Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 8
ГЛАВА I ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 10
1.1 Электронные системы доставки никотина 10
1.1.1 Устройство и принцип работы ЭСДН одноразового
использования 10
1.1.2 Устройство и принцип работы ЭСДН многоразового
использования 12
1.2 Жидкости для ЭСДН 13
1.2.1 Основные компоненты - многоатомные спирты 14
1.2.2 Вкусоароматические добавки 18
1.2.3 Никотин 21
1.2.3.1 Химические и физические свойства 21
1.2.3.2 Воздействие на организм 22
1.2.3.3 Форма никотина в жидкостях для ЭСДН 23
1.2.4 Примеси, присутствующие в жидкостях для ЭСДН 25
1.2.4.1 Примеси из табака 25
1.2.4.2 Металлы нагревательного элемента 26
1.2.4.3 Иные вещества 26
1.3. Методы, используемые для анализа жидкостей для ЭСДН 27
1.3.1 Газовая хроматография 27
1.3.2 Хромато-масс-спектрометрия 31
ГЛАВА II ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 35
2.1 Объекты исследования 35
2.2 Качественный анализ состава жидкостей 36
2.2.1 Качественный анализ жидкости «TRAVA salt 30 мл strong» . 38
2.2.2 Качественный анализ жидкости «Angry Vape Ultra» 40
2.3 Количественное определение содержания никотина в жидкостях
для ЭСДН 43
2.3.1 Исследование влияния pH среды на количественное
определение никотина в жидкостях для ЭСДН 43
2.3.2 Количественное определение содержания никотина в
жидкостях для ЭСДН с применением метилстеарата в качестве
внутреннего стандарта 46
2.4 Определение относительного коэффициента чувствительности
никотина к метилстеарату в условиях ГХ-МС 52
ВЫВОДЫ 56
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 57
ПРИЛОЖЕНИЯ 62
Курение табака вошло в жизнь человека с XVI века. Изначально люди не задумывались о том, какой вред может нанести курение, а наоборот, считалось, что табачный дым - панацея от всех болезней. Лишь спустя несколько веков были проведены исследования по определению состава табака, в его составе был обнаружен токсичный никотин и описаны возможные побочные действия при его чрезмерном употреблении [1].
Несмотря на то, что каждому человеку с детства известно, что курение вызывает зависимость и ряд неизлечимых болезней, люди целенаправленно продолжают курить. Более того, теперь никотиновая зависимость развивается не только у тех, кто курит обычные сигареты, но и у людей, которые пользуются инновационными электронными средствами доставки никотина (ЭСДН). К таким средствам относят «вейпы», а про людей, которые их используют говорят, что они «парят».
Зачастую можно увидеть человека с огромным клубком дыма, выходящего из его рта. Это и есть процесс курения с использованием вейпов. Вейпы курят все: от школьников до взрослых людей, даже несмотря на строгое ограничение в их употреблении (продажа лицам старше 18 лет). Для того, чтобы курить, в вейпы заливается специальная жидкость, содержащая широкий спектр химических соединений, в том числе многоатомные спирты, никотин и различные отдушки. Из-за последних они и стали так популярны, людям нравится курить и при этом ощущать вкус какого-либо фрукта, газировки или даже печенья.
К нынешнему моменту в России есть только один документ, устанавливающий требования к жидкостям, которые используются в ЭСДН - это ГОСТ Р 58109— 2018 [2], но точных методик по определению
качественного состава жидкостей и количественному анализу содержащихся в ней веществ до сих пор не разработано. Поэтому данная задача особенна актуальна в настоящее время, когда так стремительно происходит рост потребления никотина с применением ЭСДН.
Цель: исследовать качественный состав жидкостей для электронных систем доставки никотина и разработать метод количественного определения никотина с применением метилстеарата в качестве внутреннего стандарта методом хромато-масс-спектрометрии с электронной ионизацией.
Задачи:
• Исследовать состав жидкостей для ЭСДН и идентифицировать обнаруженные компоненты методом хромато-масс-спектрометрии;
• Разработать метод количественного определения никотина с применением метилстеарата в качестве внутреннего стандарта в условиях ГХ;
• Рассчитать относительный коэффициент чувствительности никотина к метилстеарату в условиях ГХ-МС для количественного определения содержания никотина в электронных жидкостях методом ГХ-МС.
1. Методом хромато-масс-спектрометрии исследован состав жидкостей для
ЭСДН. Было установлено, что в состав жидкостей входят следующие основные компоненты: пропиленгликоль, глицерин, никотин, ряд ароматизаторов.
Ароматизаторы, идентифицированные в составе объектов исследования: этиловый эфир 1,3-диоксолан-2-пропановой кислоты, альфа-ионон, этилбутаноат, 4-гексенол, пентилацетат, метилантранилат, этилванилин; обнаружена пищевая добавка Е1517 (диацетат глицерина).
2. Было установлено, что в состав жидкостей для ЭСДН входит вещество, идентифицированное как N-этил-З-гидрокси-пиперидин - токсичное соединение класса алкалоидов, обладающее раздражающим эффектом и не заявленное в составе производителем.
3. Разработан метод количественного определения никотина с применением метилстеарата в качестве внутреннего стандарта методом газовой хроматографии. Разработанный метод включает исследования по определению оптимального значения pH и исследование определения полноты экстракции никотина толуолом. Отмечено, что для полного извлечения никотина необходимо добавлять щелочь для перевода никотина в форму свободного основания и проводить четырехкратную экстракцию толуолом. В результате количественного анализа определена концентрация никотина в образце «TRAVA salt 30 мл strong» - 25,2 ± 0,9 мг/мл и в образце «Angry Vape Ultra» 18,8 ± 0,8 мг/мл.
4. На основании полученных данных был разработан метод количественного определения никотина в жидкостях для ЭСДН методом хромато-масс-спектрометрии в режиме ион-селективного мониторинга. Для этого был рассчитан относительный коэффициент чувствительности никотина к метилстеарату. Он составил 0,023.
5. Рассчитанный относительный коэффициент чувствительности никотина к метилстеарату, может быть использован в качестве основы для разработки методики количественного определения никотина в жидкостях для ЭСДН с применением метилстеарата в качестве внутреннего стандарта методом хромато-масс- спектрометрии с электронной ионизацией в будущем.
