条文本
PDF
文摘
意义电子香烟,也被称为电子香烟,是设备设计模仿普通香烟和交付通过吸入尼古丁没有燃烧烟草。他们声称提供尼古丁没有其他毒物和普通香烟更安全的选择。然而,几乎没有毒性测试已经完成评估蒸汽产生的电子烟的化学性质。本研究的目的是为了屏幕烟蒸汽为内容的四组有潜在毒性和致癌物质:羰基,挥发性有机化合物,亚硝胺和重金属。
材料和方法从12个品牌的电子烟和蒸汽生成参考产品,药用尼古丁吸入器,在控制条件下使用修改后的抽烟机。选中的有毒化合物提取蒸气进入固体或液体阶段和色谱和光谱分析方法。
结果我们发现烟蒸汽中含有一些有毒物质。毒物是9 - 450倍的水平低于吸烟,,在许多情况下,比得上微量参考产品中找到。
结论我们的研究结果是一致的,用与电子烟烟草香烟可能会大幅减少选择的烟草毒物。电子烟作为一种减少危害不愿意戒烟的策略中,需要进一步研究。(查看这个抽象在波兰和德国,请参见补充文件网上。)
- 电子尼古丁交付设备
- 毒理学
- 致癌物质
- 减少危害
来自Altmetric.com的统计
介绍
电子香烟,也称为烟,是一种尼古丁吸入器,模仿普通香烟。虽然大多数的电子烟类似于其他烟草产品,如香烟或雪茄,某些类型像钢笔,螺丝刀,甚至口琴。电子烟中含有尼古丁的解决方案一次性墨盒。墨盒时替换解决方案是完成或可能被缴获的用户填充。与普通香烟相比,涉及烟草燃烧,电子烟用热量把尼古丁溶液变成蒸汽。处理和纯化从烟叶尼古丁,悬浮在甘油或丙二醇与水的混合物,是vapourised。尼古丁在这种蒸汽进入呼吸道,它被吸收到血液中。1 - 4
分销商的电子烟促进有害物质的产品完全免费。索赔无害的电子烟的基础是,他们不提供有毒剂量的尼古丁,尼古丁的解决方案缺乏有害成分。电子烟是新产品,因此,需要进一步测试,以评估它们的毒性。目前,科学证据的缺乏或存在有毒化学物质在电子烟产生的蒸气,吸入,他们的用户是非常有限的。2008年8月,啤酒Alwen,非传染性疾病和精神卫生助理总干事,声称电子香烟不是证明尼古丁替代疗法。没有科学证据来确认产品的安全性和有效性。然而,不折扣的可能性电子香烟可能是有用的作为一个戒烟的援助。唯一知道的方法是测试。5Douglas Bettcher,世卫组织无烟草行动主任表示,只有临床试验和毒性分析可以允许考虑电子烟尼古丁替代疗法的一种可行的方法。6
大多数的测试进行电子烟直到现在由分析墨盒的化学物质或尼古丁补充方案。7日至18日当前的测试表明,该墨盒不包含或微量的有害物质,包括亚硝胺、乙醛、丙酮和甲醛。然而,使用电子烟需要加热墨盒和在这种情况下化学反应可能会导致形成新的化合物。这种情况发生在普通香烟的情况下,在大量的有毒物质是在燃烧过程中形成的。美国卫生和人类服务部的食品和药物管理局机构进行测试,表明微量的亚硝基二甲胺和二甘醇在烟蒸汽。这些测试的方式进行模拟实际使用的产品。19
我们开发了分析方法和测量中所选化合物浓度蒸汽产生的不同品牌和类型的电子烟。我们我们的研究集中在最重要的四个组的有毒化合物存在于烟草烟雾:羰基化合物、挥发性有机化合物(挥发性),烟草亚硝胺和金属(表1)。
材料和方法
电子香烟和参考产品(尼古丁吸入器)
自从因特网目前主要产品的分销渠道,我们搜查了价格比较网站,在线市场(快板。pl拍卖服务)和互联网论坛最受欢迎的品牌的电子烟烟用户识别分布在波兰。网页搜索仅限于来自波兰,波兰语言,只被允许在检索选项。大约30个品牌被确定。品牌进入谷歌。pl,排名根据点击的数量生成。的数量所选30支安打在搜索引擎模型允许选择的11个最流行的电子烟品牌。此外,一个在英国购买烟模型用于研究。由于电子烟模型选择的研究都是在网上购买。产品的特性测试研究中所示表2。
合适的同一品牌的墨盒被用于这项研究。他们从同一来源购买,烟和匹配选择模型。所有墨盒的特点是高尼古丁含量(16毫克)。作为参考产品使用药用尼古丁吸入器(此10毫克、强生、波兰)。吸入器的研究是购买在一个当地的药品仓库。
一代电子烟的蒸汽和参考产品
