Τα ηλεκτρονικά τσιγάρα μιας χρήσης και οι σχετικοί κίνδυνοι για την υγεία: μια πειραματική μελέτη
Αφήστε ένα μήνυμα
Τα ηλεκτρονικά τσιγάρα μιας χρήσης και οι σχετικοί κίνδυνοι για την υγεία: μια πειραματική μελέτη
Περίληψη
Η χρήση ηλεκτρονικών συστημάτων διανομής νικοτίνης (ENDS), συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρονικών τσιγάρων μιας χρήσης, έχει επικρατήσει. Οι υπάρχουσες χημικές αναλύσεις του ENDS επικεντρώθηκαν σε ηλεκτρονικά υγρά και όχι σε αερολύματα και απέτυχαν να λάβουν υπόψη τα μεγέθη των σωματιδίων και τα κλάσματα αναπνευστικής εναπόθεσης αερολύματος, τα οποία είναι βασικοί παράγοντες για τις δόσεις εισπνοής. Αυτή η μελέτη διερεύνησε τα οργανικά χημικά και μεταλλικά συστατικά σε αεροζόλ ENDS διαχωρισμένου μεγέθους και αξιολόγησε τις εναποτιθέμενες δόσεις και τους κινδύνους για την υγεία αυτών των ουσιών. Οι χημικές αναλύσεις αερολύματος διεξήχθησαν σε δύο δημοφιλή προϊόντα ENDS μιας χρήσης: Puff Bar (Grape) και Air Bar (Watermelon Ice). Ένα αεροζόλ ENDS δημιουργήθηκε και παραδόθηκε σε ένα Micro-Orifice Uniform Deposit Impactor για τη συλλογή δειγμάτων αερολύματος διαχωρισμένων μεγεθών, στα οποία αναλύθηκαν οργανικές χημικές ουσίες και μέταλλα. Υπολογίστηκαν οι ημερήσιες δόσεις και οι δόσεις για κάθε χημική ουσία. Πραγματοποιήθηκαν αξιολογήσεις καρκινικού και μη καρκινικού κινδύνου με βάση τις κατατεθειμένες δόσεις. Διαπιστώσαμε ότι το αεροζόλ του ηλεκτρονικού τσιγάρου περιέχει ορισμένες επιβλαβείς οργανικές χημικές ουσίες και μέταλλα που έχουν τεκμηριωθεί ότι προκαλούν αναπνευστικά προβλήματα. Οι εκτιμώμενοι κίνδυνοι καρκίνου του αναπνευστικού που αντιστοιχούν στο χρώμιο και από τα προϊόντα ENDS και στο νικέλιο από το Air Bar (Watermelon Ice) ήταν σημαντικά υψηλότεροι από τον συμβατικά αποδεκτό κίνδυνο. Η μέθοδος, τα ευρήματα και οι συνέπειες μπορούν να συμβάλουν στην υπάρχουσα βιβλιογραφία των μελετών τοξικότητας ENDS καθώς και να ενημερώσουν τη ρύθμιση του καπνού και μελλοντικές μελέτες μεγάλης κλίμακας.
Λέξεις-κλειδιά:
ηλεκτρονικά τσιγάρα μιας χρήσης. τοξικότητα αερολύματος; κίνδυνος για την υγεία· κατανομή μεγέθους σωματιδίων; αναπνευστική εναπόθεση1. Εισαγωγή
Η χρήση ηλεκτρονικών συστημάτων διανομής νικοτίνης (ENDS), συμπεριλαμβανομένης της χρήσης ηλεκτρονικών τσιγάρων, είναι διαδεδομένη μεταξύ των νέων και των νεαρών ενηλίκων και έχει γίνει ζήτημα δημόσιας υγείας. Σύμφωνα με τη δευτερογενή ανάλυσή μας των δεδομένων της Εθνικής Έρευνας Συνέντευξης για την Υγεία του 2019, τα ποσοστά επικράτησης της χρήσης και της τρέχουσας χρήσης του ENDS στους νεαρούς ενήλικες ήταν 32,4% και 9,4%, αντίστοιχα, ακολουθώντας μια αυξητική τάση την τελευταία δεκαετία [1]. Επιπλέον, μια μελέτη που χρησιμοποιεί δεδομένα από την Εθνική Έρευνα για τον Καπνό Νέων του 2019 αποκάλυψε ότι το 27,5% των μαθητών γυμνασίου ανέφερε την τρέχουσα χρήση ηλεκτρονικού τσιγάρου. Μεταξύ αυτών, το 34,2% ανέφερε συχνή χρήση ηλεκτρονικού τσιγάρου (δηλαδή χρησιμοποιήθηκε 20 ή περισσότερες ημέρες τις τελευταίες 30 ημέρες) [2]. Τα προϊόντα ENDS είναι ιδιαίτερα ελκυστικά για τους νέους και τους νεαρούς ενήλικες λόγω των προσαρμόσιμων και νέων χαρακτηριστικών τους [3,4,5], του χαμηλότερου αντιληπτού κινδύνου [6,7] και της υψηλότερης κοινωνικής αποδοχής από τα εύφλεκτα τσιγάρα [8].
Τα προϊόντα ENDS είναι ποικίλα και εξελίσσονται γρήγορα από προϊόντα μιας χρήσης που μοιάζουν με τσιγάρο (πρώτης γενιάς) σε συστήματα φυσιγγίων (δεύτερης γενιάς), σε συστήματα δεξαμενών (τρίτη γενιά) και σε συσκευές αλατιού νικοτίνης όπως το JUUL (τέταρτη γενιά). Πρόσφατα, η δημοτικότητα του JUUL προσελκύθηκε από συσκευές ηλεκτρονικών τσιγάρων μιας χρήσης που μοιάζουν με JUUL (εφεξής, "Μία χρήσης ENDS") λόγω των επιλογών γεύσης, του εντυπωσιακού σχεδιασμού και συσκευασίας τους, της χαμηλής τιμής και της ευκολίας τους (δηλ. σε ένα, αυτόνομο, χωρίς πλήρωση e-υγρού και χωρίς φόρτιση μπαταρίας) [2,9]. Η καπνοβιομηχανία έχει επιδείξει αξιοσημείωτη εφευρετικότητα στην παροχή νέων/τροποποιημένων προϊόντων σύμφωνα με τους κανονισμούς [10]. Για παράδειγμα, από τη στιγμή που διεξήχθη αυτή η μελέτη στις αρχές του 2022, τα προϊόντα μιας χρήσης ENDS δεν περιορίζονται από τον ομοσπονδιακό κανονισμό γεύσης λόγω του στενού ορισμού του φυσιγγίου από την FDA [11]. Στην πραγματικότητα, το 85,8% των σημερινών νέων χρηστών αγοράζουν ENDS μιας χρήσης με γεύσεις φρούτων [12].
