Comparing WS-23 and Menthol in E-liquid Formulation

Auteur : Équipe R&D, CUIGUAI Flavoring

Publié par : Guangdong Unique Flavor Co., Ltd.

Dernière mise à jour :Apr 28, 2026

Agent de Refroidissement de Précision

In the fast-paced, ever-evolving world of e-liquid manufacturing, the demand for “Ice” and “Cool” flavor profiles has reached unprecedented heights. Whether formulating for open-system sub-ohm tanks or the wildly popular disposable pod systems, mastering the art of the “throat hit” and sensory cooling is non-negotiable for modern fragrance manufacturers. At the center of this chilled revolution lies a critical formulation debate: WS-23 vs Menthol.

As a premier manufacturer of fragrances and flavorings for electronic liquids, we constantly field questions from mixologists, brand owners, and production chemists regarding which cooling agent vape manufacturers should prioritize. The answer is rarely a simple binary; it depends on sensory science, chemical stability, target demographics, and the delicate interplay of flavor compounds.

Ce guide technique complet dissèque la nature chimique, la mécanique sensorielle et les applications commerciales de WS-23 et du Menthol. Nous explorerons comment ces agents interagissent avec la biologie humaine, leur résistance dans des environnements de fabrication exigeants, et comment la compréhension des préférences régionales—comme la demande massive pour des profils froids, nets et précis sur les marchés russe et CIS—peut considérablement augmenter le succès commercial de vos produits. Pour plus d’informations sur la formulation de profils gagnants, explorez toujours nos vastes archives sur e-liquid manufacturing trends.

1. La Science du Rafraîchissement Sensoriel : Comment Fonctionnent les Agents Rafraîchissants ?

Before we pit WS-23 against Menthol, it is essential to understand the biological mechanism that makes a vapor feel froid sans réellement abaisser la température physique de la bouche ou de la gorge.

La sensation de froid est médiée par le TRPM8 (Transient Receptor Potential Melastatin 8) Canal ionique, un récepteur sensoriel situé dans la peau et les muqueuses du corps humain, y compris la cavité buccale, la gorge et les passages nasaux. Lorsqu'il est exposé à des températures froides (généralement en dessous de 26°C), ce récepteur s'active, envoyant un signal au cerveau interprété comme une sensation de fraîcheur.

Fait intéressant, certains composés chimiques possèdent la capacité unique de se lier chimiquement et d'activer le récepteur TRPM8 à des températures physiologiques normales. Le menthol fut le premier composé largement reconnu à réaliser cela. Selon une étude phare publiée dans une revue scientifique Nature, menthol binds directly to TRPM8, effectively “tricking” the brain into feeling cold (McKemy et al., 2002). Following the discovery of menthol’s mechanism, chemists began developing synthetic derivatives that could trigger the TRPM8 receptor more efficiently, without the distinct minty taste and odor associated with natural menthol. This paved the way for the “WS” (Wilkinson Sword) series of cooling agents, culminating in the widespread use of WS-23 in the modern vaping industry.

2. Cooling Profile Comparison

Lors de la conception d'un e-liquide, le profil sensoriel constitue votre champ de bataille principal. Le choix entre WS-23 et Menthol modifie fondamentalement l'expérience de vapotage du consommateur. A cooling agent vape La formulation doit être précisément calibrée, car la localisation, l'apparition et la durée de la sensation de fraîcheur déterminent la perception des saveurs principales.

1. Profil Mentholé : Robuste, Mentholé et Nasal

Le menthol (C10H20O) est un alcool terpénique cyclique d’origine naturelle, principalement extrait des huiles de menthe poivrée ou de cornouiller.

