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Schlagwort: Formaldehyd

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Eine französische Studie die im Journal of Hazardous Materials veröffentlicht wurde, vergleicht die Emissionen von erhitztem Tabak (HTP), E-Zigaretten (e-cigs) und herkömmlichen Zigaretten hinsichtlich schädlicher oder potenziell schädlicher Verbindungen und deren toxischer Wirkungen auf menschliche Lungenzellen. Dabei zeigte sich, dass erhitzer Tabak weniger polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe und Carbonylverbindungen emittieren als herkömmliche Zigaretten, jedoch immer noch mehr als E-Zigaretten. Sowohl Formaldehyd als auch die Carbonylverbindungen im Aerosol von E-Zigaretten sind um rund 99% gegenüber Tabakrauch reduziert. Der Rauch aus erhitzem Tabak war weniger zytotoxisch als Zigarettenrauch, aber stärker als E-Zigaretten-Aerosol. Sowohl erhitzer Tabak als auch E-Zigaretten hatten das Potenzial, oxidative Stress und Entzündungsreaktionen ähnlich wie Zigarettenrauch zu erhöhen, allerdings erst nach intensiverer Exposition. Zudem beeinflusste die Einstellung der Leistung bei E-Zigaretten den Gehalt bestimmter toxischer Verbindungen und damit verbundenen oxidativen Stress. Die Studie liefert wichtige Daten für die Risikobewertung und zeigt auf, dass erhitzer Tabak möglicherweise weniger schädlich als herkömmliche Zigaretten, aber deutlich schädlicher als E-Zigaretten sein könnte.

Insgesamt zeigen unsere Daten, dass bei normalen Verdampfungstemperaturen der Carbonylgehalt in E-Zigaretten-Emissionen nur einen kleinen Bruchteil der Werte ausmacht, die von Nutzern von Tabakprodukten inhaliert werden.

Dusautoir, Journal of Hazardous Materials 2021

Zusammenfassung

Elektronische Zigaretten (E-Zigaretten) und neuerdings auch erhitzte Tabakprodukte (HTP) bieten Rauchern Alternativen, da sie im Allgemeinen als weniger schädlich als herkömmliche Zigaretten angesehen werden. Es ist jedoch von entscheidender Bedeutung, die Gesundheitsrisiken dieser verschiedenen aufkommenden Geräte zu vergleichen, um festzustellen, welches Produkt als Zigarettenersatz vorzuziehen ist. Ziel der vorliegenden Studie war es, die Zusammensetzung der Emissionen von HTP, E-Zigaretten und herkömmlichen Zigaretten hinsichtlich ausgewählter schädlicher oder potenziell schädlicher Verbindungen und ihrer toxischen Auswirkungen auf die menschlichen Bronchialepithelzellen BEAS-2B zu vergleichen. Der HTP emittierte weniger polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe und Karbonylverbindungen als die herkömmliche Zigarette. Allerdings waren die Mengen dieser Verbindungen in HTP-Aerosolen immer noch höher als in E-Zigaretten-Dämpfen. Gleichzeitig zeigte das HTP-Aerosol eine geringere Zytotoxizität als Zigarettenrauch, aber eine höhere als die Dämpfe von E-Zigaretten. HTP und E-Zigaretten hatten das Potenzial, den oxidativen Stress und die Entzündungsreaktion zu erhöhen, und zwar in ähnlicher Weise wie Zigarettenrauch, aber nach intensiverer Exposition. Darüber hinaus wirkte sich eine höhere Leistung der E-Zigarette auf den Gehalt an bestimmten toxischen Verbindungen und den damit verbundenen oxidativen Stress aus. Diese Studie liefert wichtige Daten für die Risikobewertung, indem sie zeigt, dass HTP weniger schädlich als Tabakzigaretten, aber wesentlich schädlicher als E-Zigaretten sein könnte.

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.123417

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32763707/

Dusautoir R, Zarcone G, Verriele M, et al. Comparison of the chemical composition of aerosols from heated tobacco products, electronic cigarettes and tobacco cigarettes and their toxic impacts on the human bronchial epithelial BEAS-2B cells. J Hazard Mater. 2021;401:123417. doi:10.1016/j.jhazmat.2020.123417

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Eine klinische Studie hat sich mit der tägliche Exposition gegenüber Formaldehyd und Acetaldehyd im Zusammenhang mit der Verwendung von E-Liquid mit hoher und niedriger Nikotinkonzentration beschäftigt. Dabei hat sich gezeigt, dass Konsumenten bei der Verwendung von E-Liquids mit geringerer Nikotinkonzentration dazu neigen, ihr Zugverhalten zu ändern, indem sie länger und häufiger ziehen. Der Wechsel von einer höheren zu einer niedrigeren Nikotinkonzentration war mit einer höheren Exposition gegenüber Formaldehyd und Acetaldehyd verbunden, was wahrscheinlich auf den erhöhten Flüssigkeitsverbrauch bei niedrigeren Nikotinkonzentrationen zurückzuführen ist. Trotz des Anstiegs waren die Werte für Formaldehyd und Acetaldehyd immer noch wesentlich niedriger als bei Tabakzigaretten und eher vergleichbar mit einem herkömmlichen Nikotininhalator.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das karzinogene Potenzial des Tabakrauchens 3116,9 bis 21818,2 Mal größer ist als das des E-Zigarettenkonsums.