Μελέτες έχουν βρει ότι τα προϊόντα ENDS περιέχουν αρωματικές χημικές ουσίες, μερικές από τις οποίες σχετίζονται με ερεθισμό ή βλάβη του αναπνευστικού, όπως η δ-δωδεκαλακτόνη, η μενθόλη, η βενζυλική αλκοόλη και η κορυλόνη [13,14,15,16]. Επιπλέον, τα θερμαντικά στοιχεία (π.χ. ψεκαστήρας/πηνίο) και οι δεξαμενές των συσκευών ENDS αποτελούνται από μέταλλα που θα μπορούσαν να απελευθερωθούν σε e-υγρό και αεροζόλ κατά τη χρήση, με το χρώμιο και το νικέλιο να είναι οι κύριοι παράγοντες που συμβάλλουν στον κίνδυνο καρκίνου [17,18]. Ωστόσο, οι υπάρχουσες χημικές αναλύσεις που πραγματοποιήθηκαν για προϊόντα ENDS, συμπεριλαμβανομένων των ENDS μιας χρήσης, επικεντρώθηκαν κυρίως στο e-υγρό που δεν αντικατοπτρίζει απαραίτητα τις χημικές ουσίες στο αεροζόλ ENDS που στην πραγματικότητα εναποτίθενται στους αεραγωγούς των χρηστών ENDS [15,19]. Αν και υπάρχουν μερικές μελέτες που ανέλυσαν το αεροζόλ ENDS [20,21,22] και αξιολόγησαν τους σχετικούς κινδύνους για την υγεία [18], αυτές οι μελέτες απέτυχαν να λάβουν υπόψη το μέγεθος σωματιδίων του αερολύματος ENDS και το αναπνευστικό που σχετίζεται με το μέγεθος κλάσματα εναπόθεσης ενώ υπολογίζονται οι κίνδυνοι για την υγεία. Αυτό είναι ένα σοβαρό ζήτημα καθώς το μέγεθος των σωματιδίων επηρεάζει άμεσα τη θέση εναπόθεσης της αναπνοής και το κλάσμα εναπόθεσης στους αεραγωγούς. Στην πραγματικότητα, το αεροζόλ ENDS που παράγεται από το άτμισμα είναι ένα μείγμα υγρών σταγονιδίων με τη διάμετρο σωματιδίων αερολύματος που κυμαίνεται από εξαιρετικά λεπτή (λιγότερο από 0,1 μm) έως μεγέθη μικρομέτρων (έως περίπου 4 μm). Έτσι, το εισπνεόμενο αεροζόλ ENDS αναμένεται να εισέλθει και να αποτεθεί σε διαφορετικές περιοχές του ανθρώπινου αεραγωγού με διάφορες αποτιθέμενες δόσεις. Είναι σημαντικό ότι αναμένεται ότι το μεγαλύτερο μέρος του αερολύματος ENDS θα εναποτεθεί στην κατώτερη αναπνευστική οδό, με πιθανό αρνητικό αντίκτυπο στην υγεία λόγω της τεράστιας επιφάνειας των αεραγωγών στην κυψελιδική περιοχή [23]. Η κατατιθέμενη δόση είναι ο προηγούμενος της εσωτερικής δόσης πριν από την εξέταση της αναπνευστικής κάθαρσης και του ρυθμού απορρόφησης και, ως εκ τούτου, μπορεί να χρησιμεύσει ως ο βασικός δείκτης της αξιολόγησης κινδύνου για την υγεία που σχετίζεται με το άτμισμα. Η κατανομή μεγέθους αερολύματος ENDS και τα κλάσματα αναπνευστικής εναπόθεσης είναι οι βασικοί παράγοντες για την ακριβή εκτίμηση αυτού του δείκτη περιστροφής [23], και ως εκ τούτου θα πρέπει να συμπεριληφθεί στην αξιολόγηση κινδύνου για την υγεία.
Αυτή η μελέτη κάλυψε τα κενά γνώσης χρησιμοποιώντας μια βελτιωμένη προσέγγιση για την εκτίμηση των κατατεθειμένων δόσεων χημικών ουσιών σε δύο κοινώς υιοθετούμενα προϊόντα ENDS μιας χρήσης και τους σχετικούς κινδύνους για την υγεία από καρκίνο και μη. Η πειραματική προσέγγιση εξέτασε τα εξαρτώμενα από το μέγεθος κλάσματα αναπνευστικής εναπόθεσης αερολύματος και διεξήγαγε μια ανάλυση χημικών συστατικών διαχωρισμού μεγέθους στο αεροζόλ ENDS. Τα ευρήματα από τη μελέτη μας θα μπορούσαν να βελτιώσουν την ακρίβεια της εκτίμησης των δόσεων χημικών ουσιών ENDS που εναποτίθενται στους πνεύμονες του ατμού, κάτι που με τη σειρά του θα μπορούσε να ενημερώσει τους κανονισμούς για τον καπνό και μελλοντικές μελέτες μεγάλης κλίμακας που αξιολογούν τους κινδύνους για την υγεία που σχετίζονται με τη χρήση προϊόντων ENDS μιας χρήσης.
2. Υλικά και Μέθοδοι
2.1. Συλλογή δειγμάτων αερολύματος διαχωρισμένου μεγέθους ENDS
Οι χημικές αναλύσεις αερολύματος σε αυτή τη μελέτη διεξήχθησαν στα ακόλουθα δύο δημοφιλή προϊόντα ENDS μιας χρήσης: Puff Bar (σταφύλι) και Air Bar (Καρπούζι Ice). Η επιλογή αυτών των δύο αναλώσιμων προϊόντων ENDS βασίστηκε στην επικράτηση των προϊόντων ENDS μιας χρήσης από μια ξεχωριστή μελέτη από την ερευνητική ομάδα που εξέτασε τις συμπεριφορές χρήσης ENDS των φοιτητών κολεγίου. Αυτά τα δύο αναλώσιμα προϊόντα ENDS ήταν τα πιο συχνά υιοθετημένα μεταξύ των συμμετεχόντων στη μελέτη.
Σε αυτή τη μελέτη, συλλέχθηκαν δείγματα αερολύματος ENDS διαχωρισμένων ως προς το μέγεθος χρησιμοποιώντας ένα Micro-Orifice Uniform Deposit Impactor (MOUDI 110-R, MSP Co., Shoreview, MN, USA). Το MOUDI είναι ικανό να συλλέγει δείγματα αερολύματος με διαμέτρους σωματιδίων που κυμαίνονται από 0.056 έως 18 μm στα 11 στάδια συλλογής του (δηλαδή, δειγματοληψία διαχωρισμένου μεγέθους). Ξεπερνά τα κοινά όργανα αερολύματος άμεσης ανάγνωσης, όπως μετρητές σωματιδίων και φασματόμετρα που δεν μπορούν να χειριστούν πρόσφατα παραγόμενο αεροζόλ ηλεκτρονικού τσιγάρου με εξαιρετικά υψηλή συγκέντρωση αερολύματος. Κάθε στάδιο MOUDI έχει ένα εύρος συλλεκτικού μεγέθους σωματιδίων και ένα μέσο κλάσμα εναπόθεσης πνεύμονα μπορεί να υπολογιστεί με βάση αυτό το εύρος μεγέθους σωματιδίων (βλ. Παράρτημα Α Πίνακας A1). Τα δείγματα αερολύματος ENDS που συλλέχθηκαν από το MOUDI σε διαφορετικά στάδια χρησιμοποιήθηκαν για υπολογισμούς κατανομής μεγέθους σωματιδίων και αναλύσεις χημικής σύνθεσης.
