Composição do aerossol de cigarro eletrônico - Composition of electronic cigarette aerosol

Aerossol (vapor) exalado por um usuário de e-cigarro.
Aerossol ( vapor ) exalado por um usuário de e-cigarro .

A composição química do aerossol do cigarro eletrônico varia entre os fabricantes. Existem dados limitados sobre sua química. O aerossol dos e-cigarros é gerado quando o e-líquido entra em contato com uma bobina aquecida a uma temperatura de aproximadamente 100-250 ° C dentro de uma câmara, o que se pensa causar a pirólise do e-líquido e também pode levar a decomposição de outros ingredientes líquidos. O aerossol (névoa) produzido por um cigarro eletrônico é comumente, mas incorretamente chamado de vapor . Os cigarros eletrônicos simulam a ação do fumo , mas sem a combustão do tabaco . O aerossol do cigarro eletrônico parece, até certo ponto, a fumaça do cigarro. Os cigarros eletrônicos não produzem aerossol entre as tragadas. O aerossol do cigarro eletrônico geralmente contém propilenoglicol , glicerina , nicotina , sabores , transportadores de aroma e outras substâncias. Os níveis de nicotina , nitrosaminas específicas do tabaco (TSNAs), aldeídos , metais , compostos orgânicos voláteis (VOCs), sabores e alcalóides do tabaco em aerossóis de cigarros eletrônicos variam muito. O rendimento dos produtos químicos encontrados no aerossol do cigarro eletrônico varia de acordo com vários fatores, incluindo o conteúdo do e-líquido, a taxa de inalação e a voltagem da bateria .

As partes metálicas dos cigarros eletrônicos em contato com o líquido podem contaminá-lo com metais. Metais pesados e nanopartículas de metal foram encontrados em pequenas quantidades no aerossol do cigarro eletrônico. Depois de aerossolizados, os ingredientes do e-líquido passam por reações químicas que formam novos compostos não encontrados anteriormente no líquido. Muitos produtos químicos, incluindo compostos de carbonila , como formaldeído, podem ser produzidos inadvertidamente quando o fio de nicrômio ( elemento de aquecimento ) que toca o e-líquido é aquecido e reagido quimicamente com o líquido. Os líquidos contendo propilenoglicol produziram a maioria das quantidades de carbonilas em vapores de cigarros eletrônicos, enquanto em 2014 a maioria das empresas de cigarros eletrônicos começou a usar água e glicerina em vez de propilenoglicol para a produção de vapor.

O propilenoglicol e a glicerina são oxidados para criar aldeídos que também são encontrados na fumaça do cigarro quando os e-líquidos são aquecidos e aerossolizados em uma voltagem superior a 3 V. Dependendo da temperatura de aquecimento, os carcinógenos no aerossol do e-cigarro podem ultrapassar os níveis de fumaça de cigarro. Os cigarros eletrônicos de voltagem reduzida geram níveis muito baixos de formaldeído. Um relatório da Public Health England (PHE) concluiu que "Em ambientes normais, não houve liberação de formaldeído ou foi desprezível." Conforme a engenharia do cigarro eletrônico evolui, os dispositivos de última geração e "mais quentes" podem expor os usuários a maiores quantidades de substâncias cancerígenas.

Fundo

Há um debate sobre a fumaça do tabaco em comparação com o vapor do cigarro eletrônico . A fumaça do tabaco é uma mistura complexa, dinâmica e reativa que contém cerca de 5.000 produtos químicos. Em contraste, mais de 80 produtos químicos foram encontrados em vapores de e-líquido e e-cigarro, a partir de 2019. Anteriormente, 42 produtos químicos foram encontrados no vapor de e-cigarro em 2016. O vapor de e-cigarro contém muitos dos tóxicos nocivos conhecidos encontrados na fumaça de cigarro tradicional , como formaldeído , cádmio e chumbo , embora geralmente em uma porcentagem reduzida. Além disso, existem substâncias no vapor do cigarro eletrônico que não são encontradas na fumaça do tabaco. Os pesquisadores fazem parte do conflito, com alguns se opondo e outros apoiando o uso do cigarro eletrônico. A comunidade de saúde pública está dividida, até mesmo polarizada, sobre como o uso desses dispositivos impactará a epidemia do tabaco . Os defensores dos cigarros eletrônicos pensam que esses dispositivos contêm apenas "vapor d'água" nos aerossóis dos cigarros eletrônicos, mas essa visão é contradita pelas evidências.

