[发明专利]一种用于快速定量测定电子烟中尼古丁的电化学方法

说明书

本发明提供了一种用于快速定量测定电子烟中尼古丁的电化学方法，包括如下步骤：(1)工作电极的预处理；(2)配置尼古丁标准溶液并绘制标准曲线；(3)电子烟样品的测定：量取不同体积的电子烟烟油加入有机酸和无机酸，得到不同稀释倍数的电子烟样品；通过方波伏安法记录电子烟样品的SWV曲线；计算得到电子烟样品溶液中的尼古丁含量值，乘上对应的稀释倍数，即为样品中尼古丁含量。本发明研究了电子烟样品的预处理方法，通过对电极进行简单的化学处理，无需繁琐的样品预处理分离，实现了对于电子烟样品中尼古丁的直接检测，具有响应时间短、操作简单、设备便携等优点。

技术领域

本发明涉及电化学分析检测技术领域，具体涉及一种用于快速定量测定电子烟中尼古丁含量的电化学方法。

背景技术

尼古丁是一种存在于茄科植物中的生物碱，俗称烟碱，常见于烟草中，是烟草成瘾的主要原因，占全部烟草生物碱的95％以上。其本身是一种剧毒物，对神经中枢具有兴奋作用，构成许多潜在健康风险。少量的尼古丁就能增高血压，过量的尼古丁会使心脏麻痹以致死亡。长期摄入尼古丁，无论主动还是被动，都会引起慢性中毒，特别是神经毒性。相关研究表明尼古丁的长期暴露是帕金森氏，阿尔茨海默氏等神经疾病的成因。

电子烟是一种新兴的烟草替代品，又称为电雾化卷烟，主要由烟杆和烟弹组成。烟弹中含尼古丁的丙二醇、甘油或聚乙二醇等，不同电子烟会添加不同香精，配制出各种味道，从而满足吸烟者的需求。目前，市场中不同品牌电子烟的尼古丁含量差别较大，部分产品的实际尼古丁含量和产品标注不符，缺乏统一的标准。同时，电子烟气的释放能够引起窗户、墙壁、地板、木材和金属等物品表面尼古丁沉积量的增加，表明抽吸电子烟可能会使人间接暴露在尼古丁中。

目前测定尼古丁含量的主要方法有质量分析法、原子吸收光谱法、分光光度法、滴定法和色谱法等，其中气相色谱法是测定传统烟草样品中电子烟含量的主要方法。但传统检测方法无法做到检测快速、便携与精准的效果，对于大量电子烟的高精度检测需求，繁琐的传统方法大大降低了检测的工作效率。

尼古丁是一种氧化还原活性分子，利用尼古丁的电化学活性可以实现基于电化学分析法的快速、便携、现场测量。Jing等人(Jing Y,Yuan X,Qiu Y,et al.Determinationof nicotine in tobacco products based on mussel-inspired reduced grapheneoxide-supported gold nanoparticles[J].Scientific Reports,2016,6:29230.)使用聚多巴胺-还原石墨烯-金纳米颗粒修饰的玻碳电极对尼古丁进行检测，响应时间为30s-1min。Lee等人(Lee W C,Noh H B,Hussain K K,et al.Nicotine and tyrosinedetection in blood and urine samples using taurine/reactive blue-immobilizedconducting polymer composite[J].SensorsActuators,2018,B275(DEC.):284-291.)牛磺酸-反应型蓝色固定导电聚合物复合材料制备电化学传感器来对尼古丁进行检测，检测限达到0.93nM，同时检测尿液和全血样本来评价传感器的可靠性，响应时间为30s-1min。

但是，目前这类修饰电极的方法成本较高，且纳米材料的合成具有不可控性和不稳定性，这类电极难以在普通实验室中广泛应用。另一方面，由于电子烟中复杂有机物较多，使用电化学方法对电子烟中尼古丁含量测定的方法较少。因此当前，如何避免复杂的电极材料制备过程，制造简单且低成本的电化学传感器来实现快速的电子烟中尼古丁检测仍然是巨大的挑战。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种用于快速定量测定电子烟中尼古丁的电化学方法。本发明研究了电子烟样品的预处理方法，通过对电极进行简单的化学处理，无需繁琐的样品预处理分离，实现了对于电子烟样品中尼古丁的直接检测，具有响应时间短、操作简单、设备便携等优点。