In een beleefdheidsbezoek aan ZIJ, de president van Malta in San Anton Palace op donderdag, 11 februari 2021, Dr. Noel Aquilina van de afdeling Chemie, begeleid door professor Emmanuel Sinagra, Hoofd van de afdeling Scheikunde en decaan van de Faculteit Wetenschappen van de Universiteit van Malta, presenteerde de bevindingen van een baanbrekend onderzoek. Deze studie toont en bevestigt dat fijnstof in de lucht (PM), afgezien van een aantal giftige componenten, is ook verontreinigd met door tabaksrook aangedreven deeltjes.

Na 30 jaar, Dr. Noël Aquilina, samen met wereldberoemde onderzoekers op het gebied van tabaksrook, Emeritus professor Neal L. Benowitz en Dr. Peyton Jacob III van de University of California San Francisco (UCSF), USA en atmosferisch chemicus en Fellow van de Royal Society, Professor Roy M. Harrison, van de Universiteit van Birmingham, VK, eindigde het wachten op de ongrijpbare marker.

Deze opmerkelijke studie werd gepubliceerd in een van de meest prestigieuze tijdschriften over luchtkwaliteit, Milieu Internationaal en werd ondersteund door het California Tobacco-Related Disease Research Program, het Nationaal Instituut voor Drugsmisbruik, het National Center for Research Resources en het UCSF Bland Lane Centre of Excellence on Secondhand Smoke.

In 2016 werden wereldwijd ongeveer 6 biljoen sigaretten gerookt. wereldwijd, passief roken (SHS) (van alleen het roken van sigaretten), geeft elk jaar ongeveer 22 miljoen kilogram nicotine en ongeveer 135 miljoen kilogram PM vrij in de atmosfeer. Wat is het lot van die deeltjes?

De criteria voor een ideale marker zijn dat deze zich naar verwachting hetzelfde zal gedragen als het materiaal waarvoor het een marker is (in dit geval sigaret SHS PM) onder verschillende omgevingsomstandigheden en kan bij lage concentraties worden gedetecteerd. Voor dit doeleinde, historisch, verschillende onderzoeken hebben geprobeerd een marker te vinden om blootstelling aan SHS in de omgeving aan te tonen. Sinds 1991, de belangrijkste marker bij uitstek was nicotine. Latere studies hebben aangetoond dat nicotine bijna uitsluitend in de gasfase wordt aangetroffen en dat de blootstelling aan de deeltjesfase van SHS zou worden onderschat; veroudert anders dan andere stoffen, wat de slechte correlatie met andere SHS-componenten verklaart; het heeft een hoge adsorptiesnelheid aan oppervlakken en desorbeert gemakkelijk van oppervlakken in afwezigheid van actief roken. Dit betekende dat nicotine niet adequaat of geschikt was als marker voor SHS in PM. In de afgelopen 3 decennia, 16 verschillende markers werden uitgeprobeerd en getest, maar ze voldeden allemaal op de een of andere manier niet aan de noodzakelijke markerkenmerken.

In 2013, bij de afdeling Cardiologie, Programma klinische farmacologie, Afdeling Geneeskunde, UCSF, nicotine, een tripyridine-alkaloïde gevonden in tabaksbladeren en tabaksrook, een lage volatiliteit hebben, leidde tot de hypothese dat het voornamelijk in de PM van SHS zou worden gevonden en daarom een ​​nuttige tracer zou moeten zijn voor PM van tabaksrook. Men dacht dat Nicotelline naar verwachting stabieler zou zijn in het milieu dan eerder geteste tracers voor SHS. De studie uit 2013 onder leiding van Dr. Jacob III, was beperkt tot een kamer, sterk gecontroleerde omgeving, omgaan met zeer weinig tijdelijke luchtmonsters en neergeslagen stofmonsters. Deze bevindingen waren niet voldoende om de gevraagde markerkenmerken te verifiëren.

in 2016, Dr. Aquilina, een van de weinige Europese aangesloten onderzoekers van het Thirdhand Smoke (THS) Research Consortium, werd door UCSF uitgenodigd om:

• Coördineer een uitgebreide luchtbemonsteringscampagne in verschillende landen met verschillende klimaten, om de alomtegenwoordige aanwezigheid van Nicotelline in monsters in de lucht aan te tonen. Monsters werden verzameld in zes steden in Californië, waaronder San Francisco; VS, Birmingham; VK, drie locaties in Hong Kong; PR China en Msida; Malta;
• Een analytische methode ontwikkelen om nicotine te extraheren, Nicotelline en andere aan tabak gerelateerde verbindingen uit monsters in de lucht;
• Valideer de extractiemethode met een standaard referentiemateriaal en laat zien dat Nicotelline betrouwbaar kan worden gedetecteerd bij zeer lage concentraties;
• Voer tests uit om de atmosferische stabiliteit van Nicotelline in relatie tot Nicotine in PM te verifiëren.

De monsters voor de test om de belangrijkste en noodzakelijke eigenschap voor een marker te tonen, atmosferische stabiliteit, and hence confirm its suitability as a marker, have been collected on the University of Malta, Msida campus in 2018 using the Mobile Air Quality Laboratory equipment operated by the Faculty of Science. A suite of real-time monitors were used in conjunction with localised meteorological data to verify the atmospheric conditions which could influence the stability of Nicotelline on filters during sampling.

The study has shown that:

• Nicotelline can be considered as a suitable marker for tobacco-smoke driven particulate matter in SHS;
• The marker shows a ubiquitous presence even at low concentrations and geographical variability linked to population density and tobacco use prevalence;
• The mean load of tobacco smoke particulate in airborne particulate matter is 0.06 %.
• In 2010, about 1 % of the global mortality was attributed to SHS exposure. Lower respiratory infections in children younger than 5 years, ischaemic heart disease in adults, and asthma in adults and children indicate there is no risk-free level of exposure to SHS.

Given the abovementioned health implications, what does this study add to the scientific community?

Although airborne PM is generally loaded with several pollutants that can be mutagenic, genotoxic and carcinogenic due to different sources, now it is confirmed that a small load of PM comes exclusively from tobacco smoke, hence air is also contaminated with tobacco smoke.

Although the load appears to be too low to be of an immediate hazard, this marker has set a new standard on the possible chronic exposure to SHS/THS through inhalation of PM even in non-smoking environments.

The importance and significance of this study is that it has opened a gateway to research the potent tobacco-specific carcinogens present in PM, and their health implications in inducing lung cancer, but not only, associated with a continuous exposure. These are THS components which are the frontier of science associated with tobacco smoke and its health effects. There is the need to look into additional exposure pathways, including dermal uptake, hand-to-mouth transfer and by inhalation of secondary particles that form after re-emission from surfaces. This is where a suitable particle-phase marker will be used, to distinguish the contribution of past indoor smoking from what is an unavoidable contamination originating outdoors.