蒸汽从电子烟生成使用吸烟机Palaczbot(波兰罗兹大学技术)如前所述。3这是一个单端可调线性活塞式吸烟机膨化政权非常广泛,由计算机控制接口。
试验样品证明是不可能从电子烟生成蒸汽在标准实验室条件下假定为传统香烟测试(国际标准化组织(ISO) 3808)。24吸入体积35毫升的预期在传统香烟的标准是不够的激活大部分的电子烟。因此,我们决定在条件反射产生蒸汽的实际方式使用电子烟,结果的基础上确定吸入地形测量中10“e-smokers”,世卫组织宣布,他们经常使用电子烟的时间1个月。3所有测试程序在这个工作进行了使用相同的平均膨化条件:吹牛时间1.8秒,间隔10年代泡芙,吹卷70毫升的数量和泡芙在膨化会话是15。共有150个泡芙被从每个烟在10系列15泡芙系列之间的间隔5分钟。烟测试三次后三天内每个电池充电后在晚上。每天新鲜盒放置在电子烟他们测试。蒸汽产生明显在满150泡芙从每个产品测试。
分析化学
注意:样品制备和分析给出的详细信息在网上补充材料。
这是计划在灯泡吸收分析蒸汽组件包含有机溶剂(萃取液)或在合适的吸附剂(固相萃取)。这需要系统的修改上面所描述的那样,以这样一种方式,使理想的吸附系统的快速连接。羰基化合物和有机化合物由于其波动性被困在管挤满了固体吸附剂。金属和亚硝胺反过来,它的特点是低波动,被两个气体吸收与甲醇洗瓶(50毫升每个瓶子)。洗瓶都沉浸在acetone-dry冰浴,以避免任何挥发性溶剂的损失。的图片设置从烟和金属蒸气代或亚硝胺吸收提出了网上补充图S2。
后,样品准备和凝结过程,分析了使用高特异性和灵敏度分析方法允许甚至微量分析化合物的检测。图1显示了样品制备过程;和所有的分析方法都是在网络中所描述的细节补充材料。下面的羰基化合物进行分析在这个工作用高效液相色谱二极管阵列检测器(HPLC-DAD):甲醛、乙醛、丙烯醛、丙酮、丙醛、巴豆醛、丁醇、苯甲醛、异戊醛,戊醛,m-methylbenzaldehyde, o-methylbenzaldehyde, p-methylbenzaldehyde,己醛、2 5-dimethylbenzaldehyde。挥发性有机化合物的仪器包括苯、甲苯、氯苯、乙苯,m,对二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯、1,3-dichlorobenzene, 1, 4-dichlorobenzene, 1, 2-dichlorobenzene,萘,与气相色谱分析-质谱法进行了分析。两个化合物测定烟草中亚硝胺:N′-nitrosonornicotine(某某)和4 - (methylnitrosoamino) 1 - (3-pyridyl) 1-butanone (NNK)和超高效液相色谱-光谱法。电感耦合等离子质谱技术被用来量化后金属:钴(Co)、镍(镍)、铜(铜)、锌(锌)、镉(Cd)、铅(Pb)、砷()、铬(Cr)、硒(Se)、(Mn)、锰钡(Ba),铷(Rb)锶(Sr)银(Ag)、铊(Tl)和钒(V),这项工作中使用的所有分析方法验证按照国际会议协调指导Q2 (R1)。25
分析方法应用于测试致癌物质和选定的毒物在研究蒸汽从电子烟。气相,气相色谱分析-质谱法;HPLC-DAD,高效液相色谱二极管阵列检测器;icp,电感耦合等离子体质谱法;烟草TSNA,亚硝胺;UPLC-MS,超高效液相色谱-光谱法;VOC(挥发性有机化合物。
统计分析
结果意味着±SEM水平选择的化合物的蒸汽产生电子烟(每150人泡芙)。气溶胶的研究旨在比较结果从尼古丁吸入器所有检查的结果由于电子烟模型。由于体积小的团体,从两组均值之间的区别是基于学生的t测试评估。所有统计分析使用统计软件进行数据分析Statistica V.9.0(美国塔尔萨StaftSoft)。建立了显著性水平为p < 0.05。
结果
羰基化合物
