王萍娟，吳 彥，田兆福，白家峰，黃東業(yè)，黃世杰，馮守愛

(廣西中煙工業(yè)有限責任公司技術中心，廣西南寧530001)

隨著分析鑒定手段的不斷發(fā)展，煙氣中鑒定出的化學成分超過6 000種［1］，其中大部分是不危害人體健康的氣體成分如氧氣，也有微量對健康不利的成分，主要有一氧化碳、揮發(fā)性醛和酮、氰化氫、稠環(huán)芳烴(PAH)、揮發(fā)性N-亞硝胺(VNA)化合物等毒性刺激物及可疑致癌物［2］。隨著禁煙的呼聲越來越高，煙民們面臨著戒煙或尋找其他無害的煙草替代品的選擇，電子煙逐漸成為傳統(tǒng)卷煙的替代和補充品之一。它是將電子煙液含有的煙堿和香精香料溶液霧化成微粒，可以像傳統(tǒng)香煙一樣吐出煙霧，但卻不會釋放對人體有害的焦液和其他有害物質。中國市售的電子煙液品種多樣，煙草中提純的煙堿配合多種植物、水果提取物及香精調制成不同口味，以迎合吸食電子煙人群的需要。目前，中國乃至國際上對于電子煙的管理范圍存在爭議，甚至存在監(jiān)管真空，又無立法和公共健康調查結論可依，所以不同國家對電子煙持有不同的銷售政策，禁止或限制其在本國的出售。在中國，電子煙的生產(chǎn)和銷售暫時不受限制，未來電子煙若想成為香煙合法的替代品，還需要進行醫(yī)學研究、毒性分析和化學測試，還需要在適當?shù)墓芾砜蚣軆冗\行。本研究采用二氯甲烷萃取電子煙液中的揮發(fā)性成分，結合氣相色譜-質譜(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)檢測方法，分析不同口味的電子煙液中揮發(fā)性成分組成，旨在揭示不同口味電子煙液相似和獨特的香氣，為產(chǎn)品的開發(fā)和改良提供基礎實驗室數(shù)據(jù)和產(chǎn)品的安全性提供有益參考。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

6種不同口味的電子煙液樣品于2013年10月購于淘寶網(wǎng)，分別是蘇煙-1、黃鶴樓-1、中華、蘇煙-2、黃鶴樓 -2和利群。美國 Agilent公司7890A/5975C氣相色譜-質譜聯(lián)用儀，NIST 11標準質譜數(shù)據(jù)庫;瑞士 Mettler Toledo公司 XS105 DualRange分析天平(感量 0.1/0.01 mg);二氯甲烷為色譜純，無水硫酸鈉為分析純。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理 電子煙液樣品各取0.5 mL于2 mL的管內，然后加入1 mL二氯甲烷振搖，萃取2次，合并二氯甲烷萃取液，添加無水硫酸鈉0.5 g脫水干燥0.5 h后，過濾得GC-MS分析樣品。

1.2.2 儀器條件 色譜條件:色譜柱為HP-5毛細管柱(30 m ×0.32 mm × 0.25 μm);進樣量 1.0 μL;載氣為高純He;流速為1.0 mL·min-1;分流比是10∶1;進樣口溫度:280℃;升溫程序:60℃保持1 min，以2℃·min-1升溫至170℃，以8℃·min-1升至270℃。質譜條件:EI離子源，電子能量70 eV;離子源溫度230℃;溶劑延遲2.50 min;傳輸線溫度280℃;質量掃描范圍:33～550 amu;1.2.3 樣品分析 對檢測的揮發(fā)性成分通過NIST 11譜庫進行檢索，當匹配度大于80%的鑒定結果予以確認，定量采用面積歸一化法計算其相對百分含量。

2 結果與分析

2.1 6種不同口味的電子煙液揮發(fā)性成分組成和含量差異

圖1 不同口味的電子煙液揮發(fā)性成分氣質聯(lián)機分析總離子流色譜圖Fig.1 Total ion current chromatogram of electronic cigarette liquid with different flavors by GC-MS

按照上述試驗方法，對6種不同口味的電子煙液的二氯甲烷萃取液進行GC-MS分析，按“1.2.3”條件對揮發(fā)性成分進行分析，得到6種不同口味的電子煙液揮發(fā)性成分的總離子流色譜圖，見圖1所示。經(jīng)NIST 11質譜標準譜庫計算機檢索，取可信度高于80%的成分認為確定定性，并應用色譜峰面積歸一化法進行揮發(fā)性成分的相對含量分析見表1，共鑒定出53種揮發(fā)性成分。從表1可以看出，6種不同口味的電子煙液中揮發(fā)性成分在組成和相對含量方面均有所不同。蘇煙-1、黃鶴樓-1、中華、蘇煙-2、黃鶴樓 -2和利群分別鑒定出15，23，9，13，23 和8 種物質，占各自萃取得到的揮發(fā)性成分總量的 97.74%、97.98%、99.62%、98.95%、98.92%和 85.39%。

