science >> Wetenschap >  >> Chemie

Kwantitatieve studie van het aldehydegehalte in elektronische sigaretten

Krediet:CC0 Publiek Domein

(Phys.org)—Elektronische sigaretten hebben zowel tegenstanders als voorstanders gehad sinds ze in 2004 op de markt kwamen. Veel mensen geloven dat ze gezonder zijn dan sigaretten, maar anderen zeggen dat de effecten van e-sigarettendampen grotendeels onbekend zijn. Medische organisaties zijn over het algemeen voorzichtig te werk gegaan en bevelen e-sigaretten niet specifiek aan om te stoppen met roken of als gezonder alternatief voor roken.

Een punt van zorg is de hoeveelheid aldehyden die aanwezig is in de rook van e-sigaretten. Deze aldehyden zijn in grotere hoeveelheden aanwezig in tabakssigaretten dan in e-sigaretten, maar de niveaus in e-sigaretten zijn nog steeds niet bekend. Aanvullend, de hoeveelheid die als gevaarlijk wordt beschouwd voor hart- en vaatziekten (HVZ) is een onderwerp van discussie. Sommige onderzoeken hebben aangetoond dat zelfs kleine hoeveelheden van bepaalde aldehyden kunnen leiden tot progressie van HVZ.

Onderzoekers van het Tobacco Regulation and Addiction Center van de University of Louisville voerden kwantitatieve analyses uit van zowel oudere (eerste generatie) als nieuwere e-sigarettenpatronen met behulp van een verscheidenheid aan smaken. Ze gebruikten een nieuwe methode om reactieve carbonylen te vangen die vervolgens worden gestabiliseerd met behulp van een oximatiereactie. Ze ontdekten dat nieuwere apparaten meer schadelijke aldehyden produceerden dan e-sigaretten van de eerste generatie. Hun werk verschijnt in ACS Omega .

Cartridges voor e-sigaretten bevatten batterijgevoede spoelen die dienen om e-vloeistof te verwarmen en te verdampen. Op basis van deze studie, de hoeveelheid reactieve aldehyden in de damp van e-sigaretten is grotendeels te wijten aan het batterijvermogen van de cartridge. Hoe hoger het batterijvermogen, hoe hoger het aldehydegehalte. Hoewel aerosolen voor e-sigaretten aldehyden bevatten waarvan bekend is dat ze bijdragen aan hart- en vaatziekten, de exacte niveaus zijn niet definitief bepaald, grotendeels vanwege de moeilijkheden die gepaard gaan met het vangen en bestuderen van reactieve aldehyden.

Nieuwe modellen, of "volgende generatie, " E-sigaretten hebben een hoger batterijvermogen dan oudere. oudere modellen hebben een vast batterijvermogen (4,6 W), terwijl de volgende generatie een variabel vermogen hebben (9,1 W, 11,7 W, 14,7 W, 16,6 W). De auteurs wilden kijken naar deze volgende generatie e-sigaretten om het aldehydegehalte kwantitatief te bepalen en om te bepalen of de smaak van e-vloeistof een verschil maakt in de vorming van aldehyde. Om dit te doen, ze hielden rekening met de vorming van hemiacetalen uit aldehyden, iets dat eerdere studies niet hebben aangepakt.

De meest zorgwekkende aldehyden zijn aceetaldehyde, acroleïne, en formaldehyde. acroleïne, vooral, is aangetoond dat het CVD bevordert, zelfs wanneer een persoon wordt blootgesteld aan lage niveaus. Formaldehyde is ook in lage concentraties in verband gebracht met HVZ.

Krediet:ACS

E-vloeistoffen bestaan ​​meestal uit glycerine en propyleenglycol samen met een smaakadditief. Glycerine, bij verhitting, vormt voornamelijk acroleïne en formaldehyde, terwijl propyleenglycol voornamelijk aceton en aceetaldehyde vormt. Bepaalde smaakadditieven hebben een verhoogde aldehydevorming aangetoond, ook.

Ogunwale et al. gebruikten een microreactor-capture-aanpak die ze eerder hadden ontwikkeld om een ​​nauwkeurig beeld te krijgen van de aldehydeniveaus in de damp van e-sigaretten. Deze methode maakt gebruik van een 4-(2-aminooxyethyl)-morfolin-4-iumchloride (AMAH) coating op een siliciumbasis. Aldehyden reageren selectief met AMAH om een ​​oxim te vormen, die stabieler en gemakkelijker te bestuderen is dan een aldehyde.

Spuitbussen werden gegenereerd met behulp van een sigarettenrookrobot en werden verzameld in Tedlar-zakken. De robot zorgde voor controle over de trekduur, bladerdeeg volume, en trekfrequentie. De aerosolen stroomden via een evacuatieproces door de microreactoren vanuit de zakken en reageerden vervolgens met AMAH. De AMAH-oximverbinding werd geneutraliseerd om een ​​AMA-adduct te vormen dat vervolgens werd bestudeerd met behulp van gaschromatografie.

Zowel de eerste generatie als de volgende generatie e-sigaretten produceerden een bepaalde hoeveelheid acetaldehyde, acroleïne, en formaldehyde, maar acealdehyde en formaldehyde waren in hogere concentraties dan acroleïne. Alle aldehyden waren aanwezig in lagere concentraties dan wat wordt aangetroffen in sigarettenrook met behulp van Health Canada Intense Puffing Regime. Opmerkelijk, de volgende generatie e-sigaretten, die een verstuiver van het tanktype hebben, produceerde hogere niveaus van aldehyden en aceton. De auteurs schrijven dit toe aan het hogere batterijvermogen.

Om de puffende topologie te begrijpen, Ogunwale et al., gebruikte spuiten van 60 ml om de duur en het volume van de puf handmatig te variëren om het gebruik in de praktijk nauwkeuriger na te bootsen. De duur van het puffen en de bijzondere smaak droegen bij aan de vorming van reactieve aldehyden, hoewel deze factoren een kleinere rol speelden dan de batterij-output in de hoeveelheid aanwezige aldehyden. Als de duur van het puffen ongeveer 4,0 seconden/puf was, er waren meer aldehyden aanwezig in vergelijking met korter of langer puffen. De gemiddelde gebruiker pufft 3,5 tot 4,3 seconden.

Eindelijk, Ogunwale et al. gebruikt 1 H NMR om de aanwezigheid van hemiacetalen gevormd uit aldehyden te detecteren en te kwantificeren. Ze ontdekten dat hemiacetalen zich niet vormden in een van de smaken van de eerste generatie e-sigaretten, en ze vormden zich niet in drie van de geteste smaken van de volgende generatie. Slechts één smaak die werd getest, vormde hemiacetalen binnen een batterijvermogen dat binnen het bereik van normaal gebruik lag.

Dit onderzoek levert waardevolle informatie op over de veiligheid van e-sigaretten. In het algemeen, hoe hoger het batterijvermogen, hoe hoger het aldehydegehalte in de damp. bepaalde aldehyden, zoals acroleïne, aceetaldehyde, en formaldehyde, is aangetoond dat ze bijdragen aan HVZ, zelfs in lage niveaus. Alle e-sigaretten die in dit onderzoek zijn getest, bevatten een bepaalde hoeveelheid van deze aldehyden.

© 2017 Fys.org