10種有機(jī)酸對電子煙中陶瓷霧化芯的重金屬遷移影響

楊文武，王 晶，張 倩，余忠瑾，韋 健，孫小彤，韋惠靜，況利平

（深圳市吉邇科技有限公司喜馬拉雅實(shí)驗(yàn)室，廣東 深圳 518000）

電子煙是用于產(chǎn)生氣溶膠供人抽吸等的電子傳遞系統(tǒng)［1］。近年來，電子煙因其造型新穎、口味豐富、使用方便等受到消費(fèi)者喜愛；同時(shí)，電子煙中有毒有害物質(zhì)的新聞被不斷報(bào)道［2］，2023 年5 月，研究人員對英國18種非法電子煙進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)其鉛含量為 12 μg/g，是安全暴露水平的2.4倍，鎳含量是安全劑量的9.6 倍，鉻含量是安全劑量的6.6 倍。重金屬超標(biāo)是電子煙常見的品質(zhì)異常原因之一，也是各國電子煙法規(guī)關(guān)注的重點(diǎn)，其引發(fā)的產(chǎn)品質(zhì)量安全問題受到了廣泛關(guān)注和深入研究［3］。

電子煙中的重金屬含量是產(chǎn)品安全評(píng)價(jià)的最重要指標(biāo)之一［4］，如鉻（Cr）、鎳（Ni）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、銻（Sb）、錫（Sn）、銅（Cu）和鈦（Ti）等，被人體吸入后會(huì)在人體器官內(nèi)聚集，使人體某些酶失去活性，引發(fā)慢性中毒影響人體健康。電子煙氣溶膠中Ni 和Cr 濃度與體內(nèi)相應(yīng)的Ni 和Cr 生物標(biāo)志物水平呈正相關(guān)，表明電子煙氣溶膠能增加體內(nèi)的金屬元素含量［5］，不同品牌、生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品中金屬元素含量變化很大［6］。電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）在電子煙煙液和氣溶膠中重金屬含量測定方面得到廣泛應(yīng)用［7-8］。Williams等［9］研究分析了一次性電子煙（Disposable electronic cigarettes，EC）及電子水煙（Electronic hookahs，EH）氣溶膠中的36 種金屬元素及來源，EC/EH（35 種）氣溶膠中檢測到的元素?cái)?shù)量高于傳統(tǒng)卷煙（15種），EC/EH 氣溶膠中的部分金屬元素濃度明顯高于卷煙，這些元素可能來自發(fā)熱絲（鎳、鉻）、線圈（鍍銀銅材）、黃銅接頭（銅、鋅）、焊接點(diǎn)（錫、鉛）及霧化芯和護(hù)套（硅、氧、鈣、鎂、鋁）。

陶瓷霧化芯一般由玻璃粉、含SiO2陶瓷粉、造孔劑、有機(jī)粘合劑及用于導(dǎo)電的金屬漿料等組成的材料進(jìn)行煅燒得到，具有高強(qiáng)韌性、耐沖擊、不掉粉、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，在電子煙領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用［10］。2022 年10 月1 日，GB 41700-2022《電子煙》正式實(shí)施，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了霧化物中允許使用的101 種添加劑及最大使用量，其中包括10 種有機(jī)酸［1］，分別為D，L-酒石酸（10 mg/g）、乳酸（20 mg/g）、檸檬酸（50 mg/g）、苯甲酸（26 mg/g）、乙酰丙酸（28 mg/g）、蘋果酸（24 mg/g）、乙酸（50 mg/g）、丙酸（2.5 mg/g）、丁酸（50 mg/g）、2-甲基丁酸（50 mg/g）。腐蝕是指金屬與環(huán)境之間的物理化學(xué)作用［11］，金屬材料易被酸腐蝕，電子煙煙液與陶瓷霧化芯充分接觸后，不同有機(jī)酸對霧化芯中的金屬元素遷移影響可能不同，現(xiàn)有研究主要側(cè)重于煙液及其氣溶膠中金屬元素的含量分析，目前尚未有報(bào)道有機(jī)酸對電子煙陶瓷霧化芯中金屬元素遷移的影響。基于此，本研究選取一款陶瓷霧化芯，分析不同類型和含量的有機(jī)酸對霧化芯中金屬元素遷移量的影響，旨在評(píng)估有機(jī)酸對霧化芯中重金屬的遷移風(fēng)險(xiǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑、材料與儀器