Kosmider, Scientific Reports 2020

Zusammenfassung

Jüngste Erkenntnisse deuten darauf hin, dass E-Zigarettenkonsumenten bei der Verwendung von E-Liquids mit reduzierten Nikotinkonzentrationen dazu neigen, ihr Zugverhalten zu ändern, indem sie länger und häufiger ziehen. Unter Verwendung von Zugregimen, die auf den Zugtopographiedaten von 19 erfahrenen E-Zigaretten-Benutzern basieren, die zwischen 18 und 6 mg/ml E-Liquids mit und ohne Leistungsanpassung wechselten, wurden die Unterschiede in der täglichen Exposition gegenüber Carbonylverbindungen und die geschätzten Veränderungen des Krebsrisikos durch die Produktion von Aerosolen bewertet, die mit einer Rauchmaschine erzeugt und mit Gas- und Flüssigkeitschromatographie analysiert wurden. Signifikante Unterschiede zwischen den Bedingungen wurden für Formaldehyd und Acetaldehyd festgestellt (p < 0,01). Der Wechsel von einer höheren zu einer niedrigeren Nikotinkonzentration war mit einer höheren Exposition verbunden, unabhängig davon, ob die Leistungseinstellungen fest oder einstellbar waren, was wahrscheinlich auf den erhöhten Flüssigkeitsverbrauch bei niedrigeren Nikotinkonzentrationen zurückzuführen ist. Die tägliche Belastung durch Formaldehyd und Acetaldehyd war bei 17/19 Teilnehmern höher, wenn eine niedrige (6 mg/ml) im Vergleich zu einer hohen (18 mg/ml) Nikotinkonzentration des E-Liquids verwendet wurde, wenn die Leistung fest eingestellt war. Wurde eine Leistungsanpassung zugelassen, waren die Formaldehyd- und Acetaldehydwerte bei 16/19 bzw. 14/19 Teilnehmern bei der Verwendung von 6 bzw. 18 mg/ml Nikotin-E-Liquid höher.

https://doi.org/10.1038/s41598-020-63292-1

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32300142/

Kosmider L, Cox S, Zaciera M, et al. Daily exposure to formaldehyde and acetaldehyde and potential health risk associated with use of high and low nicotine e-liquid concentrations. Sci Rep. 2020;10(1):6546. Published 2020 Apr 16. doi:10.1038/s41598-020-63292-1

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Die Formaldehyd- und Acetaldehydkonzentrationen während E-Zigaretten-Events waren mit den Hintergrundkonzentrationen vergleichbar. Die medianen Formaldehydkonzentrationen während Veranstaltungen, überfüllten Kontrollveranstaltungen und leeren Kontrollveranstaltungen betrugen 12,0, 10,5 bzw. 12,5 μg/m3. Die mittleren Acetaldehyd-Konzentrationen bei Veranstaltungen, überfüllten Kontrollveranstaltungen und leeren Kontrollveranstaltungen betrugen 9,7, 15,5 bzw. 3,5 μg/m3. Propylenglykol und Nikotin wurden bei den Kontrollproben nicht nachgewiesen. Der Median der Nikotinkonzentration während der Ereignisse betrug 1,1 μg/m3. Die mittlere Propylenglykolkonzentration während der Ereignisse betrug 305,5 μg/m3.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Passivrauchexposition durch E-Zigaretten eine Quelle erhöhter Nikotin- und Propylenglykol-Expositionen ist. Die Nikotinkonzentrationen waren dennoch sehr gering.

Die Passivrauchexposition durch E-Zigaretten enthielt keine durchgängig erhöhten Konzentrationen von Formaldehyd oder Acetaldehyd. Zusätzliche Forschung ist erforderlich, um die Exposition durch Inhalation von Propylenglykol bei den in dieser Studie gemessenen Konzentrationen zu charakterisieren.

Nutzer von E-Zigaretten sind in erster Linie Chemikalien ausgesetzt, die im Körper verbleiben und möglicherweise nicht im ausgeatmeten Aerosol nachgewiesen werden können.

https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2018.02.003

Johnson JM, Naeher LP, Yu X, Rathbun SL, Muilenburg JL, Wang JS. Air monitoring at large public electronic cigarette events. Int J Hyg Environ Health. 2018 Apr;221(3):541-547. doi: 10.1016/j.ijheh.2018.02.003. Epub 2018 Feb 10. PMID: 29477829.

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Eine Studie hat untersucht, wie viel Formaldehyd von alten E-Zigaretten bei verschiedenen Spannungsstufen freigesetzt wird. Dabei wurden auch "trockene" Züge simuliert, bei denen kein Liquid verdampft wird. Es stellte sich heraus, dass trockene Züge vermieden werden sollten und dass eine Spannung von 4,0 Volt das obere Limit für eine realistische Nutzung ist. Die Ergebnisse zeigen, dass bei dieser Einstellung die tägliche Exposition gegenüber Formaldehyd um 32% geringer ist als beim Rauchen von 20 Tabakzigaretten. Die hohe Formaldehydemissionen, die in früheren Studien gefunden wurden, sind somit auf unrealistische Nutzungsbedingungen zurückzuführen, die zu einem unangenehmen Geschmack führen.

