喜雾MYST Labs首席科学家邢晨悦:减少有害源头,回归天然体验

时氪分享·2021-12-13 16:08
尼古丁Y改变了当前烟油主体配方及尼古丁的释放机理。同时,由于使用了烟草中的香气的主要前导物,能提供更接近烟草本源的体验。

尼古丁盐的发明,对电子雾化产品的市场化带来了巨大的推动作用。尼古丁盐雾化液的出现,也让产业了解到了雾化液领域的技术创新对于产品升级同样很重要。过去几年中,作为尼古丁盐的发明人,邢晨悦博士带领喜雾MYST Labs团队以尼古丁盐的技术发展路线出发,自主研发出了非尼古丁盐配方尼古丁Y,也为行业带来了拥有更高效吸收体验的雾化液配方选择。

为了促进行业保持健康合规发展的态势,2021年12月7日,IECIE国际电子雾化产业博览会现场,36氪与IECIE联合举办了第三届电子雾化产业论坛,本次论坛主题为“竞逐电子烟下半场,话厂商的核心竞争力”。

以下为喜雾首席科学家邢晨悦带来的分享内容精选:

大家好,我是邢晨悦,由于疫情的原因,无法到现场和大家当面交流,今天就通过视频的方式来简单聊一下电子烟烟油技术过去十几年的发展情况以及我认为的未来的发展方向。

电子烟是一种装有含尼古丁的稀释溶液的电子设备,电子烟通过电加热的方式,加热设备里的溶液俗称烟油,使烟油受热蒸发,雾化形成气溶胶,使用者用口含的方式吸入含有尼古丁的雾化气溶胶,尼古丁再通过呼吸道到达肺部,在肺泡表面气体交换下进入血液,最后一路通过血液达到血脑屏障,并且通过血脑屏障进入脑部。因此电子烟是一种用于传输尼古丁的电子传输系统,整个设计模仿了传统卷烟高温蒸发固体烟草中的尼古丁,并使烟民吸入肺部的这一过程,同时在相对低的加热温度雾化成分比卷烟简单几百倍的烟油来达到尼古丁传输这一目的。因此电子烟的核心作用是传统烟草制品以外的新型尼古丁传输方式。

电子烟作为一种组合型产品,它的设备的创新迭代是为了尼古丁的高效传输服务,而只有电子烟烟油的创新迭代才是推动电子烟影响力升级的关键。简单回顾一下过去十几年电子烟烟油的发展历程。2004年中国药剂师韩力获得电子烟专利授权,他发明的初代电子烟直接采用了烟草中的主要成瘾物质尼古丁,以尼古丁游离碱的形式溶于丙二醇中制成了稀释溶液,浓度常见为1%到5%。2005年中国电子烟公司如烟在这个发明的基础上推出了首款电子烟。2007年电子烟开始进入美国等海外市场。在2005年到2015年之间,全球市场的电子烟使用的都是尼古丁游离碱的初代烟油配方,在这个基础上,因为用户对呼出的电子烟厚度、吸入时的击喉感等有不同要求,烟油溶剂从最初的纯丙二醇逐渐变成市场上主流的丙二醇甘油混合溶剂,同时顺应用户的需求,以及烟油本身的口味、体验等原因,生产方开始往烟油中添加不同类型的香精,初代电子烟作为替烟进入市场,但上头的程度和速度相比于卷烟都相差很大,不能满足烟民的解瘾需求。因此在那段时间,烟民对电子烟的接受度一直处于低位,但另外有一批电子烟玩家,主要是把电子烟,尤其是开放式的、大功率大烟系统作为潮玩,关注点在大烟雾和不同的开架口味上,因此电子烟总体在烟圈中有所流行。

2015年,美国电子烟公司JUUL通过研究烟草中尼古丁的化学环境以及它的化学及形态,认为初代烟油解瘾度不足的主要原因是因为单单使用了尼古丁游离碱,因此发明了尼古丁盐烟油配方,并成功获得专利授权。同年,JUUL全新设计的电子烟从外观到烟弹到加热机制,都完全改变了过去十年的模式和技术,配合他们的尼古丁盐烟油配方的发明,全面突破了电子烟的解瘾屏障,提升了美国烟民从卷烟到电子烟的转化率达数倍以上。因此JUUL在美国市场打开了局面,并且快速占领了主要的市场份额。JUUL面世以后爆发式的影响力,2018年尼古丁盐烟油正式进入中国市场,从从此成为了中国电子烟的主流配方,也开启了前两年媒体说的“千烟大战”。2018年以来,中国电子烟品牌在基于尼古丁盐的烟油配方上多方面展开了配方优化,但目前还没有出现能如几年尼古丁盐烟油配方那样真正具有质的飞跃的新配方。

是否尼古丁盐烟油就是烟油的“天花板”呢?会不会有下一代的烟油能够真正达到低量、高解瘾、无限接近天然烟草的终极目标呢?

