Žalingų medžiagų elektroninėse cigaretėse analizė

Žalingų medžiagų elektroninėse cigaretėse analizė: Cheminė sudėtis ir poveikis sveikatai

Elektroninės cigaretės (e. cigaretės) dažnai reklamuojamos kaip mažiau kenksminga tradicinio tabako rūkymo alternatyva, tačiau jų ilgalaikis saugumas tebėra diskusijų objektas. Skirtingai nuo degiųjų cigarečių, kurios degdamos skleidžia dūmus, elektroninės cigaretės kaitina skystį (elektroninį skystį) ir taip sukuria aerozolį, kurį įkvepia vartotojai. Nors šis procesas pašalina kai kuriuos tabako dūmuose esančius toksinus, jis kelia naują cheminę riziką. Norint įvertinti galimą poveikį sveikatai, labai svarbu suprasti, kokių kenksmingų medžiagų yra e. cigarečių garuose.

Dažniausiai pasitaikantys cheminiai komponentai elektroninių cigarečių aerozolyje

E-skysčių pagrindą paprastai sudaro propilenglikolio (PG) ir augalinio glicerino (VG) mišinys, nikotinas ir kvapiosios medžiagos. Kaitinant šios sudedamosios dalys termiškai skyla ir susidaro sudėtingas junginių mišinys.

Propilenglikolis ir augalinis glicerinas

PG ir VG yra nikotino ir kvapiųjų medžiagų nešikliai, kurie kaitinant sukuria garus. Nors abi šios medžiagos laikomos saugiomis naudoti maiste ir kosmetikoje, jų įkvėpimas kelia skirtingą riziką. Tyrimai rodo, kad kaitinant PG gali susidaryti formaldehido, acetaldehido ir akroleino - visi jie yra žinomi kancerogenai arba kvėpavimo takų dirgikliai. VG, nors ir mažiau reaktyvus, perkaitintas gali gaminti karbonilinius junginius, pavyzdžiui, glicidolį, kuris laboratoriniais tyrimais siejamas su genetiniais pažeidimais. PG ir VG santykis elektroniniuose skysčiuose turi įtakos šių šalutinių produktų koncentracijai, o daugiau PG turinčiuose skysčiuose paprastai susidaro daugiau kenksmingų aldehidų.

Nikotinas ir jo dariniai

Nikotinas yra pagrindinė priklausomybę sukelianti medžiaga elektroninėse cigaretėse, todėl kyla susirūpinimas dėl priklausomybės ir poveikio širdies ir kraujagyslių sistemai. Be paties nikotino, elektroninių cigarečių garuose gali būti su nikotinu susijusių toksinų, pavyzdžiui, nitrozaminų, kurie yra stiprūs kancerogenai. Tyrimai rodo, kad tam tikros e. skysčio kvapiosios medžiagos kaitinimo metu gali reaguoti su nikotinu, sudarydamos naujus nitrozaminų junginius. Be to, dėl netinkamo laikymo ar šviesos poveikio nikotinas gali suirti į kotininą ir kitus metabolitus, kurių poveikis sveikatai, pakartotinai juos įkvepiant, nežinomas.

Aromatizuojančios cheminės medžiagos

Į e. skysčius dedama kvapiųjų medžiagų, kad jie būtų patrauklesni, tačiau daugelyje jų yra junginių, kurie garuodami tampa pavojingi. Diacetylis, cheminė medžiaga, naudojama sviesto skoniui sukurti, yra susijusi su bronchiolitis obliterans (paprastai žinomas kaip "popkornų plaučiai"), kai įkvepiama didelė jo koncentracija. Kitos kvapiosios medžiagos, pavyzdžiui, cinamonas (cinamaldehidas) ir mentolis (mentonas), gali dirginti kvėpavimo takus ir sutrikdyti imuninę funkciją. Net iš pažiūros nekenksmingos kvapiosios medžiagos, pavyzdžiui, vanilė (vanilinas), esant aukštai temperatūrai gali sukelti toksiškus šalutinius produktus, pavyzdžiui, furfuralą.