Hohen Formaldehyd-Emissionen werden nur durch unrealistische Nutzungsbedingungen mit "Dry-Puffs" verursacht, die bei E-Zigaretten-Nutzern einen unangenehmen Geschmack hervorrufen und daher vermieden werden.

Zusammenfassung

Hintergrund: 2015 wurde in einer Studie festgestellt, dass eine mit 5,0 V getestete E-Zigarette der alten Generation im Vergleich zu Tabakzigaretten 5-15-fach höhere Formaldehyd-Emissionen aufweist. Wir wollten diese Studie unter Verwendung derselben E-Zigarettenausrüstung und desselben E-Liquids wiederholen und dabei die Erzeugung von trockenen Zügen überprüfen.

Aufbau: Erfahrene E-Zigaretten-Benutzer (n = 26) nahmen 4 Sekunden lang Züge bei verschiedenen Spannungseinstellungen und wurden gebeten, die Entstehung von trockenen Zügen zu melden. Die Formaldehyd-Emissionen wurden sowohl bei realistischen als auch bei trockenen Zügen gemessen.

Ergebnisse: Trockene Züge wurden von 88 % der Teilnehmer bei einer Spannung von ≤4,2 V festgestellt; daher wurden 4,0 V als Obergrenze für den realistischen Gebrauch definiert. Die Werte reichten von 3,4 (SE = 2,2) μg/10 Züge bei 3,3 V bis 718,2 (SE = 58,2) μg/10 Züge bei 5,0 V. Die bei 4,0 V festgestellten Werte betrugen 19,8 (SE = 5,6) μg/10 Züge. Bei 4,0 V wäre die tägliche Formaldehydbelastung durch den Konsum von 3 g Flüssigkeit mit dem getesteten Gerät um 32 % geringer als beim Rauchen von 20 Tabakzigaretten.

Schlussfolgerungen: Die hohen Formaldehyd-Emissionen, über die in einer früheren Studie berichtet wurde, wurden durch unrealistische Nutzungsbedingungen verursacht, die bei E-Zigaretten-Nutzern den unangenehmen Geschmack von trockenen Zügen hervorrufen und daher vermieden werden.

https://doi.org/10.1016/j.fct.2017.08.044

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28864295/

Farsalinos KE, Voudris V, Spyrou A, Poulas K. E-cigarettes emit very high formaldehyde levels only in conditions that are aversive to users: A replication study under verified realistic use conditions. Food Chem Toxicol. 2017;109(Pt 1):90-94. doi:10.1016/j.fct.2017.08.044

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Dr. Konstantinos Farsalinos reagiert auf einen "Letter to the Editor", der eine zuvor veröffentlichte Studie kritisiert. Die Studie beschäftigt sich mit der Freisetzung von Aldehyden bei normalen Gebrauchsbedingungen von E-Zigaretten und während soganannter "Dry-Puffs" (Trockenen Zügen) bei E-Zigaretten. Farsalinos verteidigt die Forschungsergebnisse und betont, dass das Erkennen von Dry-Puffs am besten von E-Zigaretten-Nutzern durchgeführt werden kann, da es bei der Verwendung von E-Zigaretten interindividuelle Unterschiede gibt. Er betont auch, dass die Verwendung von E-Zigaretten in Laborexperimenten nicht unbedingt die tatsächlichen menschlichen Expositionsszenarien widerspiegeln.

Solange Forscher nicht akzeptieren, dass das Dry-Puff-Phänomen eine Realität ist und nur von Vapern richtig erkannt werden kann, werden wir nicht umhin kommen, frustrierende Schlagzeilen über extrem hohe Aldehydemissionen und krebserregendes Potenzial zu lesen, die auf unrealistischen Versuchsbedingungen beruhen.

Farsalinos, Addiction 2015

E-Zigaretten generieren nur unter "Dry-Puff" Bedingungen hohe Mengen an Aldehyden

Besonders überrascht hat uns der Inhalt und der Sprachstil des "Letter to the editor" von Shihadeh et al. Die Autoren stellen das Peer-Review-Verfahren der Zeitschrift und die Gültigkeit unserer Ergebnisse über die Freisetzung von Aldehyden unter normalen Bedingungen und beim trockenen Dampfen in Frage. Ihre starken und aggressiven Formulierungen sind jedoch wenig fundiert.

