Иерархия охлаждающих агентов: когда использовать WS-3, WS-5 или WS-23 в продвинутой формуле жидких электронных жидкостей

Автор:Научно-исследовательская группа, CUIGUAI Flavoring

Опубликовано:Guangdong Unique Flavor Co., Ltd.

Last Updated: 10 января 2026

Введение: Эволюция «льда» в индустрии вейпинга

На ранних этапах развития вейпинг-индустрии концепция «охлаждения» была монолитной. Всё началось и закончилось с Ментолом (Mentha arvensisили синтетическойl-Menthol). Десятилетиями ментол был стандартной добавкой в горючих табачных изделиях, ценимым за способность анестезировать горло и маскировать резкость дыма. Естественно, он перешёл в ранние жидкости для электронных сигарет. Однако, по мере того как индустрия эволюционировала от простых «сигарет» к сложным модификациям открытых систем и, наконец, к современным мощным субомным устройствам и одноразовым капсулам с высоким содержанием никотина, ограничения ментола стали очевидны.

Ментол — это не просто охлаждающее средство; Это вкус. Он обладает выразительным, мощным, мятным, богатым терпенами и слегка камфорным профилем. Хотя это прекрасно подходит для мяты, табака и некоторых конфетных вкусов, для тонких профилей это настоящий кошмар с формулой. Попробуйте создать реалистичный «клубничный чизкейк» или «тёплый ванильный заварной крем» с ментолом для охлаждающего эффекта — и вы неизбежно испортите вкусовой профиль. Мятные ноты сталкиваются с элементами пекарни, создавая диссонансный сенсорный опыт, который потребители отвергают.

Это ограничение породило потребность в «скрытном охлаждении» — веществах, способных вызывать физиологическое ощущение холода, не придавая характерного запаха или вкуса. Встречайте серию амидов WS. Изначально разработанные компанией Wilkinson Sword в 1970-х годах для использования в пенах для бритья, чтобы обеспечить охлаждающее ощущение без сильного запаха мяты, эти соединения — в частности WS-3, WS-5 и WS-23 — стали основой современной категории «Ice» в вейпинге.

Сегодня сегмент рынка «Ice», пожалуй, является крупнейшим в мировой индустрии вейпинга, особенно в секторе одноразовых капсул. Однако распространённость этих веществ привело к их товарному использованию. Многие производители рассматривают их как взаимозаменяемые белые порошки, из-за чего продукты либо болезненно холодные, либо химически горькие, либо склонные к кристаллизации.

Как производитель специализированных ароматизаторов, мы считаем, что различие между «хорошим» и «премиальным» вейпом часто зависит от термической инженерии жидкости. Эта статья служит исчерпывающим техническим руководством по «Большой тройке» охлаждающих агентов, исследуя их химическую структуру, физиологические механизмы и сценарии наилучшего использования, чтобы помочь вам освоить иерархию холода.

Раздел 1: Физиология холода — понимание TRPM8

Чтобы понять, как использовать эти химикаты, сначала нужно понять, как человеческий организм воспринимает «холод». Интересно, что ощущение холода, вызванное этими агентами, — это иллюзия. Температура тканей на самом деле не падает. Вместо этого эти молекулы взаимодействуют с определённым ионным каналом в сенсорных нейронах, известным какTRPM8 (Меластатин с потенциалом временного рецептора 8).

Канал TRPM8 является основным молекулярным преобразователем холодного соматоощущения у человека. В нормальных физиологических условиях TRPM8 активируется, когда температура окружающей среды опускается ниже примерно 26°C (78,8°F). При активации канал открывается, позволяя притоку ионов кальция (Ca2+) и натрия (Na+) в нервную клетку. Эта деполяризация запускает потенциал действия — сигнал, посылаемый в мозг и интерпретируемый как «холод».

Охлаждающие агенты, такие как ментол и серия WS, служат агонистами этого рецептора. Они связываются с каналом TRPM8 и снижают порог напряжения, необходимый для активации. По сути, они обманывают нерв, заставляя его активировать при температуре тела (37°C), посылая «холодный» сигнал в мозг, хотя ткань остаётся тёплой.

Ключевое различие для формулировщиков заключается в том, что рецепторы TRPM8 распределены неравномерно по полости рта и дыхательной полости. Их плотность варьируется по всему языку, твёрдому и мягкому нёбу, глотке и верхнему пищеводу. Кроме того, разные охлаждающие агенты обладают разной степенью связывания и липофильностью (жирорастворимостью), что определяет, куда они перемещаются перед связыванием и как долго там находятся.