• Sensory Location:Le menthol agit principalement sur la gorge et les passages nasaux. Lorsqu’un vapoteur exhale un e-liquide mentholé, il ressent une ouverture nette des sinus et une sensation piquante dans la gorge.
• Flavor Interference:Le menthol est not Inodore ou insipide. Il possède une saveur mentholée, herbacée, très prononcée et distinctive.
• Onset and Duration:La sensation de fraîcheur est immédiate à l’inhalation, mais tend à se dissiper assez rapidement. Cependant, le goût mentholé en après-goût persiste.

2. Profil WS-23 : Lisse, Inodore et Frontal

WS-23 (N,2,3-trimethyl-2-isopropylbutanamide) is a synthetic cooling agent. Unlike older synthetic coolers like Koolada (WS-3), WS-23 has distinct advantages that have made it an industry darling.

• Sensory Location:Le WS-23 est réputé pour offrir une sensation de refroidissement profonde au front of the tongue and the palate (plafond de la bouche), plutôt que dans la gorge ou les poumons.
• Flavor Interference:Le WS-23 est pratiquement inodore et insipide. Il procure la sensation de froid sans modifier le profil de saveur sous-jacent.
• Onset and Duration:L’effet rafraîchissant du WS-23 est plus doux, légèrement plus retardé que celui du menthol, mais nettement plus rond et plus persistant.

Carte du Profil Sensoriel

1. Le Verdict sur les Profils Rafraîchissants

If your goal is to create a pure “Ice” flavor (e.g., Mango Ice, Blue Razz Ice), WS-23 is vastly superior. It allows the delicate, sweet notes of fruit fragrances to shine through without introducing a conflicting minty note. Conversely, if you are formulating a classic “Menthol Tobacco” or a “Peppermint Patty” dessert flavor, Menthol is indispensable for its authentic herbal taste and aggressive throat hit. For a robust selection of base ingredients, you can explore our high-purity natural menthol crystals adapté à un usage commercial.

3. Stabilité

In the laboratory and on the production floor, a fragrance formulation is only as good as its stability. E-liquids undergo significant thermal stress during vaporization and endure varied environmental conditions during shipping and storage. The chemical stability of your chosen cooling agent is paramount.

1. Menthol : Cristallisation et Volatilité

Le menthol naturel est très volatile et sublimate facilement. De plus, il a une tendance notoire à se recristalliser à des températures plus basses.

Ceci est un facteur crucial pour les fabricants exportant vers des climats plus froids. Par exemple, les marchés russe et CIS représentent une vaste démographie pour les e-liquides et les vapes jetables. Pendant les rigoureux hivers russes, la logistique et le transport exposent les produits à des températures sous zéro. Si un e-liquide est saturé de menthol, il risque de cristalliser — rendant le liquide opaque ou provoquant la formation de cristaux solides dans le pod, ruinant ainsi le produit et la résistance.

Additionally, menthol can be aggressive toward certain plastics used in pod systems, occasionally causing clouding or micro-fracturing in polycarbonate tanks if not properly diluted in Propylene Glycol (PG).

2. WS-23 : Résilience Thermique et Stabilité du Liquide

Le WS-23 brille dans la fabrication commerciale grâce à sa stabilité exceptionnelle. Il est généralement fourni aux fabricants sous forme de solution à 20 % ou 30 % suspendue dans du Propylène Glycol (PG).

• Temperature Resistance:Le WS-23 ne cristallise pas facilement dans des solutions standard de PG, ce qui le rend très résilient lors de la logistique en chaîne du froid—un avantage considérable lors de l’expédition en vrac d’e-liquides ou d’appareils jetables finis vers Moscou, Novossibirsk ou Saint-Pétersbourg en hiver. Pour en savoir plus sur la gestion de ces défis de fabrication, consultez notre guide sur troubleshooting crystallization in e-liquids.
• Heat Stability:According to safety and formulation data, WS-23 maintains its structural integrity at the high temperatures generated by modern mesh coils (often exceeding 200°C), ensuring a consistent delivery of cooling without breaking down into harsh or toxic byproducts. (Note: WS-23 is recognized as safe for food flavoring use, holding FEMA GRAS status, though inhalation safety continues to be actively monitored by regulatory bodies like the TPD in Europe and GOST standards in Russia).
• pH Neutrality:Le WS-23 est hautement stable à travers une gamme variée de niveaux de pH, ce qui signifie qu’il ne réagit pas négativement avec les arômes de fruits acides (comme les agrumes ou la pomme verte) ou les sels de nicotine alcalins.