某陶瓷霧化芯及配套的電子煙空煙彈、電池等元件。丙二醇、丙三醇、乙醇、D，L-酒石酸、蘋果酸、檸檬酸、苯甲酸、乙酰丙酸、乙酸、丙酸、丁酸、2-甲基丁酸（分析純，純度≥98%，上海阿拉丁生化科技股份有限公司）；乳酸（分析純，純度≥95%，壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司）。

濃硝酸（優(yōu)級(jí)純，質(zhì)量分?jǐn)?shù)65%，德國Merck 公司）；Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Sb、Sn、Ti 混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（各元素質(zhì)量濃度為100 μg/mL，鋼研納克檢測技術(shù)有限公司）；Sc、Ge、Rh、Re、Bi 混合內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（各元素質(zhì)量濃度為10 μg/mL，鋼研納克檢測技術(shù)有限公司）；高純氬氣、氦氣（純度均為99.999%，廣州祥元工業(yè)氣體有限公司）。

NexION 1000G電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS，美國珀金埃爾默公司）；FH-Y121精密型8工位電子煙吸煙機(jī)（東莞飛弘儀器設(shè)備有限公司）；微型離心管（2 mL，德國Sarstedt 公司）；劍橋?yàn)V片（Φ44 mm，英國Whatman 公司）；SQP 電子天平（感量0.01 mg，德國Sartorius 公司）；試驗(yàn)用水為超純水（電阻率≥18.25 MΩ·cm，實(shí)驗(yàn)室自制）；TANK 40微波消解儀（上海新儀微波化學(xué)科技有限公司）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品的準(zhǔn)備

1.2.1.1 陶瓷芯在高含量有機(jī)酸的離心管及煙彈中的升溫加速實(shí)驗(yàn)參照法國Anfor 標(biāo)準(zhǔn)中的配方［12］，采用丙二醇（X）、丙三醇、煙堿、乙醇、水、有機(jī)酸（Y）按照X∶30∶2∶1∶1∶Y的比例配制煙液，丙二醇及有機(jī)酸按照相應(yīng)的比例調(diào)整，總份數(shù)固定為100份。有機(jī)酸分別按2倍國標(biāo)限量稱取，剩余份數(shù)用丙二醇補(bǔ)足。調(diào)配好的煙液分別裝入煙彈及2 mL塑料離心管中密封（1 mL煙液及1個(gè)陶瓷霧化芯），在干燥箱中（60 ℃）放置10 d后［13-14］，煙彈裝煙具后按照“1.2.2”及“1.2.3”測試氣溶膠中的重金屬，離心管樣品按照“1.2.2.1”處理，離心管可排除煙彈其他配件的干擾，用于評(píng)估高含量有機(jī)酸對陶瓷芯的腐蝕影響。所選的10種有機(jī)酸的重金屬本底值均低于方法檢出限，可忽略有機(jī)酸帶來的影響。

1.2.1.2 陶瓷芯在有機(jī)酸國標(biāo)限量范圍內(nèi)的升溫加速實(shí)驗(yàn)選擇乳酸、乙酸、蘋果酸、檸檬酸、苯甲酸5種酸按照添加比例分別為0.5%、1.5%、2%調(diào)配制得煙液置于離心管中密封，每個(gè)濃度平行3個(gè)樣品，空白對照6 個(gè)（不添加有機(jī)酸），按照加速老化條件處理；各有機(jī)酸組樣品另外在室溫條件下放置10 d（n=3），作為室溫對照樣品。所獲得樣品按照“1.2.2.1”處理。

1.2.1.3 煙具的煙氣總粒相物（TPM）參照“1.2.1.1”項(xiàng)煙液配方［12］（不添加有機(jī)酸，其他采用丙二醇補(bǔ)足）配制樣品（n=9），按照“1.2.2”及“1.2.3”處理，記錄劍橋?yàn)V片抽吸前后的增重，用于評(píng)價(jià)其煙霧量。

1.2.1.4 重金屬霧化效率試驗(yàn)參照“1.2.1.1”項(xiàng)煙液配方（不添加有機(jī)酸，其他采用丙二醇補(bǔ)足）配制重金屬加標(biāo)樣品，各重金屬的加標(biāo)含量為1.0 mg/kg，平行9 個(gè)樣品，充分搖勻，進(jìn)行氣溶膠重金屬分析；另設(shè)置空白對照試驗(yàn)（n=9，因金屬元素標(biāo)準(zhǔn)溶液溶解于10% HNO3+tr. HF 介質(zhì)中，故空白對照煙液添加對應(yīng)的介質(zhì)處理）。以煙彈抽吸前后煙彈減重乘以相應(yīng)加標(biāo)濃度記為M1，以抽吸后捕獲的氣溶膠中的重金屬總量記為M2，霧化效率（AE）=M2÷M1×100%，上述數(shù)據(jù)均扣掉空白對照值。

