40 mL of Electronic Cigarette Vapor Collected on a Thermal Desorption Tube and Analyzed on Rtx®-VMS

Význam tématu

Analýza výtěžku elektronických cigaret je klíčová pro hodnocení expozice uživatelů potenciálně toxickým sloučeninám. Identifikace těkavých a polotěkavých organických sloučenin přispívá k posouzení zdravotních rizik, regulaci složení náplní a optimalizaci konstrukce zařízení.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo demonstrovat sběr jedné 40mL „puff“ výparů z elektronické cigarety na tepelně desorpční trubici a následnou kvalitativní analýzu pomocí GC–MS na kolóně Rtx®-VMS. Studie mapuje více než osmdesát detekovaných „peaků“, hodnotí jejich kvalitu shody spekter a rozlišení od pozadí laboratoře.

Použitá metodika a instrumentace

Popis postupu:

• Sbírání výparů: jedna 40mL injekce pomocí plynotěsné stříkačky do tepelně desorpčního zařízení MARKES UNITY™.
• Kolona: Rtx®-VMS, délka 30 m, průměr 0,25 mm, film 1,40 µm.
• GC podmínky: teplota pece 35 °C (1 min), nárůst 11 °C/min do 250 °C (4 min); nosný plyn He, konstantní tok 2,0 mL/min.
• MS detekce: Agilent 5977A MSD v režimu skenování 15–550 amu, elektronová ionizace (70 eV), kvadrupólový analyzátor, zdroj 230 °C, čtvrtý článek 150 °C.
• Přístroje: Agilent 7890B GC, 5977A MSD, MARKES UNITY™ tepelná desorpce.

Hlavní výsledky a diskuse

Detekováno bylo 82 vrcholů rozdělených do čtyř barevných regionů podle retenční doby:

• Region 1 (0,7–3,2 min): nejlehčí plyny (N₂/O₂, CO₂), aldehydy (formaldehyd, acetaldehyd, acrolein) i rozpouštědla (chlormethan, methanol, acetone).
• Region 2 (3,5–7,5 min): aromatické uhlovodíky (benzen, toluen), siloxany, lehké ketony a alkoholové metabolity.
• Region 3 (7,7–12,7 min): glykoly, xyleny, styren, trimethylpyrazin, benzaldehyd, glycerin.
• Region 4 (13–20,9 min): těžší siloxany, nikotin a alkaloidy (myosmin, nikotyrin, dipyridyl) a řada neidentifikovaných sloučenin.

U řady sloučenin byla kvalita shody 90–100 %, pro několik látek byla koncentrace blízká hladinám v laboratoři, což znesnadnilo jednoznačnou atribuci.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje:

• Rychlou kvalitativní charakterizaci emisí elektronických cigaret.
• Řazení sloučenin dle volatility a toxikologického profilu.
• Sledování účinnosti filtrace a konstrukčních změn zařízení.
• Podklad pro kvantitativní stanovení a regulaci přísad.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření metody o kvantifikaci pomocí interních standardů, využití vysoko­rozlišovací MS (HR-MS) pro přesnější identifikaci neznámých vrcholů a integrace on-line sběrů pro kontinuální monitorování emisí. Dále sledování biologických markerů expozice u uživatelů a hodnocení dlouhodobých efektů složek výparů.

Závěr

Prezentovaná technika tepelně desorpční GC–MS na kolóně Rtx®-VMS poskytuje robustní platformu pro mapování komplexních směsí ve výparech elektronických cigaret. Identifikovala klíčové toxické a aromatické sloučeniny a nabídla přehled dosud neznámých látek vyžadujících bližší zkoumání.