• WS-23высоко гидрофильный (относительно говоря) и быстро связывается с рецепторами на переднем (переднем) языке.
• WS-3более липофилов, что позволяет обходить ранние рецепторы и застрять глубже в слизистой горле.
• WS-5связывается с чрезвычайно высокой аффинностью, насыщая рецепторы в нёбе и горле для эффекта высокой интенсивности.

Понимание этого «картирования рецепторов» — ключ к созданию полного спектра охлаждения.

Цитация 1:Механизм активации TRPM8 охлаждающими агентами подробно описан в исследованиях, опубликованных Национальным центром биотехнологической информации (NCBI), в частности в исследованиях «TRP-каналы и термоощущения», которые выясняют, как агонисты, такие как ментол и ицилин, модулируют напряжение-зависимое гейтинг.

Раздел 2: Подробный профиль – WS-23 (Современный стандарт)

Химическое название:N,2,3-триметил-2-изопропилбутанамидНомер CAS:51115-67-4Номер FEMA: 3804 Внешний вид:Белый кристаллический порошокТемпература плавления:60-63°C

WS-23 в настоящее время является бесспорным королём рынка вейпинга, особенно в категориях фруктов и напитков. В отличие от WS-3 и WS-5, которые структурно производятся из ментола (имеющего p-ментановое кольцо), WS-23 имеет алифатическую структуру (открытую цепь). Это структурное различие глубоко: оно полностью устраняет «ментолический» характер.

1Сенсорные характеристики

WS-23 уникален тем, что его ощущение охлаждения преимущественно ощущается впередней части рта и на языке. У него быстрое начало — её ощущается почти сразу после вдыхания — и относительно короткое распадание. Это оставляет вкус чистым. И самое главное — этоНоль попаданий в горло. Он не раздражает глотку и не вызывает кашель, часто связанный с высоким уровнем ментола или WS-3.

2Стратегия применения

Поскольку он влияет на язык (где расположены вкусовые рецепторы), не раздражая горло, WS-23 — самый безопасный вариант для качественности вкуса.

• Фруктовые профили:В фруктовых вкусах с одной нотой, таких как манго, арбуз или Blue Razz, WS-23 необходим. Он создаёт ощущение фрукта, выходящего из холодильника, не скрывая нежные нотки этилмальтола или фруктового эфира.
• Соли с высоким содержанием никотина:В одноразовых устройствах с концентрацией никотина от 20 мг до 50 мг/мл сам никотин наносит значительный удар в горле. Добавление WS-3 (который тоже попадает в горло) может сделать вейп неприятно резким. WS-23 охлаждает вейп, не добавляя «укуса», делая пар с высоким содержанием никотина более мягким и приятным для воспитывания.
• Показатели использования:Standard usage ranges from 0.5% to 3.0% (of a 30% solution). In “Super Ice” disposables, levels can reach nearly 5%, though this nears the solubility limit.

3Оговорка о растворимости

WS-23 is highly soluble in ethanol and Propylene Glycol (PG), but less so in Vegetable Glycerin (VG). When formulating Max VG liquids (80%+ VG), care must be taken to pre-dissolve the WS-23 in PG. If added directly to a high-VG base as a powder, it will likely fail to dissolve or will precipitate (crystallize) out of solution when the bottle is subjected to cold temperatures during shipping, leading to “shards” in the liquid.

Раздел 3: Подробный профиль – WS-3 (Специалист по ударам горлом)

Химическое название:N-Этил-п-ментан-3-карбоксамидНомер CAS:39711-79-0Номер FEMA: 3455 Торговое название:KooladaВнешний вид:Белый кристаллический порошокТемпература плавления:88°C

До того как WS-23 взяла на себя управление, WS-3 (Koolada) была отраслевым стандартом. Это производное ментола, созданное путём модификации молекулы ментола для удаления гидроксильной группы. Это устраняет запах мяты, но сохраняет структуру p-ментанового кольца, которая определяет его связывающее поведение.

1Сенсорные характеристики

WS-3 определяется своимРасположение. Он обходит язык и попадает вЗадняя часть горла (глотка). Это ощущение часто описывают как «пинок» или «укус». Он имитирует резкость холодного алкоголя или вкус газированного напитка. Начало происходит медленнее, чем у WS-23; Часто её не чувствуешь до выдыха или даже через несколько секунд после него.