1.2.1.5 有機(jī)酸對氣溶膠中重金屬遷移影響試驗(yàn)參照“1.2.1.1”項(xiàng)煙液配方（各添加1%乳酸、乙酸、蘋果酸、檸檬酸、苯甲酸）配制加標(biāo)樣品（n=3），各重金屬的加標(biāo)質(zhì)量濃度為1.0 mg/kg，進(jìn)行氣溶膠分析，抽吸完畢后對剩余煙液進(jìn)行重金屬含量分析。有機(jī)酸對陶瓷芯中重金屬的遷移影響流程見圖1。

圖1 有機(jī)酸對陶瓷芯中重金屬的遷移影響流程圖Fig.1 Flowchart of the migration effect of organic acids on heavy metals in ceramic cores

1.2.2 樣品的前處理

1.2.2.1 煙液樣品處理準(zhǔn)確稱取0.3～0.5 g煙液于消解罐中，加入5 mL硝酸，置于120 ℃的石墨消解儀上預(yù)消解1 h，取出后在通風(fēng)櫥放冷至室溫，然后轉(zhuǎn)移至微波消解儀中進(jìn)行消解，按照從室溫15 ℃/min 升高至150 ℃（保持10 min），再以6 ℃/min 升高至180 ℃（保持20 min）的升溫程序進(jìn)行消解；待消解完畢后取出罐子冷卻至室溫，轉(zhuǎn)移至塑料容量瓶中，稀釋定容后上機(jī)測試。

1.2.2.2 氣溶膠樣品處理分別移取25.0 mL 捕集液（5%硝酸水溶液）于每個(gè)捕集阱中，將兩個(gè)捕集阱串接于電子煙夾持器與捕集器之間。連接后按照“1.2.3.2”的參數(shù)要求設(shè)置電子煙吸煙機(jī)，進(jìn)行檢漏和抽吸流量核查，再將電子煙樣品插入電子煙夾持器中，抽吸100 口。抽吸完成后，取下捕集阱，靜置 20 min。將第一個(gè)捕集阱中的溶液采用聚四氟乙烯（PTFE）濾膜過濾于塑料樣品瓶中待測，第二個(gè)捕集阱中的捕集溶液按同樣方法處理。不連接電子煙，按上述步驟進(jìn)行空吸和處理，做空白試驗(yàn)。

1.2.3 儀器分析條件

1.2.3.1 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀條件射頻功率：1 500 W；等離子體氣體：氬氣，15.0 L/min；載氣：氬氣，1.2 L/min；輔助氣：氬氣，0.4 L/min；碰撞氣：氦氣，1.0 mL/min；霧化室溫度：2.0 ℃；樣品溶液及內(nèi)標(biāo)工作溶液進(jìn)樣速率：1.5 mL/min；采集模式：順序跳峰；每峰測定點(diǎn)數(shù)：3；重復(fù)次數(shù)：3次。

1.2.3.2 吸煙機(jī)的抽吸參數(shù)抽吸持續(xù)時(shí)間為（3.0±0.1） s，抽吸頻率為（3.0±0.5） s，抽吸口數(shù)為100口，抽吸容量為（55.0±0.6） mL，測試大氣應(yīng)滿足：溫度為（22±2） ℃；濕度為（60.0±5）%。

2 結(jié)果與討論

2.1 方法評(píng)價(jià)

各目標(biāo)物的線性范圍、方法檢出限（LOD）及重復(fù)性結(jié)果如表1所示。方法的線性范圍均為1～50 μg/L，相關(guān)系數(shù)（r2）均≥0.999，結(jié)合前處理方法和稀釋倍數(shù)，以空白試樣連續(xù)分析7 次所得測定值的3 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差所對應(yīng)的樣品濃度作為方法檢出限，在煙液方法中，所有金屬元素的檢出限均＜10 μg/kg，方法前處理后所對應(yīng)的溶液濃度的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）均＜7.0%；在氣溶膠方法中，所有金屬元素的檢出限均≤0.055 μg/100 口，方法前處理后所對應(yīng)的溶液濃度的RSD 均＜18%。可見，本方法線性良好，靈敏度較高，且精密度良好，適用于電子煙煙液及氣溶膠中金屬元素含量的分析。

