CN111272938A

CN111272938A - 一种电子烟烟液中水分、烟碱、丙二醇和丙三醇的同时测定方法

Info

Publication number: CN111272938A
Application number: CN202010194568.7A
Authority: CN
Inventors: 彭斌; 蔡君兰; 赵俊伟; 郭吉兆; 刘克建; 王冰; 赵晓东; 张晓兵
Original assignee: Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC
Current assignee: Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC
Priority date: 2020-03-19
Filing date: 2020-03-19
Publication date: 2020-06-12

Abstract

一种电子烟烟液中水分、烟碱、丙二醇和丙三醇的同时测定方法，准确称取0.1g的电子烟烟液，采用含内标的有机溶液振荡稀释后，取1mL溶液到2mL色谱瓶中，通过气相色谱‑热导检测器对稀释液进行检测，定量分析烟液中的水分、烟碱、丙二醇和丙三醇的含量。本方法的优点是采用DB‑624大口径厚液膜的色谱柱分离电子烟烟液中水分、丙二醇、丙三醇和烟碱，能实现对烟液中高浓度的水分、丙二醇、丙三醇和低浓度烟碱的同时分析，可以在满足低浓度的烟碱进样量的同时，对萃取液中高浓度的水分、丙二醇、丙三醇的进样检测量不过载，不需要进一步稀释萃取液进样，同时采用厚液膜柱子可以有效改善强极性的水分、丙二醇、丙三醇色谱峰拖尾的现象，使得定量更准确。

Description

一种电子烟烟液中水分、烟碱、丙二醇和丙三醇的同时测定方法

技术领域

本发明涉及电子烟烟液中水分、烟碱、丙二醇（即1,2-丙二醇）和丙三醇的定量分析方法，属于烟草化学的领域。

背景技术

电子烟是一种将电子烟溶液经雾化器雾化向呼吸***传送烟碱和/或其他物质的产品。电子烟烟液是电子烟的重要组成部分，烟液中含有的物质主要有烟碱/烟草提取物、溶剂和香精香料等3类。通常，水分、1,2-丙二醇、丙三醇作为烟液溶剂占电子烟烟液的90%左右。

现有关于电子烟烟液中1,2-丙二醇、丙三醇的分析方法是采用小口径0.25mm内径，薄液膜0.25µm膜厚的色谱柱，采用小口径的色谱柱对于样品的进样浓度要求较高，需要将烟液稀释较多的倍数才能进样，同时，由于色谱柱液膜较薄，极性较大的1,2-丙二醇、丙三醇进样后色谱峰拖尾严重，对样品定量结果准确性有影响。

现有针对电子烟烟液常规成分1,2-丙二醇、甘油和烟碱的测定，都是采用单独的方法测定电子烟烟液中的1,2-丙二醇、甘油或测定电子烟烟液中的烟碱，这些方法对电子烟烟液常规成分1,2-丙二醇、甘油和烟碱的测定是需要2套方法，2台仪器，采用2种不同的色谱柱，对大批量样品的快速检测而言，耗时耗力。

中国专利CN201610394024.9公开了《同时测定卷烟主流烟气中水分和烟碱含量的毛细管柱气相色谱法》，由于卷烟主流烟气中水分和烟碱含量含量水平相当，而电子烟烟液中水分、丙二醇、丙三醇和烟碱含量水平相差极大，因此，CN201610394024.9中的分析方法不能实现对烟液中高浓度的水分、丙二醇、丙三醇和低浓度烟碱的同时分析。

中国专利CN104655766A公开了《一种电子烟烟液中烟碱、丙二醇和丙三醇的同时测定方法》和文献《气相色谱法同时测定电子烟烟液中的烟碱、1，2-丙二醇和丙三醇》（中国烟草学报，2016年）。CN104655766A和上述文献所采用的GC-FID法无法实现对电子烟烟液中水分的测量（因为水分在FID检测器上无响应）。而电子烟液中的水分含量也是电子烟液中的重要组成部分，对电子烟的口味有着较为明显的影响，此外电子烟液中的水还能够稀释电子烟烟液，增加其流动性。特别是对于高甘油含量的电子烟烟液，由于甘油非常粘稠，会导致一些储油类雾化器导油不畅。所以添加水来稀释甘油，改善流动性。因此对电子烟液中的水分含量测定对电子烟感官质量、竞品配方剖析等方面有重要意义。

因此，本发明建立了一种同时分析电子烟烟液中水分、1,2-丙二醇、丙三醇和烟碱的GC分析方法，为把握电子烟烟液中常规成分水分、1,2-丙二醇、丙三醇和烟碱的的含量水平提供高通量的准确检测手段。