Για τη συλλογή δειγμάτων αερολύματος μιας χρήσης ENDS, τοποθετήθηκαν φίλτρα μεμβράνης πολυτετραφθοροαιθυλενίου (PTFE) (PALL Co., Port Washington, NY, USA) σε κάθε στάδιο MOUDI και το MOUDI λειτούργησε με ρυθμό ροής δειγματοληψίας 30 L/min. Μια σύριγγα 100 mL χρησιμοποιήθηκε για να τραβήξει αεροζόλ ENDS από τα δύο αναλώσιμα προϊόντα ENDS και στη συνέχεια να αντλήσει το αεροζόλ ENDS απευθείας στο MOUDI για συλλογή δείγματος. Αυτή η διαδικασία επαναλήφθηκε 10 φορές (10 εισπνοές) για να συσσωρευτεί επαρκής ποσότητα αερολύματος ENDS σε κάθε στάδιο MOUDI για επακόλουθη ανάλυση βάρους και ουσίας. Μετά το πείραμα συλλογής δειγμάτων, φίλτρα PTFE με συλλεχθέντα δείγματα αερολύματος ENDS ξεφορτώθηκαν από το MOUDI, ζυγίστηκαν μεμονωμένα με μικροζυγό και στη συνέχεια στάλθηκαν σε εργαστήρια για οργανική χημική ανάλυση και ανάλυση μετάλλων για τον εντοπισμό εξαρτώμενων από το μέγεθος χημικών συστατικών στο αεροζόλ ENDS. Η συλλογή δειγμάτων διεξήχθη τρεις φορές για κάθε προϊόν ENDS για να εξασφαλιστεί η αξιοπιστία των δεδομένων και η δυνατότητα αναπαραγωγής. Η κατανομή μεγέθους σωματιδίων αερολύματος ENDS και τα εξαρτώμενα από το μέγεθος δεδομένα χημικών συστατικών διαδραματίζουν βασικό ρόλο στην εκτίμηση της εναποτιθέμενης δόσης μιας συγκεκριμένης χημικής ουσίας ENDS στους πνεύμονες του ατμού.
2.2. Οργανική Χημική και Ανάλυση Μετάλλων
Η οργανική χημική ανάλυση για το αεροζόλ ENDS διεξήχθη χρησιμοποιώντας αέρια χρωματογραφία-φασματομετρία μάζας (GC/MS) για την ανίχνευση της μάζας των οργανικών χημικών ουσιών όπως η νικοτίνη, η PG, η VG και οι αρωματικοί παράγοντες σε φίλτρα MOUDI για την απόκτηση πληροφοριών που εξαρτώνται από το μέγεθος. Συγκεκριμένα, τα δύο αναλώσιμα ENDS αποσυναρμολογήθηκαν για να εντοπιστούν τα φυτίλια ατμίσματος εμποτισμένα με e-υγρό. Τα κύρια χημικά συστατικά στο e-υγρό εκχυλίστηκαν αρχικά με ακετονιτρίλιο και αναλύθηκαν με GC/MS. Στη συνέχεια, τα δείγματα αερολύματος ENDS σε φίλτρα MOUDI εκχυλίστηκαν με τον ίδιο τρόπο και συμπυκνώθηκαν για ανάλυση GC/MS. Η χημική ανάλυση GC/MS ήταν εξοπλισμένη με μια πηγή ιόντων ιονισμού ηλεκτρονίων (GC/EI-MS, Agilent 6890N GC και 5975 inert XL MSD) και όλες οι χημικές ουσίες ποσοτικοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας αυθεντικά ή υποκατάστατα πρότυπα. Λεπτομερείς διαδικασίες για οργανική ανάλυση περιγράφονται αλλού [23]. Στην οργανική χημική ανάλυση, η ανάκτηση των αναλυτών-στόχων προσδιορίστηκε με την απόρριψη μιας γνωστής ποσότητας χημικών ουσιών σε κενά φίλτρα (n=3) και την εκχύλισή τους με τις ίδιες διαδικασίες όπως η συλλογή δειγμάτων αερολύματος. Η ανάλυση μετάλλων διεξήχθη χρησιμοποιώντας επαγωγικά συζευγμένη φασματομετρία μάζας πλάσματος (ICP/MS) για την ανίχνευση της μάζας επικίνδυνων μετάλλων όπως το νικέλιο, το χρώμιο και ο μόλυβδος σε διαφορετικά φίλτρα MOUDI για τη λήψη πληροφοριών που εξαρτώνται από το μέγεθος. Τα φίλτρα MOUDI υποβλήθηκαν αρχικά σε επεξεργασία για όξινη έκπλυση και πέψη χρησιμοποιώντας εξαιρετικά καθαρό HNO διπλής απόσταξης3και HF, και στη συνέχεια τα διαλύματα δειγμάτων που υπέστησαν πέψη εξατμίστηκαν μέχρι την αρχική ξήρανση. Ακολουθήθηκε ένα καλά καθιερωμένο πρωτόκολλο για την ανάλυση ICP/MS χρησιμοποιώντας το ICP/MS Triple Quad (Model 8800, Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA) [24]. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούν να αποκτηθούν μεταλλικά στοιχεία έως επίπεδα υπο-ppb (ng/g) με ακρίβεια ±5%.
Το επίκεντρο της εργαστηριακής ανάλυσης σε αυτήν τη μελέτη είναι οι επιβλαβείς οργανικές χημικές ουσίες και τα μέταλλα που είχαν προηγουμένως εντοπιστεί στο αεροζόλ ENDS και δημοσιεύθηκαν στη βιβλιογραφία [14,18,25,26,27,28,29]. Ως εκ τούτου, ο σχεδιασμός της οργανικής χημικής μας ανάλυσης επικεντρώθηκε στη νικοτίνη, τον διαλύτη φορέα (π.χ. γλυκερίνη, προπυλενογλυκόλη, φορμαλδεΰδη, ακεταλδεΰδη, ακρολεΐνη, ακετόνη, μεθυλγλυοξάλη, βενζοϊκό οξύ και κιτρικό τριαιθυλεστέρα), καθώς και σε αρωματικές ουσίες και άλλες χημικές ουσίες. π.χ. αιθυλβανιλλίνη, βανιλλίνη, κινναμαλδεΰδη, μενθόλη, ακετοΐνη, κιτράλη, βενζυλική αλκοόλη, βενζαλδεΰδη, διακετύλιο, οξικός αιθυλεστέρας, αιθυλομαλτόλη, τριακετίνη, ανθρανιλικός μεθυλεστέρας, διυδροζασμονικός μεθυλεστέρας, μελονάλη, κορυλόνη, -δετερκαλόνη, δ-δετεραδική 3-hexen-1-ol). Με την ίδια λογική, περισσότερα από 20 μέταλλα ανιχνεύθηκαν στην ανάλυση μετάλλων μας, αλλά το επίκεντρο αυτής της μελέτης ήταν το νικέλιο (Ni), το μαγγάνιο (Mn), ο ψευδάργυρος (Zn), το χρώμιο (Cr) και ο μόλυβδος (Pb).