2Стратегия применения

Хотя сейчас WS-3 менее популярен как самостоятельный препарат, он остаётся жизненно важным для сложных формулировок.

• Профили напитков:Если вы создаёте вкус «Колы», «Лимонада» или «Коктейля», WS-23 недостаточно. Напитки имеют физическую «прикусность» из-за карбонизации или кислотности. WS-3 имитирует этот укус в горле. Вкус Cola только с WS-23 ощущается «плоским». Вкус колы с оттенком WS-3 ощущается «газированным».
• Табачный ментол:Для пользователей, переходящих от горючих ментоловых сигарет, WS-23 часто «слишком мягкий». Они промахиваются мимо хвата в горле. WS-3, смешанный с традиционными табачными ароматизаторами, обеспечивает необходимое воздействие на дыхание.
• Показатели использования:WS-3 is potent and unforgiving. The typical range is 0.5% to 1.5%. Exceeding 2% often leads to a distinct chemical, plastic-like off-note and can cause significant muting of other flavors.

Раздел 4: Подробный профиль – WS-5 (Тяжёлая артиллерия)

Химическое название:N-(этоксикарбонилметил)-3-p-ментанекарбоксамидНомер CAS:68489-14-5Номер FEMA: 4309 Внешний вид:Белый кристаллический порошок или твёрдыйТемпература плавления:~80-82°C

WS-5 — это «ядерный вариант» охлаждающих агентов. Структурно похожий на WS-3, но с добавлением этоксикарбонилметиловой группы, он был химически спроектирован для обладания более высокой связывающей связью с TRPM8. Исторически его отложили в 70-х годах из-за опасений послевкусия, но современный синтез значительно улучшил его чистоту.

1Сенсорные характеристики

WS-5 оценивается какВ два-три раза сильнеечем WS-3 по интенсивности охлаждения. Её основная зона ощущений —Нёбо (мягкое нёбо)и задней части языка, которая в итоге проникает в горло. Он отвечает за ощущение «заморозки мозга». Начало происходит мгновенно, и эффект остаётся невероятно длительным — пользователи могут почувствовать холод через 5–10 минут после вейпинга.

2Стратегия применения

WS-5 редко используется как одиночный агент, потому что он легко может быть слишком сильным.

• Роль «бустера»:WS-5 is best utilized as a spike. If you have a formulation using WS-23 that feels “cold but thin,” adding a trace amount of WS-5 (0.1% – 0.5%) adds “weight” and density to the cooling sensation without requiring you to double the total percentage of cooling agents.
• Крайние ледяные линии:Для определённых сегментов рынка (например, рынок Юго-Восточной Азии), требующих «замораживающих» уровней холода, WS-5 — единственный способ достичь этих уровней, не вызывая проблем с растворимостью, связанных с огромным количеством WS-23.

Раздел 5: Искусство укладки — синергетическая формулировка

Самая распространённая ошибка новых формулировщиков — полагаться на один агент. Чтобы добиться «трёхмерного» охлаждающего эффекта, который ощущается естественно и погружающе, необходимо использовать егоСинергетическое стекирование. Это включает комбинирование агентов для одновременного воздействия на несколько рецепторных сайтов.

1«Эффект ореола»

Стимулируя язык (WS-23), нёбо (WS-5) и горло (WS-3), вы создаёте «нимб» холода, окружающий сенсорное восприятие пользователя.

2Рекомендуемые коэффициенты накладки («Золотая триада»):

лФруктовая смесь «All-Day Vape» (ADV):

• Цель:Освежающий, фруктовый, мягкий, с низким уровнем усталости.
• Соотношение:80% WS-23 / 20% WS-3.
• Общая концентрация:5% in final mix.
• Почему:WS-23 передаёт фруктовый вкус на языке. Небольшое количество WS-3 придаёт выдоху лёгкую освежающую свежесть, не раздражая горло.

л«Ледяной взрыв» / одноразовый стиль:

• Цель:Максимальное воздействие, мгновенное замерзание, маскировка никотина.
• Соотношение:60% WS-23 / 30% WS-5 / 10% WS-3.
• Общая концентрация:0% – 4.0% in final mix.
• Почему:WS-23 попадает первым. WS-5 создаёт громкую интенсивность в центре. Следы WS-3 обеспечивают ощущение холода глубоко в лёгких.