发明内容

本发明的目的正是基于上述现有技术状况而提供了一种快速简便、同时测定电子烟烟液中水分、1,2-丙二醇、丙三醇和烟碱的气相色谱分析方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种电子烟溶液中水分、1,2-丙二醇、丙三醇和烟碱的同时测定方法，具体包括以下步骤：

（1）样品制备：准确称取电子烟烟液0.1g(精确至0.001g)，置于50mL三角瓶中，加入10mL含内标物质的萃取溶液后，室温下机械振荡，待电子烟烟液稀释混匀后，取1 mL稀释液到2mL色谱瓶中即可进行GC-TCD 分析；

气相色谱仪条件：

HP6890气相色谱仪配备TCD检测器，色谱柱为DB-624，规格30 m×0.53 mm×3.0 µm；程序升温，初温80 ℃，以10 ℃/ min的速率升至250℃，保持10 min；进样口温度为250 ℃，进样体积为1 µL，分流进样，分流比20:1；TCD检测器温度250 ℃；载气:氦气，流速2.5 mL/min。

所述萃取溶液为甲醇。

本发明采用双内标来进行定量，水分、1,2-丙二醇、丙三醇的内标采用1,4-丁二醇，烟碱的内标采用喹呐啶。1,4-丁二醇在萃取溶液中的浓度为1mg/mL，喹呐啶在萃取溶液中的浓度为200μg/mL。

所述振荡方式为机械振荡，时间为15min，振荡频率为180r/min。

本发明相比现有技术的优点在于：采用DB-624大口径厚液膜的色谱柱分离电子烟烟液中水分、1,2-丙二醇、丙三醇和烟碱，色谱柱内径为0.53mm，可以在满足低浓度的烟碱进样量的同时，对萃取液中高浓度水分、1,2-丙二醇、丙三醇的进样检测量不过载，不需要进一步稀释萃取液进样，同时采用厚液膜柱子可以有效改善强极性的水分、1,2-丙二醇、丙三醇色谱峰拖尾的现象，使得定量更准确。采用双内标定量，水分、1,2-丙二醇、丙三醇的定量和烟碱的定量分别采用不同浓度的内标物，使得测定结果准确可靠。本方法萃取时间短，简单便捷，精密度好，回收率较高，分析测定灵敏度高，定量准确，适用于大批量样品的快速分析。

本发明与CN201610394024.9《同时测定卷烟主流烟气中水分和烟碱含量的毛细管柱气相色谱法》相比，由于卷烟主流烟气中水分和烟碱含量含量水平相当，而电子烟烟液中水分、丙二醇、丙三醇和烟碱含量水平相差极大，所以CN201610394024.9中的分析方法不能实现对烟液中高浓度的水分、丙二醇、丙三醇和低浓度烟碱的同时分析。此外，本发明所采用的色谱分析柱、内标与CN201610394024.9存在明显区别。

本发明相比CN104655766A《一种电子烟烟液中烟碱、丙二醇和丙三醇的同时测定方法》和文献《气相色谱法同时测定电子烟烟液中的烟碱、1，2-丙二醇和丙三醇》（中国烟草学报，2016年），其主要区别在于，CN104655766A和上述文献所采用的GC-FID法无法实现对电子烟烟液中水分的测量（因为水分在FID检测器上无响应）。此外，本发明所采用的色谱分析柱、检测器和内标与CN104655766A和上述文献均有所区别。

电子烟液中的水分含量是电子烟液中的重要组成部分，对电子烟的口味有着较为明显的影响，此外电子烟液中的水还能够稀释电子烟烟液，增加其流动性。特别是对于高甘油含量的电子烟烟液，由于甘油非常粘稠，会导致一些储油类雾化器导油不畅。所以添加水来稀释甘油，改善流动性。因此对电子烟液中的水分含量测定对电子烟感官质量、竞品配方剖析等方面有重要意义。

附图说明

图1为电子烟烟液中水分、1,2-丙二醇、丙三醇和烟碱的色谱图。

具体实施方式

本发明通过以下具体实例作进一步描述，但并不限制本发明。以下对应用本发明对电子烟烟液中水分、1,2-丙二醇、丙三醇和烟碱的气相色谱热导检测器分析做进一步的实例说明：

含量测定实例：

（1）样品前处理：

准确称取0.1g电子烟烟液(精确至0.001g)，置于50mL三角烧瓶中，加入10mL含内标的甲醇萃取溶液，室温下机械振荡15 min，待电子烟烟液稀释混匀后，取1 mL稀释液到2mL色谱瓶中即可进行GC-TCD 分析。

