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Schlagwort: Toxine

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Eine Studie über die Entstehung von Karbonylen und Epoxiden beim Gebrauch von E-Zigaretten hat festgestellt, dass beim Erhitzen von E-Zigaretten-Flüssigkeiten Karbonylverbindungen entstehen können. Die Studie ergab, dass sieben Karbonylverbindungen in der E-Zigaretten-Aerosol und Zigarettenrauch nachweisbar waren. Die Studie identifizierte auch Biomarker für die Exposition gegenüber Formaldehyd, Acrolein und Glycidol bei E-Zigarettennutzern. Die Exposition dieser Toxine ist jedoch hauptsächlich auf andere Quellen zurückzuführen und nicht auf das Dampfen von E-Zigaretten. Die Forscher schlussfolgern, dass das Dampfen von E-Zigaretten ein geringfügiger Beitrag zur Gesamtbelastung des Körpers mit diesen Toxinen ist.

Zusammenfassung

Die Bildung von Carbonylen und Epoxiden in E-Zigaretten-Aerosolen ist aufgrund der Erhitzung der flüssigen Bestandteile möglich. Hohe Hintergrundwerte dieser Verbindungen haben jedoch eine eindeutige Bewertung der Exposition während des Gebrauchs von E-Zigaretten verhindert. In einer kontrollierten klinischen Studie mit 20 E-Zigaretten-Benutzern wurde eine E-Zigarette verwendet, die ein E-Liquid mit 10 % 13C-markiertem Propylenglykol und Glycerin enthielt. Darüber hinaus rauchten fünf Raucher Zigaretten, die mit dem beschriebenen E-Liquid versetzt waren. Sieben Carbonylgruppen (Formaldehyd, Acetaldehyd, Acrolein, Aceton, Crotonaldehyd, Methacrolein, Propionaldehyd) wurden im Aerosol und im Hauptstromrauch gemessen. Entsprechende Biomarker der Exposition wurden in den Urinproben der Nutzer bestimmt. 13C-markiertes Formaldehyd, Acetaldehyd und Acrolein wurden im EG-Aerosol gefunden, während alle sieben markierten Carbonylgruppen im Rauch nachgewiesen wurden. Die markierten Biomarker für die Exposition gegenüber Formaldehyd (13C-Thiazolidincarbonsäure und 13C-N-(1,3-Thiazolidin-4-carbonyl)glycin), Acrolein (13C3-3-Hydroxypropylmercaptursäure) und Glycidol (13C3-Dihydroxypropylmercaptursäure) waren im Urin von Vapern vorhanden, was auf eine EC-gebrauchsspezifische Exposition gegenüber diesen Schadstoffen hinweist. Andere Quellen als das Dampfen tragen jedoch in weitaus höherem Maße, nämlich um mehrere Größenordnungen, zur Gesamtexposition mit diesen Schadstoffen bei. Ein Vergleich der Daten für die nativen (nicht markierten) und die markierten (expositionsspezifischen) Biomarker ergab, dass das Dampfen eine geringere Quelle für die Exposition der Nutzer gegenüber diesen Schadstoffen darstellt, während andere Carbonyl- und Epoxidverbindungen im EG-Aerosol nicht nachweisbar waren.

https://doi.org/10.1007/s00204-021-03097-x

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34159432/

Landmesser A, Scherer M, Scherer G, et al. Assessment of the potential vaping-related exposure to carbonyls and epoxides using stable isotope-labeled precursors in the e-liquid. Arch Toxicol. 2021;95(8):2667-2676. doi:10.1007/s00204-021-03097-x

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Die Studie untersuchte die Belastung mit giftigen Chemikalien durch unterschiedliche Rauchgewohnheiten bei gesunden Erwachsenen. Dabei wurden 38 Nichtraucher, 7 Nutzer von elektronischen Zigaretten und 22 herkömmliche Tabakraucher betrachtet. Es wurden verschiedene Substanzen in Urinproben gemessen, die als Biomarker für giftige Verbindungen gelten. Die Ergebnisse zeigten, dass Tabakrauchen eine Hauptquelle für krebserregende Chemikalien wie Benzol und 1,3-Butadien ist. Die Verwendung von elektronischen Zigaretten führte zu einer geringeren Belastung mit giftigen Substanzen wie Acrylnitril und Acrolein im Vergleich zu Tabakrauch.

