CN115166070A - 烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法及配制电子烟烟油的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法及配制电子烟烟油的方法。上述烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法包括如下步骤：先将待测样品与水混合，然后加入与水不互溶的有机溶剂进行萃取，得到水相溶液和有机相溶液；待测样品为烟油或烟油抽吸后的气溶胶；用液相色谱法测试水相溶液中的结合态烟碱的含量；用气相色谱法测试有机相溶液中的游离态烟碱的含量。上述测试方法的检测精度高。
Description
技术领域
本发明涉及电子烟领域，特别是涉及一种烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法及配制电子烟烟油的方法。
背景技术
电子烟能够为使用者提供与传统燃烧烟草相类似的抽吸的满足感。电子烟包括器具和烟油，器具用于雾化烟油产生气溶胶供给用户吸食。电子烟烟油包括烟碱，用于提供类似抽吸传统烟草的满足感。由于烟碱结构中包含吡啶和吡咯两个含N基团，在不同pH条件下存在3种形态：双质子态、单质子态和游离态，双子质态、单质子态统称为结合态，具体如下所示：
当烟油中游离态烟碱的含量过多时，用户吸食其雾化后的气溶胶产生强烈击喉感，从而使得用户容易被呛到。由于烟碱属于碱性物质，因此在烟油中增加有机酸，可以促进烟碱和有机酸反应生成盐，从而降低烟油中游离态烟碱的含量，同时又由于其过程属于动态平衡，因此烟碱和有机酸混合比例是影响气溶胶口感的重要因素，比如当烟油中游离态烟碱的含量适中或者较少时，用户吸食其雾化后的气溶胶的口感更佳顺滑，击喉感低，同时获得吸烟的满足感更强。
目前已有方法测试电子烟油中游离态烟碱、结合态烟碱的含量，但由于检测结果的精度低，因此在根据所测试的结果配制烟油时，用户抽吸时口感差异大，一致性差。
发明内容
基于此，有必要提供一种检测精度高的烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法。
此外，还有必要提供一种配制电子烟烟油的方法。
一种烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法，包括如下步骤：
先将待测样品与水混合，然后加入与水不互溶的有机溶剂进行萃取，得到水相溶液和有机相溶液；所述待测样品为烟油或烟油抽吸后的气溶胶；
用液相色谱法测试所述水相溶液中的结合态烟碱的含量；
用气相色谱法测试所述有机相溶液中的游离态烟碱的含量。
在其中一个实施例中，所述有机溶剂选自二氯甲烷、氯仿及二氯苯中的至少一种；及/或，
所述水为去离子水、高纯水或超纯水；及/或，
所述有机溶剂与所述水的体积比为1:(1～200)；及/或，
所述加入与水不互溶的有机溶剂进行萃取的步骤中，震荡提取30min～60min。
在其中一个实施例中，所述待测样品为烟油，所述待测样品与水的质量体积比为1g:(100mL～200mL)。
在其中一个实施例中，所述待测样品为烟油抽吸后的气溶胶，所述待测样品通过如下步骤获得：
将烟油放置在电子烟器具上，在吸烟设备上进行抽吸，收集5口～30口气溶胶。
在其中一个实施例中，抽吸的参数为：每口抽吸气溶胶体积为55mL，每口抽吸时间3s，停顿27s；及/或，
所述烟油的体积与所述水的体积比为(0.5～2):10。
在其中一个实施例中，所述待测样品中还含有有机酸，在用液相色谱法测试所述水相溶液中的结合态烟碱的含量的步骤中，同时测试了所述水相溶液中的结合态有机酸的含量；
在用气相色谱法测试所述有机相溶液中的游离态烟碱的含量的步骤中，同时测试了所述有机相溶液中的游离态有机酸的含量。
在其中一个实施例中，所述有机酸包括苯甲酸、酒石酸、柠檬酸、丁二酸、反丁烯二酸及苹果酸中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述用液相色谱法测试所述水相溶液中的结合态烟碱的含量的步骤中，采用外标法；及/或，
所述用气相色谱法测试所述有机相溶液中的游离态烟碱的含量的步骤中，采用外标法。
在其中一个实施例中，所述用液相色谱法测试所述水相溶液中的结合态烟碱的含量的过程中，所用的液相色谱仪的程序参数包括：流动相A:乙腈，流动相B:pH＜3的磷酸水溶液；梯度程序：0～2.5min，100％流动相B；3.0min～5.0min，体积百分含量为90％的流动相B+体积百分含量为10％的流动相A；7.0min～11.0min，体积百分含量为70％的流动相B+体积百分含量为30％的流动相A；11.5min～16.0min，100％流动相B；及/或，
所述用气相色谱法测试所述有机相溶液中的游离态烟碱的含量的过程中，所用的气相色谱仪的程序参数包括：进样口温度：220℃；检测器温度：220℃；程序升温：初始温度100℃，保持0min，以20℃/min升温速率由100℃升至230℃，保持5min。
在其中一个实施例中，还包括：
提供验证烟油，所述验证烟油中含有已知量的结合态烟碱和/或游离态烟碱；
向所述验证烟油中先加入水混合，然后所述有机溶剂进行萃取，得到验证的水相溶液和验证的有机相溶液；