Lista de componentes perigosos da fumaça do tabaco com seus valores de risco de inalação de câncer e não câncer.
Componente de fumaça Risco de câncer (mg m -3 ) Instituto Risco de não câncer (mg m −3 ) Endpoint Instituto
1,1,1-Tricloro-2,2-bis (4-clorofenil) etano (DDT) 0,0001 US EPA
1,1-Dimetilhidrazina 2E-06 ORNL
1,3-butadieno 0,0003 US EPA 0,002 reprodução US EPA
2,3,7,8-tetraclorodibenzo- p -dioxina (TCDD) 0,00026 Cal EPA
2-Amino-3-metil- 9H- pirido [2,3- b ] indol (MeAaC) 2,9E-05 Cal EPA
2-Amino-3-metilimidazo [4,5-b] quinolina (IQ) 2,5E-05 Cal EPA
2-Amino-6-metil [1,2-a: 3 ′, 2 ″ -d] imidazol (GLu-P-1) 7,1E-06 Cal EPA
2-Aminodipirido [1,2-a: 3 ′, 2 ″ -d] imidazol (GLu-P-2) 2,5E-05 Cal EPA
2-aminonaftaleno 2E-05 Cal EPA
2-nitropropano Cal EPA 0,02 fígado, vacuolização focal e nódulos US EPA
2-toluidina 0,0002 Cal EPA
3-amino-1,4-dimetil-5H-pirido [4,3-b] indol (Trp-P-1) 1.4E-06 Cal EPA
3-Amino-1-metil-5H-pirido [4,3-b] -indol (Trp-P-2) 1.1E-05 Cal EPA
4-aminobifenil 1.7E-06 Cal EPA
5-metilcriseno 9.1E-06 Cal EPA
7H-Dibenzo (c, g) carbazol 9.1E-06 Cal EPA
2-Amino- 9H- pirido [2,3-b] indol (AaC) 8,8E-05 Cal EPA
Acetaldeído 0,0045 US EPA 0,009 lesões epiteliais olfatórias nasais US EPA
Acetamida 0,0005 Cal EPA
Acetona 30 efeitos neurológicos ATSDR
Acetonitrila 0,06 mortalidade US EPA
Acroleína 2E-05 lesões nasais US EPA
Acrilamida 0,008
Ácido acrílico 0,001 degeneração do epitélio olfatório nasal US EPA
Acrilonitrila 0,00015 US EPA 0,002 efeitos respiratórios US EPA
Amônia 0,1 efeitos respiratórios US EPA
Anilina B2 - provável cancerígeno humano US EPA 0,001 relacionado ao sistema imunológico US EPA
Arsênico 2,3E-06 US EPA
Benz [a] antraceno 9.1E-05 Cal EPA
Benzeno 0,0013 US EPA 0,0098 contagem diminuída de linfócitos ATSDR
Benzo [a] pireno 9.1E-06 Cal EPA
Benzo [j] fluoranteno 9.1E-05 Cal EPA
Berílio 4,2E-06
Cádmio 5,6E-06 US EPA
Carbazol 0,0018 NATA
Dissulfeto de carbono 0,1 efeitos no CNS HC
Monóxido de carbono 10 cardiotóxico Cal EPA
Clorofórmio 0,00043 US EPA 0,1 alterações hepáticas ATSDR
Chromium VI 8,3E-07 US EPA 0,0001 efeitos respiratórios inferiores US EPA
Crisene 0,00091 Cal EPA
Cobalto 0,0005 funções respiratórias RIVM
Cobre 0,001 efeitos do pulmão e do sistema imunológico RIVM
Di (2-etilhexil) ftalato 0,0042 Cal EPA
Dibenzo [a, i] pireno 9,1E-07 Cal EPA
Dibenzo [a, h] acridina 9.1E-05 Cal EPA
Dibenzo [a, h] antraceno 8,3E-06 Cal EPA
Dibenzo [a, j] acridina 9.1E-05 Cal EPA
Dibenzo [a, h] pireno 9,1E-07 Cal EPA
Dibenzo [a, l] pireno 9,1E-07 Cal EPA
Dibenzo [a, e] pireno 9.1E-06 Cal EPA
Dibenzo [c, g] carbazol 9.1E-06 Cal EPA
Dimetilformamida 0,03 distúrbios digestivos; alterações hepáticas mínimas US EPA
Carbamato de etila 3,5E-05 Cal EPA
Etilbenzeno 0,77 efeitos hepáticos e renais RIVM
Óxido de etileno 0,00011 Cal EPA
Etilenotioureia 0,00077 Cal EPA
Formaldeído 0,00077 US EPA 0,01 irritação nasal ATSDR
Hexano 0,7 neurotoxicidade US EPA
Hidrazina 2E-06 US EPA 0,005 alterações do fígado gorduroso ATSDR
Cianeto de hidrogenio 0,003 Efeitos no SNC e na tireoide US EPA
Sulfato de hidrogênio 0,002 lesões nasais US EPA
Indeno [1,2,3-c, d] pireno 9.1E-05 Cal EPA
Isopropilbenzeno 0,4 aumento do peso dos rins e das glândulas supra-renais US EPA
Liderar 0,00083 Cal EPA 0,0015 não aplicável US EPA
Manganês 5E-05 neurocomportamental US EPA
m -Cresol 0,17 CNS RIVM
Mercúrio 0,0002 sistema nervoso US EPA
Cloreto de metila 0,09 lesões cerebelares US EPA
Metil-etil-cetona 5 toxicidade de desenvolvimento US EPA
Naftaleno 0,003 efeitos nasais US EPA
N -nitrosodi- n -butilamina (NBUA) 6,3E-06 US EPA
N - nitrosodimetilamina (NDMA) 7,1E-07 US EPA
Níquel 9E-05 inflamação crônica ativa e fibrose pulmonar ATSDR
Dióxido de nitrogênio 0,1 não aplicável US EPA
N- nitrosodietanolamina 1,3E-05 Cal EPA
N- nitrosodietilamina 2,3E-07 US EPA
N- nitrosoetilmetilamina 1.6E-06 Cal EPA
N- Nitrosonornicotina (NNN) 2,5E-05 Cal EPA
N -Nitroso-N-propilamina 5E-06 Cal EPA
N- nitrosopiperidina 3,7E-06 Cal EPA
N- nitrosopirrolidina 1.6E-05 US EPA
n- Propilbenzeno 0,4 aumento do peso do órgão US EPA
o -Cresol C- possível cancerígeno humano US EPA 0,17 diminuição do peso corporal, neurotoxicidade RIVM
p - , m -xileno 0,1 respiratório, neurológico, de desenvolvimento US EPA
p- benzoquinona C- possível cancerígeno humano US EPA 0,17 CNS RIVM
p -Cresol C- possível cancerígeno humano US EPA 0,17 CNS RIVM
Fenol 0,02 enzimas hepáticas, pulmões, rins e sistema cardiovascular RIVM
Polônio-210 925,9 ORNL
Propionaldeído 0,008 atrofia do epitélio olfatório US EPA
Óxido de propileno 0,0027 US EPA
Piridina 0,12 limiar de odor RIVM
Selênio 0,0008 efeitos respiratórios Cal EPA
Estireno 0,092 mudanças de peso corporal e efeitos neurotóxicos HC
Tolueno 0,3 deficiência da visão de cores ATSDR
Tricloroetileno 82 HC 0,2 fígado, rim, efeitos do SNC RIVM
Trietilamina 0,007 n / D US EPA
Acetato de vinil 0,2 lesões nasais US EPA
Cloreto de vinil 0,0011 US EPA

Composição

assunto particular

O projeto de engenharia de um cigarro eletrônico.
Visão explodida de um cigarro eletrônico com clearomizer transparente e cabeça de bobina dupla substituível. Este modelo permite uma ampla gama de configurações.

Os componentes do cigarro eletrônico incluem um bocal, um cartucho (área de armazenamento de líquido), um elemento de aquecimento / atomizador , um microprocessador , uma bateria e alguns deles têm uma luz LED na ponta. Eles são dispositivos descartáveis ​​ou reutilizáveis. Os descartáveis ​​não são recarregáveis ​​e normalmente não podem ser recarregados com um líquido. Existe uma gama diversificada de dispositivos descartáveis ​​e reutilizáveis, resultando em grandes variações em sua estrutura e desempenho. Como muitos dispositivos incluem componentes intercambiáveis, os usuários têm a capacidade de alterar a natureza do vapor inalado. Para a maioria dos cigarros eletrônicos, muitos aspectos são semelhantes aos seus equivalentes tradicionais, como a administração de nicotina ao usuário. O cigarro eletrônico simula a ação do fumo , com um vapor que até certo ponto se parece com fumaça de cigarro. Os cigarros eletrônicos não envolvem a combustão do tabaco e não produzem vapor entre as tragadas. Eles não produzem fumaça ou vapor de fluxo lateral. Existem vários sabores (por exemplo, frutas, baunilha, caramelo e café) de e-líquido disponíveis. Também há aromas que lembram o gosto do cigarro.

A produção de vapor envolve basicamente o pré-processamento, a geração de vapor e o pós-processamento. Primeiro, o cigarro eletrônico é ativado pressionando um botão ou outros dispositivos ligados por um sensor de fluxo de ar ou outro tipo de sensor de gatilho. Em seguida, a energia é liberada para um LED, outros sensores e outras partes do dispositivo e para um elemento de aquecimento ou outro tipo de gerador de vapor. Posteriormente, o e-líquido flui por ação capilar para o elemento de aquecimento ou outros dispositivos para o gerador de vapor do e-cigarro. Em segundo lugar, o processamento do vapor do cigarro eletrônico acarreta a geração de vapor. O vapor do cigarro eletrônico é gerado quando o líquido eletrônico é vaporizado pelo elemento de aquecimento ou por outros métodos mecânicos. A última etapa do processamento do vapor acontece quando o vapor do cigarro eletrônico passa pela passagem de ar principal até o usuário. Para alguns dispositivos avançados, antes de inalar, o usuário pode ajustar a temperatura do elemento de aquecimento, a taxa de fluxo de ar ou outros recursos. O líquido dentro da câmara do cigarro eletrônico é aquecido a aproximadamente 100-250 ° C para criar um vapor em aerossol . Acredita-se que isso resulte na pirólise do e-líquido e também pode levar à decomposição de outros ingredientes líquidos. O aerossol (névoa) produzido por um cigarro eletrônico é comumente, mas incorretamente chamado de vapor . Em física, um vapor é uma substância na fase gasosa, enquanto um aerossol é uma suspensão de minúsculas partículas de líquido, sólido ou ambos dentro de um gás.

A potência de saída do cigarro eletrônico está correlacionada à voltagem e resistência ( P = V 2 / R, em watts ), que é um aspecto que impacta a produção e a quantidade de tóxicos dos vapores do cigarro eletrônico. A energia gerada pela bobina de aquecimento não é baseada somente na voltagem porque ela também depende da corrente , e a temperatura resultante do e-líquido depende da saída de energia do elemento de aquecimento. A produção de vapor também depende do ponto de ebulição do solvente. O propilenoglicol ferve a 188 ° C, enquanto a glicerina ferve a 290 ° C. A temperatura mais alta atingida pela glicerina pode impactar os tóxicos emitidos pelo cigarro eletrônico. O ponto de ebulição da nicotina é 247 ° C. Cada empresa de cigarros eletrônicos gera diferentes quantidades de energia de aquecimento. As evidências indicam que tanques de maior capacidade, aumentando a temperatura da bobina e configurações de gotejamento parecem ser designs modificados pelo usuário final adotados por empresas de cigarros eletrônicos . Os cigarros eletrônicos de voltagem variável podem aumentar a temperatura dentro do dispositivo para permitir que os usuários ajustem o vapor do cigarro eletrônico. Nenhuma informação firme está disponível sobre as diferenças de temperatura em dispositivos de tensão variável. O período de tempo que o vapor do cigarro eletrônico está sendo aquecido dentro do dispositivo também afeta as propriedades do vapor do cigarro eletrônico. Quando a temperatura do elemento de aquecimento aumenta, a temperatura do vapor do cigarro eletrônico no ar aumenta. O ar mais quente pode suportar mais densidade de ar e-líquido .

