選擇一款不含煙堿的綠豆香精作為基質，分別添加20 mg/mL的烟液遊離態煙堿和煙堿酒石酸鹽。將二者按照不同體積比混合，中游V煙堿׃V煙堿鹽分別為0׃1、离态1׃2、和质1׃1、态烟2׃1、碱的及分1׃0，测定並以不含煙堿的电烟綠豆香精為空白。考察不同煙堿添加形式對酸堿平衡的烟液影響。
圖6結果顯示，中游綠豆香精的离态pH偏酸性，由於煙堿本身具有弱堿性，和质當煙堿的态烟添加量較大時，使pH向堿性變化。碱的及分這也是電子煙煙液的pH通常在7~10之間的原因。而酒石酸煙堿鹽呈酸性，添加後使煙液pH進一步下降，pH＜4.0，此時煙堿主要以單質子態形式存在。當20 mg/mL煙堿量的酒石酸煙堿鹽煙液中添加遊離煙堿時，煙堿添加量越大，煙液的pH越高，酒石酸煙堿鹽在遊離煙堿的影響下逐漸發生分解，部分向遊離態煙堿轉化。酸性的煙堿鹽和堿性的煙堿在煙液中達到新的酸堿平衡。說明煙堿的添加形式，如純煙堿鹽添加、純煙堿添加或煙堿和煙堿鹽混合添加，對煙液最終的酸堿平衡影響不同，當兩者混合添加時，導致遊離態和質子態煙堿的相互轉化，對煙液中煙堿的實際存在形態影響較大。
選擇4種不含煙堿的典型口味風格電子煙液（西瓜、薄荷、煙草、綠豆）樣品中分別添加0、20 mg/mL煙堿和20 mg/mL煙堿量的酒石酸煙堿鹽，測定製備樣品的pH，考察不同的香精組成對體係酸堿平衡的影響。
不同口味風格的電子煙煙液均呈酸性，pH從3.7到5.2不等。煙草風格樣品由於樣品配方中添加的煙草及其他植物、水果提取物含有大量酸類或酯類化合物，其酸性較強，pH較低。值得注意的是，雖然不同香精配方中添加的煙堿量相同，但最終樣品的pH是香精配方和煙堿達到酸堿平衡的結果，香精配方pH較低的，添加煙堿後的pH也相對較低。說明一部分煙堿與配方中的酸性物質發生反應成鹽，導致pH偏低。研究發現，煙堿濃度為6.0 mg/mL的VPG׃VVG=1׃1、Menthol和Sahara 3種樣品體係的pH分別為9.0、7.8和8.4。說明在相同煙堿添加形式和添加量條件下，香精組成是影響樣品體係酸堿平衡的主要因素，不同的香精組成導致體係酸堿平衡發生變化，從而出現煙堿鹽的分解或結合。
用液液萃取法測定6款市售煙堿鹽型電子煙煙液中的遊離態和質子態煙堿，並計算αfbn值（表9）。
結果顯示，低煙堿量的6款電子煙煙液中pH介於7.4~8.1之間，基本處於中性偏弱堿性的範圍。在該範圍內，煙堿主要以遊離態和單質子態共存的形式存在。αfbn值介於0.5~0.8之間，遊離態煙堿所占比例達50%以上。樣品中煙堿以遊離態為主，這可能是由於樣品中堿性成分的存在，導致煙堿鹽發生解離。或煙堿鹽和煙堿混合添加，過量的煙堿和煙堿鹽形成新的動態平衡，樣品中的煙堿以遊離態和質子態混合存在。由於遊離態煙堿的存在，抽吸時表現為喉部刺激性較強，擊喉感較大。而高煙堿量（2.5%）的5款電子煙煙液pH均處於酸性範圍，αfbn值在0.16以內，煙堿鹽解離程度低，樣品中的煙堿以質子態為主。質子態煙堿鹽使喉部刺激性降低，口感適中，所以在以煙堿鹽為主的煙液中，煙堿的添加量可以達到2.5%甚至更高。
pH與αfbn和煙堿總量的分布關係（圖8）顯示，在相同配方組成（Arabica-A和Arabica-B，Mallika-A和Mallika-B）的電子煙煙液中，pH越高，煙堿總量越高，αfbn也越大。因此，在相同樣品基質的體係中，αfbn與pH呈正比，這與PG-VG體係中的規律一致。由於煙堿形態分布與樣品體係的酸堿平衡有關，在配方組成一致的樣品中，煙堿添加方式是影響酸堿平衡的主要因素，體現為對樣品體係pH的影響。研究表明，由於煙堿呈弱堿性，當電子煙煙液中的遊離煙堿量增加時，體係堿性增強，遊離態煙堿進一步促使樣品中的質子態煙堿向遊離態轉化。
在不同配方組成的電子煙煙液中，αfbn與pH之間並無顯著規律，但當煙堿量顯著升高時，pH也會相應增大。因此，電子煙煙液中的煙堿鹽並非全部以質子化形態存在，而是根據體係香精配方組成和煙堿添加對酸堿平衡的影響，形成遊離態與質子態煙堿分布的動態平衡。由於不同配方組成及煙堿添加方式對體係酸堿平衡的共同影響，導致αfbn與pH之間並不總是呈顯著正相關。
①二氯甲烷-水兩相的液液萃取結合GC-MS能夠同時準確測定樣品中遊離態和質子態煙堿的質量分數，方法具有良好的適用性，能夠直觀、準確地定量研究電子煙中遊離態煙堿和質子態煙堿的分布情況和評價煙堿鹽功效。②在PG-VG純溶劑體係中，PG-VG配比、單一煙堿鹽的添加量對煙堿存在形態（αfbn）沒有明顯影響，但在一定範圍內與pH顯著正相關。體係的酸堿平衡是影響煙堿形態分布的主要因素。③煙堿添加方式和香精組成對樣品體係的酸堿平衡產生影響，二者的協同效應使樣品達到新的酸堿平衡，導致煙堿鹽/煙堿發生解離或結合，使電子煙煙液中的煙堿形態分布比例發生變化。④綜合考量煙堿的添加形態、添加方式、添加量及香精配方組成對煙堿形態分布的影響，有利於針對性開發喉部刺激小、生理滿足感強的煙堿鹽型電子煙產品。
聲明：本文所用圖片、文字來源《煙草科技》，版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問題，請與本網聯係刪除。
相關鏈接：煙堿，香精，化合物