Zusammenfassung

Hintergrund: Während Tabakrauch Tausende von Chemikalien enthält, von denen einige für den Menschen krebserregend sind, ist der Inhalt des Rauches von elektronischen Zigaretten weniger bekannt. Ziel dieser Arbeit war es, die mit unterschiedlichen Rauchgewohnheiten verbundene Exposition zu bewerten und zu vergleichen, indem ein Profil der Mercaptursäuren im Urin als Biomarker für toxische Verbindungen erstellt wurde.

Methoden: In dieser Pilotstudie wurden siebenundsechzig gesunde Erwachsene mit unterschiedlichen Rauchgewohnheiten untersucht: 38 Nichtraucher (NS), 7 Nutzer elektronischer Zigaretten (ECU) und 22 traditionelle Tabakraucher (TTS). Siebzehn Mercaptursäuren im Urin, Metaboliten von 1,3-Butadien (DHBMA, MHBMA), 4-Chlornitrobenzol (NANPC), Acrolein (3-HPMA), Acrylamid (AAMA, GAMA), Acrylnitril (CEMA), Benzol (SPMA), Crotonaldehyd (CMEMA, HMPMA), Ethylierungsmittel (EMA), Methylierungsmittel (MMA), Ethylenoxid (HEMA), N,N-Dimethylformamid (AMCC), Propylenoxid (2-HPMA), Styrol (PHEMA) und Toluol (SBMA) wurden zusammen mit Nikotin und Kotinin im Urin quantifiziert.

Ergebnisse: Der Medianwert von Kotinin im Urin betrug 0,4, 1530 bzw. 1772 μg/L bei NS, ECU und TTS. Die meisten Mercaptursäuren waren bei TTS im Vergleich zu NS um das 2-165-fache erhöht, wobei CEMA, MHBMA, 3-HPMA und SPMA die stärksten Anstiege aufwiesen. Darüber hinaus waren einige Mercaptursäuren in ECU höher als in NS; insbesondere CEMA und 3-HPMA wiesen einen signifikanten Anstieg auf und waren 1,8 bzw. 4,9 Mal höher.

Schlussfolgerungen: Diese Studie bestätigt, dass Tabakrauchen eine Hauptquelle für krebserregende Chemikalien wie Benzol und 1,3-Butadien ist; der Gebrauch von elektronischen Zigaretten ist eine geringere Quelle, die meist mit der Exposition gegenüber Chemikalien mit weniger krebserregendem Potenzial wie Acrylnitril und Acrolein verbunden ist.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Ergebnisse dieser Studie es ermöglichten, die Exposition gegenüber mehreren toxischen Verbindungen, einschließlich einiger Karzinogene, bei Personen mit unterschiedlichen Rauchgewohnheiten abzuschätzen. Die Biomarker, die am besten geeignet sind, TTS von NS zu unterscheiden, sind CEMA, MHBMA, 3-HPMA und SPMA. Die Biomarker, die potenziell in der Lage sind, ECU von NS und TTS zu unterscheiden, sind CEMA und 3-HPMA, wobei insbesondere der erstgenannte Biomarker einen sehr großen und signifikanten Unterschied zwischen den Gruppen aufweist, trotz der geringen Anzahl von ECU in dieser Studie. Die vergleichende Bewertung des Beitrags verschiedener Rauchweisen zur internen Dosis von Chemikalien bestätigt, dass Tabakrauchen eine Hauptquelle für die Exposition gegenüber karzinogenen und nicht-karzinogenen Chemikalien ist, und sie unterstreicht, dass auch das Rauchen von elektronischen Zigaretten zur internen Dosis mehrerer Giftstoffe beiträgt, insbesondere Acrylnitril und Acrolein.

https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2020.03.010

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32278717/

Frigerio G, Mercadante R, Campo L, et al. Urinary biomonitoring of subjects with different smoking habits. Part I: Profiling mercapturic acids. Toxicol Lett. 2020;327:48-57. doi:10.1016/j.toxlet.2020.03.010

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In dieser Studie wurden die Auswirkungen von E-Zigaretten auf die Abgabe von Nikotin und die Exposition gegenüber ausgewählten krebserregenden Stoffen und Toxinen untersucht. Es wurde festgestellt, dass die Umstellung von herkömmlichen Tabakzigaretten auf E-Zigaretten zu einer erheblichen Reduzierung der schädlichen Stoffe führt. Während die Nikotin-Exposition unverändert bleibt, sinkt die Konzentration von 17 krebserregenden Stoffen und Toxinen im Urin signifikant.