用液相色谱法测试所述验证的水相溶液中的结合态烟碱的含量，并与理论的结合态烟碱的含量比较；
用气相色谱法测试所述验证的有机相溶液中的游离态烟碱的含量，并与理论的游离态烟碱的含量比较。
一种配制电子烟烟油的方法，包括如下步骤：
配制多个标准烟油，配制多个所述标准烟油过程中所用的烟碱与有机酸的摩尔比不同；
采用上述的测试方法测试多个所述标准烟油中的游离态烟碱和结合态烟碱的含量；
根据所测试的游离态烟碱和结合态烟碱的含量，计算每个所述标准烟油中的结合态烟碱占总烟碱含量的百分比；
以结合态烟碱占总烟碱含量的百分比为预设值所对应的烟碱和有机酸的最小摩尔比为预设摩尔比；
按照预设摩尔比将烟碱与有机酸混合，配制电子烟烟油。
在其中一个实施例中，所述有机酸为苯甲酸，所述预设值为88％～93％；或者，
所述有机酸为丁二酸，所述预设值为96.5％～98.5％。
上述烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法在待测样品中先加入水，使得烟油中结合态烟碱和游离态烟碱等都溶于水中；然后加入有机溶剂，充分搅拌振荡，因相似相溶原理，游离态烟碱更易溶于有机试剂中，而结合态烟碱更易溶于水相溶液中。分别用液相色谱法测试水相溶液中的结合态烟碱的含量和用气相色谱法测试有机相溶液中的游离态烟碱，提高了测试的准确性。
附图说明
图1为一实施方式的待测样品制备过程中所用到的收集装置的示意图；
图2为实施例2中的测试结果图；
图3为实施例3中用液相色谱所测试的结果图；
图4为实施例3中用气相色谱所测试的结果图；
图5为实施例4中的测试结果图；
图6为实施例5中的测试结果图；
图7为实施例6中的测试结果图；
图8为实施例7中的测试结果图；
图9为实施例8中的测试结果图；
图10为实施例9中的测试结果图；
图11为实施例10中的测试结果图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合具体实施方式对本发明进行更全面的描述。具体实施方式中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在电子烟烟油中加入烟碱，能够提供类似抽吸传统烟草的满足感。烟碱解离常数pKa1＝3.12、pKa2＝8.02，当溶液pH≥8时，主要以游离态烟碱形式存在；pH＝5～7之间时，主要以单质子态烟碱形式存在；当溶液pH≤3时，主要以双质子态烟碱形式存在。当烟油中游离态烟碱的含量过多时，用户吸食其雾化后的气溶胶产生强烈击喉感，甚至苦辛辣等刺激用户咽喉，从而使得用户容易被呛到。传统技术中公开了一种使用气相法测定烟油中游离态烟碱和烟碱盐含量的方法。此方法得出的数据精度低，使得配制烟油效率低，雾化产生气溶胶的口感差异明显。
基于此，本发明提供了一种能够给提高检测烟油中烟碱含量的精度的测试方法。
具体地，一实施方式的烟油或气凝胶中烟碱含量的测试方法，包括如下步骤：
步骤S110：先将待测样品与水混合，然后加入与水不互溶的有机溶剂进行萃取，得到水相溶液和有机相溶液。
在一些实施例中，待测样品为烟油。待测样品与水的质量体积比为1g:(100mL～200mL)。例如，待测样品与水的质量体积比为1g:100mL、1g:120mL、1g:150mL、1g:180mL、1g:200mL或这些取值中任意两者所组成的范围。
具体地，水为去离子水、高纯水或超纯水。由于溶液pH的变化对烟油样品中游离态烟碱的测试影响较大，因此，在本实施方式中，所用的水为去离子水、高纯水或超纯水。优选地，水为超纯水。
具体地，有机溶剂选自二氯甲烷、氯仿及二氯苯中的至少一种。上述有机溶剂与水不互溶，在待测样品中先加入水，使得烟油中结合态烟碱和游离态烟碱等都溶于水中；然后加入有机溶剂，充分搅拌振荡，因相似相溶原理，游离态烟碱更易溶于有机溶剂中，而结合态烟碱更易溶于水中，分离得到水相溶液和有机相溶液。分别用液相色谱法测试水相溶液中的结合态烟碱的含量和用气相色谱法测试有机相溶液中的游离态烟碱，提高了测试的准确性。可以理解，有机溶剂并不限于此，还可以为其他不与水互溶且能够溶解游离态烟碱的溶剂。
进一步地，有机溶剂与水的体积比为1:(1～200)。在一个具体的示例中，有机溶剂与水的体积比为1:1、1:5、1:10、1:20、1:50、1:100、1:150、1:200或这些取值中任意两者所组成的范围。
在其中一个实施例中，先将待测样品与水混合的步骤中，震荡5min～20min，以使待测样品与水充分混合。旋涡振荡或者搅拌均匀，使得烟油中烟碱、烟碱盐等都溶于水中。
在其中一个实施例中，加入与水不互溶的有机溶剂进行萃取的步骤中，震荡提取30min～60min，以使有机溶剂将水相溶液中的游离态烟碱充分萃取。
在另一些实施例中，待测样品为烟油抽吸后的气溶胶。
具体地，待测样品通过如下步骤获得：
将烟油放置在电子烟器具上，在吸烟设备上进行抽吸，用收集装置收集5口～30口气溶胶。
在一个具体的示例中，抽吸的参数为：每口抽吸气溶胶体积为55mL，每口抽吸时间3s，停顿27s。
在其中一个实施例中，获得待测样品过程中所用的烟油的体积与将待测样品与水混合的过程中所用的水的体积的比为(0.5～2):10。例如，烟油与水的体积的比为0.5:10、1:10、1.5:10、2:10或这些取值中任意两者所组成的范围。