Obwohl wir später erklären werden, warum die Forderungen von Shihadeh et al. nach weiteren Informationen für den Zweck der Reproduktion unserer Studie irrelevant sind, möchten wir die Gelegenheit nutzen, um einige weitere Details zu unserer Methodik zu erläutern. Die Teilnehmer wurden von Mitgliedern des Forschungsteams beaufsichtigt, wenn sie mit der ihnen zur Verfügung gestellten Ausrüstung Züge machten. Ein digitaler Handchronometer wurde verwendet, um die Dauer der Züge und das Intervall zwischen den Zügen zu überprüfen. Natürlich wurden dieselben Bedingungen in der Rauchmaschine nachgestellt, d. h. es wurden 4 Sekunden lange Züge und 30 Sekunden lange Pausen zwischen den Zügen verwendet. Das Puffvolumen wurde auf 70 ml festgelegt. Was die Informationen darüber betrifft, wie viele Züge nötig waren, um trockene Züge zu erkennen, so erkannten die Dampfer trockene Züge beim ersten Zug, wenn sie den Single-Dick-Zerstäuber mit 9 und 10 W verwendeten. Die Aussage "interindividuelle Unterschiede bei der Erkennung von trockenen Zügen" bezieht sich auf die unterschiedlichen Leistungsstufen, bei denen Vaper trockene Züge erkennen können. Im Abschnitt "Einschränkungen" haben wir mehr als ausreichend darauf hingewiesen, dass weitere Studien mit mehr Zerstäubern, unterschiedlichen Flüssigkeiten und mehr Vapern erforderlich sind, um interindividuelle Unterschiede bei der Erkennung von trockenen Zügen vollständig zu ermitteln.

Shihadeh et al. behaupten, dass es in der Studie an Informationen mangelt, die eine Replikation der Ergebnisse unmöglich machen würden. Es ist wichtig festzustellen, was genau sie mit dem Begriff "reproduzieren" meinen, denn es scheint, dass sie einen wichtigen Punkt in unserer Studie übersehen haben. Der Zweck unserer Studie wurde klar formuliert: "…die Menge der Aldehyd-Emissionen bei verschiedenen Leistungsstufen in Verbindung mit normalen und trockenen Pustebedingungen zu untersuchen". Definitionsgemäß schließt die Reproduzierbarkeit unserer Studie die Identifizierung der Bedingungen des trockenen Puffs ein, d. h. wir haben die Vaper gebeten, die trockenen Züge zu identifizieren. Darüber hinaus haben wir in unserer Studie einen wiederaufbaubaren Zerstäuber verwendet, was bedeutet, dass die Spulen-Docht-Einstellung nur manuell vorbereitet werden kann. Wir haben den Zerstäuber absichtlich mit einem mehr und einem weniger effizienten Setup vorbereitet. Da es schwierig ist, den gleichen Aufbau des Zerstäubers genau zu reproduzieren, haben wir die Zerstäuber nur einmal vorbereitet und sie sowohl bei den Tests der Vaper als auch an der Rauchmaschine verwendet. Ein anderes Setup (selbst wenn es von derselben Person vorbereitet wurde) könnte möglicherweise zu unterschiedlichen Leistungsmerkmalen führen und würde eine Wiederholung der von den Vapern durchgeführten Tests erfordern. Daher ist eine Reproduktion unserer Studie nur dann sinnvoll, wenn wir die Vaper zunächst bitten, das Dry-Puff-Phänomen mit dem Zerstäuber ihrer Wahl zu erkennen, und anschließend die gleiche Ausrüstung unter den gleichen Bedingungen im Labor verwenden. Obwohl wir ausführlich über die Zusammensetzung der Wicklung und des Dochts, die Dicke, Länge und Positionierung, die Einstellung des Luftstroms und die Viskosität des Liquids diskutieren könnten, haben wir diese Informationen absichtlich weggelassen, da sie irrelevant wären und die Wissenschaftler zu der Annahme verleiten würden, dass sie die gleichen Bedingungen bei den gleichen Leistungsstufen reproduzieren können, ohne dass sie Vaper beauftragen, die Geräte zu testen und die Erzeugung von trockenen Zügen zu überprüfen. Das Endergebnis könnte eine Wiederholung falscher und irreführender Behauptungen sein, die bereits zuvor veröffentlicht und präsentiert wurden. Wir wiederholen, dass der Zweck unserer Studie nicht darin bestand, die Effizienz eines bestimmten Zerstäubers zu testen, sondern normale Vaping- und Dry-Puff-Bedingungen zu bewerten.

Was Shihadeh et al. im Abschnitt "Diskussion" als "breite unbelegte Behauptungen" bezeichnen, sind bekannte Fakten, über die Vaper regelmäßig berichten. Diese Informationen stammen nicht nur von erfahrenen Nutzern, sondern sind auch mit dem gesunden Menschenverstand vereinbar. So ist zum Beispiel zu erwarten, dass geringe Flüssigkeitsmengen zu Überhitzung und trockenen Zügen führen; es ist nicht notwendig, eine separate Studie durchzuführen, um dies zu beweisen. Die Charakterisierung des Phänomens der trockenen Zigarette durch die Autoren als ein Begriff mit "zweifelhaftem ontologischem Status" bestätigt unsere Meinung, dass die elektronische Zigarette ein äußerst kompliziertes und vielfältiges Produkt ist, und unsere Beobachtung, dass es nicht ungewöhnlich ist, dass Forscher einen erheblichen Mangel an Verständnis für ihre Funktionsweise und die Nutzungsmuster der Verbraucher an den Tag legen. Daher empfehlen wir den Forschern erneut, sich von erfahrenen Rauchern beraten zu lassen und entsprechende Informationen einzuholen. Es ist einer der seltenen Fälle, in denen wir gesehen haben, dass Verbraucher einige Aspekte im Zusammenhang mit der Nutzung eines Produkts (elektronische Zigarette) besser verstehen als Forscher. Solange Forscher nicht akzeptieren, dass das Dry-Puff-Phänomen eine Realität ist und nur von Vapern richtig erkannt werden kann, werden wir nicht umhin kommen, frustrierende Schlagzeilen über extrem hohe Aldehydemissionen und krebserregendes Potenzial zu lesen, die auf unrealistischen Versuchsbedingungen beruhen. Die Möglichkeit, dass elektronische Zigaretten in Laborexperimenten (absichtlich oder unabsichtlich) missbraucht werden, darf nicht als Vorwand dienen, um Ergebnisse zu präsentieren, die für die tatsächliche Exposition des Menschen irrelevant sind und bei Verbrauchern, Wissenschaftlern und Regulierungsbehörden Verwirrung stiften.