在15个羰基分析中,只有4在电子烟产生的蒸汽被发现(表3);这些化合物被发现在几乎所有检查电子烟。异常是由于电子烟EC09标记代码,在丙烯醛没有检测到。三羰基的已知的毒性和刺激性属性:甲醛、乙醛和丙烯醛。甲醛的含量范围从2.0到56.1(µgµg,从1.1µg到13.6µg乙醛、丙烯醛从0.7到41.9(µgµg每一个烟(150泡芙)。微量的甲醛、乙醛和o-methylbenzaldehyde也发现尼古丁吸入器。这些化合物中发现空白样品。
挥发性有机化合物
在11个挥发性有机化合物的仪器分析中,只有两个蒸汽产生的样本中发现了电子烟(表3),这些化合物被确定在几乎所有检查电子烟。唯一的一个例外是烟EC02标记代码,甲苯和m,对二甲苯没有检测到。甲苯的含量范围从0.2到6.3(µgµg每一个烟(150泡芙)。虽然m,对二甲苯含量分析中样品缴获蒸气范围从0.1到0.2(µgµg,也发现在同一水平空白样品。尼古丁吸入器中,没有一个组的化合物分析指出。
烟草亚硝胺
亚硝胺分析研究中都发现除了三个电子烟产生蒸汽(表3)。NNN是电子烟没有找到标有编码EC01, EC04 EC05和亚硝胺EC04没有确认产品,EC05 EC12。某某的内容范围从0.8 ng 4.3 ng和亚硝胺从1.1 ng 28.3 ng /烟(150泡芙)。尼古丁吸入器或空白样本,这些化合物。
金属
12中金属分析在这项研究中,镉,镍和铅,和在场所有的电子烟产生蒸汽(除镉,检测到的产品代码EC12;表3)。镉的含量范围从0.01到0.22(µgµg,镍从0.11到0.29(µgµg和铅从0.03到0.57(µgµg每一个烟(150泡芙)。同样的金属检测到了微量的尼古丁吸入器和空白样品。
讨论
我们检查了蒸气从12模型生成的电子烟四组中发现的有毒化合物的存在烟草烟雾。尼古丁吸入器是作为参考的产品。这样的选择是由治疗尼古丁吸入器等产品的前提下应履行指定的安全标准,不应含有大量的有毒物质进行了分析。
我们的结果证实从先前的研究结果,发现了少量的甲醛和乙醛的墨盒。9,18然而,丙烯醛的存在在盒或尼古丁的解决方案到目前为止还没有被报道。甲醛和乙醛在蒸汽呼出测试室还发现志愿者使用尼古丁烟充满了三个不同的解决方案。26最近,中山教授等27表明,蒸汽从单一品牌的烟生成含有低水平的甲醛、乙醛和丙烯醛。有可能丙烯醛只存在于蒸汽,因为这种化合物可能由于加热形成甘油是一个组件的解决方案。热解研究了甘油的蒸汽与丙烯醛、甲醛和乙醛观察为主要产品。28,29日这些产品似乎甘油脱水和分裂的结果。虽然能量计算的甘油脱水的中性机制表明,这些过程只能发生在相对较高的温度下热解和燃烧等酸的加入可以显著降低脱水温度。30.
三羰基化合物在上述研究和发现在大量研究已经证明是有毒:甲醛是归类为致癌(组1由国际癌症研究机构,研究31日;乙醛是可能致癌(2 b),31日和丙烯醛会刺激鼻腔和肺部损伤,被认为是导致心血管疾病的吸烟者。32接触中发现羰基化合物蒸汽可能引起口腔和喉咙发炎是最常见的不良事件报道中缴获的用户。1,33一项由Cassee等34表明,感官刺激大鼠暴露于混合物的甲醛、乙醛和丙烯醛是比这更明显了每个单独的化合物。未来的研究应该评估可能的不良健康结果的短期和长期暴露在这些化合物中用户的电子烟,人们不自觉地暴露在呼出蒸气。
我们发现一些电子烟的蒸汽中含有致癌的亚硝胺NNN亚硝胺,而没有在气溶胶中发现尼古丁吸入器。先前报道的研究NNN和亚硝胺在烟弹量的3.9 - -8.2 ng /盒,18,19这符合本文获得的结果蒸汽。然而其他一些研究报道,一些亚硝胺的墨盒都是免费的。12这种不一致的各种研究的结果可能是由于不同的变量敏感性分析方法应用于上述研究。
两个分析挥发性有机化合物的仪器的检测:对二甲苯,甲苯和m。直到现在没有一个研究报道这些化合物的存在墨盒,尼古丁溶液或烟蒸汽。这些化合物是Schripp的研究中发现的等26在被动接触烟蒸气。三种有毒金属、镉、镍、铅、蒸汽的检测分析电子烟。因为相同的元素也被检测到微量的尼古丁吸入器和空白样品中可能还有其他这些金属的来源。研究的这个限制不允许我们得出结论是否仅包括烟可能是接触这些化学物质的重要来源。