Os cigarros eletrônicos têm uma grande variedade de designs de engenharia. As diferenças nos materiais de fabricação de cigarros eletrônicos são amplas e desconhecidas. Existe preocupação com a falta de controle de qualidade . As empresas de cigarros eletrônicos muitas vezes carecem de padrões de fabricação ou são inexistentes. Alguns cigarros eletrônicos são projetados e fabricados de acordo com um alto padrão. Os padrões de fabricação de cigarros eletrônicos não são equivalentes aos produtos farmacêuticos . Padrões de fabricação aprimorados podem reduzir os níveis de metais e outros produtos químicos encontrados no vapor do cigarro eletrônico. O controle de qualidade é influenciado pelas forças do mercado. Os projetos de engenharia normalmente afetam a natureza, o número e o tamanho das partículas geradas. Acredita-se que grandes quantidades de deposição de partículas de vapor entram nos pulmões com cada inalação porque o tamanho das partículas nos vapores dos cigarros eletrônicos está dentro da faixa respiratória. Após uma baforada, o vapor inalado muda na distribuição de tamanho das partículas nos pulmões. Isso resulta em partículas exaladas menores. Vapor E-cigarro é composto de finas e ultrafinas partículas de material particulado . A vaporização gera partículas de 2,5 μm ou menos de diâmetro (PM 2,5 ), mas em concentrações notavelmente menores em comparação com a fumaça do cigarro. As concentrações de partículas de vaporização variaram de 6,6 a 85,0 μg / m 3 . As distribuições de tamanho de partícula de material particulado da vaporização diferem entre os estudos. Quanto mais longa for a duração da baforada, maior será a quantidade de partículas produzidas. Quanto maior a quantidade de nicotina no e-líquido, maior a quantidade de partículas produzidas. O aromatizante não influencia as emissões de partículas. Os vários tipos de dispositivos, como vaporizadores de médio porte, tanques ou mods, podem funcionar em diferentes tensões e temperaturas. Assim, o tamanho da partícula do vapor do cigarro eletrônico pode variar, em função do dispositivo utilizado. Comparável à fumaça do cigarro, o modo de distribuição do tamanho da partícula do vapor do cigarro eletrônico variou de 120–165 nm, com alguns dispositivos de vaporização produzindo mais partículas em comparação com a fumaça do cigarro.

Operação básica de cigarro eletrônico

Um fluxograma que faz o diagrama das ações e funções básicas para gerar o aerossol do cigarro eletrônico.
Este fluxograma representa as ações e funções básicas para gerar o aerossol do cigarro eletrônico.

Nicotina e conteúdo principal

Uma imagem da molécula de nicotina.
A molécula de nicotina .

Exatamente em que consiste o vapor do cigarro eletrônico varia em composição e concentração entre os fabricantes. O Royal College of General Practitioners declarou em 2016 que "Até o momento, 42 produtos químicos foram detectados no aerossol do ENDS - embora com o mercado do ENDS não sendo regulamentado, haja uma variação significativa entre os dispositivos e as marcas." Existem dados limitados sobre sua química. O vapor do cigarro eletrônico geralmente contém propilenoglicol , glicerina , nicotina , sabores , transportadores de aroma e outras substâncias. O rendimento dos produtos químicos encontrados no vapor do cigarro eletrônico varia de acordo com vários fatores, incluindo o conteúdo do e-líquido, a taxa de inalação e a voltagem da bateria. Uma revisão de 2017 descobriu que "Ajustar a potência da bateria ou o fluxo de ar inalado modifica a quantidade de vapor e a densidade química em cada baforada." Uma grande quantidade de e-líquido contém propilenoglicol e / ou glicerina. As concentrações de nicotina E-líquido variam. Os níveis de solventes e sabores não são fornecidos nos rótulos dos e-líquidos, de acordo com muitos estudos. Dados limitados, mas consistentes, indicam que os agentes aromatizantes estão em níveis acima do limite de segurança do Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional . Altas quantidades de agentes aromatizantes foram encontradas em vapores de cigarros eletrônicos. A quantidade de nicotina indicada nos rótulos dos e-líquidos pode ser muito diferente das amostras analisadas. Alguns e-líquidos vendidos como livres de nicotina continham nicotina, e alguns deles estavam em níveis substanciais. E-líquidos foram comprados de varejistas e via online para um estudo de 2013. Os níveis de nicotina líquida analisados ​​ficaram entre 14,8 e 87,2 mg / mL e a quantidade real variou do valor indicado em até 50%.

O principal produto químico encontrado no vapor do cigarro eletrônico foi o propilenoglicol. Um estudo de 2013, em condições próximas às da vida real em uma câmara de teste de emissão, usando uma cobaia que deu seis tragadas fortes em um cigarro eletrônico, resultou em um alto nível de propilenoglicol liberado no ar. A próxima maior quantidade no vapor do cigarro eletrônico foi a nicotina. Possivelmente, 60–70% da nicotina é vaporizada. E-cigarros sem nicotina também estão disponíveis. Por meio de cigarros eletrônicos contendo nicotina, a nicotina é absorvida pelo trato respiratório superior e inferior . Uma quantidade maior de nicotina é possivelmente absorvida pela mucosa oral e vias aéreas superiores . A composição do e-líquido pode afetar a liberação de nicotina. E-líquido contendo glicerina e propilenoglicol fornece nicotina de forma mais eficiente do que um líquido à base de glicerina com a mesma quantidade de nicotina. Acredita-se que o propilenoglicol se vaporize mais rápido do que a glicerina, que posteriormente transporta uma quantidade maior de nicotina para o usuário. Vaping parece dar menos nicotina por tragada do que fumar . Os primeiros dispositivos normalmente distribuíam baixas quantidades de nicotina do que os cigarros tradicionais , mas os dispositivos mais recentes contendo uma grande quantidade de nicotina no líquido podem fornecer nicotina em quantidades semelhantes às dos cigarros tradicionais. Semelhante aos cigarros tradicionais, os cigarros eletrônicos fornecem nicotina rapidamente ao cérebro. A concentração máxima de nicotina fornecida pelos cigarros eletrônicos é comparável à dos cigarros tradicionais. Os cigarros eletrônicos demoram mais para atingir a concentração máxima do que os cigarros tradicionais, mas fornecem nicotina ao sangue mais rapidamente do que os inaladores de nicotina . O rendimento obtido pelos usuários de nicotina é semelhante ao dos inaladores de nicotina. Os modelos mais recentes de cigarros eletrônicos liberam nicotina no sangue mais rápido do que os dispositivos mais antigos. Os cigarros eletrônicos com baterias mais potentes podem fornecer um nível mais alto de nicotina no vapor do cigarro eletrônico. Algumas pesquisas indicam que usuários experientes de cigarros eletrônicos podem obter níveis de nicotina semelhantes aos de fumar. Alguns vapers podem obter níveis de nicotina comparáveis ​​aos do fumo, e essa capacidade geralmente melhora com a experiência. Os usuários de cigarros eletrônicos ainda podem obter níveis semelhantes de nicotina no sangue em comparação com os cigarros tradicionais, especialmente com fumantes experientes, mas leva mais tempo para obter tais níveis.