表1 方法的線性范圍、相關(guān)系數(shù)、檢出限及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差Table 1 Linear range，correlation coefficient（r2），LOD and RSD of the method

2.2 重金屬遷移結(jié)果

2.2.1 離心管中升溫加速試驗(yàn)離心管中的陶瓷霧化芯樣品在升溫加速10 d 后，對其金屬含量進(jìn)行檢測。結(jié)果顯示，樣品中未檢出Cd、Pb、Sb、Sn、Ti等5 種元素，不同程度檢出Cr、Ni、Cu 等3 種元素（見表2），其中Ni 的含量顯著增加（與未添加有機(jī)酸的空白對照組對比）；不同類型和含量的酸對金屬元素的遷移影響不一，以檸檬酸、乳酸、蘋果酸、乙酸對煙液金屬元素的遷移影響較大，而苯甲酸、丙酸、丁酸、2-甲基丁酸、D，L-酒石酸、乙酰丙酸的影響相對較小，2倍國標(biāo)限量的丙酸對應(yīng)的Ni含量分別為10.16 μg/kg，而2 倍國標(biāo)限量的檸檬酸對應(yīng)的Ni 含量分別為9 029.30 μg/kg；整體而言，有機(jī)酸含量越高，對金屬元素遷移的影響越大，部分酸對特定金屬元素遷移的影響不大，這表明有機(jī)酸與金屬之間的物理或化學(xué)反應(yīng)存在差異。肖黎等［15］發(fā)現(xiàn)pH值相近的不同種酸性食品模擬物對鉛的溶出能力不同，檸檬酸、乳酸中含有羥基，與陶瓷食品接觸材中的重金屬元素反應(yīng)形成絡(luò)合物，使得重金屬更容易向檸檬酸和乳酸溶液中溶出。有機(jī)酸對Ni 遷移差異表明不同酸對金屬元素的溶出能力不同，除了受到有機(jī)酸含量、pH值的影響外，可能還與各有機(jī)酸中的羥基、羧基等官能團(tuán)特性及數(shù)量有關(guān)。

表2 離心管中10種有機(jī)酸對陶瓷芯中重金屬遷移的加速試驗(yàn)Table 2 Accelerated test of 10 organic acids in a centrifugal tube on the migration of heavy metals in ceramic cores （ μg/kg）

2.2.2 煙彈升溫加速后氣溶膠測試將陶瓷霧化芯裝入煙彈進(jìn)行老化后測試氣溶膠中的重金屬含量，并與法國電子煙標(biāo)準(zhǔn)參考ICH 吸入藥物日劑量的重金屬最大允許值（氣溶膠中Cr、Ni、Cd、Pb、Sb 為每100 口對應(yīng)限值分別為1.5、2.5、1.5、2.5、10 μg）進(jìn)行對照。結(jié)果顯示，煙彈霧化后的氣溶膠中主要檢出Cr、Ni、Cu等，氣溶膠中Cr含量未超標(biāo)（見表3）。因有機(jī)酸添加量是國標(biāo)限值的2倍，乳酸、檸檬酸、乙酰丙酸、蘋果酸對應(yīng)的Ni 含量等超過限值標(biāo)準(zhǔn)，這表明上述4 種酸對Ni 的遷移影響較大，存在一定風(fēng)險(xiǎn)。樊美娟等［16］研究發(fā)現(xiàn)加熱絲中的鎳存在向氣溶膠遷移的風(fēng)險(xiǎn)，遷移量為0.02～0.93 μg/200 口，陶瓷霧化芯和加熱絲材質(zhì)的氣溶膠中均有一定含量的鎳，表明鎳是各類型霧化芯材料常見的成分之一，有必要為氣溶膠中鎳的含量設(shè)置限值要求。

表3 煙彈中10種有機(jī)酸對陶瓷芯中重金屬遷移的加速試驗(yàn)結(jié)果—?dú)馊苣zTable 3 Accelerated test of 10 organic acids in cartridge on the migration of heavy metals in ceramic cores-aerosols （ μg/100口）