лСимуляция «Soda/Fizz»:

• Цель:Текстура и острота.
• Соотношение:50% WS-23 / 50% WS-3.
• Общая концентрация:0% – 2.0% in final mix.
• Почему:Высокое соотношение WS-3 вызывает «покалывание», связанное с лопанием пузырьков карбонизации в горле.

Раздел 6: Технические проблемы — растворимость, кристаллизация и заглушивание

Формулирование с высоким уровнем охлаждающих агентов создаёт серьёзные физические химические проблемы, которые могут привести к отзывам продукции, если их не контролировать.

1. Кристаллизация (рекристаллизация)

Охлаждающие агенты — это твёрдые вещества при комнатной температуре. Они растворяются в носителе жидкости (PG/VG). Если концентрация твёрдого тела превышает точку насыщения системы растворителя, охлаждающий агент осадится обратно в твёрдую форму. Это похоже на осколки стекла, плавающие в жидкости или оседающие на дне капсулы.

• Фактор риска:VG — плохой растворитель для этих амидов. Чем выше содержание VG (например, смеси 70/30 или 80/20), тем меньше охлаждающего вещества может содержать жидкость.
• Решение:Do not exceed 3.5% total cooling agent load in High-VG liquids. Always pre-dissolve crystals in pure PG with mild heat (40°C) before adding to the main batch. If using pre-diluted solutions (usually 30% concentration), ensure they are shaken before dispensing.

2. Приглушение вкуса

Это биологическое, а не химическое явление. Экстремальный холод вызывает сужение сосудов (сужение кровеносных сосудов) во рту и снижает чувствительность вкусовых рецепторов. Кроме того, мозг отдаёт приоритет сильному «холодному» сигналу, а не деликатным вкусовым сигналам.

• Проблема «сливок»:Заварные кремы, ваниль и молочные ноты первыми исчезают под сильным охлаждением. Сложные летучие вещества, составляющие профиль «пекарни», легко скрываются.
• Решение:When formulating “Ice Creams,” use WS-23 exclusively and at low levels (<1.0%). Avoid WS-3 entirely, as its chemical taste clashes with dairy. You may need toЧрезмерный вкусthe base concentrate by 15-20% to compensate for the muting effect of the coolant.

3. Загрязнение оборудования

WS-5 и WS-3 невероятно устойчивы. Они прилипают к нержавеющей стали и силиконовым прокладкам в смешивательных баках.

Решение:Выделяйте специальные баки и шланги для продукции «Ice». Если использовать оборудование, стандартная мытьё горячей водой недостаточна. Необходимо использовать промывку этанолом или специализированный цикл очистки поверхностно-активного вещества для удаления липофильных остатков охлаждающих агентов, иначе следующая партия «Тёплого табака» вызовет необъяснимый эффект охлаждения.

Раздел 7: Нормативная среда и вопросы безопасности

В условиях ужесточённого контроля за продуктами вейпинга производители должны строго следить за соблюдением требований и безопасностью.

1Статус FEMA GRAS

Ассоциация производителей ароматизаторов и экстрактов (FEMA) оценивала эти вещества. WS-3 (FEMA 3455), WS-23 (FEMA 3804) и WS-5 (FEMA 4309) все обозначаются какGRAS (В общем признании безопасным). Однако это обозначение в первую очередь основано напроглатывание(еда/напитки).

Цитация 2:Ассоциация производителей ароматизаторов и экстрактов (FEMA) ведёт окончательный список ароматизаторов GRAS. Их экспертная группа анализирует научные данные для обеспечения безопасности предполагаемого использования в пищевых продуктах, которые служат основой для чистоты сырья в цепочке поставок вейпинга.

2Ингаляционная токсикология

Хотя GRAS для пищи является отправной точкой, вдыхание физиологически отличается. Лёгкие лишены надёжной метаболической защиты, характерной для кишечника.

• Недавние исследования:Исследование 2021 года, отмеченное вБорьба против табакапроанализировали скорости переноса синтетических охлаждающих жидкостей в капсулах, совместимых с Juul, отметив, что, хотя концентрации в аэрозолях повсеместны, в целом совпадают с жидкостью для электронной жидкости, что подразумевает стабильный перенос без термического разложения в токсичные побочные продукты (такие как альдегиде) при нормальных условиях вейпинга.
• Позиция BfR:Немецкий федеральный институт оценки рисков (BfR) отметил отсутствие данных о длительном вдыхании этих конкретных соединений, призывая производителей придерживаться принципа предосторожности и избегать чрезмерного дозирования.

