智达InLab ▏电子烟油全自动分析解决方案

企业   2024-08-16 18:07   广东  

点击蓝字 关注我们


背景 ╱

电子烟被世界卫生组织(WHO)称为电子尼古丁输送系统(ENDS),其可以像香烟一样的设计,或像墨盒一样的手持设备等多种形式提供。该设备内充满了含有尼古丁的液体,通常被称为电子烟油。自2003年第一款电子烟问世以来,电子烟市场呈指数级增长。截至2014年1月,据S.H.Zhu称,共有466个品牌的电子烟可在线购买。IMARC集团报告称,2018年全球电子烟市场已达到115亿美元,预计到2024年将继续增长,达到242亿美元。

由于一些制造商将电子烟作为比吸烟更健康的选择进行营销,因此电子烟近年来越来越受欢迎。制造商声称电子烟不会排放烟草中产生的不完全燃烧的副产品和亚硝胺。电子烟油的主要成分大多是尼古丁、丙二醇、甘油、香精和水。由于电子烟有各种各样的口味,因此电子烟在青少年和年轻人中广受欢迎。2014年,仅在线平台上就有7764种独特的电子烟油口味。


分析策略

样品描述:分析质量控制是确定电子烟油质量的重要手段之一。虽然电子烟油的主要成分和风味可以用气相色谱法进行分析,但是由于电子烟油样品过于粘稠和浓缩,容易污染GC-MS系统,另外,高粘性样品容易在注射器中形成气泡,因此,电子烟油样品不能直接进GC-MS。在分析之前,电子烟油样品需要用相应的溶剂稀释后再进样。
图1 高度粘稠的黄色电子烟油

如图1所示,电子烟油为高粘性黄色液体,香气强烈。对电子烟油的全面分析分为两部分
第一部分:利用智达PAL RTC系统,用异丙醇自动稀释电子烟油,并注入GC-MS测定电子烟油中的主要成分。

第二部分:着重于电子烟油风味特征的测定。为了提取电子烟油中释放的挥发性调味成分,使用了一种更强效的SPME Arrow。与传统的SPME纤维相比,SPME Arrow具有更大的吸附面。SPME Arrow的提取灵敏度是传统SPME的10倍。因此,即使香气阈值很低的风味化合物也可以被检测到。B. Savareear等人发现DVP/PDMS相的SPME可以从烟草气溶胶中提取大部分成分,因此本研究采用DVP/PDMS相的SPME Arrow提取电子烟油


器配置

利用智达 PAL RTC系统,可以自动制备电子烟油分析的整体解决方案,包括主要成分分析和挥发性风味化合物分析。

图2 系统模块与设置流程图

用于主要成分和风味特征的全自动分析的智达PAL RTC系统模块设置:

只需一次设置,智达PAL RTC系统就可以执行稀释、样品清理、SPME Arrow提取和GC进样。样品制备完成后,经智达PAL系统直接进GC-MS进行定性和定量分析。这使得电子烟油的分析不需要人工操作即可下每天持续运行产生数据


方法

电子烟油主要成分的测定采用“先稀释后进样”的原则。将电子烟油用异丙醇稀释至所需浓度后,再注入GC-MS系统分析。手动称量0.100g(±0.015g)的电子烟油,装入2 mL的进样瓶中。然后,用磁盖旋紧小瓶,将小瓶放在PAL RTC系统上的VT54样品架上。使用智达PAL Method Composer软件生成的自动稀释电子烟油的工作流程,将含有电子烟油的样品瓶自动稀释,然后注入GC-MS进行分析。

PAL Method Composer软件生成的自动化工作流程:

图3 自动化工作流程图


电子烟油稀释与进样的智达PAL RTC系统及GC-MS参数:

图4 智达PAL系统与GC MS参数


图5 稀释10倍后电子烟油的TIC色谱图


图6 SPME Arrow提取挥发性成分峰自动识别TIC色谱图


SPME Arrow自动顶空萃取流程:


实验结果

将0.1g电子烟油稀释10倍,使其终体积至1 mL,进样GC-MS。将溶剂从溶剂模块转移到样品瓶中,进行涡旋混合,最后将稀释后的样品注入GC-MS,如图4所示。可以检测到电子烟油的主要化合物,如丙二醇、甘油、尼古丁和香料
采用图6所示的SPME Arrow提取流程,从顶空气中提取电子烟油中的挥发性化合物,并进行GC-MS分析。电子烟油挥发性化合物特征的色谱图如图5所示。
自动检测到50个峰面积大于1000000的峰,另外有一些峰面积相对较小的化合物倍洗脱下来。利用NIST14质谱库对峰进行识别,分数在80%以上,几乎所有峰都能被识别出来。检测到的化合物的完整列表可从作者处获得。

大多数检测到的化合物属于具有水果香气的酯类化合物。检测到三种常见的烟草香精化合物,如桉油醇、薄荷醇和普莱酮。大多数检测到的化合物属于具有水果香气的酯类化合物。检测到三种常见的烟草香精化合物,如桉油醇、薄荷醇和普莱酮。该方法对被测分析物进行了精确校准,R2优于0.992。


结论

1、一个样品,两个方法,一套PAL系统。

2、样品可通过智达PAL系统自动稀释。

3、SPME Arrow自动提取所有风味化合物。

4、只需将样品放在样品盘上,实现真正的全自动。






END







关于智达


广州智达实验室科技有限公司由一个具有十五年以上在线自动化软硬件开发经验的技术团队组建而成,专业从事色谱质谱在线前处理自动化多功能进样系统相关产品研发、生产、销售及服务的企业。先后获得了ISO9001质量管理体系、国家高新技术企业、创新型中小企业、广东省专精特新企业、瞪羚企业等的认定。是广东省分析测试协会理事单位、广东出入境检验检疫协会理事单位、华南理工大学软件学院教学实习基地。并获得了深圳高新投集团战略投资

公司总部位于广州经济技术开发区科学城,设有智达广州技术中心,拥有多台GC-MS、GC-MS/MS,Triple Quad 5500+LC-MS/MS,Orbitrap Exploris 240静电场轨道阱高分辨液相色谱质谱联用仪等先进分析仪器设备以及多功能全自动化平台,用于产品研发测试、方案开发验证和用户培训,现有专利软著等60多项知识产权。

现设有北京分公司、香港子公司,在深圳、上海、杭州、苏州、武汉、长沙、南昌、重庆、成都、贵阳、昆明、西安、石家庄、济南、长春、呼和浩特等20多个办事处。主要服务于政府职能部门,生物医药和CRO,高校科研院所,国产仪器厂商、第三方检测机构、石油化工、食品风味等各领域企业客户。着眼于用户痛点问题,为用户提供完整的自动化、智能化、定制化的实验室解决方案。坚持以技术和服务落地的理念,致力于智能实验室的建设和引领。


咨询热线:

400-696-6649

020-8262-9441





发现“在看”和“赞”了吗,戳我试试吧




智达InLab
广州智达实验室科技有限公司由一个具有十五年以上在线自动化软硬件开发经验的技术团队组建而成,专业从事色谱质谱在线前处理自动化和多功能进样系统相关产品研发、生产、销售及服务的企业。坚持以技术和服务落地的理念,致力于智能实验室的建设和引领。
 最新文章