进一步地，在抽吸完成后，停顿5min，使气溶胶被收集装置充分吸收。
在一个具体的示例中，请参阅图1，收集装置包括吸附层1、吸附层2和吸附层3，吸附层1为椰壳活性炭层，吸附层2为棉布活性炭层，吸附层3为剑桥滤片。在收集装置中组装好各吸附层，并依次连接吸烟机和电子烟器具，确保气溶胶采集过程中的密封性，抽吸完成后停顿5min，待气溶胶完全被气溶胶收集器中的各吸附层吸收。依次将吸附层1、吸附层2和吸附层3向气溶胶面折叠成条状，转移至离心管中。
步骤S120：用液相色谱法测试水相溶液中的结合态烟碱的含量。
具体地，用液相色谱法测试水相溶液中的结合态烟碱的含量的步骤中，采用外标法。
在一个具体的示例中，液相色谱法测试过程中所用到的液相色谱仪的设定参数包括：流动相A:乙腈，流动相B:pH＜3的磷酸水溶液；梯度程序：0～2.5min，100％流动相B；3.0min～5.0min，体积百分含量为90％的流动相B+体积百分含量为10％的流动相A；7.0min～11.0min，体积百分含量为70％的流动相B+体积百分含量为30％的流动相A；11.5min～16.0min，100％流动相B。在一个具体的示例中，流动相B可以为pH为2.8、2.5、2.2、2的磷酸水溶液。采用上述流动相能够解决测试过程中被测物质的主峰拖尾的问题。
此外，液相色谱仪的程序参数还包括流速、进样量等，在一个具体的示例中，液相色谱仪的程序参数如下：
仪器型号：Waters Hclass带紫外检测器；色谱柱：Shim-pack Scepter C8-120，1.9um 2.1x100mm；柱温：30℃；流速：0.2mL/min；进样量：1.0μL；流动相A:乙腈；流动相B:pH＜3的磷酸水溶液；梯度程序：0～2.5min，100％流动相B；3.0～5.0min，体积百分含量为90％的流动相B+体积百分含量为10％的流动相A；7.0～11.0min，体积百分含量为70％的流动相B+体积百分含量为30％的流动相A，11.5～16.0min，100％流动相B。
在一些实施例中，待测样品中还含有有机酸，在用液相色谱法测试水相溶液中的结合态烟碱的含量的步骤中，还可以同时测试了水相溶液中的结合态有机酸的含量，不需要将结合态烟碱和结合态有机酸分开测试，因此提高测试效率，及提高测试的准确率。测试有机酸可以用于检验设备的程序参数设定是否准确，如果仅仅使用烟碱检验，则太单一，说服力不强；另外，同时可以检测有机酸的含量，更方便了解结合态有机酸和游离态有机酸的含量，比如说放1克有机酸时，结合态有0.7克和游离态0.3克；放2克有机酸时，结合态有1.2克和游离态0.8克，根据不同有机酸含量的变化选择最佳配比。
具体地，有机酸包括苯甲酸、酒石酸、柠檬酸、丁二酸、反丁烯二酸及苹果酸中的至少一种。可以理解，有机酸并不限于此，还可以为本领域电子烟烟油中所常用的有机酸。
进一步地，在用液相色谱法测试水相溶液中的结合态烟碱的含量的步骤之前，还包括将水相溶液过膜的步骤，具体地，将水相溶液过过滤膜，以滤除杂质或者大分子物质，防止杂质或大分子物质影响液相色谱仪测试的精度。
步骤S130：用气相色谱法测试有机相溶液中的游离态烟碱的含量。
在一些实施例中，待测样品中还含有有机酸，在用气相色谱法测试有机相溶液中的游离态烟碱的含量的步骤中，还测试了有机相溶液中的游离态有机酸的含量。
在一个具体的示例中，气相色谱法测试过程中所用到的气相色谱仪的设定参数包括：进样口温度：220℃；检测器温度：220℃；程序升温：初始温度100℃，保持0min，以20℃/min升温速率由100℃升至230℃，保持5min。此外，气相色谱仪的程序参数还包括进样量、载气等，在一个具体的示例中，气相色谱仪的程序参数如下：
仪器型号：Agilent8890带FID检测器；色谱柱：DB-WAX(250℃:30m×0.25mm×0.25μm)；进样口温度：220℃；检测器温度：220℃；进样量：1.0μL程序升温：100℃，保持0min；以20℃/min速率由100℃升至230℃，保持5min；载气：氮气，1.5mL/min；进样量：0.2μL，分流进样，分流比20:1。
进一步地，在用气相色谱法测试有机相溶液中的游离态烟碱的含量的步骤之前，还包括将有机相溶液过膜的步骤，具体地，将有机相溶液过过滤膜。
步骤S140：根据结合态烟碱和游离态烟碱的含量，计算烟碱的总含量。
具体地，烟碱的总含量＝结合态烟碱的含量+游离态烟碱的含量。
在一些实施例中，还包括对设备所设定的参数进行验证的步骤，确保设备自身误差而产生测试结果误差较大，以提高设备测试的准确性。
具体地，验证的步骤包括：
提供验证烟油，验证烟油中含有已知量的结合态烟碱和/或游离态烟碱；
向验证烟油中先加入水混合，然后有机溶剂进行萃取，得到验证的水相溶液和验证的有机相溶液；
用液相色谱法测试验证的水相溶液中的结合态烟碱的含量，并与理论的结合态烟碱的含量比较；
用气相色谱法测试验证的有机相溶液中的游离态烟碱的含量，并与理论的游离态烟碱的含量比较。
具体地，若所测得的结合态烟碱的含量与理论的结合态烟碱的含量的比值＞97％，所测试的游离态烟碱的含量与理论游离态烟碱的含量的比值＞97％，则说明所使用的设备误差量较小，测试得出的结果精度高。同时也说明，使用这一测试仪器的设定参数，能够准确地或者高精度地检测配制的烟油中烟碱含量或有机酸含量。