2.3. Εκτίμηση κατατεθειμένων δόσεων ουσιών ENDS
Για να εκτιμηθούν οι κίνδυνοι για την υγεία που σχετίζονται με την εισπνοή ουσιών ENDS στους πνεύμονες των ατμοποιητών, υπολογίστηκαν η μέση ημερήσια δόση (ADD) και η μέση ημερήσια δόση κατά τη διάρκεια της ζωής (LADD). Το ADD και το LADD υπολογίστηκαν με βάση τις ακόλουθες συμβατικές εξισώσεις:𝐴𝐷𝐷=𝐶×𝐶𝑅×𝐶𝑇𝐵𝑊×𝐴𝑇���=�×��×����×��
(1)
𝐿𝐴𝐷𝐷=𝐶×𝐶𝑅×𝐶𝑇𝐵𝑊×𝐿𝐸����=�×��×����×��
(2)
όπου 𝐶� είναι η συγκέντρωση έκθεσης (ng/m3), 𝐶𝑅�� είναι ο ρυθμός επαφής (μ3/ημέρα), 𝐶𝑇�� είναι ο χρόνος επαφής, ο οποίος υποτίθεται ότι είναι 30 χρόνια (10.950 ημέρες) για τον πληθυσμό ατμοποιητών υψηλής ποιότητας, 𝐵𝑊�� είναι το σωματικό βάρος (70 kg), 𝐴𝑇�� είναι ο μέσος χρόνος , που ισούται με 𝐶𝑇�� (10.950 ημέρες) και 𝐿𝐸�� είναι το προσδόκιμο ζωής, το οποίο είναι 70 χρόνια (25.550 ημέρες) σύμφωνα με τις προεπιλεγμένες υποθέσεις έκθεσης της USEPA. Στην περίπτωση ατμίσματος, ο όρος 𝐶×𝐶𝑅�×�� ισούται με την ημερήσια πρόσληψη της ουσίας ENDS (ng/ημέρα) και η ημερήσια πρόσληψη της ουσίας μέσω του ατμίσματος θα πρέπει να προέρχεται από τις συνολικές εισπνοές ατμίσματος σε μία ημέρα. Με βάση τη βιβλιογραφία, οι αναφερόμενες μέσες ημερήσιες εισπνοές ενός ατμιστή είναι περίπου 163 εισπνοές/ημέρα [30]. Επομένως, με βάση τον πειραματικό σχεδιασμό και τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης, οι εξισώσεις (1) και (2) μπορούν στη συνέχεια να τροποποιηθούν για τη ρύθμιση ατμίσματος ως εξής:𝐴𝐷𝐷𝑗=∑𝑖𝐴𝐷𝐷𝑖,𝑗=0.1𝑀𝑖,𝑗×𝐶𝑅𝑝×𝐶𝑇𝐵𝑊×𝐴𝑇����=∑�����,�=0.1��,�×���×����×��
(3)
𝐿𝐴𝐷𝐷𝑗=∑𝑖𝐿𝐴𝐷𝐷𝑖,𝑗=0.1𝑀𝑖,𝑗×𝐶𝑅𝑝×𝐶𝑇𝐵𝑊×𝐿𝐸�����=∑������,�=0.1��,�×���×����×��
(4)
όπου 𝑀𝑖,𝑗��,� είναι η μάζα μιας συγκεκριμένης ουσίας ENDS j (οργανική χημική ουσία ή μέταλλο) στο αεροζόλ ENDS που βρίσκεται στο στάδιο MOUDI I (i {{0}} έως 11) από το GC Αναλύσεις /MS και ICP/MS. Εφόσον το 𝑀𝑖, 𝐶𝑅𝑝��� είναι ο ρυθμός επαφής αερολύματος ENDS στη μονάδα ρουφηξίας/ημέρα. Με βάση τη βιβλιογραφία, το 𝐶𝑅𝑝��� ορίστηκε να είναι 163 εισπνοές/ημέρα [30]. Με βάση αυτά, το 𝐴𝐷𝐷𝑖, Το 𝐿𝐴𝐷𝐷𝑖, Η άθροιση στις Εξισώσεις (3) και (4) δείχνει ότι η δόση μιας συγκεκριμένης ουσίας ENDS στους πνεύμονες ενός ενεργού ατμιστή υπολογίζεται με τη συγκέντρωση των δόσεων και από τα 11 επιμέρους στάδια MOUDI (∑𝐴𝐷𝐷𝑖,𝑗∑�����,� και ∑𝐿𝐴𝐷𝐷𝑖, συνεισφέρεται από το αεροζόλ ENDS που στην πραγματικότητα εναποτίθεται στους αεραγωγούς) ως εξής:𝐴𝐷𝐷′𝑗=∑𝑖𝐴𝐷𝐷𝑖,𝑗×𝐷𝐹𝑖���′�=∑�����,�×���
(5)
𝐿𝐴𝐷𝐷′𝑗=∑𝑖𝐿𝐴𝐷𝐷𝑖,𝑗×𝐷𝐹𝑖����′�=∑������,�×���
(6)
όπου 𝐷𝐹𝑖��� είναι το μέσο κλάσμα εναπόθεσης αναπνευστικού (από {0}}.0 έως 1,0) για το συλλεκτικό μέγεθος αερολύματος του σταδίου I MOUDI. Το ανθρώπινο αναπνευστικό σύστημα που χρησιμοποιήθηκε σε αυτή τη μελέτη καλύπτει τους τραχειοβρογχικούς αεραγωγούς προς την κυψελιδική περιοχή και τα αντίστοιχα δημοσιευμένα δεδομένα των κλασμάτων αναπνευστικής εναπόθεσης αερολύματος υιοθετήθηκαν για την απόκτηση των μέσων κλασμάτων εναπόθεσης (βλ. Παράρτημα Α Πίνακας A1 για την εκτίμηση 𝐷𝐹[��) 23]. Με αυτόν τον τρόπο, 𝐴𝐷𝐷′𝑗����� και 𝐿𝐴𝐷𝐷′𝑗������ λαμβάνουν υπόψη τα ρεαλιστικά εξαρτώμενα από το μέγεθος κλάσματα μάζας της ουσίας στο αεροζόλ ENDS καθώς και το κλάσμα του εισπνεόμενου αερολύματος ENDS στην κατατεθείσα δόση.2.4. Εκτίμηση καρκινικών και μη καρκινικών κινδύνων
Το εκτιμώμενο 𝐴𝐷𝐷′𝑗����� από την Εξίσωση (5) χρησιμοποιήθηκε στη συνέχεια για τον υπολογισμό του πηλίκου κινδύνου (HQ) για την αξιολόγηση του μη καρκινικού κινδύνου για την υγεία που προκαλείται από την ουσία j σε ένα προϊόν ENDS μιας χρήσης (οργανική χημική ουσία ή μέταλλο) ως εξής:𝐻𝑄𝑗=𝐴𝐷𝐷′𝑗𝑅𝑓𝐷𝑗 {<1 No adverse health effect is expected>1 Είναι πιθανή δυσμενής επίδραση στην υγεία ���{=����������{<1 No adverse health effect is expected>1 Είναι πιθανές δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία
(7)