电子烟烟油的整个发展过程,简单来说,首先极度简化烟草天然的成分组合,从几千种不同化合物烟草成分中,去掉有害副产物,以及其他与上头、解瘾无关的成分,只留下尼古丁。因为解瘾体验的需求,逐步适度在烟油中添加其他物质提升电子烟的使用体验。就目前全球电子烟行业和监管机构的发展方向看,当前烟油技术发展最主要的需求是,一,降低尼古丁的含量,但仍然能提供烟民高解瘾的满足感;二,去多元口味,让烟油对标烟草本源口味;三,使用产品是能体验到鼻腔内烟气的充盈感。

为了应对目前烟油技术发展的需求,各个电子烟公司的烟油技术发展方向主要集中在:一,继续优化尼古丁盐的配方,例如使用不同的尼古丁盐或者复合盐;二,重新分析烟草天然成分,开发非尼古丁盐的烟草本源配方。下面我会分别展开介绍。

首先是优化尼古丁盐配方这一方向,2015年推出首款尼古丁盐烟油使用的是尼古丁苯甲酸盐,基于JUUL内部对十几种不同尼古丁盐配方进行测试的结果,选出了上头感最强、击喉感最平衡的一款。同年,美国电子烟公司NJOY也推出了尼古丁盐电子烟,而他们使用的是尼古丁柠檬酸盐,他们的选择也是基于内部测试结果,但柠檬酸盐烟油从解瘾角度来说,市场反响大大不如JUUL的苯甲酸盐。2015年之后,优化尼古丁盐配方的工作一直没有停止过,主要分为筛选其它尼古丁盐以及使用多于一种盐的复合盐配方,例如喜雾的尼古丁X,目的是优化烟油体验、口感以及有机酸的用量。

过去几年,市场上的尼古丁盐烟油生产从单一使用苯甲酸变成使用酒石酸、柠檬酸、乳酸,小范围修改烟油配方,通过使用不同有机酸,来调整改变击喉感以及与口味相近的融合感等体验,但是对于烟油的整体解瘾效果并没有本质区别和提升。尼古丁X这一类使用复合盐的尼古丁盐配方,使用有机酸组合,最大化尼古丁分子和有机酸分子的空间结合,通过使用有机酸组合,提升了空间结合效率,保证了尼古丁的雾化传输效率,在降低尼古丁和酸整体用量的情况下,仍然保持了整体的解瘾效果,但这两种在尼古丁盐配方上的优化方式,目前还没能对烟油技术产生质变的提升和突破。

天然烟草中含4000种以上不同的成分,目前烟油中使用的尼古丁和有机酸只是其中的两大类,而烟草中的其他成分并不是完全无效成分,他们提供了烟草特有的香气,综合辅助,增强了尼古丁的上头感,并且还给烟气增加了不同类型的击喉感以及鼻腔充盈感,使卷烟的层次丰富,这是现在的电子烟所不能达到的。

回归烟草本源这个角度开展的尼古丁Y的研发,首先重新分析了烟草中不同类别成分的加热产物及它们在烟草体验中的作用,以终为始,从目标功能倒推,基于加热产物的作用进行拆分和组合,制成了尼古丁Y的初步烟油配方。我们使用了客观的吸烟机抽吸方式来分析新的烟油烟气样本,用来确定在电子烟加热条件下的热分解产物是否与卷烟的目标一致,以及是否有额外的有毒副产物的产生,实测主要成分的转化率。同时,我们也进行主观抽吸实验,来评价新烟油配方的解瘾感,模拟卷烟的口鼻充盈感、冲击感,以及对烟油烟草香气的提升质感。

尼古丁Y对于烟油技术最主要的变化在于改变了当前烟油主体配方及尼古丁的释放机理,不再直接使用有机酸来中和尼古丁和稳定转化烟气中的尼古丁盐游离碱。同时,它能发挥如在卷烟中的作用一样,增加电子烟烟气的口感层次,由于尼古丁Y使用了烟草中的香气的主要前导物,能提供更接近烟草本源的香气,从而提升电子烟给烟民的综合体验。

总结来说,烟油技术的发展过程是电子烟从烟草制品中得到启发创新的过程,先做减法,再做加法,未来将尽可能减少人工上瘾的源头,回归烟草本源的体验。谢谢大家。

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