Mélange Industriel

4. Deep Dive: The Russian Market Perspective

Pour maîtriser véritablement le marché mondial de la vape, les fabricants doivent comprendre les palais régionaux. La Fédération de Russie et les pays voisins du CIS ont développé des goûts très spécifiques et sophistiqués. Historiquement, cette région privilégie des saveurs puissantes et riches—tels que les tabacs profonds, les thés noirs intenses et des profils locaux uniques comme Mors (un boisson aux baies traditionnelle) et baies forestières.

However, the disposable vape boom fundamentally shifted the Russian palate towards “Ice” variants. Russian vapers demonstrate a remarkably high tolerance and preference for extreme cooling sensations—much higher than typical European or North American consumers.

Lors de la formulation pour cette région :

1. High-Dosage WS-23 is King:Les consommateurs russes exigent un effet de “blocage cérébral”. Pour l’obtenir sans compromettre la saveur des baies forestières sucrées (une spécialité régionale), les fabricants augmentent souvent la concentration de WS-23 à 1,5 % – 2 % (d’une solution à 30 %) dans le mélange final. À ces niveaux, le menthol serait totalement invapable, dominé par une saveur amère, médicinale de menthe.
2. Nicotine Salt Synergy:Le marché russe utilise largement les sels de nicotine. La douceur du WS-23 complète la sensation douce dans la gorge des sels de nicotine, tandis que des niveaux élevés de menthol peuvent rendre ces sels trop agressifs.
3. Winter Logistics:As mentioned in the stability section, relying on pure WS-23 cooling agent assure la survie de vos produits lors des routes de fret transsibériennes sans cristallisation à l'intérieur des cartouches.

5. Application Scenarios

Le test ultime de “WS-23 contre Menthol” réside dans leur application. Analysons les catégories d’e-liquides les plus courantes pour déterminer quel agent rafraîchissant les formulateurs de vape devraient privilégier.

1. Fruit and Beverage Flavors (“Ice” Profiles)

• Vainqueur : WS-23

Lorsqu’un client achète un “Watermelon Ice” ou un “Cola Ice”, il souhaite le goût authentique de la pastèque mûre ou de la cola sucrée, suivi d’une sensation semblable à celle de la boire avec des glaçons. Le menthol est un choix inadapté ici ; “Watermelon Menthol” ressemble à mâcher du chewing-gum à la menthe en mangeant du fruit. Le WS-23 offre le refroidissement nécessaire sur la langue, accentuant la fraîcheur du fruit sans brouiller les notes de tête.

2. Mélanges Traditionnels de Tabac et Mentholés

• Vainqueur : Menthol

For ex-smokers transitioning from menthol cigarettes (which remain highly popular in many parts of the world, including Eastern Europe and Asia), WS-23 will not satisfy them. They crave the harsh throat hit, the sinus-clearing effect, and the herbaceous mint flavor that only natural menthol can provide. In tobacco blends, menthol bridges the gap between the earthy tobacco notes and the cooling effect beautifully.

3. Dessert and Bakery Flavors

• Vainqueur : Situationnel (Favorisant le WS-23)

Cooling agents in desserts are tricky. However, a recent trend in Asian and Eastern European markets involves “Chilled Dessert” profiles—like Vanilla Ice Cream or Chilled Lemon Tart. WS-23, used very sparingly (0.2% – 0.5%), can mimic the physical temperature of ice cream without making the vanilla taste minty.

