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2Firsts,2025 年 9 月 6 日——美国化学会旗下期刊《Chemical Research in Toxicology》发表论文“Heating Coil Corrosion by E-Liquid Containing Nicotine Lactate Salt and In Vitro and In Vivo Evaluation of Nickel Leachate in E-Liquid and E-Cigarette Aerosol”。作者来自 IMiracle(Shenzhen)Innovation Technology Co., Ltd.、Dongguan Hongfu Biological Technology Co., Ltd. 与 Sun Yat-sen University(中山大学)。研究聚焦乳酸尼古丁与加热元件的材料相容性,以及由镍浸出所触发的毒理学信号。

主要内容
方法
采用棉芯雾化器与 Ni–Cr 发热丝(约 80% Ni/20% Cr)的可抛式电子烟,在吸烟机上运行(55 mL、3 s、2 口/分钟)。电子液/气溶胶/组织中的金属用 ICP-MS 测定;羰基化合物用 HPLC-DNPH 测定;发热丝形貌用 SEM/EDS 分析。气溶胶通过低温捕集用于化学检测与细胞暴露。亚慢性吸入实验在整身体暴露舱内进行,选用雄性 C57BL/6J 小鼠(目标 1000 mg/m³)。
主要发现
• 电子液中镍随时间浸出:将 Ni–Cr 发热丝浸泡于含 2% 乳酸尼古丁的模型电子液(PG:VG=6:4)并在 60℃ 条件下放置,1 周后电子液中镍浓度显著上升,2 与 4 周继续上升。同条件下,2% 苯甲酸尼古丁组未见可比的镍上升;其他金属(Al、Cr、Fe、Cu、As、Cd、Sn、Sb、Hg、Pb)基本不变。两种盐型配方均为弱酸性(pH≈4.7–4.8)。
• 气溶胶中镍升高与口数效应:使用配备 Ni–Cr 发热丝的商用一次性设备(液舱 9.4 mL;11 W),2% 乳酸尼古丁气溶胶在前 100 口即显示显著高于 2% 苯甲酸尼古丁的镍水平,且乳酸组镍浓度在 0–100、200–300、400–500 口区间进一步上升。两组的羰基(甲醛、乙醛、丙烯醛、克罗ton醛)相当。更换为 Fe–Cr–Al 发热丝后,无论盐型,镍均降至痕量。500 口后 SEM 显示:乳酸尼古丁下 Ni–Cr 发热丝表面退化与点蚀明显,而苯甲酸尼古丁下损伤较轻。
• 体外与体内累积/毒性:在尼古丁含量配平条件下,乳酸尼古丁气溶胶的低温捕集物在 Beas-2B、SH-SY5Y 与 HepG2 细胞中导致更高的细胞内镍累积与更强细胞毒性;为期 3 个月(每日 6 小时、每周 5 天)的整身体吸入实验中(C57BL/6J 小鼠),镍主要在肝脏累积,并在脑组织中可检出;乳酸尼古丁组均显著高于苯甲酸尼古丁组。
• 可能机制:与苯甲酸尼古丁相比,乳酸尼古丁电子液显示更高的电导率,提示更强的离子活性与电化学腐蚀潜势。在中性 pH(7)下,两种盐的镍释放相近;在轻度酸性 pH(5)下,乳酸尼古丁的镍释放显著升高,而苯甲酸尼古丁未见类似上升——与酸促金属溶解相吻合。作者据此认为,电化学与酸介导双重机制共同促成乳酸尼古丁条件下的镍释放增加。
作者结论
在所测试的配方、温度与抽吸方案下,2% 乳酸尼古丁电子液促进了 Ni–Cr 发热丝腐蚀,并提高了镍向电子液与气溶胶的转移,同时在体外与体内模型中呈现更高的镍累积与毒性信号。发热丝材料的选择(如 Fe–Cr–Al)对镍释放具有显著影响。
局限性(作者说明)
该研究为特定配方、温度与抽吸制度下的临床前工作(细胞与动物模型);真实世界设备与使用模式可能不同。PG/VG 基质的含水量与长期环境变量未被全面分析。
论文信息
题目:Heating Coil Corrosion by E-Liquid Containing Nicotine Lactate Salt and In Vitro and In Vivo Evaluation of Nickel Leachate in E-Liquid and E-Cigarette Aerosol
作者:Zeyi Dong;Qianqian Pang;Qin Ling;Chao He;Guanlin Wu;Shijing Wei;Wei Deng;Chang Liu;Jiang Qian;Yao Fu;Tao Hai;Zhichao Chen;Liang Yun*;Xianfang Rong*(*通讯作者)
发表日期:2025 年 9 月 4 日(接收:2025 年 8 月 27 日)
期刊:Chemical Research in Toxicology(美国化学会)
封面图片由 ChatGPT 生成
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