Terminio skilimo produktai ir šalutiniai produktai

Elektroninių cigarečių kaitinimo procesas yra pagrindinis veiksnys, lemiantis aerozolio toksiškumą. Skirtingai nuo nuoseklaus tradicinių cigarečių degimo, e. cigarečių temperatūra gali kisti priklausomai nuo prietaiso konstrukcijos, naudotojo elgsenos ir ritės varžos, todėl cheminės reakcijos gali būti nenuspėjamos.

Karbonilo junginiai

Karbonilai, tokie kaip formaldehidas, acetaldehidas ir akroleinas, yra pagrindiniai šalutiniai elektroninio skysčio skilimo produktai. Formaldehidas, 1 grupės kancerogenas, susidaro, kai PG skyla aukštesnėje nei 300 °C temperatūroje. Acetaldehidas, dar vienas IARC klasifikacijos kancerogenas, susidaro mažesniais kiekiais, bet vis tiek kelia susirūpinimą, esant įvairioms garinimo temperatūroms. Akroleinas, žinomas dėl aštraus kvapo ir gebėjimo pažeisti plaučių audinį, aptinkamas beveik visų elektroninių cigarečių aerozoliuose, o jo koncentracija smarkiai didėja didėjant prietaiso galingumui.

Sunkieji metalai ir kietosios dalelės

E-cigaretės ritės dažnai gaminamos iš tokių metalų kaip nikelis, chromas ir švinas, kurie kaitinami gali patekti į aerozolį. Ilgalaikis šių metalų įkvėpimas siejamas su neurologiniais sutrikimais, inkstų pažeidimais ir vėžiu. Elektroninių cigarečių garuose esančios kietosios dalelės (KD), įskaitant mažesnes nei 2,5 mikrometro dydžio itin smulkias daleles, gali prasiskverbti giliai į plaučius ir patekti į kraują, sukeldamos uždegimą ir oksidacinį stresą. Šių dalelių dydis ir koncentracija priklauso nuo prietaiso ištraukimo medžiagos ir oro srauto konstrukcijos.

Lakieji organiniai junginiai (LOJ)

LOJ, pavyzdžiui, benzenas, toluenas ir ksilenas, išsiskiria, kai elektroninio skysčio sudedamosios dalys, pavyzdžiui, kvapiosios medžiagos ar tirpikliai, suyra. Elektroninių cigarečių aerozolyje aptikta benzeno, gerai žinomo kancerogeno, kurio kiekis prilygsta pasyvaus tabako dūmų kiekiui. Toluenas ir ksilenas, nors ir mažiau ištirti, yra žinomi neurotoksinai, kurie laikui bėgant gali pakenkti kognityvinėms funkcijoms. Šių junginių buvimas rodo, kad svarbu reguliuoti ne tik nikotino ir kvapiųjų medžiagų, bet ir e. cigarečių skysčiuose naudojamų bazinių tirpiklių kiekį.

Palyginimas su tradicinių cigarečių dūmais

Nors elektroninės cigaretės pašalina daug degimo metu susidarančių toksinų, jose nėra kenksmingų medžiagų. Lyginamieji tyrimai atskleidžia ir jų cheminių savybių panašumus, ir skirtumus.

Kai kuriais atvejais sumažintas toksinų kiekis

Elektroninių cigarečių aerozolyje yra mažiau tam tikrų kancerogeninių medžiagų, esančių tabako dūmuose, pavyzdžiui, policiklinių aromatinių angliavandenilių (PAH) ir tabakui būdingų nitrozaminų (TSNA). Šį sumažėjimą lemia tai, kad tradicinėse cigaretėse šie junginiai dažniausiai susidaro degimo metu. Vartotojai, kurie visiškai atsisako rūkymo ir pereina prie garinimo, gali patirti mažesnį kai kurių, bet ne visų kenksmingų medžiagų poveikį.