4. L’Approche Hybride : Superposition d’Agents Rafraîchissants

Advanced mixologists rarely limit themselves to just one agent. By combining WS-23 and Menthol (or adding other synthetic coolers like WS-5 or WS-27), you can create a 3D cooling experience.

• The Formulation:A ratio of 80% WS-23 to 20% Menthol.
• The Result:Le WS-23 offre une sensation de gel froid massive et sans saveur sur la langue et le palais, tandis qu’une touche de menthol procure une légère sensation dans la gorge et une exhalation subtilement mentholée et rafraîchissante. Cette approche en couches est souvent le secret derrière les marques jetables haut de gamme les plus performantes du marché actuel. Pour accéder à une gamme incroyable de saveurs de base pour construire vos mélanges, consultez nos premium vape flavor concentrates.

6. Considérations Réglementaires et Pureté

Lors de l'approvisionnement en matières premières pour votre usine de fabrication d'e-liquides, la pureté est primordiale. Tant le WS-23 que le Menthol sont soumis à des réglementations strictes selon le marché.

• Menthol:Extracted from nature, menthol must be heavily refined to remove impurities and residual plant matter that can degrade rapidly when heated on a vape coil. The Wikipedia entry on Menthol outlines the complex extraction and synthesis processes required to reach pharmaceutical grades (Wikipedia, 2023).
• WS-23:As a synthetic compound, the concern shifts to chemical byproducts. High-quality WS-23 should have a purity of >99%. Low-grade synthetics can contain residual solvents or unreacted amides, which not only introduce a harsh, chemical off-taste but also pose severe health risks.

In markets like the European Union (under TPD) and Russia (under the EAEU technical regulations), submitting toxicological data for all ingredients is becoming mandatory. Using ultra-pure, certified WS-23 from a reputable flavor manufacturer guarantees that your MS-DS (Material Safety Data Sheets) and toxicological profiles will pass regulatory scrutiny. We strongly advise QA teams to read up on our protocols regarding the sensory analysis of vape flavors pour garantir une conformité et une cohérence absolues.

7. Conclusion: Which Cooling Agent Works Better?

Dans le débat en cours ws-23 vs menthol, there is no objective loser—only the right tool for the right job.

If you are developing complex, authentic fruit profiles, beverages, or targeting the massive disposable pod market where users demand intense cold without flavor distortion, WS-23 is undeniably the superior choice. Sa stabilité dans les chaînes d'approvisionnement froides, sa nature inodore, et son refroidissement profond en avant du palais en font l'épine dorsale de la mixologie moderne.

However, if you are formulating classic tobacco-menthol blends, targeting transitioning smokers, or looking to add an aggressive throat hit and herbaceous aroma to a profile, Menthol remains an irreplaceable classic.

For manufacturers looking to dominate global markets, understanding the synergy between the two, mastering their stability, and catering to specific regional palates (like the Russian affinity for extreme, clean “Ice” berries) will set your brand apart from the competition.

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Formulating the perfect “Ice” profile requires precision, premium ingredients, and expert guidance. As a leading manufacturer of high-purity fragrances and cooling agents for the global vape industry, Cuiguai is here to support your production line. Whether you need ultra-pure WS-23, natural menthol crystals, or custom flavor concentrates tailored for the Russian and European markets, we have the capacity and the chemistry to deliver.

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Références :

1. McKemy, D. D., Neuhausser, W. M., & Julius, D. (2002). Identification d’un récepteur du froid révélant un rôle général des canaux TRP dans la thermosensation. Nature, 416(6876), 52-58.
2. Flavor and Extract Manufacturers Association (FEMA). (n.d.). FEMA GRAS Flavoring Substances. Retrieved from FEMA official registry.
3. (2023). Tendances mondiales du marché des cigarettes électroniques jetables et préférences en matière de saveurs. Rapport de recherche sectorielle.
4. Contributeurs de Wikipedia. (2023). Menthol. Dans Wikipedia, l'Encyclopédie Libre. Consulté sur Wikipedia.