上述烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法至少具有以下优点：
(1)上述烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法在待测样品中先加入水，使得烟油中结合态烟碱和游离态烟碱等都溶于水中；然后加入有机溶剂，充分搅拌振荡，因相似相溶原理，游离态烟碱更易溶于有机试剂中，而结合态烟碱更易溶于水相溶液中。分别用液相色谱法测试水相溶液中的结合态烟碱的含量和用气相色谱法测试有机相溶液中的游离态烟碱，提高了测试的准确性。
(2)上述烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法还能够同时测试有机酸的含量，通过调节烟油中添加总烟碱量或者总有机酸量来配制烟油中的烟碱盐含量，因此可以快速获得最佳配比关系，提升配制烟油的效率。
(3)采用上述测试方法所测得的样品的回收率高，所测试的总烟碱的回收率＞97％，测试精度高，误差小。
本发明还提供一实施方式的配制电子烟烟油的方法，包括如下步骤：
步骤S210：配制多个标准烟油，配制多个标准烟油过程中所用的烟碱与有机酸的摩尔比不同。
具体地，烟碱与有机酸的摩尔比可以根据烟碱与有机酸完全反应所用的理论摩尔比进行调整。例如，在一个具体的示例中，有机酸为苯甲酸，苯甲酸为一元酸，1mol摩尔苯甲酸可与1mol烟碱形成1mol的苯甲酸烟碱盐，苯甲酸烟碱盐成盐反应如下所示。
因此，配制多个标准烟油过程中所用的烟碱与有机酸的摩尔比可以设置在1:0.6～1:2之间。
在另一个具体的示例中，有机酸为丁二酸，由于丁二酸为二元羧酸，烟油中的丁二酸盐可存在两种状态，一种情况是1mol的丁二酸与1mol的烟碱形成1mol的丁二酸烟碱盐(主要)，另一种情况是1mol的丁二酸与2mol的烟碱形成1mol的丁二酸烟碱盐(次要)，两种丁二酸烟碱盐成盐反应如下所示：
因此，配制多个标准烟油过程中所用的烟碱与有机酸的摩尔比可以设置在1:0.3～1:2之间。
步骤S220：测试多个标准烟油中的游离态烟碱和结合态烟碱的含量。
具体地，采用上述实施方式的测试方法测试多个标准烟油中的游离态烟碱和结合态烟碱的含量，在此不再赘述。
步骤S230：根据所测试的游离态烟碱和结合态烟碱的含量，计算每个标准烟油中的结合态烟碱占总烟碱含量的百分比。
具体地，结合态烟碱占总烟碱含量的百分比＝结合态烟碱的含量/(结合态烟碱的含量+游离态烟碱的含量)×100％。
步骤S240：以结合态烟碱占总烟碱含量的百分比为预设值所对应的烟碱和有机酸的最小摩尔比为预设摩尔比。
在其中一个实施例中，有机酸为苯甲酸，预设值为88％～93％。
在另一个实施例中，有机酸为丁二酸，预设值为96.5％～98.5％。
步骤S250：按照预设摩尔比将烟碱与有机酸混合，配制电子烟烟油。
上述电子烟烟油的配制方法先配制多个标准烟油，然后测试标准烟油中游离态烟碱和结合态烟碱的含量，并计算得到结合态烟碱含量的百分比，结合态烟碱的含量越高，抽吸时比较顺滑，击喉感弱，同时满足感也提升。但随着有机酸含量的进一步增加，结合态烟碱百分比变化不大，但有机酸含量的增加会提高烟油的粘度，不利于烟油流动雾化，同时成本也会相应的增加，因此，在本实施方式中，以结合态烟碱占总烟碱含量的百分比为预设值所对应的烟碱和有机酸的最小摩尔比为预设摩尔比，根据预设摩尔比配制电子烟烟油，一方面保证了抽吸时的击喉感弱，满足感提升，另一方面，降低成本。另外，上述配制烟油的方法效率高，雾化产生气溶胶的口感差异小。
为了使本发明的目的以及优点更加清楚，以下结合具体实施例对本发明的测试方法及其效果做进一步详细的说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不得用以限定本发明。以下实施例如未特殊说明，则不包括除不可避免的杂质外的其他组分。实施例中采用药物和仪器如非特别说明，均为本领域常规选择。实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规条件，例如文献、书本中所述的条件或者生产厂家推荐的方法实现。
以下实施例中所用的气相色谱仪和液相色谱仪的测试程序参数均如下所示：
液相色谱仪的程序参数如下：
仪器型号：Waters Hclass带紫外检测器；色谱柱：Shim-pack Scepter C8-120，1.9um 2.1x100mm；柱温：30℃；流速：0.2mL/min；进样量：1.0μL；流动相A:乙腈；流动相B:pH＝2磷酸水溶液；梯度程序：0～2.5min，100％流动相B；3.0～5.0min，90％流动相B+10％流动相A；7.0～11.0min，70％流动相B+30％流动相A，11.5～16.0min，100％流动相B。
气相色谱仪的程序参数如下：
仪器型号：Agilent8890带FID检测器；色谱柱：DB-WAX(250℃:30m×0.25mm×0.25μm)；进样口温度：220℃；检测器温度：220℃；进样量：1.0μL程序升温：100℃，保持0min；以20℃/min速率由100℃升至230℃，保持5min；载气：氮气，1.5mL/min；进样量：0.2μL，分流进样，分流比20:1。
实施例1