（2）气相色谱仪条件:

HP6890气相色谱仪配备TCD检测器，色谱柱为DB-624，规格 30 m×0.53 mm×3.0 µm；程序升温，初温80 ℃，以10 ℃/ min的速率升至250℃，保持10 min；进样口温度为250 ℃，进样体积为1 µL，分流进样，分流比20:1；TCD检测器温度250 ℃；载气:氦气，流速2.5 mL/min。

（3）工作曲线与检测限的测定:

采用甲醇配制含有水分、烟碱、1,2-丙二醇、丙三醇的系列标准溶液，其中的内标物喹呐啶的浓度为200μg/mL，1,4-丁二醇的浓度为1mg/mL，以各目标物的峰面积与内标的峰面积之比与各目标物浓度进行线性回归分析，得到各个目标化合物的标准工作曲线。在线性浓度范围内，目标物的工作曲线线性良好，适合定量分析，见表1。

表1 化合物的标准工作曲线

*注： Y—目标化合物与内标物峰面积之比；X—目标化合物浓度

（4）回收率与精密度:

对同一电子烟烟液样品进行6次平行测定（表2），考察了方法的精密度，并在高、中、低三个含量水平上进行了电子烟烟液样品加标回收率的测定（表3）。结果表明，水分、烟碱、1,2-丙二醇、丙三醇测定结果的变异系数分别是4.33％、1.49％、3.13%和4.96%，方法回收率的结果在97%～106%之间，因此该方法精密度较好，回收率较高。

表2 样品测定精密度（n=6）（单位：mg/g）

化合物	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次	第6次	平均值	RSD（%）
									烟碱	7	7.1	7.1	7.2	7	6.9	7.05	1.49
水分	34.1	34.5	35.1	36.3	33.1	32.1	34.2	4.33
									1,2-丙二醇	591.9	598	618.8	562.9	596.2	582.3	591.68	3.13
丙三醇	346.6	375.5	368	384.2	364.6	336.3	362.53	4.96

表3 回收率(%)

化合物	低浓度（%）	中浓度（%）	高浓度（%）	平均回收率（%）
					烟碱	96	97	100	98
水分	106	101	98	102
					1,2-丙二醇	103	99	101	101
丙三醇	101	98	102	100

（5）样品测定:

对10个电子烟烟液进行了测定，测定结果如表4所示。

表4 电子烟烟液样品测定结果（mg/g）

电子烟烟液样品	烟碱	水分	1,2-丙二醇	丙三醇
					电子烟烟液-1#	7.0	28.7	595.5	369.4
电子烟烟液-2#	12.2	37.7	593.2	359.4
					电子烟烟液-3#	12.0	27.0	694.2	268.1
电子烟烟液-4#	17.3	49.5	572.6	359.6
					电子烟烟液-5#	7.0	34.2	595.7	361.3
电子烟烟液-6#	19.2	59.6	754.7	170.4
					电子烟烟液-7#	9.0	82.7	656.4	247.6
电子烟烟液-8#	14.4	24.3	731.0	231.5
					电子烟烟液-9#	25.7	5.0	729.2	240.3
电子烟烟液-10#	18.6	25.9	683.6	272.7

检测得到的色谱图如图1所示。

Claims

1.一种电子烟烟液中水分、烟碱、丙二醇和丙三醇的同时测定方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

（1）样品制备：准确称取0.1g电子烟烟液，精确至0.001g，置于50mL三角烧瓶中，加入10mL含内标的萃取溶液，室温下机械振荡，待电子烟烟液稀释混匀后，取1 mL稀释液到2mL色谱瓶中即可进行GC-TCD分析；

气相色谱仪条件：

2.根据权利要求1所述的电子烟烟液水分、烟碱、丙二醇和丙三醇的同时测定方法，其特征在于：所述萃取溶液为甲醇。

3.根据权利要求1所述的电子烟烟液水分、烟碱、丙二醇和丙三醇的同时测定方法，其特征在于：所述内标选择双内标即1,4-丁二醇和喹呐啶，水分、丙二醇、丙三醇的内标采用1,4-丁二醇，烟碱的内标采用喹呐啶；1,4-丁二醇在萃取溶液中的浓度为1mg/mL，喹呐啶在萃取溶液中的浓度为200μg/mL。

4.根据权利要求1所述的电子烟烟液水分、烟碱、丙二醇和丙三醇的同时测定方法，其特征在于：机械振荡时间为15min，振荡频率为180r/min。