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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

电子烟是近些年来发展最为迅速的一种新型烟草制品,在生理感受、心理感知、吸食方式等方面比较接近传统卷烟,受到广大消费者的青睐。虽然市场上的电子烟产品种类繁多,它们的共同特点都是通过电驱动加热元件将电子烟油转化为可吸入气溶胶的装置[1]。电子烟在抽吸的过程中不燃烧烟丝,有害成分的释放量低于传统卷烟[3-3],但长期使用电子烟也会导致烟碱致瘾性以及一系列的健康问题[4],长期吸食电子烟会使血浆中烟碱的浓度升高[5-7]。因为血浆中烟碱的含量和烟碱的摄入量相关,研究影响电子烟烟碱释放量的因素对了解电子烟烟碱的递送规律具有重要意义。

Taylor等[8,9]考察了抽吸曲线、抽吸容量等对一次性电子烟烟碱释放量的影响,研究发现抽吸持续时间对一次性电子烟烟碱释放量的影响最大。金吉琼等[10]探索不同抽吸参数下电子烟烟气总粒相物传输量的变化,发现抽吸时间和电子烟总粒相物的传输速率是影响电子烟总粒相物传输量的主要因素。Kosmider等[11]研究了电压范围3.3-4.8V之间不同品牌的电子烟气溶胶中羰基化合物的释放量。Ahmad等[13]对市售的10个品牌37个样品烟油中丙二醇、丙三醇和气溶胶中烟碱的含量进行了剖析,研究发现电子烟烟碱释放量很大程度上取决于电子烟烟油的配方设计。

影响电子烟烟碱释放量的因素主要包括三个方面:一是电子烟使用者的抽吸行为,即抽吸曲线、抽吸容量、抽吸持续时间、抽吸频率等抽吸参数;二是电子烟电池功率,电池功率影响电子烟气溶胶产生的温度,从而影响烟碱的释放量;三是电子烟烟油中溶剂的比例,其影响电子烟烟雾量的大小。前期的研究仅限于一次性电子烟,对于注油式电子烟并没有报道,样品不具代表性,综合评价抽吸参数、电池功率、烟油中溶剂比例关系对电子烟烟碱释放量的影响目前鲜有报道。本文采用电子烟综合测试平台,系统研究这三方面因素对电子烟烟碱释放量影响,旨在为电子烟产品设计及安全性评价提供参考。

一、材料与方法

1. 材料、试剂和仪器

一次性可更换烟弹(镍铬发热丝,阻值3.1Ω,采用万用电表进行测定);可注油式电子烟(Titan调压电子烟烟杆,不锈钢发热丝,阻值0.5Ω);电子烟综合测试平台(上海帕夫曼自动化仪器有限公司);GC-FID(赛默飞世尔科技有限公司),HY-8型振荡仪(常州国华电器有限公司);?44 mm剑桥滤片(德国BorgwALDt Technik公司);0.33μm有机相滤膜(上海讯同有限公司)烟碱(≥99%,加拿大TRC公司);丙二醇(>99.8%,北京百灵威公司);丙三醇(>99%,天津致远化学试剂有限公司);异丙醇(色谱纯,美国Fisher公司)。

抽吸参数和电池功率对电子烟气溶胶烟碱释放量影响实验考察的电子烟烟油配制方法:选择英国电子烟规范标准 [13]推荐的电子烟油配方:78% v/v的丙二醇、18% v/v的甘油、3% v/v的纯净水和3% v/v烟碱的溶液;为减少试验误差,每个一次性可更换烟弹注油量精确为0.7g,可注油式电子烟烟弹注油量精确为3.0g。

对于一次性可更换烟弹采用电子烟综合测试平台加载不同输出功率,对于可注油式电子烟通过按键设置不同的输出功率。

3. 方法