e의 주요 성분 수준을 신속하게 결정

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 13501(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

다양한 장치 및 전자액상이 확대되면서 전자담배의 사용이 증가하고 있습니다. 이러한 성장에 부응하고 전자 담배 제조업체에 적용되는 법적 및 규제 요구 사항이 확대됨에 따라(예: 제품의 성분 목록 및 함량 공개), 주요 전자 액체 구성 요소의 수준을 결정하는 신속한 방법, 즉 , 프로필렌 글리콜(PG), 식물성 글리세롤(VG), 물 및 니코틴이 필요합니다. 우리는 부분 최소 제곱(PLS) 회귀 분석과 결합된 근적외선(NIR) 분광학의 능력을 평가하여 e-액상 제제에서 이러한 성분의 수준을 예측했습니다. 작업 농도 범위, 향료 및 기타 성분을 통합한 대규모 참조 e-액체 세트의 NIR 스펙트럼 데이터를 사용하여 PG, VG, 물 및 니코틴에 대한 선형 보정 모델이 확립되었습니다(예측 대 이론 값, 모두 R2 > 0.995). 그런 다음 이러한 모델의 성능을 NIR을 사용하여 상업용 e-액체에서 평가하고 가스 크로마토그래피(GC)로 얻은 결과와 비교했습니다. NIR 예측 값과 PG, VG 및 니코틴 측정 값 사이에는 강한 상관관계가 관찰되었습니다(모두 R2 > 0.955). e-액체 함량(0~18% w/w)에 비해 GC 방법(2.6% w/w)의 상대적으로 높은 정량 한계(LOQ)로 인해 물에 대한 예측 값과 GC 측정 값 사이의 일관성이 낮았습니다. 물에 대한 NIR 방법의 LOQ는 0.6% w/w였으며, 이는 특히 낮은 수준(< 2.6% w/w)에서 e-액체의 물 농도를 예측하는 데 NIR이 GC보다 더 정확한 방법일 수 있음을 시사합니다. 종합적으로, 특히 세트 교정을 방해할 수 있는 화합물을 포함하는 e-액체에 대한 기술의 한계가 확인되었지만, 우리의 연구 결과는 PLS 회귀와 결합된 NIR이 PG의 신속하고 동시적인 높은 처리량 측정에 적합한 도구임을 시사합니다. , VG, 물, 니코틴 수준은 대부분의 상용 전자액상에 포함되어 있습니다.

전자 담배(e-cigarette)에 대한 인식과 사용은 지난 10년 동안 크게 증가했습니다. 전자 담배는 모양, 크기, 전력 및 공기 흐름이 상당히 다를 수 있지만 모두 배터리, 흡입 장치 및 전자 액상으로 구성되어 있으며 사전 충전된 카트리지(폐쇄 시스템) 또는 리필 가능한 탱크로 제공됩니다. 사용자(개방형 시스템)에 의해. 다양한 종류의 e액상을 사용할 수 있지만 일반적으로 제제에는 프로필렌 글리콜(PG), 식물성 글리세롤(VG) 및 물이 다양한 조합으로 포함되어 있으며 향료 및/또는 니코틴과 같은 활성 화합물도 포함될 수 있습니다.

제품 가용성이 지속적으로 확대됨에 따라 전자 담배 및 액상, 특히 그 구성(니코틴, 향료)에 대한 규정이 시행되었으며 현재 시장 역학에 맞춰 진화하고 있습니다 1,2,3,4. 특히, 담배 제품 제조에 내재된 많은 법적 및 규제 요건이 전자 니코틴 전달 시스템으로 확대되었으므로 전자 담배 제조업체에 적용됩니다. 5. 전자 액상과 관련하여 제조업체는 모든 성분 및 수량 목록을 제공해야 합니다. 이는 e-액체 6,7,8에 포함되어 있습니다. 그러나 호주의 상업용 전자 담배에 대한 최근 연구에서는 청구된 PG 및 VG 농도 사이의 불일치가 보고되었으며9 이는 전자 액상 함량을 모니터링해야 함을 보여줍니다.

현재까지 가스 크로마토그래피-질량 분석법(GC-MS) 9,10,11,12에 주로 기반을 둔 방법을 사용하여 주요 e-액체 성분의 분석을 설명하는 연구는 소수에 불과합니다. 그러나 GC 또는 기타 기존 방법(예: 핵자기공명)을 통한 시료 준비 및 분석에는 시간이 오래 걸리는 경우가 많습니다. e-액체에 포함된 PG, VG, 물 및 니코틴을 신속하게 측정하려면(예: 품질 관리 목적) 시료 처리 시간과 분석 시간을 줄이고 높은 시료 처리량을 허용하며 허용 가능한 정확도를 제공하는 접근 방식이 매우 바람직합니다.