美国与英国市场Elfbar一次性电子烟产品特性及成分比较研究
作者及机构
本研究由Roswell Park综合癌症中心健康行为学系的Noel J. Leigh、Michelle K. Page、Hasan Jamil和Maciej L. Goniewicz共同完成，通讯作者为Maciej L. Goniewicz。研究发表于2024年的《Addiction》期刊（2025年卷120期，页码496-502），DOI号为10.1111/add.16702。
学术背景
研究领域与动机
本研究属于公共卫生与烟草控制领域，聚焦于电子烟产品的化学特性及监管差异。自2020年美国FDA限制封闭式电子烟（如Juul）仅允许销售烟草和薄荷口味后，美国市场转向不受监管的一次性电子烟产品，而英国遵循欧盟《烟草产品指令》（TPD），对尼古丁浓度（≤2%）和烟油容量（≤2 mL）设定了严格上限。Elfbar作为美英两国最畅销的一次性电子烟品牌，其产品设计可能存在显著差异，但此前缺乏跨国比较数据。
研究目标
1. 比较美英两国Elfbar产品的尼古丁含量、形态及释放量；
2. 分析烟雾气溶胶成分及调味剂化学物质的差异；
3. 评估不同监管框架对产品设计的影响及其潜在滥用风险。
研究方法与流程
样本选择与处理
1. 样本采集：
- 2022年12月至2023年2月期间，从美国（纽约州布法罗市）和英国（伦敦）分别购买4款相同口味的Elfbar产品（蜜桃冰、草莓香蕉、草莓冰、草莓猕猴桃）。
- 美国样本为Elfbar BC5000（标称5%尼古丁，5000口），英国样本为Elfbar 600（标称2%尼古丁，600口）。
- 实验室分析流程：
- 烟油提取：手动拆解设备，转移烟油至离心管，测量烟油体积（使用刻度 cylinder）并混合均匀。
- 尼古丁分析：
- 浓度测定：通过气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析稀释后的烟油，校准曲线范围为0.1–74.1 mg/mL。
- 形态鉴定：采用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）区分烟草源（S-异构体）与合成尼古丁（R-异构体）。
- 质子化比例计算：基于Henderson-Hasselbalch方程，通过pH计测量烟油水溶液的酸碱度。
- 气溶胶模拟：
- 使用Borgwaldt-LX-1吸烟机生成气溶胶，通过剑桥滤片（CFP）捕集，按CORESTA No.81协议（55 mL/口，2秒/口，30秒间隔）模拟抽吸。
- 通过滤片增重估算每口尼古丁释放量，假设烟油中尼古丁完全转移至气溶胶。
- 溶剂与调味剂分析：
- PG/VG比例：通过GC-MS同步测定丙二醇（PG）和植物甘油（VG）含量。
- 合成冷却剂：定量分析WS-3和WS-23浓度，定性筛查其他调味剂（如乙基麦芽酚、香兰素）。
主要结果
产品设计差异：
- 美国Elfbar标称烟油容量13 mL，实测仅6.5±0.5 mL；英国产品标称2 mL，实测1.8±0.3 mL。
- 美国设备电池容量更高（650 mAh vs. 550 mAh）且可充电，英国设备为不可充电设计。
尼古丁特性：
- 浓度：美国产品实测尼古丁浓度41.8±2.3 mg/mL（标称5%，实际3.7%），英国产品为19.7±1.2 mg/mL（符合标称2%）。
- 总含量：美国单支设备含尼古丁271.7±20.9 mg，相当于8支英国产品（34.5±4.9 mg/支）。
- 释放量：美国产品每口释放0.20±0.01 mg尼古丁，是英国（0.05±0.01 mg）的4倍。
调味剂与溶剂：
- 共性：所有产品均含苯甲酸尼古丁盐和乙基麦芽酚（增甜剂），PG/VG比例均为65:35。
- 差异：
- 美国产品含更高浓度的合成冷却剂WS-23（17.8±1.5 vs. 12.9±5.4 mg/mL）。
- 相同口味名称的产品实际化学成分不同（如美国“草莓香蕉”含香兰素，英国同款含麦芽酚）。
结论与意义
- 监管影响：美国Elfbar通过高尼古丁容量和浓度规避监管，单设备尼古丁总量远超英国产品，可能增加滥用风险。
- 公共卫生启示：
- 高尼古丁释放量可能加剧青少年成瘾，而调味剂差异提示厂商可能通过化学替代规避口味禁令。
- 需推动全球统一的电子烟产品标准，限制尼古丁上限与烟油容量。
研究亮点
- 跨国比较：首次系统量化美英两国Elfbar的化学差异，揭示监管漏洞。
- 方法创新：结合GC-MS与LC-MS/MS技术，精确分析尼古丁形态及调味剂组成。
- 政策关联性：为FDA和TPD提供实证依据，支持对一次性电子烟的严格管控。
其他价值
研究数据可通过通讯作者申请获取，后续可扩展至更多国家市场比较或长期健康影响评估。