最近,我们发布了一个研究测试尼古丁的波兰和英国烟品牌。3许多相同的品牌,纸也被包括在本研究和检测毒物交付。应该提到最高的领先品牌尼古丁交付没有毒药交付的最高收益率。这是重要的在选择品牌尼古丁毒物最严重的品牌一般是可以避免的。
结果允许我们比较各种烟模型之间的有害物质的含量和传统香烟(基于文献数据)。35比较选定的毒素水平烟蒸汽和主流传统的香烟的烟我们假设用户承担超龄15泡芙的电子烟产品使用,在一次会议,将对应于一个传统吸烟香烟。在我们的研究从150年生成的电子烟的蒸气泡芙(10 15系列泡芙)。比较的目的,我们假设150泡芙的烟对应时间抽10根香烟。有毒物质水平之间的比较传统的香烟和烟了表4。
所示表4水平的选择从传统香烟烟雾中发现的有毒化合物9 - 450倍高于水平缴获的蒸汽。吸烟的烟(也称为“vap”)会导致接触收到吸烟致癌的甲醛可比的。甲醛还发现药用吸入器,蒸汽的水平与烟蒸汽中重叠。暴露于丙烯醛,氧化剂和呼吸道刺激被认为是导致心血管疾病的主要因素从吸烟,15倍平均烟低蒸汽与吸烟相比。电子烟中的有毒金属和醛微量和相当数量产品包含在一个检查治疗。
研究结果支持这样的命题:蒸汽从电子烟有害比香烟的烟雾。因此人们所预料的,如果一个人从传统香烟转向电子烟接触有毒化学品及相关不利健康的影响将会降低。然而,确认的假设需要进一步研究涉及人们使用缴获的设备。
我们的研究的主要局限是膨化概要文件我们使用可能不反映实际用户粉扑地形。华等36烟用户需要更长的时间内报道,泡芙,粉扑期间由于电子烟品牌和用户之间存在着显著的差异。这表明实际剂量的毒物吸入烟用户可能高于测量在我们的研究中。类似于烟草香烟的测试结果与吸烟机(国际标准化组织(ISO),联邦贸易委员会(FTC))在我们的研究中获得的值进行解释时应特别谨慎。的其他限制我们的研究,我们已经测试了只有12个品牌的电子烟。有许多不同的品牌在市场上,几乎没有质量控制的信息。
结论
电子烟产生的蒸汽包含潜在的有毒化合物。然而,由于电子烟蒸汽中潜在的有毒化合物的水平是9 - 450倍低于传统香烟的烟雾,在许多情况下与药物制剂中微量存在可比性。我们的研究结果支持这样的设想,用烟草香烟与电子香烟可能大幅减少暴露于烟草毒物。使用电子烟作为减少危害策略在香烟的吸烟者无法退出,需要进一步研究。
这纸补充道
分销商的电子烟促进有害物质的产品完全免费。目前还没有全面的研究存在有毒化学物质的蒸汽产生的电子烟和吸入的用户。
本研究的化学成分产生的蒸汽从12的电子烟品牌显示,蒸汽中含有一些有毒物质。
烟蒸汽中潜在的有毒化合物的水平被发现从九倍450倍低于传统香烟的烟雾,在许多情况下与制剂中微量存在可比。
引用
补充材料
脚注
贡献者MLG和NB设计研究,写论文。JK, MG和路测试产品使用吸烟机。和JK开发分析方法和测量羰基化合物和挥发性有机化合物的仪器。美联社,澳门赛马会,CRD开发了分析方法和测量金属。CH和PJ发达TSNAs测量和分析方法。MLG和JK分析数据。所有贡献者批准了最终版本的手稿。
资金本研究的第一作者是在医科大学进行西里西亚,波兰和由科技部支持下的波兰高等教育拨款数N N404 025638。研究赞助商没有参与研究设计、收集、分析和解释数据,写的手稿或决定提交出版的手稿。分析亚硝胺在加州大学,旧金山是e赠款支持DA012393和S10 RR026437来自美国国立卫生研究院。
相互竞争的利益MLG收到辉瑞的研究经费,戒烟药物制造商,目前由英国烟草控制研究中心(UKCTCS),英国公共卫生卓越中心。UKCTCS收到它从经济和社会研究委员会资助(ESRC)英国心脏基金会(BHF银行),英国癌症研究中心,国家卫生研究所(NIHR)和医学研究委员会(MRC)。波诺维奇博士是几家公司的顾问,市场戒烟药物,专家在对烟草公司提起诉讼。其他作者声明他们没有实际或潜在的经济利益竞争。
出处和同行评议不是委托;外部同行评议。
数据共享声明数据可以提供合格的研究人员通过请求相应的作者。