Precyzja w służbie bezpieczeństwa. Klasyczne miareczkowanie alkacymetryczne jako alternatywa dla potencjometrycznego oznaczania zawartości nikotyny w produktach nikotynowych

Wzrost popularności produktów takich jak e-liquidy czy saszetki nikotynowe wraz z wprowadzeniem rygorystycznych regulacji prawnych stworzył silne zapotrzebowanie na precyzyjne metody analizy ilościowej nikotyny.

TITLE: Precision in the service of safety. Classic acid-based titration as an alternative to potentiometric nicotine determination in nicotine products

STRESZCZENIE: W obliczu dynamicznych przemian na rynku wyrobów nikotynowych, w szczególności rosnącej popularności płynów do e-papierosów, saszetek nikotynowych oraz wkładów do podgrzewaczy tytoniu, kluczowe staje się wprowadzenie skutecznych mechanizmów kontroli. Niniejszy artykuł omawia, w jaki sposób precyzyjna analiza ilościowa zawartości nikotyny stanowi fundament zapewnienia bezpieczeństwa użytkowników, ochrony zdrowia publicznego oraz egzekwowania coraz bardziej rygorystycznych regulacji prawnych. Szczegółowo przedstawiono metodę miareczkowania alkacymetrycznego w środowisku niewodnym jako niezawodną, precyzyjną i ekonomiczną alternatywę dla bardziej kosztownej i nieco bardziej skomplikowanej metody miareczkowania potencjometrycznego. Analiza porównawcza ukazuje, że w wielu przypadkach klasyczne metody laboratoryjne, choć wydają się proste, oferują dokładność i odporność na zanieczyszczenia matrycy, co czyni je idealnym narzędziem do rutynowej kontroli jakości. Podkreślono również, że zastosowanie kwasu nadchlorowego jako titrantu oraz fioletu krystalicznego jako wskaźnika pozwala na skuteczne oznaczanie nikotyny nawet w złożonych mieszaninach. Artykuł dowodzi, że w dobie zaawansowanych technologii podstawowe zasady chemii analitycznej wciąż odgrywają niezastąpioną rolę w służbie regulacji i bezpieczeństwa.

SŁOWA KLUCZOWE: miareczkowanie alkacymetryczne, nikotyna, zawartość nikotyny, analiza ilościowa, regulacje prawne, e-liquidy, kontrola jakości, chemia analityczna, kwas nadchlorowy, fiolet krystaliczny.

SUMMARY: In the face of dynamic transformations in the nicotine products market, particularly the growing popularity of e-cigarette liquids, nicotine pouches, and heated tobacco sticks, it’s becoming crucial to implement effective control mechanisms. This article discusses how a precise quantitative analysis of nicotine content forms the foundation for ensuring user safety, protecting public health, and enforcing increasingly stringent legal regulations. The method of non-aqueous acid-base titration is presented in detail as a reliable, precise, and economical alternative to the more expensive and slightly more complex potentiometric titration method. A comparative analysis shows that in many cases, classical laboratory methods, while seemingly simple, offer accuracy and resistance to matrix contaminants, making them an ideal tool for routine quality control. It’s also highlighted that the use of perchloric acid as a titrant and crystal violet as an indicator enables the effective determination of nicotine even in complex mixtures. The article demonstrates that in the era of advanced technologies, the fundamental principles of analytical chemistry still play an irreplaceable role in serving regulation and safety.

KEYWORDS: acid-base titration, nicotine, nicotine content, quantitative analysis, legal regulations, e-liquids, quality control, analytical chemistry, perchloric acid, crystal violet

Nikotyna jest substancją roślinną o charakterze zasadowym, naturalnie występującą w tytoniu (Nicotiana L.); jest to główny alkaloid występujący w tej roślinie. Najczęściej dostarczana jest do organizmu poprzez układ oddechowy, a dokładniej w postaci wszelkiego rodzaju dymów i par powstających w procesie spalania i podgrzewania różnorodnych wyrobów nikotynowych. Obecnie niegasnącą popularnością cieszą się e-liquidy, które za pomocą specjalnych urządzeń do podgrzewania zmieniają płyn w aerozol, który jest inhalowany przez użytkownika, sama zaś nikotyna wchłaniana jest w jamie ustnej i płucach. Chociaż zawartość nikotyny w e-liquidach może wahać się w typowym zakresie 2-5%, unijne regulacje ustalają jej maksymalne stężenie na poziomie 20 mg/ml. Ilościowe oznaczenie zawartości nikotyny jest istotne pod względem określenia dawek przyjmowanych przez użytkownika, ale również pod względem stosowania się do regulacji prawnych nakładanych na producentów przez odpowiednie organy państwowe.