Schließlich ist es paradox, dass die Verfasser des Schreibens uns beschuldigen, ungerechtfertigte Schlussfolgerungen zu präsentieren. Shihadeh und Talih waren Mitverfasser einer Studie, in der sie das "direkte Tröpfeln" als eine "Methode zur Verwendung elektronischer Zigaretten mit hohen Temperaturen und hohen Formaldehyd-Emissionen" bezeichneten. Ähnlich wie in unserer Studie verwendeten sie einen einzigen Zerstäuber (tatsächlich handelte es sich um einen Zerstäuber, der vor 3 bis 4 Jahren populär gewesen sein mag, heute aber kaum noch verwendet wird) und ein einziges Liquid. Im Gegensatz zu unserer Studie verwendeten sie ein extremes Zugverhalten (8 Sekunden Zugdauer, 10 Sekunden Zugintervall), das nicht repräsentativ für ein durchschnittliches, realistisches Gebrauchsmuster ist 5. Noch wichtiger ist, dass sie nicht untersucht haben, ob die im Labor verwendeten Bedingungen zur Erzeugung trockener Züge führen. Damit bestätigten sie unsere Bedenken und wiederholten die gleichen Fehler wie an anderer Stelle. Wir hoffen, dass unsere Studie und die detaillierten Erklärungen und Klarstellungen in dieser Antwort dazu führen werden, dass solche Fehler in Zukunft vermieden werden.

https://doi.org/10.1111/add.13078

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26395274/

Farsalinos K, Voudris V, Poulas K. Response to Shihadeh et al. (2015): E-cigarettes generate high levels of aldehydes only in 'dry puff' conditions. Addiction. 2015;110(11):1862-1864. doi:10.1111/add.13078

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Forscher der University of Patras in Griechenland haben untersucht, unter welchen Bedingungen E-Zigaretten hohe Mengen an Aldehyden erzeugen. Dabei hat man festgestellt, dass die Aldehydemissionen unter normalen Bedingungen minimal sind, selbst bei E-Zigaretten mit hoher Leistung.

Lediglich beim "trockenen Zug", bei dem die Flüssigkeit überhitzt wird oder das Heizelement nicht mehr ausreichend mit Flüssigkeit versorgt wird, waren die Werte um das 30- bis 250-fache erhöht. Ein solcher "trockener Zug" (Dry-Puff) verursacht einen starken unangenehmen Geschmack, der von den Konsumenten der E-Zigaretten sofort wahrgenommen und vermieden wird.

Zusammenfassung

Hintergrund und Ziele: Aldehyde werden von elektronischen Zigaretten aufgrund der thermischen Zersetzung von Flüssigkomponenten freigesetzt. Obwohl bei Geräten der neuen Generation mit hoher Leistung über erhöhte Werte berichtet wurde, ist unklar, ob sie für die tatsächliche Exposition der Nutzer (Vaper) relevant sind, da eine Überhitzung einen unangenehmen Geschmack, den so genannten "trockenen Zug", verursacht, den Vaper zu vermeiden lernen. Ziel war es, die Aldehydemissionen bei verschiedenen Leistungsstufen in Verbindung mit normalen und trockenen Zügen zu bewerten.

Aufbau: Zwei anpassbare Zerstäuber wurden so präpariert, dass einer (A1) mit einem Doppeldocht ausgestattet war, was zu einer hohen Flüssigkeitszufuhr und einem geringeren Überhitzungsrisiko bei hohen Leistungsstufen führte, während der andere (A2) ein konventioneller Aufbau (einfacher Docht) war. Erfahrene Dampfer nahmen mit beiden Zerstäubern 4 Sekunden lang Züge bei 6,5 Watt (W), 7,5 W, 9 W und 10 W Leistung und wurden gebeten zu berichten, ob trockene Züge erzeugt wurden. Die Zerstäuber wurden dann an eine Rauchmaschine angeschlossen und das Aerosol wurde aufgefangen.

Umgebung: Klinikbüro und Labor für analytische Chemie in Griechenland.

Teilnehmer: Sieben erfahrene Dampfer.

Messungen: Der Aldehydgehalt im Aerosol wurde gemessen.