表1 不同口味的電子煙液中揮發(fā)性成分Table 1 Volatile components of electronic cigarette liquid with different flavors

續(xù)表Continuing table

在所檢出的54種物質中，6種不同口味的電子煙液共同具有的物質只有3種，分別為丙二醇、甘油和煙堿，這3種物質組成了6種不同口味的電子煙液的主要成分，三者含量之和在蘇煙-1、黃鶴樓-1、中華、蘇煙-2、黃鶴樓-2和利群中分別占96.19%、97.90%、96.09%、85.47%、95.00% 和84.13%。A公司3種不同口味的電子煙液共同具有的物質7種，他們分別為丙二醇、2，3-二甲基吡嗪、甘油、煙酮、1，2，3，4-四氫萘、乙基麥芽酚和煙堿，這7種物質含量之和在蘇煙-1、黃鶴樓-1和中華中分別達到了97.10%，99.01%和96.68%。蘇煙 -1特有成分5種，占其揮發(fā)性成分的0.35%;黃鶴樓-1特有成分1種，占其揮發(fā)性成分的0.47%;中華特有成分12種，占其揮發(fā)性成分的1.27%;蘇煙-2特有成分15種，占其揮發(fā)性成分的2.50%;黃鶴樓-2特有成分4種，占其揮發(fā)性成分的0.18%;利群特有成分1種，占其揮發(fā)性成分的0.05%。蘇煙-2的組分比蘇煙-1多7種，與蘇煙-1不同的揮發(fā)性化合物有18種;黃鶴樓-2的組分比黃鶴樓-1多4種，與黃鶴樓-1不同的揮發(fā)性化合物有9種。6種不同口味的電子煙液抽吸時煙氣的香氣特征上存在差異，推斷其特有成分是造成差異的主要原因之一。

6種不同口味的電子煙液中的煙堿相對含量差異明顯，蘇煙-1、黃鶴樓-1和中華中煙堿的相對含量高達 58.06%，59.09% 和 60.15%、而蘇煙-2中煙堿的相對含量只占10.33%約是6倍之高，而黃鶴樓-2和利群中煙堿的相對含量達到30.10%和26.26%約是2倍。吸煙者可以根據(jù)自己的耐煙量選擇不同濃度煙堿的電子煙液，慢慢逐漸減量最終適應不含煙堿的電子煙液，達到戒煙目的。

2.2 6種不同口味的電子煙液揮發(fā)性成分的作用和安全性

2.2.1 煙葉或煙氣中被檢出的電子煙液揮發(fā)性成分 6種不同口味的電子煙液中鑒定出53種成分，其中47種成分被發(fā)現(xiàn)在煙葉或煙氣中檢出［3-8］，除檜烯、β -水芹烯、3-甲基丁酸戊酯、1，2，3，4- 四氫萘、異薄荷醇、煙堿、麥斯明、二十烷、二十一烷、鄰苯二甲酸二丁酯、十八烷酸、二十五烷外均被GB 2760—2011規(guī)定為允許或暫時允許使用的食用香料。檜烯、β-水芹烯和異薄荷醇在被允許的煙草添加劑薄荷油中含有［9-11］;鄰苯二甲酸二丁酯是增塑劑中產(chǎn)量和用量最大的一類［12］，2011-06-01原國家衛(wèi)生部將其列入食品中可能違法添加的非食用物質和易濫用的食品添加劑名單;1，2，3，4-四氫萘用作溶劑及色譜分析試劑，也是制備甲萘酚的重要中間體，由此可以合成甲萘胺、敵草胺等農藥。