όπου 𝑅𝑓𝐷𝑗���� είναι η δόση αναφοράς (RfD) που δημοσιεύεται για την ουσία ENDS j. Σημειώστε ότι στην περίπτωση που μόνο η συγκέντρωση αναφοράς (RfC) ήταν διαθέσιμη για μια συγκεκριμένη ουσία, η RfC μετατράπηκε σε RfD χρησιμοποιώντας εύλογο ρυθμό εισπνοής 20 m3/ημέρα και προεπιλεγμένο σωματικό βάρος 70 kg (δηλαδή, RfD=RfC × 20/70) [18]. Επιπλέον, ο δείκτης κινδύνου (HI) εφαρμόστηκε στις ουσίες, οι οποίες προκαλούν παρόμοιες μη καρκινικές επιδράσεις στην υγεία στο ίδιο όργανο/σύστημα στόχο (π.χ. αναπνευστικό σύστημα). Επομένως, το HI είναι το άθροισμα όλων των σχετικών 𝐻𝑄𝑗��� (𝐻𝐼=∑𝐻𝑄𝑗���=∑���). Όταν το HQ ή το HI υπερβαίνει το 1,0, υποδηλώνει ότι είναι πιθανές οι δυσμενείς μη καρκινικές επιπτώσεις στην υγεία για τους χρήστες αναλώσιμων ENDS.𝐿𝐴𝐷𝐷′𝑗������ καρκίνοι που σχετίζονται με τη χρήση ενός προϊόντος ENDS ως εξής:𝐶𝑎𝑛𝑐𝑒𝑟 𝑅𝑖𝑠𝑘𝑗=𝐿𝐴𝐷𝐷′𝑗×𝐶𝑆𝐹𝑗 {<10−6 Acceptable cancer risk >10−6 Απαράδεκτος κίνδυνος καρκίνου�������������=������������� {<10−6 Acceptable cancer risk >10−6 Απαράδεκτος κίνδυνος καρκίνου
(8)
όπου 𝐶𝑆𝐹𝑗���� είναι ο δημοσιευμένος παράγοντας κλίσης του καρκίνου (δηλαδή, η ισχύς του καρκίνου) μιας συγκεκριμένης ουσίας ENDS j (οργανική χημική ουσία ή μέταλλο). Για την αξιολόγηση του κινδύνου καρκίνου, ο εκτιμώμενος κίνδυνος καρκίνου που υπερβαίνει το 10−6(ένα στο ένα εκατομμύριο) υποδηλώνει απαράδεκτο κίνδυνο καρκίνου για τους χρήστες ENDS μιας χρήσης. Οι τιμές των RfD, RfC και CSF στις Εξισώσεις (7) και (8) για τις αξιολογήσεις κινδύνου καρκίνου και μη καρκίνου συγκεντρώθηκαν από τους επίσημους ιστότοπους της EPA και του CalEPA των ΗΠΑ [31,32,33,34].3. Αποτελέσματα
3.1. Ανιχνευμένες ουσίες στο αεροζόλ ENDS
Ο Πίνακας 1 και ο Πίνακας 2 δείχνουν τις (επιλεγμένες) οργανικές χημικές ουσίες και μέταλλα που ανιχνεύθηκαν από το αεροζόλ που παράγεται από τα δύο αναλώσιμα προϊόντα ENDS, Puff Bar (Grape) και Air Bar (Watermelon Ice), αντίστοιχα. Τα ποσοτικοποιημένα αποτελέσματα εκφράζονται ως η μάζα της ουσίας που ανιχνεύθηκε στο φίλτρο (ng), η οποία ήταν ο μέσος όρος δειγμάτων φίλτρου εις τριπλούν του ίδιου σταδίου MOUDI. Για τις οργανικές ενώσεις, με βάση τη χημική μας ανάλυση, τόσο το Puff Bar (Grape) όσο και το Air Bar (Watermelon Ice) περιέχουν νικοτίνη, προπυλενογλυκόλη (PG), γλυκερόλη (VG), βενζοϊκό οξύ, κιτρικό τριαιθυλεστέρα, αιθυλομαλτόλη και {{2 }}hexen-1-ol. Είναι γνωστό ότι το PG και το VG είναι διαλύτες φορείς που χρησιμοποιούνται συνήθως στο e-liquid των προϊόντων ENDS. Επιπλέον, το Puff Bar περιέχει επίσης ανθρανιλικό μεθυλεστέρα, -τερπινεόλη και περιλλαρτίνη, ενώ το Air Bar περιέχει επίσης βενζυλική αλκοόλη, βανιλίνη, μελονάλη, διυδροζασμονικό μεθυλεστέρα και -δεκαλακτόνη. Οργανικές χημικές ουσίες όπως η βανιλίνη, η μελονάλη, η αιθυλομαλτόλη και η βενζυλική αλκοόλη προστίθενται ως αρωματικοί παράγοντες [35]. Για ανάλυση μετάλλων, αναφέραμε μόνο μέταλλα που έχουν τεκμηριωθεί ότι σχετίζονται με δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία στον Πίνακα 1 και στον Πίνακα 2. Τα μέταλλα που ανιχνεύονται στα φίλτρα περιλαμβάνουν χρώμιο, νικέλιο, μαγγάνιο, μόλυβδο, αλουμίνιο και ψευδάργυρο, τα οποία έχουν τεκμηριωθεί να επηρεάσει αρνητικά το αναπνευστικό σύστημα (ακόμα και τον καρκίνο του πνεύμονα) και το κεντρικό νευρικό σύστημα [18]. Ο Πίνακας 1 και ο Πίνακας 2 παρουσιάζουν επίσης την κατανομή μάζας του αερολύματος ENDS που συλλέγεται από το MOUDI με βάση τις περιοχές μεγεθών του συλλεκτικού αερολύματος. Συνολικά, η μάζα των οργανικών χημικών ουσιών κατανεμήθηκε κανονικά και κορυφώθηκε γύρω από το στάδιο 6 (συλλεκτικό μέγεθος αερολύματος 1,8 μεγαλύτερο ή ίσο με d Μεγαλύτερο ή ίσο με 1.{17}} μm), το οποίο είναι ανάλογο της κατανομής μάζας ( ίση με την κατανομή μεγέθους σωματιδίων) του αερολύματος ENDS. Ωστόσο, δεν παρατηρήσαμε τα μέταλλα μετά από μια τέτοια κατανομή. Με τα παραπάνω εξαρτώμενα από το μέγεθος δεδομένα συστατικών της ουσίας, μπορεί στη συνέχεια να εκτιμηθεί η δόση μιας συγκεκριμένης ουσίας που σχετίζεται με ENDS (οργανική χημική ουσία ή μέταλλο) που εναποτίθεται στους πνεύμονες του ατμού καθώς και οι σχετικοί κίνδυνοι για την υγεία.
Πίνακας 1.Ουσίες που ανιχνεύονται σε δείγματα αερολύματος ENDS διαχωρισμένων μεγεθών που παράγονται από Air Bar (Watermelon Ice).
Πίνακας 2.Ουσίες που ανιχνεύονται σε δείγματα αερολύματος ENDS διαχωρισμένων μεγεθών που παράγονται από Puff Bar (Grape).