Wpływ nikotyny na organizm człowieka

Nikotyna jest związkiem chemicznym działającym na receptory nikotynowo-acetylcholinowe w mózgu i obwodowym układzie nerwowym, co prowadzi do szeregu efektów fizjologicznych i behawioralnych. Po wniknięciu do organizmu bardzo szybko dociera do mózgu, gdzie aktywuje układ nagrody poprzez zwiększone uwalnianie dopaminy w obszarach mezolimbicznych. To właśnie ten mechanizm odpowiada za silne właściwości uzależniające nikotyny, porównywalne do innych substancji psychoaktywnych, takich jak kokaina czy heroina [1]. W krótkiej perspektywie działanie nikotyny objawia się zwiększoną czujnością, poprawą koncentracji, skróceniem czasu reakcji i subiektywną poprawą nastroju, co często jest przedstawiane jako korzyść płynąca z korzystania z wyrobów nikotynowych. Towarzyszy temu wzrost wydzielania adrenaliny i noradrenaliny, co z kolei prowadzi do przyspieszenia akcji serca, wzrostu ciśnienia tętniczego i zwiększonego zapotrzebowania mięśnia sercowego na tlen [2].

Długotrwałe stosowanie nikotyny powoduje szereg zmian adaptacyjnych w ośrodkowym układzie nerwowym, w tym regulację liczby i wrażliwości receptorów nikotynowych, co prowadzi do rozwoju tolerancji i nasilenia uzależnienia [3]. Utrzymująca się aktywacja osi stresu oraz wpływ na neuroprzekaźniki wiąże się z wyższym ryzykiem zaburzeń nastroju, w tym depresji i lęku, zwłaszcza gdy ekspozycja na nikotynę ma miejsce w okresie adolescencji, kiedy mózg jest szczególnie podatny na zaburzenia rozwojowe [4]. Badania eksperymentalne i epidemiologiczne wskazują, że ekspozycja prenatalna i młodzieńcza prowadzi do trwałych zaburzeń w funkcjonowaniu kory przedczołowej, hipokampa i móżdżku, co zwiększa podatność na uzależnienia oraz problemy emocjonalne w dorosłości [5]. Z perspektywy zdrowia fizycznego nikotyna stanowi istotny czynnik ryzyka chorób sercowo-naczyniowych. Podnosi ciśnienie tętnicze, przyspiesza rytm serca, obniża zmienność rytmu zatokowego i nasila stres oksydacyjny, co przekłada się na większe prawdopodobieństwo rozwoju choroby niedokrwiennej serca, udaru i innych schorzeń układu krążenia [6]. Choć sama nikotyna nie jest głównym związkiem kancerogennym zawartym w dymie tytoniowym, to jej działanie podtrzymuje uzależnienie i sprawia, że osoby narażone na jej działanie kontynuują używanie produktów tytoniowych, co pośrednio prowadzi do rozwoju nowotworów. Niebezpieczna jest także jej ostra toksyczność: przypadkowe spożycie płynów do e-papierosów lub saszetek nikotynowych, szczególnie przez dzieci, może powodować wymioty, zaburzenia oddychania, utratę przytomności, a w skrajnych przypadkach zgon [7]. Dlatego tak istotne jest jej kontrolowane dawkowanie, a także budowanie świadomości społecznej na temat korzyści i zagrożeń płynących z korzystania z produktów zawierających nikotynę. Precyzyjne, powtarzalne i wiarygodne oznaczanie tej substancji jest więc nie tylko wymogiem formalnym, lecz stanowi podstawowy warunek legalnego i bezpiecznego obrotu. W świetle tych wyzwań, kluczowe staje się zbadanie metod analitycznych, które w praktyce laboratoryjnej mogą sprostać zarówno restrykcyjnym normom prawnym, jak i potrzebom operacyjnym.