6種不同口味的電子煙液中檢測到的很多揮發(fā)性成分能提高和改善電子煙液的吸味，賦予電子煙液特有的香味，如2-甲基吡嗪具有堅果及烘烤食品的味道;2，3-二甲基吡嗪呈霉香、堅果皮、可可粉、烤土豆、咖啡和焙烤、奶油、肉類香氣;γ-戊內酯具有香蘭素和椰子香味;2，3，5-三甲基吡嗪主要用以配制可可、巧克力和炒果仁等型香精;乙酰丙酸乙酯略呈蘋果似香氣;萜品油烯有檸檬氣味;異戊酸異戊酯具有蘋果、香蕉等水果香氣;苯乙醇具有柔和、愉快而持久的玫瑰香氣;煙酮具有煙草特征香氣，略帶涼甜感;巴倫西亞橘烯呈柑橘類香氣;α-松油醇有清香似海桐花氣息和紫丁香、鈴蘭的鮮幽香氣，是梧青的代表香氣;茴香醛有似強烈的茴芹和山楂香氣;丁香酚有強烈的丁香香氣;香蘭素有濃烈奶香氣息;異丁香酚具柔和甜清的辛香，有香石竹、丁香花樣花香。薄荷酮、薄荷腦、胡薄荷酮、胡椒酮和乙酸薄荷酯具有類似薄荷的香氣;乙基香蘭素呈甜巧克力香氣及香蘭素特有的芳香氣;苯甲酸芐酯具有清淡的類似杏仁的香氣;棕櫚酸乙酯呈微弱蠟香、果爵和奶油香氣;肉桂酸芐酯呈甜香脂氣和蜂蜜氣味等。

2.2.2 煙葉或煙氣中未被檢出的電子煙液揮發(fā)性成分 6種不同口味電子煙液中鑒定出53種成分，其中2-甲基丁酸異戊酯、異胡薄荷醇、新異薄荷醇、3-甲基-1-苯基吡啶、十八甲基環(huán)壬硅氧烷和單脂肪酸甘油酯在煙葉或煙氣中未被發(fā)現(xiàn)，2-甲基丁酸異戊酯、異胡薄荷醇和單脂肪酸甘油酯被規(guī)定為允許使用的食用香料。β-水芹烯和新異薄荷醇在被允許的煙草添加劑薄荷油中含有［13，10］;3-甲基-1-苯基吡啶用做醫(yī)藥中間體;十八甲基環(huán)壬硅氧烷可能來自于柱流失［14］。

從表1中結果可以推測，6種煙液中的丙二醇、甘油和單硬脂酸甘油酯3種可能作為霧化溶劑。其中，單硬脂酸甘油酯可能在霧化溶劑中起乳化作用，丙二醇、甘油和單硬脂酸甘油酯在食品工業(yè)中得到廣泛應用［15-17］。在霧化劑上可能添加了濃縮的煙草提取物以加大煙堿含量，并加入一些的香精原料調配而成，使電子煙的真實吸感和煙氣更加接近傳統(tǒng)卷煙口味。鄰苯二甲酸二丁酯、1，2，3，4-四氫萘和3-甲基-1-苯基吡啶從健康出發(fā)，長期吸食對人體肯定有一定的副作用。

2.3 6種不同口味的電子煙液感官評價分析

設置7個電子煙液感官評價指標，分別為香氣、勁頭、濃度、諧調、雜氣、刺激性和余味;不少于7人的評吸員采用整體循環(huán)評吸法;感官評價指標按9分制評分法。由廣西中煙工業(yè)有限責任公司電子煙研究小組7名評委評吸，結果見表2。評委評定蘇煙-2較蘇煙-1、黃鶴樓-2較黃鶴樓-1樣品稍好，6種樣品中黃鶴樓-2略好。從評委的抽吸評價看，可能電子煙以現(xiàn)在的技術仍無法完全模擬吸食用真煙的感覺。

表2 不同口味的電子煙液的感官評價Table 2 Sensory evaluation of electronic cigarette liquid with different flavors

3 結論與討論

電子煙液中添加的成分決定了電子煙液是否對人體無害，通過對6種不同口味的電子煙液中揮發(fā)性成分進行提取分析，對電子煙液產(chǎn)品配方有了初步了解，從中共鑒定出53種成分，6種不同口味的電子煙液中揮發(fā)性成分在組成和相對含量均有所不同，主要有丙二醇、煙堿和甘油;還含有食品中禁止添加的鄰苯二甲酸二丁酯;以及GB 2760—2011食品添加劑使用標準中沒有的合成用的中間體1，2，3，4-四氫萘和3-甲基 -1-苯基吡啶。從健康出發(fā)，長期抽吸含有食品中禁止添加的物質，及安全性不明的物質可能會對人體產(chǎn)生不良影響，對此電子煙液的生產(chǎn)企業(yè)必須予以高度重視，并及時糾正。

本文的研究結果，特別是電子煙液中主要成分丙二醇、煙堿和甘油含量，與文獻報道出入［18］，這一方面是因為研究使用的設備與方法存在不同，更主要的是因為因研究目的不同而采用的前處理方式不同。本研究旨在定點研究電子煙煙液中易隨煙霧進入人體的揮發(fā)性成分，因此，選擇了同時蒸餾萃取法作為前處理方法，研究結果中各種成分的比例更接近進入人體的煙霧中的成分比例。

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