3.2. Εκτιμώμενες αναπνευστικές κατατεθειμένες δόσεις ουσιών ENDS
Ο Πίνακας 3 και ο Πίνακας 4 δείχνουν τις εκτιμώμενες ADD και LADD για εκείνες τις οργανικές χημικές ουσίες και μέταλλα που αναφέρονται στον Πίνακα 1 και στον Πίνακα 2. Οι εκτιμώμενες ADD και LADD υπολογίστηκαν με βάση τις Εξισώσεις (1)–(6), λαμβάνοντας υπόψη τις ρεαλιστικές παραμέτρους χρήσης ENDS , εξαρτώμενη από το μέγεθος αερολύματος σύνθεση ουσίας και τα συμβατικά κλάσματα αναπνευστικής εναπόθεσης αερολύματος. Τα ADD και LADD μετρούν την αναπνευστική κατατεθείσα δόση της ουσίας ENDS που μας ενδιαφέρει. Όπως φαίνεται στον Πίνακα 3 και στον Πίνακα 4, οι αποτιθέμενες δόσεις που αντιστοιχούν σε νικοτίνη, προπυλενογλυκόλη, γλυκερίνη και βενζοϊκό οξύ ήταν σχετικά υψηλότερες από εκείνες άλλων οργανικών χημικών ουσιών. Μεταξύ των μετάλλων, ο ψευδάργυρος, το αλουμίνιο, το νικέλιο και το χρώμιο έτειναν να έχουν σχετικά υψηλότερες εναποτιθέμενες δόσεις. Γενικά, το Air Bar (Watermelon Ice) είχε ως αποτέλεσμα υψηλότερες εναποτιθέμενες δόσεις τόσο των οργανικών χημικών όσο και των μετάλλων σε σύγκριση με το Puff Bar (Grape). Ειδικότερα, το αεροζόλ ENDS που παρήχθη από Air Bar (Watermelon Ice) περιείχε υψηλότερες εκτιμώμενες δόσεις νικοτίνης, προπυλενογλυκόλης, γλυκερόλης, χρωμίου, νικελίου, μαγγανίου, μολύβδου, αλουμινίου και ψευδαργύρου, σε σύγκριση με αυτό από το Puff Bar (Grape).
Πίνακας 3.Εκτιμώμενες δόσεις που έχουν κατατεθεί στους πνεύμονες και κίνδυνοι καρκίνου και μη του αερολύματος ENDS που παράγονται από το Air Bar-Watermelon Ice.
Πίνακας 4.Εκτιμώμενες δόσεις που έχουν κατατεθεί στους πνεύμονες και κίνδυνοι καρκίνου και μη του αερολύματος ENDS που παράγονται από το Puff Bar-Grape.
3.3. Εκτιμώμενος καρκινικός και μη καρκινικός κίνδυνος από ουσίες ENDS
Οι κίνδυνοι καρκίνου και μη για τα επιλεγμένα μέταλλα που βρέθηκαν στο αεροζόλ ENDS υπολογίστηκαν με βάση τα αντίστοιχα ADD και LADD και τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στον Πίνακα 3 και στον Πίνακα 4. Αυτοί οι πίνακες δείχνουν επίσης τις τιμές του ΕΝΥ που δημοσιεύθηκαν από τις Η.Π.Α. EPA και CalEPA και εφαρμόστηκαν στην εκτίμηση του κινδύνου καρκίνου [32]. Μεταξύ των μετάλλων που βρέθηκαν στο αεροζόλ που παράγεται από το Air Bar (Watermelon Ice), οι εκτιμώμενοι κίνδυνοι καρκίνου από το χρώμιο και το νικέλιο ήταν 1.0 × 10.−3και 1,5 × 10−6, αντίστοιχα, τα οποία θεωρούνται σημαντικά πάνω από τον αποδεκτό κίνδυνο του 10−6. Για τα μέταλλα στο αεροζόλ που παράγεται από το Puff Bar (Grape), ο εκτιμώμενος κίνδυνος καρκίνου του αναπνευστικού που αντιστοιχεί στο χρώμιο ήταν 3,9 × 10−4, το οποίο επίσης υπερβαίνει τον συμβατικό αποδεκτό κίνδυνο. Για την εκτίμηση μη καρκινικού κινδύνου (μετρούμενη με HQ), χρησιμοποιήθηκαν το RfD (ή RfC) που αντιστοιχεί σε αυτά τα μέταλλα που δημοσιεύθηκαν από την EPA και το CalEPA των ΗΠΑ (αναφέρονται στον Πίνακα 3 και στον Πίνακα 4) [31,33,34]. Τα αποτελέσματα της αξιολόγησης μη καρκινικού κινδύνου δείχνουν ότι οι τιμές του HQ για όλα τα μέταλλα στον Πίνακα 3 και στον Πίνακα 4 ήταν όλες μικρότερες από 1.{{1{0}}, υποδεικνύοντας ότι κανένα από τα μέταλλα από μόνο του δεν θα μπορούσε να το κάνει. προκαλούν σημαντική επίδραση στο αναπνευστικό σύστημα ή στο ΚΝΣ. Ωστόσο, κατά τη σύνοψη των μη καρκινικών κινδύνων για την υγεία που αντιστοιχούν στο ίδιο όργανο-στόχο, διαπιστώθηκε ότι το χρώμιο και το νικέλιο στο αεροζόλ που παράγεται από το Air Bar (Watermelon Ice) ενέχουν αναπνευστικό κίνδυνο HI=1.14, που είναι πάνω από το αποδεκτό επίπεδο του 1,0, υποδεικνύοντας πιθανό κίνδυνο για ανεπιθύμητες αναπνευστικές επιδράσεις (μη καρκινικές) μεταξύ των ατόμων που χρησιμοποιούν τακτικά Air Bar (Watermelon Ice). Παρόμοιες ανεπιθύμητες ενέργειες, ωστόσο, δεν βρέθηκαν στο αεροζόλ που παράγεται από το Puff Bar (Grape).
4. Συζήτηση
Τα αποτελέσματα που προέκυψαν από αυτήν την πειραματική μελέτη κάλυπταν τα κενά της βιβλιογραφίας παρέχοντας μια πιο ακριβή εκτίμηση της αναπνευστικής κατατεθείσας δόσης και των σχετικών καρκινικών και μη καρκινικών κινδύνων για την υγεία που σχετίζονται με τη χρήση ENDS μιας χρήσης. Λαμβάνοντας δεδομένα χημικών συστατικών διαχωρισμένων ως προς το μέγεθος από το αεροζόλ ENDS και λαμβάνοντας υπόψη το κλάσμα αναπνευστικής εναπόθεσης που εξαρτάται από το μέγεθος του αερολύματος, μπορούν να εκτιμηθούν με ακρίβεια οι κίνδυνοι για την υγεία των προϊόντων ENDS μιας χρήσης. Ένα σημαντικό πλεονέκτημα αυτής της προσέγγισης είναι ότι λαμβάνει υπόψη την ποσότητα των ουσιών ENDS που εναποτίθενται πραγματικά στους ανθρώπινους αεραγωγούς.