本实施例提供一种对测试过程中所用的气相色谱仪和液相色谱仪进行校验的方法，具体包括如下步骤：
(1)配制不含烟碱和有机酸的烟油样品，称取0.1g烟油样品置于50mL具塞刻度离心管中，加入0.0245g游离态烟碱，加入10mL超纯水，加盖密封，涡旋振荡5min，再加入二氯甲烷10mL，置于振荡器中，振荡提取30min，静置分层后，得到水相溶液和有机相溶液。
(2)取水相溶液，过膜后的水相溶液置于液相色谱仪中，用液相法测得结合态烟碱含量0mg/g。
(3)取有机相溶液，过膜后的有机相溶液置于气相色谱仪中，用气相法的外标法计算测得游离态烟碱含量为24.2mg/g。
通过计算公式：回收率＝(气相法测得游离态烟碱含量+液相法测得结合态烟碱含量)/加入游离态烟碱含量×100％，经计算可得回收率为98.77％。因此使用的设备误差量很小，测试得出的结果精度高。同时也说明，使用这一测试仪器的程序设定方法，能够准确的或者高精度的检测配制的烟油中烟碱含量或有机酸含量。
实施例2
本实施例提供一种对测试过程中所用的气相色谱仪和液相色谱仪进行校验的方法，具体包括如下步骤：
(1)制备含有0.01g烟碱、0.01g苯甲酸、0.01g酒石酸、0.01g柠檬酸、0.01g丁二酸、0.01g反丁烯二酸、0.01g苹果酸混合的烟油样品。
(2)将烟油样品以含有乙腈和磷酸的水溶液，乙腈的质量百分浓度为20％，磷酸的质量百分浓度为0.5％稀释，然后将混合均匀后的样品转移到棕色样品瓶中，最后置于液相色谱仪中，使用液相法测试。结果如图2所示；
从图2可以看出，烟碱、苯甲酸、酒石酸、柠檬酸、丁二酸、反丁烯二酸、苹果酸这些物质在液相色谱均被检测得到，根据外标法计算得到各物质的含量分别为：9.85mg/g烟碱、9.87mg/g苯甲酸、9.95mg/g酒石酸、9.75mg/g柠檬酸、9.93mg/g丁二酸、9.81mg/g反丁烯二酸、9.97mg/g苹果酸。由此说明检测时捕捉雾化物质种类齐全、精确。
计算回收率：烟碱回收率为98.5％，苯甲酸回收率为98.7％，酒石酸回收率为99.5％，柠檬酸回收率为97.5％，丁二酸回收率为99.3％，反丁烯酸回收率为98.1％，苹果酸回收率为99.7％。从图2中还可以看出没有拖尾现象，因此使用液相色谱仪检测结果的准确性高。
从以上实施例中可以看出，采用上述设备及程序参数，所测试的结果准确性高。
实施例3
本实施例按烟碱和苯甲酸摩尔比为1:1制得苯甲酸烟碱盐烟油样品，其中理论烟碱含量30.21mg/g，理论苯甲酸含量22.76mg/g，通过如下步骤测试烟油中烟碱和有机酸的含量：
(1)称取0.1g烟油样品，置于50mL具塞刻度离心管中，加入10mL超纯水，加盖密封，涡旋振荡5min，再加入二氯甲烷10mL，置于振荡器中，振荡提取30min，静置分层后得到水相溶液和有机相溶液。
(2)取水相溶液，过膜后的水相溶液置于液相色谱仪中，用液相法的外标法计算测得的结合态烟碱含量25.09mg/g，结合态苯甲酸含量19.81mg/g。具体测试结果如图3所示。
(3)取有机相溶液，过膜后的有机相溶液置于气相色谱仪中，用气相法的外标法计算测得的游离态烟碱含量为5.00mg/g，游离态苯甲酸含量2.81mg/g。具体测试结果如图4所示。
通过计算公式总烟碱含量和总有机酸含量，总烟碱含量＝液相法测得的结合态烟碱含量+气相法测得的游离态烟碱含量，总苯甲酸含量＝液相法测得的结合态苯甲酸含量+气相法测得的游离态苯甲酸含量。经过计算，测试得烟碱总含量30.09mg/g、苯甲酸总含量为22.62mg/g。烟碱回收率＝测试得烟碱总含量/理论值烟碱含量×100％＝(30.09/30.21)×100％＝99.6％，苯甲酸回收率＝(22.62/22.76)×100％＝99.4％。由此可以看出，上述测试方法能够达到预期的回收率，测试准确度更高。
实施例4
本实施例按烟碱和苯甲酸摩尔比为1:1制得苯甲酸烟碱盐烟油样品，其中理论烟碱含量30.21mg/g，理论苯甲酸含量22.76mg/g，通过如下步骤测试烟油中烟碱和有机酸的含量：
取0.1g烟油样品用含有内标的异丙醇溶液稀释，振荡30min，提取，使用液相法测试苯甲酸烟碱盐烟油样品，经过外标法计算测得的结合态烟碱含量29.56mg/g和结合态苯甲酸含量20.83mg/g，具体测试结果如图5所示。烟碱回收率＝(29.56/30.21)×100％＝97.85％。苯甲酸回收率＝(20.83/22.76)×100％＝91.5％，结合回收率和图5可知，只使用液相法检测目标物质时，结果数据表明苯甲酸回收率≤97％，说明烟油样品还有一部分游离态苯甲酸未被检测得到，因此只使用液相法检测目标物质时，精度不高。
实施例5
本实施例按烟碱和丁二酸摩尔比1:1.6配制成丁二酸烟碱盐烟油样品，其中理论烟碱含量30.07mg/g，理论丁二酸含量35.02mg/g，通过如下步骤测试烟油中烟碱和有机酸的含量：
分别称取两份烟油样品各0.1g，其中一份将丁二酸烟碱盐烟油置于15mL具塞刻度离心管中，再加入10mL含有乙腈和磷酸的水溶液，乙腈的质量百分浓度为20％，磷酸的质量百分浓度为0.5％，加盖密封后置于振荡器中，振荡提取20min，静置后将萃取液转移到棕色样品瓶中，最后置于液相色谱仪中，使用液相法的外标法计算测得的结合态烟碱含量29.84mg/g，结合态丁二酸含量30.25mg/g。烟碱回收率＝(29.84/30.07)×100％＝99.24％；丁二酸回收率＝(30.25/35.02)×100％＝86.4％。液相色谱测试谱图如图6所示。