Unikali elektroninių cigarečių keliama rizika

Kita vertus, į elektronines cigaretes patenka cheminių medžiagų, kurių paprastai nerandama tabako dūmuose, pavyzdžiui, aldehidų, gautų iš PG, ir specifinio skonio toksinų. Pavyzdžiui, e. skysčiuose populiariose saldžiose kvapiosiose medžiagose dažnai yra tokių junginių kaip etilo maltolio, kuris kaitinamas gali sudaryti reaktyvius aldehidus. Be to, kadangi nėra standartizuotos e. skysčių gamybos praktikos, kai kuriuose gaminiuose gali atsirasti tokių teršalų kaip bakterijos, grybeliai ar tirpiklių likučiai, o tai kelia papildomą pavojų sveikatai.

Dvigubas naudojimas ir nevisiškas rizikos mažinimas

Daugelis rūkalių elektronines cigaretes naudoja kartu su tradicinėmis cigaretėmis - tai vadinama dvejopu naudojimu. Toks elgesys labai nesumažina kenksmingų medžiagų poveikio, nes vartotojai ir toliau įkvepia su degimu susijusius toksinus, esančius cigaretėse, ir kartu prideda e. cigaretėms būdingų cheminių medžiagų. Be to, dvigubi vartotojai gali dažniau vartoti cigaretes, kad kompensuotų sumažėjusį nikotino kiekį, gaunamą rūkant, todėl gali padidėti bendras aerozolio toksinų poveikis.

Reguliavimo iššūkiai ir būsimos mokslinių tyrimų kryptys

Sparti e. cigarečių technologijų raida pralenkė reguliavimo sistemas, todėl atsirado saugos priežiūros spragų. Dabartinėse taisyklėse dažnai daugiausia dėmesio skiriama nikotino kiekiui ir vaikams apsaugotai pakuotei, tačiau retai atsižvelgiama į visą cheminės rizikos spektrą.

Standartizuotų testavimo protokolų poreikis

Dauguma e. cigarečių toksinų tyrimų remiasi laboratoriniais modeliavimais, kurie gali neatspindėti realaus naudojimo modelių. Pavyzdžiui, mašinų sukurtuose rūkymo režimuose gali būti neatsižvelgiama į naudotojo įkvėpimo gylio ar prietaiso nustatymų skirtumus. Norint gauti tikslius duomenis apie cheminių medžiagų poveikį, labai svarbu sukurti standartizuotus bandymų metodus, kurie imituotų tikrąjį rūkymo elgesį.

Ilgalaikiai sveikatos tyrimai

Daugumoje e. cigarečių tyrimų daugiausia dėmesio skiriama trumpalaikiam poveikiui, todėl trūksta žinių apie lėtines pasekmes sveikatai. Norint įvertinti vėžio, širdies ir kraujagyslių ligų ir kvėpavimo takų veiklos sutrikimų riziką, reikia atlikti ilgalaikius tyrimus, kurių metu vartotojai būtų stebimi dešimtmečius. Šiuose tyrimuose taip pat turėtų būti lyginamos skirtingų tipų e. cigaretės, nes prietaiso konstrukcija (pvz., kapsulių sistemos ir talpyklų modifikacijos) daro didelę įtaką aerozolio sudėčiai.

Pasauliniai reguliavimo skirtumai

Įvairiose šalyse e. cigarečių reguliavimo būdai labai skiriasi: kai kuriose šalyse e. cigaretės visiškai uždraustos, o kitose - taikoma leidžiamoji politika. Suderinus tarptautinius e. skysčio sudedamųjų dalių, prietaisų saugos ir ženklinimo standartus, būtų galima sumažinti nekokybiškų produktų plitimą ir užtikrinti, kad vartotojai galėtų gauti patikimos informacijos apie cheminę riziką.

Analizuodami e. cigaretėse esančias kenksmingas medžiagas, mokslininkai ir politikos formuotojai gali geriau suprasti jų poveikį sveikatai ir parengti rizikos mažinimo strategijas. Kol nėra išsamių duomenų apie saugumą, vartotojai turėtų elgtis atsargiai ir pripažinti, kad "mažiau kenksmingos" nereiškia "nekenksmingos".