Regulacje prawne w zakresie wyrobów nikotynowych obowiązujące w Polsce

W Polsce regulacje prawne dotyczące wyrobów nikotynowych opierają się przede wszystkim na Ustawie z dnia 9 listopada 1995 roku o ochronie zdrowia przed następstwami używania tytoniu i wyrobów tytoniowych, która była wielokrotnie nowelizowana, między innymi w 2025 roku. Zgodnie z obowiązującymi przepisami od 5 lipca 2025 roku wprowadzono zakaz sprzedaży wyrobów tytoniowych, e-papierosów – zarówno z nikotyną, jak i bez nikotyny, saszetek nikotynowych oraz płynów do e-papierosów osobom poniżej 18. roku życia. Zakaz ten dotyczy także sprzedaży w placówkach ochrony zdrowia, w jednostkach oświatowych oraz w obiektach sportowo-rekreacyjnych. Dodatkowo wprowadzono całkowity zakaz sprzedaży wymienionych powyżej wyrobów przez internet oraz z automatów, przy czym w przypadku automatów przepisy wejdą w życie od 5 stycznia 2026 roku. Ograniczenia dotyczą także używania e-papierosów w przestrzeni publicznej, co zrównało je z tradycyjnymi wyrobami tytoniowymi. Ważnym elementem zmian jest również całkowity zakaz reklamy i promocji wszystkich wyrobów nikotynowych, zarówno w mediach, jak i w punktach sprzedaży.

Wszystkie produkty zawierające nikotynę muszą być odpowiednio oznakowane ostrzeżeniami zdrowotnymi. Na e-papierosach z nikotyną powinna widnieć informacja: „Wyrób zawiera nikotynę, która powoduje szybkie uzależnienie”, na produktach bez nikotyny: „Wyrób szkodliwy dla zdrowia”, natomiast saszetki nikotynowe muszą być opatrzone napisem: „Ten wyrób szkodzi Twojemu zdrowiu i powoduje uzależnienie”. Dodatkowo producenci i importerzy woreczków nikotynowych mają obowiązek zgłaszania ich składu i ilości poszczególnych składników do prezesa Biura do spraw Substancji Chemicznych. Dla produktów już obecnych na rynku termin ten wyznaczono do 5 stycznia 2026 roku, a nowe produkty muszą być zgłoszone co najmniej pół roku przed wprowadzeniem ich na rynek. Jednocześnie ustalono maksymalne dopuszczalne stężenie nikotyny w saszetkach na poziomie 20 mg/g.

Istotną zmianą jest również wprowadzenie zakazu sprzedaży wyrobów tytoniowych o charakterystycznych aromatach, takich jak mentolowe czy owocowe. Nowelizacja podpisana w marcu 2025 roku wchodzi w życie po dziewięciomiesięcznym okresie przejściowym, co oznacza, że od końca roku takie produkty nie będą już dostępne na rynku. Regulacje obejmują także kwestie fiskalne – od połowy 2025 roku wprowadzono nowe stawki akcyzy, między innymi 40 zł na płyny w jednorazowych e-papierosach oraz akcyzę na saszetki nikotynowe, która w latach 2025–2027 będzie stopniowo rosła od 150 do 250 zł za kilogram. Od 1 sierpnia 2025 roku obowiązkiem banderolowania zostały objęte kolejne produkty, takie jak: saszetki nikotynowe, gumy, plastry, żelki czy wkłady do podgrzewaczy tytoniu. Wyroby wprowadzone na rynek przed tym terminem będą mogły być sprzedawane bez znaków akcyzy jedynie do 30 kwietnia 2026 roku [8].

Analiza laboratoryjna pełni rolę mostu łączącego intencje ustawodawców z praktyką rynkową. Zdolność do wiarygodnego i powtarzalnego pomiaru stężenia nikotyny jest niezbędna do kontroli jakości i egzekwowania prawa oraz ochrony użytkowników przed nieprzewidzianymi dawkami i minimalizacji ryzyka zatrucia. Analiza chemiczna staje się zatem narzędziem, bez którego zarówno regulacje prawne, jak i cele w zakresie zdrowia publicznego pozostawałyby w sferze teorii.

Ilościowe oznaczenie nikotyny

Oznaczanie nikotyny w sposób ilościowy odbywa się przy użyciu metod wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) oraz chromatografii gazowej (GC), jak również stosowane są metody potencjometrycznego oznaczania nikotyny. Każda z tych metod wymaga jednak specjalistycznego oprzyrządowania, które jest kosztowne i wymaga od użytkownika specjalistycznej wiedzy. Istnieją jednak prostsze i mniej kosztowne metody oznaczeń ilościowych, jak na przykład klasyczne miareczkowanie alkacymetryczne. Poniżej przedstawiono możliwości wykorzystania metod klasycznych do oznaczania nikotyny w czystej nikotynie i produktach nikotynowych.

Czytaj także: 6-metylonikotyna pod lupą – czy mamy powody do obaw?

Galeria