另一份将电子烟油置于50mL具塞刻度离心管中，加入10mL超纯水，加盖密封，涡旋振荡5min，再加入二氯甲烷10mL，置于振荡器中，振荡提取30min，静置分层后取水相溶液，过膜后的水相溶液置于液相色谱仪中，用液相法的外标法计算测得的结合态烟碱含量29.44mg/g，结合态丁二酸含量21.78mg/g；同时取有机相溶液，过膜后的有机相溶液置于气相色谱仪中，用气相法的外标法计算测得游离态烟碱含量为0.34mg/g，游离态丁二酸含量12.85mg/g。
根据公式计算总烟碱含量和总有机酸含量，总烟碱含量＝液相法测得的结合态烟碱含量+气相法测得的游离态烟碱含量，即总烟碱含量＝29.44+0.34＝29.78mg/g，烟碱回收率＝(29.78/30.07)×100％＝99.04％，总丁二酸含量＝液相法测得的结合态丁二酸含量+气相法测得的游离态丁二酸含量；即丁二酸总量＝21.78+12.85＝34.63mg/g，丁二酸回收率＝(34.63/35.02)×100％＝98.9％。
结合回收率和图6可知，只使用液相法检测目标物质时，结果数据表明丁二酸回收率≤97％，说明烟油样品还有一部分游离态丁二酸未被液相色谱仪检测得到，因此只使用液相法检测目标物质时，精度不高。
实施例6
本实施例按烟碱和苯甲酸摩尔比1:1配制成苯甲酸烟碱盐烟油样品，其中理论烟碱含量30.21mg/g，理值苯甲酸含量22.76mg/g，通过如下步骤测试烟油中烟碱和有机酸的含量：
(1)取2mL烟油样品放置在电子烟器具中，同时使用吸烟机对电子烟器具进行抽吸，在吸烟机设定单口采集体积为55ml，抽吸时间3s停顿27s。烟气收集器设置电子烟器具的气溶胶出口，用于吸收气溶胶。在任何相连接位置均采用密封连接，确保所有的气溶胶都通过烟气收集器。抽吸30口，抽吸完成后停顿5min，待气溶胶完全被收集装置中的各吸附层吸收。本实施例所用的收集装置具体如图1所示。
(2)烟气收集装置吸收气溶胶完成之后，依次将吸附层1、吸附层2和吸附层3向气溶胶面折叠成条状，然后放置于50mL离心管中，加入10mL超纯水，加盖密封，涡旋振荡5min，再加入二氯甲烷10mL，置于振荡器中，振荡提取30min，静置分层，得到水相溶液和有机相溶液。
(3)取水相溶液，过膜后的水相溶液置于液相色谱仪中，用液相法的外标法计算测得的结合态烟碱含量25.03mg/g，结合态苯甲酸含量18.92mg/g。具体测试结果如图7所示。
(4)取有机相溶液，过膜后的有机相溶液置于气相色谱仪中，用气相法的外标法计算测得的游离态烟碱含量5.13mg/g，游离态苯甲酸含量3.78mg/g。
根据公式计算总烟碱含量和总有机酸含量，总烟碱含量＝液相法测得的结合态烟碱含量+气相法测得的游离态烟碱含量，总苯甲酸含量＝液相法测得的结合态苯甲酸含量+气相法测得的游离态苯甲酸含量。经过计算，总烟碱含量＝25.03+5.13＝30.16mg/g，总苯甲酸含量＝18.92+3.78＝22.70mg/g，烟碱回收率＝(30.16/30.21)×100％＝99.84％，苯甲酸回收率＝(22.70/22.76)×100％＝99.7％，与理论值相符合，因此使用此检测方法获得的测试结果精度高，从而提高配比烟油的效率。
实施例7
本实施例按烟碱和酒石酸摩尔比为1:1.25配制成酒石酸烟碱盐烟油样品，其中，理论烟碱含量30.13mg/g，理论酒石酸含量27.41mg/g，通过如下步骤测试烟油中烟碱和有机酸的含量：
准确称取0.1g烟油样品，置于15mL具塞刻度离心管中，再加入10mL含有乙腈和磷酸的水溶液，乙腈的质量百分浓度为20％，磷酸的质量百分浓度为0.5％，加盖密封后置于振荡器中，振荡提取20min，静置后将萃取液转移到棕色样品瓶中,最后置于液相色谱仪中，使用液相法的外标法计算得到结合态烟碱含量30.01mg/g，酒石酸含量27.01mg/g。烟碱回收率＝(30.01/30.13)100％＝99.6％，酒石酸回收率＝(25.36/27.41)×100％＝92.5％。测试结果如图8所示。
如图8中可以看出，测量中得到的烟碱和酒石酸均没有拖尾现象，但检测得到酒石酸的回收率低，因此单独使用液相色谱仪作为目标检测设备是有误差的。
实施例8
本实施例按烟碱和酒石酸摩尔比为1:1.25配制成酒石酸烟碱盐烟油样品，其中，理论烟碱含量30.13mg/g，理论酒石酸含量27.41mg/g，通过如下步骤测试烟油中烟碱和有机酸的含量：
准确称取0.1g烟油样品，用含有内标的异丙醇溶液稀释，振荡30min，以气相法测试酒石酸烟碱盐烟油样品，测试结果使用外标法计算得到烟碱的含量29.71mg/g和酒石酸的含量0mg/g。因此烟碱回收率为＝(29.71/30.13)×100％＝98.61％，没有检测到酒石酸物质，测试结果如图9所示。
由此可以看出，单独使用气相色谱仪作为目标检测设备是有误差的。
实施例9
本实施例提供一种配制电子烟烟油的方法，具体包括如下步骤：
(1)按烟碱和苯甲酸摩尔比1:0.6～1:2.0分别制备得到多个苯甲酸烟碱盐烟油样品，烟碱和苯甲酸摩尔比分别为1:0.6、1:0.8、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.25、1:1.3、1:1.4、1:1.6、1:1.8、1:2，各自配制得到的烟油样品。
