模拟电子烟烟液中丙二醇和丙三醇裂解形成小分子羰基物
2021-06-24樊美娟王洪波郭吉兆朱先约李星亮崔华鹏郭军伟谢复炜刘绍锋翟玉俊
樊美娟,王洪波,郭吉兆,朱先约,李星亮,彭 斌,崔华鹏,郭军伟,谢复炜,刘绍锋*,翟玉俊
1.中国烟草总公司郑州烟草研究院,郑州高新技术产业开发区枫杨街2 号 450001
2.甘肃烟草工业有限责任公司,兰州市七里河区南滨河中路1111 号 730050
近年来,全球电子烟市场增速较快,已形成一定市场规模。2018 年,电子烟市场增速约为34.2%,全球零售额规模达156.88 亿美元[1]。电子烟烟液主要由丙二醇(1,2-Propylene glycol,PG)、丙三醇、水、烟碱和少量香味物质组成[1-6],这些成分通过加热雾化形成类似卷烟烟气的电子烟气溶胶,该气溶胶主要是烟液中化学成分的加热转移及主原料的裂解产物(如甲醛、乙醛和丙烯醛等小分子羰基化合物)[7-9],这些裂解产物已被国际癌症研究机构(IARC)列为一类或二类致癌物[10-11]。因此,关注电子烟烟液中丙二醇或丙三醇的加热裂解产物对电子烟产品设计及产品质量安全控制具有重要意义。电子烟与传统卷烟有本质性区别:①电子烟大多数采用电加热方式,与卷烟燃烧明显不同;②电子烟加热温度最高约350 ℃[12-13],明显低于卷烟的燃烧温度;③电子烟加热气氛为空气,而卷烟燃吸气氛为9%氧气[14]。以往有关丙二醇和丙三醇的裂解研究,主要将其作为烟草添加剂在模拟卷烟燃烧状态下考察裂解温度(500~900 ℃)和裂解气氛对其裂解产物的影响[15-18]。如Paine 等[15]采用同位素标记法探讨了丙三醇裂解形成甲醛、乙醛和丙烯醛的机理;Carmines 等[16]研究了卷烟中丙三醇添加量与烟气中丙烯醛释放量的关系,当丙三醇添加量由10%增加到15%时,烟气中丙烯醛释放量增加约9%;……