Цитация 3:Исследование, опубликованное в журнале Tobacco Control (BMJ Journals) под названием «Синтетические охлаждающие агенты в жидкостях для заправки электронных сигарет, продаваемых в США» содержит количественный анализ распространённости и концентраций WS-3 и WS-23, предлагая ориентиры стандартных отраслевых уровней использования.

Цитация 4:Немецкий федеральный институт оценки рисков (BfR) выпустил заключения (например, Мнение No 015/2023) по оценке добавок в электронных сигаретах, подчеркивая необходимость токсикологических данных о ароматизаторах, включая охлаждающие средства.

Для производителя это означает, что прозрачность — ключ. Мы рекомендуем:

• Тестирование чистоты:Sourcing agents with >99.5% purity to avoid synthesis byproducts.
• Сертификаты безопасности (SDS):Поддержание строгих SDS-библиотек для каждой партии.
• Соблюдение требований TPD:В ЕС все ингредиенты, включая охлаждающие агенты, должны быть указаны в подаче TPD. Убедиться, что ваши конкретные номера CAS совпадают с одобренным списком, крайне важно для выхода на рынок.

Раздел 8: Будущее охлаждения — за пределами большой тройки

Индустрия не статична. По мере того как потребители приобретают толерантность к WS-23, производители ароматов изучают новое поколение охлаждения.

• WS-12:Потенциальный преемник WS-3. Он активирует TRPM8, но обладает значительно большей длительностью действия и более «мягким» начальным эффектом, что делает его интересным для терапевтических или «медленно высвобождённых» применений.
• Гибридные молекулы:Ведутся исследования по модификации структуры амида для повышения растворимости в VG, что позволит решить проблемы кристаллизации, присущие современным мощным формулам.
• Естественная экстракция:Существует ниша, но растущий спрос на «полностью натуральные» жидкости для электронных сигарет. Хотя синтетические агенты WS являются «идентичными природе» или производными, некоторые бренды рассматривают фракционированные дистилляты мяты, которые удаляют ароматические летучие вещества, сохраняя охлаждающие прекурсории, хотя это по-прежнему менее эффективно, чем чистая серия WS.

Заключение: Создание идеального спокойствия

Эпоха случайного выливания «Ледяного порошка» в смешивательную ванну закончилась. Современный потребитель утончён; Они могут отличить дешёвую охлаждающую жидкость, царапущую горло, от премиальной, гладкой, профессионально проработанной охлаждающей жидкостью.

Производство ароматизаторов — это дисциплина, расположенная на пересечении искусства и химической инженерии. Понимая уникальную иерархию WS-23, WS-3 и WS-5, вы получаете контроль над сенсорным опытом. Вы можете создать напиток, который шипится, фрукт, который освежает, или ментол, который удовлетворяет — всё это, дернув нужные рычаги на рецепторе TRPM8.

В [Название вашей компании] мы продаём не только порошок; Мы продаём решения. Мы понимаем тонкий баланс между растворимостью, сенсорным картированием и стабильностью полки. Будь то борьба с кристаллизацией в новой одноразовой линии или попытка исправить приглушённый заварной крем, ответ кроется в химии.

Призыв к действию: обновите свою стратегию формулирования уже сегодня

У вас проблемы с рекристаллизацией в ваших линейках с высоким VG? Ваша текущая охлаждающая смесь приглушает верхние ноты? Или вы просто ищете более надёжный источник высокой чистоты для агентов WS?

Наша техническая команда готова помочь вам оптимизировать иерархию охлаждения. Мы предлагаем предварительно растворённые охлаждающие базы, необработанные кристаллы высокой чистоты и консультации по индивидуальным формулам.

Свяжитесь с нашими химиками по вкусу:

Request a “Cooling Discovery Kit” (Samples of WS-23, 3, & 5): 

Контактный канал	Подробности
🌐 Сайт:	www.cuiguai.com
📧 Отправить по электронной почте:	информация@Cuiguai.com
☎ Телефон:	+86 0769 8838 0789
📱 Ватсап:	+86 189 2926 7983