Ergebnisse: Alle Dampfer stellten trockene Züge bei 9 W und 10 W mit A2 fest. A1 führte bei keiner Leistungsstufe zu trockenen Zügen. Minimale Mengen an Aldehyden pro 10 Züge wurden bei allen Leistungsstufen mit A1 (bis zu 11,3 µg für Formaldehyd, 4,5 µg für Acetaldehyd und 1,0 µg für Acrolein) und bei 6,5 W und 7,5 W mit A2 (bis zu 3,7 µg für Formaldehyd, 0,8 µg für Acetaldehyd und 1,3 µg für Acrolein) festgestellt. Unter den Bedingungen des trockenen Puffs waren die Werte um das 30- bis 250-fache erhöht (bis zu 344,6 µg für Formaldehyd, 206,3 µg für Acetaldehyd und 210,4 µg für Acrolein, P < 0,001), während Aceton nur unter den Bedingungen des trockenen Puffs nachgewiesen wurde (bis zu 22,5 µg).

Schlussfolgerungen: Elektronische Zigaretten erzeugen hohe Aldehydwerte nur beim trockenen Zug, bei dem sich die Flüssigkeit überhitzt und einen starken unangenehmen Geschmack verursacht, den E-Zigarettenbenutzer wahrnehmen und vermeiden. Unter normalen Bedingungen sind die Aldehydemissionen minimal, selbst bei E-Zigaretten der neuen Generation mit hoher Leistung.

https://doi.org/10.1111/add.12942

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25996087/

Farsalinos KE, Voudris V, Poulas K. E-cigarettes generate high levels of aldehydes only in 'dry puff' conditions. Addiction. 2015;110(8):1352-1356. doi:10.1111/add.12942

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Eine Studie zeigt, dass beim Verdampfen von E-Zigaretten Formaldehyd freigesetzt wird. Formaldehyd ist eine krebserregende Chemikalie und wird bei hohen Temperaturen freigesetzt, wie sie bei einigen E-Zigaretten auftreten können. Die Studie zeigt, dass das Risiko von Krebs bei E-Zigaretten-Nutzern höher sein kann als bei Rauchern.

Anmerkung: Die hohen Formeldehydwerte sind nur durch eine (absichtliche) Überhitzung der E-Zigarette ermöglich worden. Beim normalen Gebrauch war kein Formaldehyd feststellbar.

An die Redaktion:

E-Zigarettenflüssigkeiten sind in der Regel Lösungen aus Propylenglykol, Glycerin oder beidem sowie Nikotin und Aromastoffen. Wir haben beobachtet, dass formaldehydhaltige Halbacetale, die nachweislich durch kernmagnetische Resonanzspektroskopie (NMR) nachweisbar sind,1 während des "Vaping"-Prozesses von E-Zigaretten gebildet werden können. Formaldehyd ist ein bekanntes Abbauprodukt von Propylenglykol, das während des Verdampfens mit Propylenglykol und Glycerin reagiert und Halbacetale bildet (Abbildung 1). Bei diesen Molekülen handelt es sich um bekannte Formaldehyd freisetzende Stoffe, die als industrielle Biozide verwendet werden.5 In vielen Proben der Partikel (d. h. des Aerosols) in "gedampften" E-Zigaretten haben sich mehr als 2 % der gesamten Lösungsmittelmoleküle in Formaldehyd freisetzende Stoffe umgewandelt und dabei Konzentrationen erreicht, die höher sind als die Nikotinkonzentrationen. Dies geschieht, wenn Propylenglykol und Glycerin in Gegenwart von Sauerstoff auf Temperaturen erhitzt werden, die von handelsüblichen E-Zigaretten erreicht werden, die mit Hochspannung betrieben werden. Wie sich Formaldehyd freisetzende Stoffe in den Atemwegen verhalten, ist unbekannt, aber Formaldehyd ist ein Karzinogen der Gruppe 1 der International Agency for Research on Cancer.4

Hier stellen wir die Ergebnisse einer Analyse von handelsüblichem E-Liquid vor, das mit einer "Tank-System"-E-Zigarette verdampft wurde, die mit einem Akku mit variabler Spannung ausgestattet ist. Das aerosolierte Liquid wurde in einem NMR-Spektroskopieröhrchen gesammelt (10 50-ml-Züge über 5 Minuten; 3 bis 4 Sekunden pro Zug). Mit jedem Zug wurden 5 bis 11 mg E-Liquid verbraucht und 2 bis 6 mg Liquid aufgefangen. Bei niedriger Spannung (3,3 V) konnten wir die Bildung von Formaldehyd freisetzenden Substanzen nicht nachweisen (geschätzte Nachweisgrenze: etwa 0,1 μg pro 10 Züge). Bei Hochspannung (5,0 V) wurden im Mittel (±SE) 380±90 μg Formaldehyd pro Probe (10 Puffs) als Formaldehyd freisetzende Stoffe nachgewiesen. Ausgehend von den Ergebnissen bei Hochspannung würde ein E-Zigarettenkonsument, der 3 ml pro Tag dampft, 14,4±3,3 mg Formaldehyd pro Tag in Form von Formaldehyd freisetzenden Stoffen inhalieren. Diese Schätzung ist konservativ, da wir weder die gesamte aerosolierte Flüssigkeit noch das Formaldehyd in der Gasphase erfasst haben. Eine Schätzung der durchschnittlichen Abgabe von Formaldehyd aus herkömmlichen Zigaretten liegt bei etwa 150 μg pro Zigarette3 oder 3 mg pro Schachtel mit 20 Zigaretten. Die tägliche Formaldehydexposition durch Zigaretten, E-Zigaretten aus der Formaldehydgasphase und E-Zigaretten aus Aerosolpartikeln, die Formaldehyd freisetzende Stoffe enthalten, ist in Abbildung 1 dargestellt.

