GB 41700-2022《电zi烟》标准中电zi烟油的质量控制---密度和折光法

时间：2023-05-08 阅读：1360

2022年4月8日，市场监管总局（标准委）发布了GB 41700-2022《电zi烟》强制性国家标准，将于今年10月1日正式实施。

随着电zi烟的普及，电zi烟油的消耗量也在增长。电zi烟油生产过程中需要进行质量控制。

1 简介

E-juice，vape juice和e-liquid通常指的是同一种物品（即电zi烟油），并且可以互换使用。

电zi烟油是电zi烟内部使用的芳香液体。电zi烟的蒸气是通过加热电zi烟油生成气雾剂，来代替传统香烟中的烟气而产生的。

电zi烟油通常由丙二醇（PG），植物甘油（VG），香精和尼古丁组成。新的趋势是在最终成分中引入BIG麻二酚（CBD）。

电zi烟油通过电zi烟线圈时，被电流加热并发生雾化。

丙二醇（PG）和植物甘油（VG）是电zi烟油的主要成分。按不同比例添加，就会得到不同性质的烟油。

植物甘油 (VG)是一种浓稠的天然甜味液体，可提供蒸汽。丙二醇 (PG)是一种稀薄的液体，可充当香精的载体。有些人对PG过敏，不含PG的电zi烟油也可以使用。VG的比例越高，产生的雾就越多，蒸汽就越顺滑，但是味道也越淡。PG含量越高，产生的雾就越少，对喉咙的冲击感就越强，味道也越浓。对喉咙的冲击感类似于抽烟时吸入尼古丁的感觉。

2 国际法规

健康风险显然对评估非常重要，尤其是电zi烟中的化学物质或任何污染物是否有毒、致癌或具有传染性，又或者，电zi烟是否会释放有害或有成瘾性的“药物”。

各个国家/地区对电zi烟进行管控的法规有所不同——有的不设法规，有的则全面禁止。

因此，电z烟油生产商必须提交相关证明，以及电zi烟原料含量清单。

对于已经实现电zi烟商品化的国家，规定必须使用药品或食品级的原料。相关法规包括：

· 美国药典和欧洲药典（USP和Ph.Eur.）

· 食品用化学品法典（FCC）

· 欧盟委员会法规（EU）

3 质量控制

电zi烟油的许多性质和成分都会影响尼古丁的释放。

如果其他因素不变，尼古丁的浓度越高，那么它的释放就越显著。

电zi烟中所加入的香精，可以掩盖或抵消尼古丁的苦味或刺激性，从而使抽烟的人不知不觉地暴露在尼古丁中（导致抽更多的烟）。

烟油中PG和VG的相对比例会影响到尼古丁的释放。

对于PG/VG的浓度测量，传统方法（比如GC、HPLC）价格昂贵，费时而且需要熟练的操作人员，通过密度计和折光仪测量则不存在这些问题。

4 工艺

电zi烟油的生产工艺流程见图2。

在混合前，所有原材料都要进行质量检查。

PG和VG进行混合，可以作为电zi烟油的“基底”。混合后以及贴标前，需要进行相应的检查和分析。

接下来加入香精，最后是尼古丁。

贴标前，这两步都需要进行检查。

比重和折光率都是检测项。

5 传统分析方法

传统的密度测量方法——比重瓶法，需要熟练的操作员，大量的样品和清洗剂，分析和清洗时间长，还需要进行温度修正。

另外，比重瓶法还会引入人为的误差。如果分析工作量大，数字密度计就是更好的选择，因为可以节省时间、清洗剂和溶剂。

6 分析方法和步骤

6.1 标准

丙二醇(PG)，E 1520, CAS [57-55-6]和植物甘油(VG)E 422, CAS [56-81-5]通常按以下比例混合：

PG/VG：80/20；70/30；55/45；45/55；30/70；20/70

6.2 准备样品

使用纯的PG和VG，按不同比例进行配制。

上面提到的8个样品（包括两种纯溶剂）放在20 mL样品瓶中，并密封。

6.3 步骤

密度和折光率的测量都在20°C进行。

6.4 仪器

对于密度和折光率的测量，这里推荐多参数测量系统——Modulyzer，配置包括： DMA 4100 M 密度计

Abbemat 500 折光仪

Xsample 530 自动进样器

这些设备连接到一起，可以通过一次进样，实现多参数同时测量。

如图3，Modulyzer系统包括DMA M密度计，Abbemat 折光仪和Xsample 530自动进样器，可以同时进行密度和折光率的测量——相比传统方法，更简单，更安全，也更准确。

这套测量系统只需10 mL的样品量，测量时间只需几分钟，而且使用简单——即使是没有经验的人员也能轻松上手。

另外，Modulyzer系统还可以应对不同样品——不管是粘稠样品，还是挥发性样品。

测量密度和折光率，通过计算，可以得到PG/VG混合溶液的浓度。

这需要建立PG/VG溶液密度（比重）和浓度关系的方程。

Modulyzer系统的测量和计算都是自动进行的，这样可以减少一些人为误差。

7 结果

对于纯的PG和VG，可以通过测量密度（比重）和折光率进行质量检查，这些方法符合USP，Ph.Eur，FCC和EU的规定。

测量结果见表2。

PG/VG溶液的密度（比重）与浓度之间呈线性相关。进行二次回归后，得到如下方程：PG (% w/w) = 267.98*(SG 20)2 – 1058.4*(SG 20) + 909.55

R2 = 0.9999

将这个方程内置到仪器中，通过自动计算就能得到PG/VG混合溶液的浓度值。

结果如图4。

同样地，还可以得到PG(% w/w)和RI之间的关系曲线。

相应的方程如下：PG (% w/w) = 3149.6*(nD)2 – 11557*(nD) + 10192

R2 = 0.9999

8 结论

不管是PG和VG的纯溶液，还是二者的混合溶液，都可以通过测量密度（比重）、折光率来确定产品是否合格。

通过Modulyzer系统测量密度（比重）和折光率，可以在几分钟内快速得到PG和VG溶剂的纯度信息，以及二者混合溶液的浓度信息。