电子烟烟液中游离态和质子态烟碱的测定及分布（四）

对两种方法测定的烟碱总量进行Shapiro-Wilk检验，加和总量显著性sig.=0.294（>0.05），测定总量显著性sig.=0.537（>0.05），均服从正态分布。对两个方法测定的烟碱总量结果进行配对T检验，结果见表6。可知，相关系数为0.866，显著性sig.=0.026（<0.05），说明两个方法的测定结果具有较高的相关性，且变化趋势一致。配对样本检验的sig.（双尾）=0.006（<0.05），t=4.629，虽然两种方法测定的烟碱总量偏差均在10%以内，但也存在一定的显著性差异。通过液液萃取法分别测定游离态和质子态烟碱的加和烟碱总量略高于CRM 62方法直接测定的结果，这可能是由于二氯甲烷多次萃取误差和正己烷萃取效率的共同影响导致的。

2.2.2 烟碱自由基系数(αfbn)

烟碱自由基系数(αfbn)为游离态烟碱在烟碱总量中的比率，数值介于0~1之间，反映样品体系中游离态和质子态烟碱的分布情况。αfbn值越大，游离态烟碱的比例越高，可产生更快、更强烈的喉部刺激和生理反应。αfbn按照公式（1）计算：

式中：和分别表示样品中的游离态和质子态烟碱浓度，μg/g。

研究表明，游离态和质子态烟碱的分布受到样品体系的酸碱平衡影响，通过Henderson-Hasselbach方程可以推导游离态烟碱在样品体系中的比例，建立游离态烟碱比例与pH之间的关联。因此，通过测定电子烟烟液的pH，可以推算样品体系中游离态烟碱占烟碱总量的比例，即αfbn。根据公式（1）和（2）可得到根据pH值推导αfbn的公式（3）。

式中：pKa为烟碱解离平衡常数，单质子态时，pKa=8.01。

但是，电子烟烟液中的游离态与质子态烟碱的分布情况不仅受到酸碱平衡的影响，也与样品基质的化学组成有关。因此，用于表征烟碱形态分布的αfbn值不仅受到推导或测定方法的影响，也与样品自身性质等有关。

通过液液萃取法测定PG-VG样品中的游离态烟碱和质子态烟碱质量分数，根据公式(1)得到αfbn计算值，测定样品的pH，根据公式(3)得到αfbn推算值，见表7。

对两组αfbn值进行Shapiro-Wilk检验，αfbn计算值的显著性sig.=0.248（>0.05），αfbn推算值的显著性sig.=0.301（>0.05），均服从正态分布。配对T检验结果（表8）显示，两个方法得到的αfbn值的相关系数为0.997，显著性sig.=0.00（<0.05），两者高度正相关。配对样本检验的sig.（双尾）=0.284（>0.05），两种方法得到的αfbn值之间无显著差异。

在配制的PG-VG样品体系中，仅有丙二醇、甘油和烟碱盐存在，没有其他因素对体系酸碱平衡产生影响，二氯甲烷液液萃取法测定得到的αfbn值与pH推算结果高度相关，没有显著性差异。说明二氯甲烷萃取法能够分别萃取游离态和质子态烟碱，结果能够准确反映烟碱的总量和形态分布情况。

2.2.3 PG-VG配比对αfbn的影响

丙二醇和甘油的总量占电子烟烟液产品的绝大部分，是电子烟烟液中的主体组分。丙二醇和甘油由于其良好的雾化性能，在电子烟中常作为雾化溶剂使用，电子烟加热雾化产生丙二醇-甘油烟雾，携带烟液中的香气成分和烟碱形成气溶胶，供使用者吸食。为考察不同的PG-VG配比对烟碱形态分布的影响，配制VPG׃VVG分别为1׃0、2׃1、1׃1、1׃2和0׃1共5种配比，且含有相同烟碱质量分数的水杨酸烟碱盐样品，测定其αfbn值，结果见图3。

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