Cig-a-likes geralmente são cigarros eletrônicos de primeira geração, tanques são comumente cigarros eletrônicos de segunda geração, tanques que permitem que os vapers ajustem a configuração de voltagem são cigarros eletrônicos de terceira geração e tanques que têm a capacidade de sub- ohm ( Ω ) vaporização e para definir limites de controle de temperatura são dispositivos de quarta geração. Vaporizar a nicotina usando cigarros eletrônicos difere de fumar cigarros tradicionais em muitos aspectos. Os cigarros eletrônicos de primeira geração costumam ser projetados para simular o consumo de cigarros tradicionais; são vaporizadores de baixa tecnologia com um número limitado de configurações. Os dispositivos de primeira geração geralmente fornecem uma quantidade menor de nicotina. Os cigarros eletrônicos de segunda e terceira gerações usam tecnologia mais avançada; eles têm atomizadores (ou seja, bobinas de aquecimento que convertem e-líquidos em vapor) que melhoram a dispersão da nicotina e armazenam baterias de alta capacidade. Os dispositivos de terceira e quarta gerações representam um conjunto diversificado de produtos e, esteticamente, constituem a maior ruptura com a forma tradicional de cigarro, pois muitos são quadrados ou retangulares e apresentam atomizadores e baterias personalizáveis ​​e recondicionáveis. Os cartomizadores são semelhantes em design aos atomizadores; sua principal diferença é um material de enchimento sintético enrolado na bobina de aquecimento. Clearomizers estão agora comumente disponíveis e semelhantes aos cartomizers, mas incluem um tanque transparente de um volume maior e nenhum material de enchimento; além disso, eles têm uma cabeça descartável contendo a (s) bobina (s) e mechas. Os entusiastas da vaporização geralmente começam com um dispositivo de primeira geração semelhante ao cigarro e tendem a usar um dispositivo de última geração com uma bateria maior. Cig-a-likes e tanques estão entre os dispositivos mais populares. Mas os tanques vaporizam a nicotina de forma mais eficaz, e há uma seleção maior de sabores e níveis de nicotina, e geralmente são usados ​​por usuários experientes. Em cinco minutos de vaporização semelhante ao cigarro, os níveis de nicotina no sangue podem aumentar para cerca de 5 ng / ml, enquanto em 30 minutos de uso de 2 mg de goma de nicotina , os níveis de nicotina no sangue variam de 3–5 ng / ml. Com menos de cinco minutos de uso de sistemas de tanque por vapers experientes, a elevação no nível de nicotina no sangue pode ser 3-4 vezes maior. Muitos dispositivos permitem que o usuário use componentes intercambiáveis, o que resulta em variações na nicotina vaporizada do cigarro eletrônico. Uma das principais características da geração mais recente de dispositivos é que eles contêm baterias maiores e são capazes de aquecer o líquido a uma temperatura mais alta, potencialmente liberando mais nicotina, formando tóxicos adicionais e criando nuvens maiores de partículas. Uma revisão de 2017 descobriu "Muitos usuários de e-cig preferem vaporizar em altas temperaturas à medida que mais aerossol é gerado por sopro. No entanto, aplicar uma alta tensão a uma bobina de aquecimento de baixa resistência pode facilmente aquecer e-líquidos a temperaturas superiores a 300 ° C; temperaturas suficientes para pirolisar os componentes do e-líquido. "

Bocal de cigarro eletrônico com partículas de extrato de tabaco insolúvel aparentemente decomposto termicamente do aerossol.
Evidência de material decomposto termicamente no pavio (de um cigarro eletrônico) próximo ao elemento de aquecimento.

Os níveis de nicotina no vapor do cigarro eletrônico variam muito entre as empresas. Os níveis de nicotina no vapor do cigarro eletrônico também variam muito de uma baforada para outra ou entre os dispositivos da mesma empresa. A ingestão de nicotina entre os usuários que usam o mesmo dispositivo ou líquido varia substancialmente. As características de sopro diferem entre fumar e vaporizar. A vaporização geralmente requer mais "sucção" do que o cigarro. Os fatores que influenciam o nível das concentrações de nicotina no sangue incluem o conteúdo de nicotina em um dispositivo; quão bem a nicotina é vaporizada do reservatório de líquido; e aditivos que podem contribuir para a ingestão de nicotina. A ingestão de nicotina pela vaporização também depende dos hábitos do usuário. Outros fatores que influenciam a ingestão de nicotina incluem projetos de engenharia, energia da bateria e pH do vapor. Por exemplo, alguns e-cigarros têm e-líquidos que contêm quantidades de nicotina comparáveis ​​a outras empresas, embora o vapor do e-cigarro contenha muito menos quantidades de nicotina. O comportamento de soprar varia substancialmente. Os novos usuários de cigarros eletrônicos tendem a fumar mais rapidamente do que os usuários experientes, o que pode resultar em menor ingestão de nicotina. Entre os usuários experientes, há uma grande variedade de tempos de baforada. Alguns usuários experientes podem não se adaptar para aumentar o tempo de inalação. Usuários inexperientes vape com menos força do que usuários experientes. Os cigarros eletrônicos compartilham um design comum, mas as variações de construção e as alterações do usuário geram uma distribuição variada de nicotina. A redução da resistência do aquecedor provavelmente aumenta a concentração de nicotina. Alguns dispositivos de vaporização de 3,3 V usando elementos de aquecimento de baixa resistência, como um ohm de 1,5, contendo 36 mg / mL de nicotina líquida, podem obter níveis de nicotina no sangue após 10 tragadas, que podem ser maiores do que os cigarros tradicionais. Um estudo de 2015 avaliou "uma variedade de fatores que podem influenciar o rendimento de nicotina e descobriu que o aumento da potência de 3 para 7,5 W (um aumento de aproximadamente 2,5 vezes), ao aumentar a tensão de 3,3 para 5,2 V, levou a um aumento de aproximadamente 4- para um aumento de 5 vezes no rendimento de nicotina. " Um estudo de 2015, usando um modelo para aproximar a exposição ao ar no ambiente de trabalho, prevê uma exposição muito reduzida à nicotina nos cigarros eletrônicos do que nos cigarros tradicionais. Um relatório de 2016 da Organização Mundial da Saúde (OMS) concluiu que "a nicotina em SHA [aerossol de segunda mão] foi encontrada entre 10 e 115 vezes mais alta do que nos níveis de ar de fundo." Um relatório de 2015 da Public Health England (PHE) concluiu que os cigarros eletrônicos "liberam níveis insignificantes de nicotina no ar ambiente". Um relatório do Surgeon General of the United States de 2016 afirmou que a exposição à nicotina da vaporização do cigarro eletrônico não é desprezível e é maior do que em ambientes não fumantes. Vaping gera mais níveis de ar circundante de partículas e nicotina em áreas internas do que níveis de ar de fundo. O uso prolongado de cigarros eletrônicos em ambientes fechados em ambientes sem ventilação suficiente pode ultrapassar os limites de exposição ocupacional aos metais inalados.

