定提供科學(xué)依據(jù)。

檢測項(xiàng)目：非揮發(fā)性有機(jī)酸的定性與定量分析

電子煙霧化物中非揮發(fā)性有機(jī)酸的檢測項(xiàng)目主要聚焦于對多種酸類成分的定性識別與精確定量。常見的目標(biāo)化合物包括檸檬酸（Citric acid）、蘋果酸（Malic acid）、乳酸（Lactic acid）、酒石酸（Tartaric acid）、富馬酸（Fumaric acid）及草酸（Oxalic acid）等。這些化合物通常來源于煙油中的添加劑、原料天然成分或在霧化加熱過程中發(fā)生的熱化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。檢測項(xiàng)目不僅要求識別這些酸的存在，更關(guān)鍵的是測定其在霧化氣溶膠中的實(shí)際濃度，以評估用戶吸入暴露水平。此外，部分檢測還涉及對酸類在不同加熱溫度、霧化時(shí)間、煙油配方條件下的生成行為進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，以揭示其形成機(jī)制與影響因素。

檢測儀器：高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（HPLC-MS/MS）

目前，檢測電子煙霧化物中非揮發(fā)性有機(jī)酸最先進(jìn)且被廣泛認(rèn)可的儀器是高效液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀（HPLC-MS/MS）。該系統(tǒng)具備高靈敏度、高選擇性和良好的定量能力，特別適合復(fù)雜基質(zhì)中痕量有機(jī)酸的分析。HPLC部分采用反相色譜柱（如C18柱），通過梯度洗脫實(shí)現(xiàn)多種有機(jī)酸的高效分離；MS/MS部分則利用多反應(yīng)監(jiān)測模式（MRM），針對每種目標(biāo)酸的特征母離子與子離子進(jìn)行監(jiān)測，顯著降低基質(zhì)干擾，提高檢測準(zhǔn)確性和可靠性。此外，部分實(shí)驗(yàn)室也采用離子色譜（IC）結(jié)合電導(dǎo)檢測或紫外檢測，但其靈敏度和選擇性普遍低于HPLC-MS/MS，尤其在復(fù)雜煙油基質(zhì)中易受共存物質(zhì)干擾，因此更適用于初步篩查或特定酸類分析。

檢測方法：樣品前處理與色譜-質(zhì)譜分析流程

完整的檢測方法包括樣品采集、前處理、色譜分離與質(zhì)譜檢測四個(gè)關(guān)鍵步驟。首先，采用標(biāo)準(zhǔn)霧化裝置模擬用戶使用條件，收集氣溶膠冷凝物（通常使用Porous Solid-Phase Extraction, PSPE或玻璃纖維濾膜捕集）。隨后，將捕集的冷凝物進(jìn)行超聲提取或固相萃?。⊿PE）凈化，以去除脂類、尼古丁、甘油等干擾物。提取液經(jīng)濾膜過濾后進(jìn)入HPLC-MS/MS系統(tǒng)。在色譜條件下，采用ACN/H?O/0.1%甲酸梯度洗脫，確保所有目標(biāo)酸在合理時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)基線分離。質(zhì)譜參數(shù)如電離模式（通常采用負(fù)離子模式ESI?）、碰撞能量、駐留時(shí)間等均需針對每種酸進(jìn)行優(yōu)化。通過與標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間及質(zhì)譜特征離子比對，實(shí)現(xiàn)定性；結(jié)合內(nèi)標(biāo)法（如氘代檸檬酸、氘代蘋果酸）進(jìn)行定量，有效校正基質(zhì)效應(yīng)和儀器波動(dòng)，確保結(jié)果的精密度與準(zhǔn)確度。

檢測標(biāo)準(zhǔn)：國內(nèi)外現(xiàn)行法規(guī)與技術(shù)規(guī)范對比

目前，國際上尚未統(tǒng)一針對電子煙霧化物中非揮發(fā)性有機(jī)酸的強(qiáng)制性檢測標(biāo)準(zhǔn)，但已有多個(gè)權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布技術(shù)指南或研究標(biāo)準(zhǔn)。例如，美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）在其電子煙產(chǎn)品評估框架中建議對潛在有害物質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)篩查，包括有機(jī)酸類，但未明確具體限量。歐盟的《煙草產(chǎn)品指令》（TPD）雖主要關(guān)注尼古丁含量與重金屬，但其附錄中提到對氣溶膠中揮發(fā)性及非揮發(fā)性物質(zhì)的檢測要求。在技術(shù)層面，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）已發(fā)布NIST SRM 2992（電子煙氣溶膠參考物質(zhì)），用于評估檢測方法的準(zhǔn)確性和可比性。中國方面，國家煙草專賣局發(fā)布的《電子煙》國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 41700-2022）雖未直接規(guī)定有機(jī)酸限值，但要求對氣溶膠中非尼古丁成分進(jìn)行安全性評估，為后續(xù)建立有機(jī)酸檢測標(biāo)準(zhǔn)提供了政策基礎(chǔ)。目前，行業(yè)常用參考方法包括ISO/TS 15620:2016（電子煙氣溶膠采樣與分析）及ISO/TC 163/WG 10工作組正在制定的“電子煙霧化物中非揮發(fā)性有機(jī)酸測定”國際標(biāo)準(zhǔn)草案，預(yù)計(jì)將成為未來全球統(tǒng)一檢測的參考依據(jù)。