Inhaliertes Formaldehyd weist einen Steigungsfaktor von 0,021 kg Körpergewicht pro Milligramm Formaldehyd pro Tag für Krebs auf (http://oehha.ca.gov/risk/pdf/TCDBcas061809.pdf. öffnet in neuem Tab). Bei Personen mit einem Körpergewicht von 70 kg kann das mit langfristigem Zigarettenrauchen verbundene zusätzliche Lebenszeitkrebsrisiko bei 1 Schachtel pro Tag auf 9×10-4 geschätzt werden. Wenn wir davon ausgehen, dass das Inhalieren von Formaldehyd freisetzenden Stoffen das gleiche Risiko pro Formaldehyd-Einheit birgt wie das Inhalieren von gasförmigem Formaldehyd, dann ist langfristiges Dampfen mit einem zusätzlichen lebenslangen Krebsrisiko von 4,2×10-3 verbunden. Dieses Risiko ist fünfmal so hoch (im Vergleich zu dem in Abbildung 1 dargestellten Risiko auf der Grundlage der Berechnungen von Miyake und Shibamoto) oder sogar 15-mal so hoch (im Vergleich zu dem in Abbildung 1 dargestellten Risiko auf der Grundlage der Berechnungen von Counts et al.) wie das mit Langzeitrauchen verbundene Risiko. Darüber hinaus lagern sich Formaldehyd freisetzende Stoffe möglicherweise effizienter in den Atemwegen ab als gasförmiges Formaldehyd, so dass sie einen höheren Neigungsfaktor für Krebs aufweisen könnten.

https://doi.org/10.1056/nejmc1413069

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25607446/

Jensen RP, Luo W, Pankow JF, Strongin RM, Peyton DH. Hidden formaldehyde in e-cigarette aerosols. N Engl J Med. 2015;372(4):392-394. doi:10.1056/NEJMc1413069

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E-Zigaretten werden als sicherer als herkömmliche Tabakprodukte beworben, weil sie weniger und weniger toxische chemische Verbindungen enthalten. Es ist wichtig, E-Zigaretten sorgfältig zu überwachen und das Risiko zu minimieren, um die öffentliche Gesundheit zu schützen. Es gibt jedoch auch Berichte über gefährliche chemische Verbindungen, die aus E-Zigaretten freigesetzt werden, wie zum Beispiel Formaldehyd, Acetaldehyd, Acrolein und Glyoxal. Diese Stoffe entstehen durch die Erhitzung des E-Liquids in der E-Zigarette. Die Zusammensetzung und Konzentration dieser Stoffe hängt von der Art des E-Liquids und der Batteriespannung ab. Es ist wichtig, dass E-Zigaretten-Hersteller, Risikomanagement-Organisationen und Nutzer auf dieses Phänomen achten.

Anmerkung: Unter realistischen Verwendungsbedingungen werden diese Schadstoffe in E-Zigaretten-Aerosolen jedoch in weitaus geringeren Konzentrationen als im Zigarettenrauch gefunden und liegen unter den Konzentrationen, von denen bekannt ist, dass sie dem Menschen erheblichen Schaden zufügen.

Zusammenfassung

Elektronische Zigaretten (E-Zigaretten) werden als sicherer als Tabakzigaretten beworben, da die chemischen Verbindungen, die von E-Zigaretten inhaliert werden, vermutlich weniger und weniger giftig sind als die von Tabakzigaretten. Daher sollte eine kontinuierliche sorgfältige Überwachung und ein Risikomanagement für E-Zigaretten durchgeführt werden, um die öffentliche Gesundheit weltweit zu schützen und zu fördern. Darüber hinaus werden für die Regulierung der E-Zigarette grundlegende wissenschaftliche Daten benötigt. Bislang gibt es Berichte über viele gefährliche chemische Verbindungen, die von E-Zigaretten erzeugt werden, insbesondere Carbonylverbindungen wie Formaldehyd, Acetaldehyd, Acrolein und Glyoxal, die häufig in E-Zigaretten-Aerosolen zu finden sind. Diese Carbonylverbindungen entstehen zufällig durch die Oxidation von E-Liquid (Flüssigkeit in E-Zigaretten; Glycerin und Glykole), wenn die Flüssigkeit mit dem erhitzten Nikromdraht in Kontakt kommt. Die Zusammensetzung und die Konzentrationen dieser Verbindungen variieren je nach Art des E-Liquids und der Batteriespannung. In einigen Fällen entstehen extrem hohe Konzentrationen dieser Carbonylverbindungen, die zu verschiedenen gesundheitlichen Auswirkungen führen können. Anbieter, Risikomanagement-Organisationen und Nutzer von E-Zigaretten sollten sich dieses Phänomens bewusst sein.

https://doi.org/10.3390/ijerph111111192

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25353061/

Bekki K, Uchiyama S, Ohta K, Inaba Y, Nakagome H, Kunugita N. Carbonyl compounds generated from electronic cigarettes. Int J Environ Res Public Health. 2014;11(11):11192-11200. Published 2014 Oct 28. doi:10.3390/ijerph111111192

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Glycerin (VG) und Propylenglykol (PG) sind die gängigsten Nikotin-Lösungsmittel in E-Zigaretten (ECs). Bei hohen Temperaturen können VG und PG jedoch zu krebserregenden Stoffen wie Formaldehyd und Acetaldehyd zerfallen. Diese Studie untersuchte, wie sich verschiedene Produktmerkmale wie das Nikotinlösungsmittel und die Batteriespannung auf die Menge dieser Stoffe im Dampf auswirken.