O vapor do cigarro eletrônico também pode conter pequenas quantidades de substâncias tóxicas , cancerígenas e metais pesados . A maioria dos produtos químicos tóxicos encontrados no vapor do cigarro eletrônico estão abaixo de 1% dos níveis correspondentes permitidos pelos padrões de exposição no local de trabalho , mas os valores-limite para os padrões de exposição no local de trabalho são geralmente muito mais altos do que os níveis considerados satisfatórios para a qualidade do ar externo. Alguns produtos químicos da exposição ao vapor do cigarro eletrônico podem ser mais elevados do que os padrões de exposição no local de trabalho. Um relatório do PHE de 2018 afirmou que os tóxicos encontrados no vapor do cigarro eletrônico são inferiores a 5% e a maioria é inferior a 1% em comparação com os cigarros tradicionais. Embora vários estudos tenham encontrado níveis mais baixos de carcinógenos no aerossol do cigarro eletrônico em comparação com a fumaça emitida pelos cigarros tradicionais, descobriu-se que o aerossol do cigarro eletrônico comum e de segunda mão contém pelo menos dez produtos químicos que estão na lista de substâncias químicas da Proposição 65 da Califórnia conhecido por causar câncer, defeitos de nascença ou outros danos reprodutivos, incluindo acetaldeído, benzeno, cádmio, formaldeído, isopreno, chumbo, níquel, nicotina, N- nitrosonornicotina e tolueno. Estima-se que os radicais livres produzidos pelo uso frequente de cigarros eletrônicos sejam maiores do que a poluição do ar. O vapor do cigarro eletrônico pode conter uma variedade de tóxicos e, como foram usados ​​em métodos indesejados pelo produtor, como gotejamento ou mistura de líquidos, isso poderia resultar na geração de níveis maiores de tóxicos. O "gotejamento", em que o líquido é pingado diretamente no atomizador, pode render um nível mais alto de nicotina quando o líquido contém nicotina, e também um nível mais alto de produtos químicos pode ser gerado a partir do aquecimento de outros conteúdos do líquido, incluindo formaldeído. O gotejamento pode resultar em níveis mais elevados de aldeídos . Pode ocorrer pirólise considerável durante o gotejamento. As emissões de certos compostos aumentaram ao longo do tempo durante o uso como resultado do aumento de resíduos de subprodutos da polimerização ao redor da bobina. À medida que os dispositivos envelhecem e ficam sujos, os constituintes que eles produzem podem se tornar diferentes. A limpeza adequada ou a substituição mais rotineira das bobinas pode reduzir as emissões, evitando o acúmulo de polímeros residuais.

Metais e outros conteúdos

Um atomizador reconstrutor de cigarro eletrônico intacto .
Os componentes desmontados de um atomizador reconstrutor de cigarros eletrônicos.

As partes metálicas dos cigarros eletrônicos em contato com o líquido podem contaminá-lo com metais. A temperatura do atomizador pode atingir até 500 ° F. O atomizador contém metais e outras partes onde o líquido é guardado, e uma cabeça do atomizador é feita de um pavio e uma bobina de metal que aquece o líquido. Devido a esse design, alguns metais são potencialmente encontrados no vapor do cigarro eletrônico. Dispositivos de cigarro eletrônico diferem na quantidade de metais no vapor do cigarro eletrônico. Isso pode estar associado à idade de vários cartuchos e também ao que está contido nos atomizadores e bobinas. O comportamento de uso pode contribuir para variações nos metais específicos e nas quantidades de metais encontrados no vapor do cigarro eletrônico. Um atomizador feito de plástico pode reagir com e-líquido e lixiviar plastificantes . As quantidades e tipos de metais ou outros materiais encontrados no vapor do cigarro eletrônico baseiam-se no material e em outros projetos de fabricação do elemento de aquecimento. Dispositivos de cigarros eletrônicos podem ser feitos de cerâmica, plástico, borracha, fibras de filamento e espumas, algumas das quais podem ser encontradas no vapor de cigarros eletrônicos. As peças do cigarro eletrônico, incluindo fios expostos, revestimentos de fios, juntas de solda, conectores elétricos, material de elemento de aquecimento e material de pavio de fibra vítrea, são responsáveis ​​pela segunda fonte significativa de substâncias, às quais os usuários podem estar expostos. Partículas de metal e silicato, algumas das quais estão em níveis mais elevados do que nos cigarros tradicionais, foram detectadas no aerossol do cigarro eletrônico resultante da degradação da bobina de metal usada para aquecer a solução. Outros materiais usados ​​são vidro Pyrex em vez de plásticos e aço inoxidável em vez de ligas de metal.

Metais e nanopartículas de metal foram encontrados em pequenas quantidades no vapor do cigarro eletrônico. Alumínio, antimônio, bário, boro, cádmio, cromo, cobre, ferro, lantânio, chumbo, magnésio, manganês, mercúrio, níquel, potássio, silicato, prata, sódio, estrôncio, estanho, titânio, zinco e zircônio foram encontrados em o vapor do cigarro eletrônico. O arsênico pode vazar do próprio dispositivo e acabar no líquido e, em seguida, no vapor do cigarro eletrônico. O arsênico foi encontrado em alguns e-líquidos e no vapor do e-cigarro. Diferenças consideráveis ​​na exposição a metais foram identificadas nos cigarros eletrônicos testados, particularmente para metais como cádmio, chumbo e níquel. Os cigarros eletrônicos de primeira geração de baixa qualidade produziram vários metais no vapor do cigarro eletrônico, em alguns casos, as quantidades foram maiores do que com a fumaça do cigarro. Um estudo de 2013 descobriu que as partículas de metal no vapor do cigarro eletrônico estavam em concentrações 10-50 vezes menores do que as permitidas em medicamentos de inalação.

Um estudo de 2018 encontrou quantidades significativamente maiores de metais em amostras de vapores de cigarros eletrônicos em comparação com os líquidos antes de entrarem em contato com os cigarros eletrônicos personalizados fornecidos por usuários diários de cigarros eletrônicos. O chumbo e o zinco foram 2.000% mais altos e o cromo, o níquel e o estanho foram 600% mais altos. Os níveis de vapor do cigarro eletrônico para níquel, cromo, chumbo, manganês superaram os padrões ocupacionais ou ambientais em pelo menos 50% das amostras. O mesmo estudo descobriu que 10% dos e-líquidos testados continham arsênico e as quantidades permaneceram quase iguais às do vapor do e-cigarro. As quantidades médias de exposição ao cádmio de 1.200 baforadas de cigarros eletrônicos foram 2,6 vezes menores do que a exposição diária permissível crônica de medicamentos inalatórios, descrita pela Farmacopeia dos EUA . Uma amostra testada resultou em exposição diária 10% maior do que a PDE crônica de medicamentos inalatórios, enquanto em quatro amostras as quantidades foram comparáveis ​​aos níveis de ar externo. Cádmio e chumbo foram encontrados no vapor do cigarro eletrônico em níveis 2–3 vezes maiores do que com um inalador de nicotina. Um estudo de 2015 afirmou que a quantidade de cobre foi considerada seis vezes maior do que a fumaça do cigarro. Um estudo de 2013 afirmou que os níveis de níquel são 100 vezes maiores do que a fumaça do cigarro. Um estudo de 2014 afirmou que os níveis de prata foram encontrados em uma quantidade maior do que com a fumaça do cigarro. Quantidades aumentadas de cobre e zinco no vapor gerado por alguns cigarros eletrônicos podem ser o resultado da corrosão no conector elétrico de latão conforme indicado em partículas de cobre e zinco no líquido eletrônico. Além disso, uma junta de solda de estanho pode estar sujeita à corrosão, o que pode resultar em maiores quantidades de estanho em alguns e-líquidos.

Geralmente, os níveis baixos de contaminantes podem incluir metais das bobinas de aquecimento, soldas e pavio. Os metais níquel, cromo e cobre revestidos com prata foram usados ​​para fazer os elementos de aquecimento de cigarros eletrônicos com fios normalmente finos. Os atomizadores e bobinas de aquecimento possivelmente contêm alumínio. Eles provavelmente são responsáveis ​​pela maior parte do alumínio no vapor do cigarro eletrônico. O cromo usado para fazer os atomizadores e bobinas de aquecimento é provavelmente a origem do cromo. O cobre é comumente usado para fazer atomizadores. Atomizadores e bobinas de aquecimento geralmente contêm ferro. Cádmio, chumbo, níquel e prata originaram-se do elemento de aquecimento. Partículas de silicato podem se originar das mechas de fibra de vidro. Nanopartículas de silicato foram encontradas em vapores gerados a partir das mechas de fibra de vidro. O estanho pode se originar das juntas de solda do cigarro eletrônico . O níquel potencialmente encontrado no vapor do cigarro eletrônico pode se originar do atomizador e das bobinas de aquecimento. As nanopartículas podem ser produzidas pelo elemento de aquecimento ou pela pirólise de produtos químicos tocando diretamente a superfície do fio. Nanopartículas de cromo, ferro, estanho e níquel potencialmente encontradas no vapor do cigarro eletrônico podem se originar das bobinas de aquecimento do cigarro eletrônico. Kanthal e nicromo são bobinas de aquecimento freqüentemente usadas que podem ser responsáveis ​​pelo cromo e níquel no vapor do cigarro eletrônico. Os metais podem se originar do "cartomizador" dos dispositivos de última geração, onde um atomizador e um cartucho são construídos em uma unidade. Partículas de metal e vidro podem ser criadas e vaporizadas por causa do aquecimento do líquido com fibra de vidro.