(2)每种烟油样品独立测试，取0.1g烟油样品，置于50mL具塞刻度离心管中，加入10mL超纯水，加盖密封，涡旋振荡5min，再加入二氯甲烷10mL，置于振荡器中，振荡提取30min，静置分层得到水相溶液和油相溶液。取水相溶液，过膜后的水相溶液置于液相色谱仪中，用液相法的外标法测定结合态烟碱含量，同时取有机相溶液，过膜后的有机相溶液置于气相色谱仪中，用气相法的外标法测定游离态烟碱含量。
(3)根据所测试的游离态烟碱和结合态烟碱的含量，计算每个标准烟油中的结合态烟碱占总烟碱含量的百分比，具体如下表1和图10所示。
表1
由表1和图10中可以看出，游离态烟碱含量随苯甲酸含量增加而减少，结合态烟碱含量随苯甲酸含量增加而增加。在苯甲酸烟碱盐中，苯甲酸比例越大，游离态烟碱的占比越小，烟碱盐的占比越大，这说明游离态烟碱和烟碱盐是一个动态平衡，但当苯甲酸比例增加达到一定程度后，烟碱盐的占比增加将不再明显。
另外，由上述表1和图10中还可以得出，当烟碱与苯甲酸摩尔比为1:1.2～1:1.6时，结合态烟碱的占比较大，且再增加苯甲酸的用量时，结合态烟碱的占比增加较小，因此，在配制电子烟烟油时，可以设置烟碱与苯甲酸摩尔比为1:1.2～1:1.6。
组织品吸专家对上述制备得到的烟油样品进行品吸测试，评分如下表1所示：
表2
评分细则:
击喉感评分细则：击喉感强烈0～4分；击喉感适中4～7分；击喉感微弱7～10分；气溶胶顺滑感评分细则：气溶胶顺滑细腻7～10分；气溶胶稍显阻塞4～7分；气溶胶阻塞0～4分；香气浓郁度评分细则：香气浓郁饱满7～10分；香气稍淡4～7分；香气寡淡0～4分。
从上述品吸专家小组评分的总分可以看出：当烟碱与苯甲酸摩尔比在1：0.6～1：1.1之间时，烟碱盐中游离态尼古丁含量较高，抽吸时击喉感较强；当烟碱与苯甲酸摩尔比高于1：1.1之后，游离态烟碱含量趋于稳定，抽吸时比较顺滑，击喉感弱，同时满足感也提升。因为苯甲酸含量的增加会提高烟油的粘度，不利于烟油流动雾化，同时成本也会相应的增加，因此经过上述实验测试可知，配置苯甲酸烟碱盐时最适烟碱与苯甲酸摩尔比为1:1.2～1:1.6。由此可以看出，通过选择最佳烟碱与苯甲酸摩尔比区间进行制备多组烟油样品，及组织专家品吸，缩短制备烟油的开发周期，提高效率。
实施例10
本实施例提供一种配制电子烟烟油的方法，具体包括如下步骤：
(1)按烟碱和丁二酸摩尔比1:0.3～1:2.0分别制备得到丁二酸烟碱盐烟油样品，烟碱和丁二酸摩尔比分别为1:0.3、1:0.4、1:0.5、1:0.6、1:0.8、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.25、1:1.3、1:1.4、1:1.6、1:1.8、1:2，各自配制得到的烟油样品。
(2)每种烟油样品独立测试，取0.1g烟油样品，置于50mL具塞刻度离心管中，加入10mL超纯水，加盖密封，涡旋振荡5min，再加入二氯甲烷10mL，置于振荡器中，振荡提取30min，静置分层得到水相溶液和油相溶液。取水相溶液，过膜后的水相溶液置于液相色谱仪中，用液相法的外标法测定结合态烟碱含量，同时取有机相溶液，过膜后的有机相溶液置于气相色谱仪中，用气相法测定游离态烟碱含量。
(3)根据所测试的游离态烟碱和结合态烟碱的含量，计算每个所述标准烟油中的结合态烟碱占总烟碱含量的百分比，具体如下表3和图11所示。
表3
由上述表3和图11中可以得出，当烟碱与丁二酸摩尔比为1:1.1～1:1.3时，结合态烟碱的占比较大，且再增加丁二酸的用量时，结合态烟碱的占比增加较小，因此，在配制电子烟烟油时，可以设置烟碱与丁二酸摩尔比为1:1.1～1:1.3。
组织品吸专家对上述制备得到的烟油样品进行品吸，评分如下表4所示：
评分细则:
击喉感评分细则：击喉感强烈0～4分；击喉感适中4～7分；击喉感微弱7～10分；气溶胶顺滑感评分细则：气溶胶顺滑细腻7～10分；气溶胶稍显阻塞4～7分；气溶胶阻塞0～4分；香气浓郁度评分细则：香气浓郁饱满7～10分；香气稍淡4～7分；香气寡淡0～4分。
从上述品吸专家小组评分可以看出，配置丁二酸烟碱盐时最适烟碱与丁二酸摩尔比为1:1.1～1:1.3。由此可以看出，通过选择最佳烟碱与丁二酸摩尔比区间进行制备多组烟油样品，及组织专家品吸，缩短制备烟油的开发周期，提高效率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，便于具体和详细地理解本发明的技术方案，但并不能因此而理解为对发明专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。应当理解，本领域技术人员在本发明提供的技术方案的基础上，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验得到的技术方案，均在本发明所附权利要求的保护范围内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。
Claims (12)
1.一种烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