Τα ευρήματα της χημικής μας ανάλυσης επαλήθευσαν ότι το αεροζόλ του ηλεκτρονικού τσιγάρου περιέχει επιβλαβείς οργανικές χημικές ουσίες και μέταλλα (π.χ. βενζυλική αλκοόλη, -δεκαλακτόνη, χρώμιο, νικέλιο) που έχει τεκμηριωθεί ότι προκαλούν αναπνευστικά προβλήματα, ακόμη και καρκίνο του πνεύμονα. Βρήκαμε επίσης μαγγάνιο και μόλυβδο να εμφανίζονται στο αεροζόλ ENDS, το οποίο έχει γνωστές αρνητικές επιπτώσεις στο ανθρώπινο ΚΝΣ. Μεταξύ των ανιχνευθέντων μετάλλων, διαπιστώσαμε ότι οι εκτιμώμενοι κίνδυνοι καρκίνου του αναπνευστικού που αντιστοιχούν στο χρώμιο και από τα δύο αναλώσιμα προϊόντα ENDS ήταν σημαντικά υψηλότεροι από τον αποδεκτό κίνδυνο. Ο κίνδυνος καρκίνου του αναπνευστικού που αντιστοιχεί στο νικέλιο στο αεροζόλ από το Air Bar (Watermelon Ice) ήταν επίσης σημαντικά πάνω από τον αποδεκτό κίνδυνο. Επιπλέον, ούτε το χρώμιο ούτε το νικέλιο από μόνα τους στα δύο αναλώσιμα προϊόντα END συσχετίστηκαν με απαράδεκτους μη καρκινικούς κινδύνους για την υγεία. Ωστόσο, όταν συνοψίζουμε τους μεμονωμένους μη καρκινικούς κινδύνους τους με το ίδιο όργανο-στόχο, βρήκαμε ότι το χρώμιο και το νικέλιο στο αεροζόλ ENDS που παράγεται από το Air Bar (Watermelon Ice) έχουν αθροιστική επίδραση στο αναπνευστικό σύστημα. Αυτά τα αποτελέσματα απηχούν τα αυξανόμενα στοιχεία που υποστηρίζουν την ιδέα ότι οι καρκινογόνες και επιβλαβείς χημικές ουσίες είναι πράγματι ανησυχίες για τους τακτικούς χρήστες ENDS [18,25,35]. Συγκεκριμένα, οι εκτιμώμενοι κίνδυνοι καρκίνου και μη καρκίνου ήταν γενικά χαμηλότεροι από εκείνους της μελέτης των Fowles et al. [18], πιθανώς λόγω διαφορετικών τύπων ENDS και μεθόδων απόκτησης συγκεντρώσεων μετάλλων. Ωστόσο, οι εκτιμήσεις μας είναι πιθανό να είναι πιο ακριβείς επειδή βασίστηκαν στις εκτιμώμενες δόσεις χημικών ουσιών που εναποτίθενται στους ανθρώπινους αεραγωγούς καθώς και στη σύνθεση των ουσιών ENDS που αναλύθηκαν πειραματικά και βρέθηκαν στο αεροζόλ ENDS.
Μια μοναδική συνεισφορά αυτής της μελέτης είναι ότι η εκτίμηση των κατατεθειμένων δόσεων και των σχετικών κινδύνων για την υγεία συνυπολογίστηκε στο μέγεθος των σωματιδίων του αερολύματος. Η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε σε αυτή τη μελέτη θα μπορούσε να εφαρμοστεί περαιτέρω για τη διερεύνηση της τοξικότητας αεροζόλ για άλλα προϊόντα ENDS. Συγκεκριμένα, τα εξαρτώμενα από το μέγεθος δεδομένα συστατικών που ελήφθησαν από τη χημική μας ανάλυση παρείχαν χρήσιμες πληροφορίες για τη σωστή εκτίμηση της δόσης συγκεκριμένων χημικών ουσιών ENDS στην περιοχή του ανθρώπινου αεραγωγού. Με βάση τα δεδομένα που ελήφθησαν από τη συλλογή δειγμάτων διαχωρισμού μεγέθους MOUDI, βρήκαμε ότι οι κατανομές μεγέθους σωματιδίων σχεδόν όλων των οργανικών χημικών ουσιών είναι ανάλογες με την κατανομή μάζας αερολύματος ENDS. Οι οργανικές χημικές ουσίες που περιέχονται στο αεροζόλ ENDS κατανέμονταν κανονικά και γενικά κορυφώθηκαν γύρω από το στάδιο MOUDI 6 (συλλεκτικό μέγεθος αερολύματος: από 1.0 έως 1,8 μm). Λαμβάνοντας υπόψη τις πληροφορίες σχετικά με την αναπνευστική εναπόθεση αερολύματος ανάλογα με το μέγεθος (αναφέρεται στο Παράρτημα Α Πίνακας A1), αυτό σημαίνει ότι το 16% του πιο άφθονου αερολύματος ENDS που εισπνέεται (1.{11}}–1,8 μm) θα εναποτίθεται στους πνεύμονες του ατμού εντός του τους τραχειοβρογχικούς αεραγωγούς και την κυψελιδική περιοχή.
Εκτός από τη βελτιωμένη πειραματική μέθοδο, αυτή η μελέτη έχει σημαντικές πολιτικές επιπτώσεις. Αυτή η μελέτη διαπίστωσε ότι επιβλαβείς και δυνητικά επιβλαβείς οργανικές ενώσεις και μέταλλα ανιχνεύθηκαν στο αεροζόλ από τα δύο ENDS μιας χρήσης, με μερικά μέταλλα να παράγουν υπερβολικά αποδεκτούς κινδύνους καρκίνου ή/και μη καρκίνου. Αυτά τα αποτελέσματα τονίζουν τη σημασία της ρύθμισης τέτοιων επιβλαβών και δυνητικά επιβλαβών χημικών ουσιών. Εκτός από την επαλήθευση των ευρημάτων προηγούμενων μελετών ότι τα θερμαντικά στοιχεία και οι αρωματικοί παράγοντες σε ηλεκτρονικά υγρά προϊόντων ENDS είναι πηγές ορισμένων επιβλαβών χημικών ουσιών [18,25], η μελέτη μας ανέπτυξε περαιτέρω μια μεθοδολογία για την ακριβέστερη εκτίμηση των δόσεων ουσιών που σχετίζονται με το ENDS που θα μπορούσε να ενημερώσει καλύτερα τη ρύθμιση των προϊόντων καπνού παρέχοντας ακριβέστερη εκτίμηση των επιπέδων τοξικών ουσιών. Επιπλέον, καθώς ο FDA έχει απαγορεύσει τα αρωματισμένα προϊόντα ENDS εκτός από τα ENDS μιας χρήσης λόγω του στενού ορισμού του FDA για ένα φυσίγγιο ηλεκτρονικού τσιγάρου [11], τα ευρήματα από τη μελέτη μας που επικεντρώθηκαν ειδικά στα ENDS μιας χρήσης παρείχαν μια πρόσθετη επιστημονική βάση για να εξετάσει η FDA επεκτείνοντας την απαγόρευση γεύσης στα προϊόντα μιας χρήσης ENDS. Επιπλέον, επειδή οι εταιρείες ENDS διαφημίζουν συνήθως ότι τα ENDS περιέχουν νικοτίνη, χημικές ουσίες γεύσης και διαλύματα φορέα (π.χ. προπυλενογλυκόλη), αλλά υποβαθμίζουν την ύπαρξη επιβλαβών ουσιών στο αεροζόλ ENDS [36], είναι επιτακτική ανάγκη να γίνουν αυστηρότερες απαιτήσεις επισήμανσης προϊόντων και αποτελεσματικές εκστρατείες αντι-επικοινωνίας. .