Carbonyls e outro conteúdo

A molécula de nitrosamina cetona derivada da nicotina (NNK).
A molécula de nitrosamina cetona derivada da nicotina (NNK).

Os fabricantes de cigarros eletrônicos não divulgam totalmente informações sobre os produtos químicos que podem ser liberados ou sintetizados durante o uso. Os produtos químicos no vapor do cigarro eletrônico podem ser diferentes do líquido. Uma vez vaporizados, os ingredientes do e-líquido passam por reações químicas que formam novos compostos não encontrados anteriormente no líquido. Muitos produtos químicos, incluindo compostos de carbonila , como formaldeído , acetaldeído , acroleína e glioxal, podem ser produzidos inadvertidamente quando o fio de nicromo (elemento de aquecimento) que toca o e-líquido é aquecido e reagido quimicamente com o líquido. Acroleína e outras carbonilas foram encontradas em vapores de cigarros eletrônicos criados por cigarros eletrônicos não modificados, indicando que a formação desses compostos pode ser mais comum do que se pensava anteriormente. Uma revisão de 2017 concluiu que "aumentar a tensão da bateria de 3,3 V para 4,8 V dobra a quantidade de e-líquido vaporizado e aumenta a geração total de aldeído em mais de três vezes, com a emissão de acroleína aumentando dez vezes." Um estudo de 2014 afirmou que "o aumento da voltagem de 3,2–4,8 V resultou em um aumento de 4 a> 200 vezes nos níveis de formaldeído, acetaldeído e acetona". A quantidade de compostos carbonílicos em aerossóis de cigarros eletrônicos varia substancialmente, não apenas entre diferentes marcas, mas também entre diferentes amostras dos mesmos produtos, de 100 vezes menos do que o tabaco a valores quase equivalentes.

Os líquidos contendo propilenoglicol produziram a maioria das quantidades de carbonilas em aerossóis de cigarros eletrônicos. O propilenoglicol pode se transformar em óxido de propileno quando aquecido e aerossolizado. A glicerina pode gerar acroleína quando aquecida em temperaturas mais altas. Alguns produtos de cigarros eletrônicos tinham acroleína identificada no vapor do cigarro eletrônico, em quantidades muito mais baixas do que na fumaça do cigarro. Várias empresas de cigarros eletrônicos substituíram a glicerina e o propilenoglicol por etilenoglicol . Em 2014, a maioria das empresas de cigarros eletrônicos começou a usar água e glicerina como substitutos do propilenoglicol. Em 2015, os fabricantes tentaram reduzir a formação de formaldeído e substâncias metálicas do vapor do cigarro eletrônico, produzindo um líquido eletrônico no qual o propilenoglicol é substituído por glicerina. Acetol , beta-nicotirina , butanal , crotonaldeído , gliceraldeído , glicidol , glioxal, diidroxiacetona, dioxolanos , ácido láctico , metilglioxal , miosmina , ácido oxálico , propanal , ácido pirúvico e isômeros de álcool vinílico foram encontrados no vapor do cigarro eletrônico. Hidroximetilfurfural e furfural foram encontrados nos vapores do cigarro eletrônico. A quantidade de furanos nos vapores do cigarro eletrônico foi altamente associada à potência do cigarro eletrônico e à quantidade de adoçante. A quantidade de carbonilas varia muito entre diferentes empresas e em várias amostras dos mesmos cigarros eletrônicos. Oxidantes e espécies reativas de oxigênio (OX / ROS) foram encontrados no vapor do cigarro eletrônico. O OX / ROS pode reagir com outros produtos químicos no vapor do cigarro eletrônico por serem altamente reativos, causando alterações em sua composição química . Descobriu-se que o vapor do cigarro eletrônico contém OX / ROS cerca de 100 vezes menos do que a fumaça do cigarro. Uma revisão de 2018 descobriu que o vapor do cigarro eletrônico contendo radicais reativos de oxigênio parece ser semelhante aos níveis dos cigarros tradicionais. O glioxal e o metilglioxal encontrados nos vapores dos cigarros eletrônicos não são encontrados na fumaça do cigarro.

Informações gerais sobre o que contém o aerossol do cigarro eletrônico.
Informações gerais sobre o que contém o aerossol do cigarro eletrônico.

A contaminação com vários produtos químicos foi identificada. Alguns produtos continham vestígios dos medicamentos tadalafil e rimonabant . A quantidade de qualquer uma dessas substâncias que pode ser transferida da fase líquida para a fase vapor é baixa. Descobriu-se que os produtos estão contaminados com fungos e bactérias. Os e-líquidos que contêm nicotina são extraídos do tabaco que podem conter impurezas. As impurezas de nicotina no e-líquido variam muito entre as empresas. Os níveis de produtos químicos tóxicos no vapor do cigarro eletrônico são, em alguns casos, semelhantes aos dos produtos de substituição da nicotina . Nitrosaminas específicas do tabaco (TSNAs), como nitrosamina cetona derivada da nicotina (NNK) e N- nitrosonornicotina (NNN) e impurezas específicas do tabaco foram encontradas no vapor do cigarro eletrônico em níveis muito baixos, comparáveis ​​às quantidades encontradas na reposição de nicotina produtos. Um estudo de 2014 que testou 12 dispositivos de cigarro eletrônico descobriu que a maioria deles continha nitrosaminas específicas do tabaco no vapor do cigarro eletrônico. Em contraste, o único inalador de nicotina testado não continha nitrosaminas específicas do tabaco. N-Nitrosoanabasina e N'-Nitrosoanatabina foram encontrados no vapor do cigarro eletrônico em níveis mais baixos do que a fumaça do cigarro. Nitrosaminas específicas do tabaco (TSNAs), nitrosamina cetona derivada da nicotina (NNK), N- nitrosonornicotina (NNN) e N′-nitrosoanatabina foram encontradas no vapor do cigarro eletrônico em diferentes níveis entre diferentes dispositivos. Acredita-se que impurezas específicas do tabaco, como cotinina, nicotina-N'-óxidos ( isômeros cis e trans ) e beta-nornicotirina, sejam o resultado da ação bacteriana ou oxidação durante a extração da nicotina do tabaco. Como a produção de e-líquido não é rigorosamente regulamentada, alguns e-líquidos podem ter quantidades de impurezas maiores em comparação com os limites para produtos de nicotina de grau farmacêutico. m- xileno , p- xileno , o- xileno , acetato de etila, etanol, metanol, piridina, acetilpirazina, 2,3,5-trimetilpirazina, octametilciclotetrasiloxano, catecol , m- resol e o- resol foram encontrados no e- vapor de cigarro. Um estudo de 2017 descobriu que "as concentrações máximas detectadas de benzeno, metanol e etanol nas amostras eram maiores do que seus limites máximos autorizados como solventes residuais em produtos farmacêuticos". Traços de tolueno e xileno foram encontrados no vapor do cigarro eletrônico. Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (PAHs), aldeídos , compostos orgânicos voláteis (VOCs), compostos fenólicos , aromas, alcalóides de tabaco, o- metil benzaldeído, 1-metil fenantreno, antraceno, fenantreno, pireno e cresol foram encontrados no cigarro eletrônico vapor. Embora a causa dessas concentrações diferentes de alcalóides menores do tabaco seja desconhecida, Lisko e colegas (2015) especularam que as razões potenciais podem derivar do processo de extração e-líquido (ou seja, purificação e fabricação) usado para obter nicotina do tabaco, bem como controle de qualidade de produtos eletrônicos. Em alguns estudos, pequenas quantidades de VOCs, incluindo estireno , foram encontradas no vapor do cigarro eletrônico. Um estudo de 2014 descobriu que as quantidades de PAHs estavam acima dos limites de exposição seguros especificados. Baixos níveis de isopreno, ácido acético, 2-butanodiona, acetona, propanol e diacetina e traços de óleo de maçã (3-metilbutil-3-metilbutanoato) foram encontrados no vapor do cigarro eletrônico. Substâncias aromatizantes de grãos de café torrados foram encontradas no vapor do cigarro eletrônico. Os aromas químicos acetamida e cumarina foram encontrados no vapor do cigarro eletrônico. Acrilonitrila e etilbenzeno foram encontrados no vapor do cigarro eletrônico. O benzeno e o 1,3-butadieno foram encontrados no vapor do cigarro eletrônico em muitas vezes mais baixo do que na fumaça do cigarro. Alguns cigarros eletrônicos contêm diacetil e acetaldeído no vapor do cigarro eletrônico. O diacetil e o acetilpropionil foram encontrados em níveis maiores no vapor do cigarro eletrônico do que o aceito pelo Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional, embora o diacetil e o acetilpropionil sejam normalmente encontrados em níveis mais baixos nos cigarros eletrônicos do que nos cigarros tradicionais. Um relatório do PHE de 2018 afirmou que o diacetil foi identificado centenas de vezes em quantidades menores do que as encontradas na fumaça do cigarro. Um relatório da OMS de 2016 descobriu que o acetaldeído do vapor de segunda mão era entre duas e oito vezes maior em comparação com os níveis de ar de fundo.