先将待测样品与水混合，然后加入与水不互溶的有机溶剂进行萃取，得到水相溶液和有机相溶液；所述待测样品为烟油或烟油抽吸后的气溶胶；
用液相色谱法测试所述水相溶液中的结合态烟碱的含量；
用气相色谱法测试所述有机相溶液中的游离态烟碱的含量。
2.根据权利要求1所述的烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法，其特征在于，所述有机溶剂选自二氯甲烷、氯仿及二氯苯中的至少一种；及/或，
所述水为去离子水、高纯水或超纯水；及/或，
所述有机溶剂与所述水的体积比为1:(1～200)；及/或，
所述加入与水不互溶的有机溶剂进行萃取的步骤中，震荡提取30min～60min。
3.根据权利要求1所述的烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法，其特征在于，所述待测样品为烟油，所述待测样品与水的质量体积比为1g:(100mL～200mL)。
4.根据权利要求1所述的烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法，其特征在于，所述待测样品为烟油抽吸后的气溶胶，所述待测样品通过如下步骤获得：
将烟油放置在电子烟器具上，在吸烟设备上进行抽吸，收集5口～30口气溶胶。
5.根据权利要求4所述的烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法，其特征在于，抽吸的参数为：每口抽吸气溶胶体积为55mL，每口抽吸时间3s，停顿27s；及/或，
所述烟油的体积与所述水的体积的比为(0.5～2):10。
6.根据权利要求1～5任一项所述的烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法，其特征在于，所述待测样品中还含有有机酸，在所述用液相色谱法测试所述水相溶液中的结合态烟碱的含量的步骤中，还测试了所述水相溶液中的结合态有机酸的含量；
在所述用气相色谱法测试所述有机相溶液中的游离态烟碱的含量的步骤中，还测试了所述有机相溶液中的游离态有机酸的含量。
7.根据权利要求6所述的烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法，其特征在于，所述有机酸包括苯甲酸、酒石酸、柠檬酸、丁二酸、反丁烯二酸及苹果酸中的至少一种。
8.根据权利要求1～5任一项所述的烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法，其特征在于，所述用液相色谱法测试所述水相溶液中的结合态烟碱的含量的步骤中，采用外标法；及/或，
所述用气相色谱法测试所述有机相溶液中的游离态烟碱的含量的步骤中，采用外标法。
9.根据权利要求1～5任一项所述的烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法，其特征在于，所述用液相色谱法测试所述水相溶液中的结合态烟碱的含量的过程中，所用的液相色谱仪的程序参数包括：流动相A:乙腈，流动相B:pH＜3的磷酸水溶液；梯度程序：0～2.5min，100％流动相B；3.0min～5.0min，体积百分含量为90％的流动相B+体积百分含量为10％的流动相A；7.0min～11.0min，体积百分含量为70％的流动相B+体积百分含量为30％的流动相A；11.5min～16.0min，100％流动相B；及/或，
所述用气相色谱法测试所述有机相溶液中的游离态烟碱的含量的过程中，所用的气相色谱仪的程序参数包括：进样口温度：220℃；检测器温度：220℃；程序升温：初始温度100℃，保持0min，以20℃/min升温速率由100℃升至230℃，保持5min。
10.根据权利要求9所述的烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法，其特征在于，还包括：
提供验证烟油，所述验证烟油中含有已知量的结合态烟碱和/或游离态烟碱；
向所述验证烟油中先加入水混合，然后加入所述有机溶剂进行萃取，得到验证的水相溶液和验证的有机相溶液；
用液相色谱法测试所述验证的水相溶液中的结合态烟碱的含量，并与理论的结合态烟碱的含量比较；
用气相色谱法测试所述验证的有机相溶液中的游离态烟碱的含量，并与理论的游离态烟碱的含量比较。
11.一种配制电子烟烟油的方法，其特征在于，包括如下步骤：
配制多个标准烟油，配制多个所述标准烟油过程中所用的烟碱与有机酸的摩尔比不同；
采用权利要求1～10任一项所述的烟油或气溶胶中烟碱含量的测试方法测试多个所述标准烟油中的游离态烟碱和结合态烟碱的含量；
根据所测试的游离态烟碱和结合态烟碱的含量，计算每个所述标准烟油中的结合态烟碱占总烟碱含量的百分比；
以结合态烟碱占总烟碱含量的百分比为预设值时，所对应的烟碱和有机酸的最小摩尔比为预设摩尔比；
按照所述预设摩尔比将烟碱与有机酸混合，配制电子烟烟油。
12.根据权利要求11所述的配制电子烟烟油的方法，其特征在于，所述有机酸为苯甲酸，所述预设值为88％～93％；或者，
所述有机酸为丁二酸，所述预设值为96.5％～98.5％。
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