2.3 5種有機(jī)酸在國標(biāo)限度范圍內(nèi)的遷移影響

檸檬酸、乳酸、蘋果酸、乙酸、苯甲酸在電子煙中煙堿鹽中得到大量應(yīng)用［17］，《電子煙》對上述有機(jī)酸均進(jìn)行了限量規(guī)定：國內(nèi)霧化物中煙堿濃度不超過20 mg/g，各類煙堿鹽中有機(jī)酸類型及與煙堿的配比不一。為進(jìn)一步研究分析上述5種酸對陶瓷芯的影響，按照有機(jī)酸含量為0.5%、1.5%、2%分別做單因素加速老化試驗(yàn)（60 ℃，10 d）。結(jié)果表明，該款陶瓷霧化芯未檢出Cd、Pb、Sb、Sn、Ti等，不同程度檢測出Cr、Ni、Cu等（見表4）；其中陶瓷芯中的Ni隨著5種有機(jī)酸濃度升高而呈不斷增大的趨勢，其他元素在不同有機(jī)酸濃度條件下無顯著差異。參照GB 4806.9-2016其他金屬材料及制品的遷移物指標(biāo)要求［13］，Pb、Cd含量均在限度要求范圍內(nèi)。另外對比了室溫、10 d條件下Ni的變化趨勢，結(jié)果顯示陶瓷芯的Ni含量均小于67.65 μg/kg，其他元素未檢出，在常溫條件下金屬元素的遷移速率較小，與加速老化條件下存在顯著差異。

表4 10種有機(jī)酸在國標(biāo)限度范圍內(nèi)對陶瓷芯中重金屬遷移的加速試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Accelerated test of 10 organic acids on heavy metal migration in ceramic cores within the limits of national standards （ μg/kg）

肖黎等［16］研究陶瓷食品接觸材料中鉛向酸性食品模擬物遷移的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)鉛的溶出量隨時(shí)間的延長、溫度的升高而增加，且與食品模擬物的pH 值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。貯藏時(shí)間、貯藏溫度、食品模擬物pH值、食品特性均會(huì)對鉛的溶出造成影響。鉛溶出量與溫度的關(guān)系符合阿倫尼烏斯定律，與食品模擬物pH值符合對數(shù)函數(shù)關(guān)系，在陶瓷霧化芯中各金屬元素同樣可能存在類似的規(guī)律。

2.4 氣溶膠中重金屬的霧化效率及有機(jī)酸的影響

2.4.1 氣溶膠中重金屬的霧化效率不同霧化基材、煙液等所含的金屬元素不同，煙液與霧化芯充分接觸后，氣溶膠中的金屬元素也不同，產(chǎn)生穩(wěn)定的氣溶膠是評(píng)價(jià)煙氣質(zhì)量重要參數(shù)之一。在9 次粒相物捕集實(shí)驗(yàn)中，濾片增重均值為0.679 3 g，煙彈減重均值為0.755 5 g，捕獲效率為85.3%～93.6%，均值為90.1%（RSD=3.0%），該煙具產(chǎn)生的煙霧量穩(wěn)定，適用于評(píng)估重金屬遷移效率。

重金屬加標(biāo)實(shí)驗(yàn)的霧化結(jié)果見表5，不同重金屬元素在煙彈中的霧化遷移效率（AE）不同，各元素的霧化遷移效率為21.2%～45.9%，這與該元素在高溫條件下霧化特性及其他配件中可能溶出相關(guān)。Rastian 等［18］研究了抽吸口數(shù)和功率對電子煙中金屬元素向氣溶膠和煙液轉(zhuǎn)移的影響。電子煙抽吸口數(shù)增多會(huì)導(dǎo)致氣溶膠和煙液中的金屬濃度增加，且不同元素的增加程度不同。對于銅、鉛和鎳，氣溶膠和煙液中的金屬濃度隨功率的增加而增大，而鉻的濃度則隨功率變化不同，波動(dòng)更為復(fù)雜；氣溶膠中鎳和鉻濃度高于儲(chǔ)液腔煙液中的濃度，這可能是使用的鎳鉻線圈加熱后這些金屬直接轉(zhuǎn)移到氣溶膠中所致，而煙液中的銅和鉛濃度與氣溶膠中相似或更大，這與金屬元素首先轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)液腔中煙液，然后被霧化至氣溶膠相關(guān)。氣溶膠中金屬濃度的升高往往對應(yīng)相應(yīng)霧化裝置中儲(chǔ)液腔金屬濃度的升高［19］。本研究將重金屬添加至含有機(jī)酸的煙液中，其霧化過程與霧化芯/加熱絲中金屬元素從霧化材料基體中遷移到氣溶膠的過程可能存在較大差異，有待進(jìn)一步研究。