Formaldeído

Um e-cigarro com bateria de voltagem variável .
Um cigarro eletrônico de segunda geração em estilo caneta.

Um relatório da OMS de 2016 descobriu que o formaldeído do vapor de segunda mão era cerca de 20% maior em comparação com os níveis de ar de fundo. O uso normal de cigarros eletrônicos gera níveis muito baixos de formaldeído. Diferentes configurações de energia alcançaram diferenças significativas na quantidade de formaldeído no vapor do cigarro eletrônico em diferentes dispositivos. Dispositivos de cigarro eletrônico de última geração podem criar quantidades maiores de substâncias cancerígenas. Alguns cigarros eletrônicos de última geração permitem que os usuários aumentem o volume de vapor ajustando a tensão de saída da bateria. Dependendo da temperatura de aquecimento, os agentes cancerígenos no vapor do cigarro eletrônico podem ultrapassar os níveis da fumaça do cigarro. Dispositivos de cigarros eletrônicos que usam baterias de alta voltagem podem produzir agentes cancerígenos, incluindo formaldeído em níveis comparáveis ​​à fumaça de cigarro. Os dispositivos de última geração e "tipo tanque" com voltagens mais altas (5,0 V) poderiam produzir formaldeído em níveis comparáveis ​​ou maiores do que na fumaça do cigarro. Um estudo de 2015 hipotetizou a partir dos dados que em alta voltagem (5,0 V), um usuário, "vaporizando a uma taxa de 3 mL / dia, inalaria 14,4 ± 3,3 mg de formaldeído por dia em agentes liberadores de formaldeído." O estudo de 2015 usou uma máquina de sopro e mostrou que um cigarro eletrônico de terceira geração ligado na configuração máxima criaria níveis de formaldeído entre cinco e 15 vezes maiores do que com a fumaça do cigarro. Um relatório de 2015 do PHE descobriu que altos níveis de formaldeído ocorreram apenas em "baforadas a seco" superaquecidas, e que "baforadas secas são aversivas e são evitadas ao invés de inaladas" e "Em configurações normais, não houve liberação de formaldeído ou foi desprezível." Mas os usuários de cigarros eletrônicos podem "aprender" a superar o sabor desagradável devido à formação elevada de aldeído, quando o desejo por nicotina é alto o suficiente. Os cigarros eletrônicos de alta voltagem são capazes de produzir grandes quantidades de carbonilas. Os cigarros eletrônicos de voltagem reduzida (3,0 V) tinham níveis de aerossol de formaldeído e acetaldeído aproximadamente 13 e 807 vezes menos do que a fumaça do cigarro.

Comparação dos níveis de metais no aerossol do cigarro eletrônico

Quantidades de metais do uso de cigarro eletrônico em comparação com os limites de segurança regulamentares ∗
Metais EC01 EC02 EC03 EC04 EC05 EC06 EC07 EC08 EC09 EC10 EC11 EC12 EC13 Média
Cadium ; por 1200 baforadas 1,2 1.04 1.04 0 0,16 1,6 0 0,48 0 1,2 0,08 0 NM 0,57
Exposição Diária Permissível; (Farmacopeia dos Estados Unidos) 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
Cromo ; por 1200 baforadas 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,84 0,06
Exposição Diária Permissível; (Farmacopeia dos Estados Unidos) 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25
Cobre ; por 1200 baforadas 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 24,36 1,87
Exposição Diária Permissível; (Farmacopeia dos Estados Unidos) 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70
Chumbo ; por 1200 baforadas 0,32 0,32 0,4 0,08 0,24 0,08 0,16 4,4 0,56 0,32 0,16 0,08 2.04 0,70
Exposição Diária Permissível; (Farmacopeia dos Estados Unidos) 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Níquel ; por 1200 baforadas 0,88 0,96 0,32 0 0 0 0,48 0,72 0,16 0 0 0 0,6 0,32
Exposição Diária Permissível; (Farmacopeia dos Estados Unidos) 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
Manganês ; por 1200 baforadas 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,24 0,02
Nível mínimo de risco; Agência para substâncias tóxicas; Registro de substâncias e doenças 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
Alumínio ; por 1200 baforadas NM NM NM NM NM NM NM NM NM NM NM NM 47,28 47,28
Limite de exposição recomendado; Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500
Bário ; por 1200 baforadas 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1,44 0,11
Limite de exposição recomendado; Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional 4.150 4.150 4.150 4.150 4.150 4.150 4.150 4.150 4.150 4.150 4.150 4.150 4.150
Ferro ; por 1200 baforadas NM NM NM NM NM NM NM NM NM NM NM NM 62,4 62,40
Limite de exposição recomendado; Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500
Estanho ; por 1200 baforadas NM NM NM NM NM NM NM NM NM NM NM NM 4,44 4,44
Limite de exposição recomendado; Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional 16.600 16.600 16.600 16.600 16.600 16.600 16.600 16.600 16.600 16.600 16.600 16.600 16.600
Titânio ; por 1200 baforadas NM NM NM NM NM NM NM NM NM NM NM NM 0,24 0,24
Limite de exposição recomendado; Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional 2.490 2.490 2.490 2.490 2.490 2.490 2.490 2.490 2.490 2.490 2.490 2.490 2.490
Zinco ; por 1200 baforadas 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6,96 0,54
Limite de exposição recomendado; Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500
Zircônio ; por 1200 baforadas NM NM NM NM NM NM NM NM NM NM NM NM 0,84 0,84
Limite de exposição recomendado; Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500 41.500

Abreviaturas: CE, cigarro eletrônico; NM, não medido.
∗ As descobertas são uma comparação entre o uso diário de cigarro eletrônico e os limites regulatórios de exposição diária permissível crônica de medicamentos inalatórios descritos pela Farmacopeia dos EUA para cádmio, cromo, cobre, chumbo e níquel, o Nível de risco mínimo descrito pela Agência de Tóxicos Registro de substâncias e doenças para manganês e o Limite de exposição recomendado delineado pelo Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional para alumínio, bário, ferro, estanho, titânio, zinco e zircônio, referindo-se a um volume de inalação diária de 20 m 3 de ar e 10 -h volume de 8,3 m 3 ; os valores estão em μg.