Insgesamt gaben 45 % der Teilnehmer an, nach 2 Wochen vollständig mit dem Zigarettenrauchen aufgehört zu haben, während 55 % weiterhin rauchten. Nach dem Umstieg von Tabak auf E-Zigaretten bleibt die Nikotinbelastung unverändert.

Zusammenfassung

Einleitung: Elektronische Zigaretten (E-Zigaretten) geben angeblich ein Nikotin-Aerosol ab, ohne die im Tabakrauch enthaltenen toxischen Verbrennungsprodukte zu enthalten. In dieser longitudinalen Beobachtungsstudie untersuchten wir die Auswirkungen von E-Zigaretten auf die Nikotinabgabe und die Exposition gegenüber ausgewählten Karzinogenen und Toxinen.

Methoden: Wir haben sieben Nikotinmetaboliten und 17 Biomarker für die Tabakrauchexposition in den Urinproben von 20 Rauchern gemessen, die vor und nach dem 2-wöchigen Umstieg auf M201-E-Zigaretten in Stiftform gesammelt wurden. Bei den Biomarkern handelte es sich um Metaboliten von 13 wichtigen Karzinogenen und Toxinen im Zigarettenrauch: ein tabakspezifisches Nitrosamin (NNK), acht flüchtige organische Verbindungen (1,3-Butadien, Crotonaldehyd, Acrolein, Benzol, Acrylamid, Acrylnitril, Ethylenoxid und Propylenoxid) und vier polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (Naphthalin, Fluoren, Phenanthren und Pyren). Die Veränderungen in der Konzentration der Biomarker im Urin wurden mittels Varianzanalyse mit wiederholten Messungen untersucht.

Ergebnisse: Insgesamt gaben 45 % der Teilnehmer an, nach 2 Wochen vollständig mit dem Zigarettenrauchen aufgehört zu haben, während 55 % weiterhin rauchten. Die Konzentrationen des Gesamtnikotins und einiger polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffmetaboliten veränderten sich nach dem Wechsel von Tabak zu E-Zigaretten nicht. Alle anderen Biomarker nahmen nach einer Woche des Gebrauchs von E-Zigaretten signifikant ab (p < .05). Nach einer Woche wurden die größten prozentualen Verringerungen der Biomarkerwerte bei den Metaboliten von 1,3-Butadien, Benzol und Acrylnitril beobachtet. Der Gesamtgehalt an NNAL, einem Metaboliten von NNK, sank nach 1 bzw. 2 Wochen um 57 % bzw. 64 %, während der Gehalt an 3-Hydroxyfluoren in Woche 1 um 46 % und in Woche 2 um 34 % zurückging.

Schlussfolgerungen: Nach dem Umstieg von Tabak auf E-Zigaretten bleibt die Nikotinbelastung unverändert, während die Belastung mit ausgewählten Karzinogenen und Toxinen erheblich reduziert wird.

Auswirkungen: Unseres Wissens ist dies die erste Studie, die zeigt, dass der Ersatz von Tabakzigaretten durch eine E-Zigarette die Exposition der Nutzer gegenüber zahlreichen Giftstoffen und Karzinogenen, die sonst in Tabakzigaretten enthalten sind, verringern kann. Daten über die verringerte Exposition gegenüber schädlichen Bestandteilen, die in Tabakzigaretten und E-Zigaretten enthalten sind, können bei der Bewertung von E-Zigaretten als potenzielles Mittel zur Schadensminderung hilfreich sein.

https://doi.org/10.1093/ntr/ntw160

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27613896/

Goniewicz ML, Gawron M, Smith DM, Peng M, Jacob P 3rd, Benowitz NL. Exposure to Nicotine and Selected Toxicants in Cigarette Smokers Who Switched to Electronic Cigarettes: A Longitudinal Within-Subjects Observational Study. Nicotine Tob Res. 2017;19(2):160-167. doi:10.1093/ntr/ntw160

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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