表5 重金屬的霧化結(jié)果Table 5 Atomization results of heavy metals （ μg）

2.4.2 有機(jī)酸的影響按照有機(jī)酸含量為1%，金屬元素加標(biāo)濃度為1.0 mg/kg，研究檸檬酸、乳酸、蘋果酸、乙酸、苯甲酸5 種有機(jī)酸對氣溶膠中的金屬元素遷移影響，并與未添加有機(jī)酸的對照樣品組進(jìn)行對比，采用SPSS 25.0 統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見表6 及圖2。發(fā)現(xiàn)煙液中乳酸、蘋果酸、乙酸、苯甲酸對氣溶膠中的Cr、Cd、Pb、Sb、Sn、Cu、Ti無顯著性差異（P＞0.05），檸檬酸對氣溶膠中的Cu有顯著性差異，而5種有機(jī)酸均對氣溶膠中Ni含量提升有顯著影響（P＜0.05），5種有機(jī)酸的加入對Ni的釋放量均提升2.6～3.4 倍不等，蘋果酸的影響最大，高達(dá)3.4 倍。煙彈拆解后剩余煙液中的重金屬濃度見表7，與對照組相比略有升高。進(jìn)一步研究霧化芯的主要成分，將陶瓷芯研磨成粉末后消解測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Ni、Cr 含量分別為11.68%、2.86%，另含有少量的Fe、Sb、Sn、Cu、Ti、Al 等，未發(fā)現(xiàn)Cd、Pb、Hg等，與本研究中的金屬遷移規(guī)律結(jié)果基本吻合。目前對陶瓷食品接觸材料中重金屬遷移機(jī)理尚無統(tǒng)一定論，普遍認(rèn)同離子交換機(jī)理和基體網(wǎng)絡(luò)溶解［20］，但電子煙中的重金屬遷移由于受到霧化芯材料、配件、煙液配方、抽吸容量、抽吸口數(shù)、功率等因素的影響，其影響因素更為復(fù)雜［21-22］。

表6 5種有機(jī)酸的遷移影響Table 6 Migration effects of five organic acids （ μg/100口）

表7 抽吸后煙彈剩余煙液中的重金屬含量Table 7 Heavy metal content in the remaining E-liquid of the ENDS （ mg/kg）

圖2 5種有機(jī)酸對氣溶膠中重金屬的釋放量Fig.2 Effect of five organic acids on heavy metals in aerosols

3 結(jié) 論

本文研究了10 種有機(jī)酸對電子煙中陶瓷霧化芯的重金屬遷移影響，通過采用ICP-MS 法對陶瓷霧化芯在加速老化條件下遷移至煙液及氣溶膠中的金屬元素進(jìn)行測定，評(píng)估了重金屬在該陶瓷芯中的霧化效率及有機(jī)酸的影響。研究結(jié)果顯示，煙液、氣溶膠方法中各元素的檢出限分別均＜10 μg/kg、≤0.055 μg/100 口，精密度良好；不同類型和含量的有機(jī)酸對重金屬的遷移影響不一，檸檬酸、乳酸、蘋果酸、乙酸對金屬元素的遷移影響相對較大；各元素在氣溶膠中的霧化效率為21.2%～45.9%；與未添加有機(jī)酸的空白對照組相比，檸檬酸、乳酸、乙酸、苯甲酸、蘋果酸對氣溶膠中Ni含量提升有顯著影響（P＜0.05），檸檬酸對氣溶膠中Cu 含量提升有顯著影響，5 種酸對其他元素?zé)o顯著性差異。該方法準(zhǔn)確可靠，適用于評(píng)估電子煙煙液及氣溶膠中有機(jī)酸對陶瓷芯的重金屬遷移影響。本研究結(jié)果為評(píng)價(jià)有機(jī)酸對電子煙煙液及氣溶膠中重金屬遷移影響提供了技術(shù)支撐和依據(jù)。但由于目前國內(nèi)外尚缺乏霧化芯的金屬遷移限量要求，亟需監(jiān)管部門及生產(chǎn)企業(yè)制定霧化芯中重金屬相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；另外不同類型的霧化芯材料、不同比例丙二醇/丙三醇（PG/VG）的煙液體系、香精香料、pH值、多種有機(jī)酸協(xié)同作用等因素對重金屬的遷移影響可能不同，尚需進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究。