Análise química de cartuchos de cigarro eletrônico, soluções e aerossol

Estudos envolvendo análises químicas de cartuchos de cigarros eletrônicos, soluções e aerossol.
Autores (referência) Marca de cigarro eletrônico Substâncias testadas Análise Descoberta chave
Estudos relatando impacto positivo ou neutro de cigarros eletrônicos, vaporização ou redução de danos com base na ausência ou presença de tóxicos específicos
Laugesen ( 9 ) (pesquisa financiada por Runyan) Runyon TSNA LC-MS TSNAs estão presentes, mas em níveis muito mais baixos do que nos cigarros convencionais e muito pequenos para serem cancerígenos
Inibidores MAO-A e B Ensaio fluorométrico MAO-A e B são inibidos pela fumaça do tabaco, mas não são afetados pelo fluido do cigarro eletrônico
PAH GS-MS Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos indetectáveis
Metais pesados ICP-MS Metais pesados ​​eram indetectáveis
CO Analisador de CO O monóxido de carbono exalado não aumenta após o uso de cigarro eletrônico
McAuley et al . ( 11 ) Marca não indicada. TSNA GC / MS TSNA, PAH, dietilenoglicol, VOC e carbonilas em aerossol de cigarro eletrônico foram todos insignificantes em comparação com a fumaça do cigarro.
PAH GC / MS
Dietilenoglicol GC / MS
VOC HS-GC / MS
Carbonyls HPLC-UV
Pellegrino et. al . ( 56 ) Marca italiana de e-cigarros assunto particular Contador de partículas e máquina de fumar O material particulado é menor no aerossol do cigarro eletrônico em comparação com a fumaça do cigarro
Goniewicz et al . ( 53 ) Onze marcas de cigarros eletrônicos poloneses e uma marca de cigarros eletrônicos ingleses Carbonyls HPLC-DAD TSNA, VOC e compostos de carbonila foram determinados como sendo entre 9 e 450 vezes mais baixos em aerossol de cigarros eletrônicos em comparação com a fumaça de cigarro convencional
VOC GC-MS
TSNA UPLC-MS
Metais pesados ICP-MS Metais pesados ​​presentes no aerossol do cigarro eletrônico
Kim e Shin ( 55 ) 105 Substituições de marcas de líquidos de 11 empresas coreanas de cigarros eletrônicos TSNA LC-MS TSNAs estão presentes em níveis baixos em líquidos de substituição de cigarros eletrônicos
Schripp et al . ( 54 ) Três marcas não identificadas VOC GC-MS COV em cartuchos de cigarro eletrônico, soluções e aerossol em aerossol eram baixos ou indetectáveis ​​em comparação com cigarros convencionais
assunto particular Contador de partículas e máquina de fumar O material particulado é menor no aerossol do cigarro eletrônico em comparação com a fumaça do cigarro
Estudos relatando impacto negativo de cigarros eletrônicos, vaporização ou redução de danos com base na presença de tóxicos específicos
Westenberger ( 4 ) estudo da FDA Njoy TSNA LC-MS TSNA presente
Fumar em todo lugar Dietilenoglicol GC-MS Dietilenoglicol presente
Impurezas específicas do tabaco GC-MS Impurezas específicas do tabaco presentes
Trehy et al . ( 58 ) Estudo da FDA Njoy Impurezas relacionadas à nicotina HPLC-DAD Impurezas relacionadas à nicotina presentes
Fumar em todo lugar
CIXI
Johnson Creek
Hadwiger et al . ( 57 ) estudo FDA Marca não indicada Amino-tadalafil HPLC-DAD-MMI-MS Amino-tadalafil presente
Rimonabant Rimonabant presente
Williams et al . ( 50 ) Marca não indicada Metais pesados ICP-MS Partículas de metal pesado e silicato presentes no aerossol do cigarro eletrônico
Partículas de silicato Contador de partículas e máquina de fumar, microscopia de luz e eletrônica, teste de citotoxicidade, microanálise de raios-x

Abreviaturas: TSNA, nitrosoaminas específicas do tabaco; LC-MS, cromatografia líquida-espectrometria de massa; MAO-A e B, monoaminaoxidase A e B; PAH, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos; GS-MS, cromatografia gasosa - espectrometria de massa; ICP-MS, plasma indutivamente acoplado - espectrometria de massa; CO, monóxido de carbono, VOC, compostos orgânicos voláteis; UPLC-MS, espectrometria de massa de cromatografia líquida de ultra-desempenho; HPLC-DAD-MMI-MS, espectrometria de massa e ionização multimodo de detector de matriz de díodos de cromatografia líquida de alto desempenho.

Aldeídos em aerossol de cigarro eletrônico

Aldeídos em aerossóis de cigarros eletrônicos ∗
Estude Unidades Formaldeído Acetaldeído Acroleína o- Metil benzaldeído Acetona
Goniewicz et al . μg / 150 baforadas 3,2 ± 0,8 a 2,0 ± 0,1 a ND para 1,3 ± 0,8 a NT
Ohta et al . mg / m 3 260 <LOQ <LOQ NT NT
Uchiyama et al . mg / m 3 8,3 11 9,3 NT 2,9
Laugesen ppm / 38 mL puff 0,25 0,34 ND para 0,33 NT 0,16

∗ Abreviações: <LOQ, abaixo do limite de quantificação, mas acima do limite de detecção; ND, não detectado; NT, não testado.

Nitrosaminas específicas do tabaco em produtos contendo nicotina

Nitrosaminas específicas do tabaco em vários produtos contendo nicotina ∗
Item NNN (4- (metilnitrosamino) -1- (3-piridil) -1-butanona) NNK (N'-nitrosonornicotina) NAT (N'-nitrosoanatabina) NAB (N'-nitrosoanabasina)
Goma nicorette (4 mg) 2,00 Não detectado Não detectado Não detectado
Adesivo NicoDerm CQ (4 mg) Não detectado 8,00 Não detectado Não detectado
Cigarros eletrônicos 3,87 1,46 2,16 0,69
Snus sueco 980,00 180,00 790,00 60,00
Winston (completo) 2.200,00 580,00 560,00 25,00
Marlboro (completo) 2.900,00 960,00 2300,00 100,00

∗ ng / g, mas não para goma e patch. ng / goma pedaço é para goma e ng / patch é para patch.

Comparação dos níveis de tóxicos no aerossol do cigarro eletrônico

Quantidades de tóxicos no aerossol do cigarro eletrônico em comparação com o inalador de nicotina e a fumaça do cigarro
Tóxico Faixa de conteúdo na névoa do inalador de nicotina (15 inalações ∗) Conteúdo em aerossol de 12 cigarros eletrônicos (15 tragadas ∗) Conteúdo em microgramas de cigarro tradicional (μg) na fumaça de um cigarro
Formaldeído (μg) 0,2 0,2-5,61 1,6-52
Acetaldeído (μg) 0,11 0,11-1,36 52-140
Acroleína (μg) WL 0,07-4,19 2,4-62
o- Metilbenzaldeído (μg) 0,07 0,13-0,71 -
Tolueno (μg) WL ND-0.63 8,3-70
p- e m-xileno (μg) WL ND-0.2 -
NNN (ng) WL ND-0,00043 0,0005-0,19
Cádmio (ng) 0,003 ND-0,022 -
Níquel (ng) 0,019 0,011-0,029 -
Chumbo (ng) 0,004 0,003-0,057 -

Abreviaturas: μg , micrograma; ng , nanograma; ND, não detectado.
∗ Quinze baforadas foram escolhidas para estimar a liberação de nicotina de um cigarro tradicional.

Cada cartucho de cigarro eletrônico, que varia entre os fabricantes, e cada cartucho produz de 10 a 250 baforadas de vapor. Isso corresponde a 5 a 30 cigarros tradicionais. Uma baforada geralmente dura de 3 a 4 segundos. Um estudo de 2014 descobriu que há grandes diferenças nas baforadas diárias em vapers experientes, que normalmente variam de 120–225 baforadas por dia. De cigarros eletrônicos de baforada a baforada, não fornecem tanta nicotina quanto os cigarros tradicionais. Uma revisão de 2016 descobriu "A nicotina contida no aerossol de 13 baforadas de um cigarro eletrônico em que a concentração de nicotina do líquido é de 18 mg por mililitro foi estimada como sendo semelhante à quantidade na fumaça de um cigarro de tabaco típico, que contém aproximadamente 0,5 mg de nicotina. "

Veja também

Notas

Bibliografia

Referências