Die Forscher testeten 10 kommerziell erhältliche Nikotinlösungen sowie 3 Kontrolllösungen aus reinem Glycerin, reinem Propylenglykol oder einer Mischung beider Lösungsmittel. Dabei wurde die Batteriespannung schrittweise von 3,2 bis 4,8V erhöht. Bei hohen Leistungen wurden 12 krebserregende Verbindungen gemessen.

Es stellte sich heraus, dass Formaldehyd und Acetaldehyd in 8 von 13 Proben gefunden wurden. Die Menge dieser Stoffe im Dampf bei niedriger Spannung war im Durchschnitt 13- bzw. 807-mal niedriger als in Tabakrauch. Die höchsten Werte wurden in Dämpfen aus PG-basierten Lösungen gemessen. Eine Erhöhung der Spannung führte zu einem 4- bis mehr als 200-fachen Anstieg der Konzentrationen an Formaldehyd, Acetaldehyd und Aceton.

Zusammenfassung

Einleitung: Glycerin (VG) und Propylenglykol (PG) sind die gebräuchlichsten Nikotinlösungsmittel in E-Zigaretten (ECs). Es hat sich gezeigt, dass sowohl VG als auch PG bei hohen Temperaturen zu niedermolekularen Carbonylverbindungen zerfallen, darunter die krebserregenden Stoffe Formaldehyd und Acetaldehyd. Ziel dieser Studie war es, zu untersuchen, wie sich verschiedene Produkteigenschaften, einschließlich des Nikotinlösungsmittels und der Batteriespannung, auf den Gehalt an Carbonylverbindungen im EC-Dampf auswirken.

Methoden: Zwölf Carbonylverbindungen wurden in den Dämpfen von 10 handelsüblichen Nikotinlösungen und 3 Kontrolllösungen gemessen, die aus reinem Glycerin, reinem Propylenglykol oder einem Gemisch aus beiden Lösungsmitteln (50:50) bestanden. Die Ausgangsspannung der EC-Batterie wurde schrittweise von 3,2 auf 4,8 V geändert. Die Carbonylverbindungen wurden mit der HPLC/DAD-Methode bestimmt.

Ergebnisse: Formaldehyd und Acetaldehyd wurden in 8 von 13 Proben gefunden. Die Mengen an Formaldehyd und Acetaldehyd in den Dämpfen von Niederspannungs-EC waren im Durchschnitt 13- bzw. 807-mal geringer als in Tabakrauch. Die höchsten Carbonylwerte wurden in Dämpfen beobachtet, die aus PG-basierten Lösungen erzeugt wurden. Eine Erhöhung der Spannung von 3,2 auf 4,8 V führte zu einem 4- bis mehr als 200-fachen Anstieg der Formaldehyd-, Acetaldehyd- und Acetonwerte. Die Formaldehydwerte in den Dämpfen von Hochspannungsgeräten lagen in der Größenordnung der Werte, die in Tabakrauch festgestellt wurden.

Schlussfolgerungen: Die Dämpfe von EC-Geräten enthalten giftige und krebserregende Carbonylverbindungen. Sowohl das Lösungsmittel als auch die Batteriespannung beeinflussen den Gehalt an Carbonylverbindungen in EC-Dämpfen erheblich. EC mit hoher Spannung kann die Benutzer einer hohen Konzentration von Carbonylverbindungen aussetzen.

https://doi.org/10.1093/ntr/ntu078

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24832759/

Kosmider L, Sobczak A, Fik M, et al. Carbonyl compounds in electronic cigarette vapors: effects of nicotine solvent and battery output voltage. Nicotine Tob Res. 2014;16(10):1319-1326. doi:10.1093/ntr/ntu078

Veröffentlicht am

Die kontinuierliche Überwachung zeigte nur einen leichten Anstieg der Formaldehydkonzentration in der Emissionsprüfkammer vor und während des Konsums der E-Zigarette. Dies könnte durch die Person in der Kammer selbst verursacht werden, denn es ist bekannt, dass Menschen Formaldehyd in geringen Mengen ausatmen (Riess et al., 2010) und der Anstieg wurde bereits während der Konditionierungsphase beobachtet.

Die Freisetzung von Formaldehyd lag unter der Nachweisgrenze.

https://doi.org/10.1111/j.1600-0668.2012.00792.x

Schripp T, Markewitz D, Uhde E, Salthammer T. Does e-cigarette consumption cause passive vaping?. Indoor Air. 2013;23(1):25-31. doi:10.1111/j.1600-0668.2012.00792.x