Αυτή η μελέτη έχει περιορισμούς που πρέπει να αναγνωριστούν. Πρώτον, παρόλο που ερευνήσαμε το αεροζόλ από δύο κοινά αποδεκτά ENDS μιας χρήσης, δεν αντιπροσώπευαν όλα τα προϊόντα ENDS που διαφέρουν ανάλογα με τις γεύσεις, τα μοντέλα και τις μάρκες. Διαφορετικά χαρακτηριστικά του προϊόντος μπορεί να σχετίζονται με διαφορετικούς κινδύνους για την υγεία. Για παράδειγμα, μια μελέτη που εξέτασε τη βενζαλδεΰδη σε αερολύματα που παράγονται από ENDS διαπίστωσε ότι τα υψηλότερα επίπεδα βενζαλδεΰδης ανιχνεύθηκαν σε προϊόντα ENDS με γεύση κεράσι [37]. Απαιτούνται μελλοντικές μελέτες για τη συστηματική διερεύνηση της τοξικότητας των αερολυμάτων σε συνδυασμό με τα χαρακτηριστικά του προϊόντος (π.χ. γεύση, μοντέλο, τάση ισχύος) για την ενημέρωση πρόσθετων ρυθμιστικών μέτρων για τον καπνό. Δεύτερον, η αξιολόγησή μας για τους κινδύνους για την υγεία από καρκίνο και μη που σχετίζονται με οργανικές ενώσεις και μέταλλα από το αεροζόλ ENDS βασίστηκε σε τεκμηριωμένες πληροφορίες για την ισχύ του καρκίνου (CSP) και RfD (ή RfC) που παρέχονται από το EPA και το CalEPA. Ωστόσο, τέτοιες πληροφορίες δεν έχουν τεκμηριωθεί για τις περισσότερες από τις οργανικές χημικές ουσίες που ανιχνεύθηκαν σε αυτή τη μελέτη. Έτσι, αν και ημερήσιες δόσεις όπως ADD και LADD μπορούν να εκτιμηθούν για όλες τις οργανικές χημικές ουσίες που βρίσκονται στο αεροζόλ ENDS, οι σχετικές αξιολογήσεις κινδύνου για την υγεία μπορούν να ολοκληρωθούν μόνο για ορισμένες χημικές ουσίες. Απαιτούνται μελλοντικές μελέτες για την περαιτέρω διερεύνηση των κινδύνων για την υγεία που σχετίζονται με άλλες χημικές ουσίες όταν καταστούν διαθέσιμες οι πληροφορίες τοξικότητάς τους (δηλαδή, CSP, RfD και RfC). Τέλος, η χρήση μιας σύριγγας για την άντληση αερολύματος από τα προϊόντα ENDS για τη δημιουργία αερολύματος ENDS ενδέχεται να μην αντιπροσωπεύει την πραγματική κατάσταση του ατμίσματος. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος είναι ένας απλός και χρήσιμος τρόπος για την αποτελεσματική παραγωγή αερολύματος από προϊόντα ENDS. Για μελλοντικές μελέτες, μπορούν να αποκτηθούν εμπορικά διαθέσιμα μηχανήματα ρουφηξίματος ηλεκτρονικών τσιγάρων όπως το CSM-eSTEP (CH Technology USA, Inc., Northeastern, New Jersey) για τη δημιουργία ενός πιο αντιπροσωπευτικού και αξιόπιστου αερολύματος ENDS για σχετικά πειράματα.
5. Συμπεράσματα
Αυτή η μελέτη παρέχει πολύτιμα πειραματικά αποτελέσματα σχετικά με την αναπνευστική εναποτιθέμενη δόση που σχετίζεται με τη χρήση προϊόντος ENDS μιας χρήσης, λαμβάνοντας υπόψη τα συστατικά της ουσίας ENDS που εξαρτώνται από το μέγεθος του αερολύματος και τα κλάσματα αναπνευστικής εναπόθεσης αερολύματος, τα οποία απέδωσαν πιο ακριβείς εκτιμήσεις για καρκίνο και μη καρκινικό κίνδυνο. Η μέθοδος και τα ευρήματα από τη μελέτη μπορούν να συμβάλουν στην υπάρχουσα βιβλιογραφία σχετικά με την τοξικότητα των αερολυμάτων ENDS και μπορούν να ενημερώσουν μελλοντικές μελέτες μεγάλης κλίμακας που διερευνούν τους κινδύνους για την υγεία που σχετίζονται με το ENDS. Τα ευρήματα μπορούν επίσης να ενημερώσουν τις ρυθμιστικές προσπάθειες του καπνού, όπως η επέκταση της ομοσπονδιακής απαγόρευσης γεύσης σε προϊόντα μιας χρήσης ENDS, η εφαρμογή αυστηρότερων απαιτήσεων σήμανσης προϊόντων και η ανάπτυξη αποτελεσματικών επικοινωνιακών εκστρατειών για την καταπολέμηση των επιπτώσεων αυτών των νέων προϊόντων ENDS στη δημόσια υγεία.
Συνεισφορές Συγγραφέων
Οι W.-CS, H.-CL και AB σχεδίασαν και σχεδίασαν τη μελέτη. Οι H.-CL και AB διεξήγαγαν βιβλιογραφικές έρευνες και παρείχαν περιλήψεις προηγούμενων ερευνητικών μελετών. Ο W.-CS διεξήγαγε τις εργαστηριακές εργασίες. Η H.-CL διεξήγαγε την αξιολόγηση κινδύνου για την υγεία. Οι H.-CL και W.-CS ερμήνευσαν τα ευρήματα. Οι H.-CL και W.-CS συνέταξαν το χειρόγραφο. Η ΑΒ αναθεώρησε κριτικά το χειρόγραφο. Όλοι οι συγγραφείς έχουν διαβάσει και έχουν συμφωνήσει με τη δημοσιευμένη έκδοση του χειρογράφου.
Χρηματοδότηση
Αυτή η μελέτη υποστηρίχθηκε από το R21ES031795 από το Εθνικό Ινστιτούτο Επιστημών Περιβαλλοντικής Υγείας (NIEHS) στο W.-CS, R01DA049154 από το Εθνικό Ινστιτούτο για την Κατάχρηση Ναρκωτικών (NIDA) προς το AB και το H.-CL, και από το Νοτιοδυτικό Κέντρο για την Επαγγελματική and Environmental Health (SWCOEH), the Centers for Disease Control and Prevention (CDC) National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) Education and Research Center (T42OH008421) στο The University of Texas Health Science Center at Houston (UTHealth) School of Public Υγεία.
