Carryover of neotame, WS-23, and other additives from popular disposable e-cigarettes to aerosol

Chaque fois qu'une personne utilise une cigarette électronique jetable, elle inhale une brume créée par le chauffage d'un liquide. Ce liquide est un mélange complexe, contenant généralement un fluide de base, de la nicotine et une variété d'additifs conçus pour rendre l'expérience plus attrayante. Parmi ces additifs figurent des édulcorants, qui masquent le goût amer de la nicotine, et des agents rafraîchissants synthétiques, qui créent une sensation de fraîcheur dans la gorge similaire au menthol, mais sans son odeur distincte. Bien que les scientifiques sachent depuis longtemps que ces ingrédients se trouvent à l'intérieur du réservoir de liquide de l'appareil, une question critique restait sans réponse : quelle quantité de ces produits chimiques parvient réellement du liquide à la brume que l'utilisateur respire ? Comprendre ce transfert est essentiel car les risques pour la santé d'une substance dépendent fortement de la quantité qui pénètre dans les poumons, et non seulement de la quantité présente dans la bouteille.

Une équipe de chercheurs de l'Université de Yale s'est donné pour mission de résoudre cette énigme en examinant les cigarettes électroniques jetables les plus populaires actuellement vendues aux États-Unis. Ils se sont concentrés sur deux additifs spécifiques qui sont devenus omniprésents dans ces produits : la néotame, un édulcorant artificiel des milliers de fois plus sucré que le sucre, et le WS-23, un agent rafraîchissant synthétique largement utilisé pour procurer un effet de fraîcheur sans le goût de la menthe. Les chercheurs ont acheté douze marques et saveurs populaires de ces dispositifs, ainsi que trois appareils Senza commercialisés comme étant sans nicotine et deux SpreeBar contenant un analogue de la nicotine, afin de s'assurer que leurs conclusions s'appliquaient à l'ensemble du marché. Ils n'ont pas simplement deviné le contenu ; ils ont testé physiquement les appareils à l'aide d'une machine imitant les modes de respiration humaine. La machine a effectué vingt bouffées de chaque dispositif, capturant la brume résultante dans un piège congelé qui a condensé la vapeur à nouveau en liquide pour l'analyse. En comparant la quantité de chaque produit chimique trouvée dans le liquide d'origine à la quantité capturée dans la brume, l'équipe a pu calculer exactement quel pourcentage de l'additif était inhalé.

Les résultats ont révélé une division claire dans la manière dont différents produits chimiques se comportent lors du processus de chauffage. Les agents rafraîchissants synthétiques et la nicotine se sont révélés très efficaces pour passer du liquide à l'air. En moyenne, quatre-vingt-quatre pour cent du WS-23 et quatre-vingt-huit pour cent de la nicotine présents dans le liquide ont été transférés avec succès dans l'aérosol. Le menthol et un autre agent rafraîchissant appelé WS-3 ont suivi un schéma similaire, avec des taux de transfert oscillant entre quatre-vingt-un et quatre-vingt-huit pour cent. Cela signifie que lorsqu'un utilisateur prend une bouffée, la grande majorité des agents rafraîchissants et stimulants auxquels il est exposé sont les mêmes que ceux qui ont été initialement mélangés au liquide.

En revanche, les édulcorants artificiels se sont comportés de manière très différente. La néotame, bien que présente dans chaque dispositif testé, avait un taux de transfert beaucoup plus faible. En moyenne, seulement quarante pour cent de la néotome présente dans le liquide est parvenue dans la brume, certains dispositifs affichant des taux aussi bas que quinze pour cent et aussi élevés que soixante-quatre pour cent. Le sucralose, un autre édulcorant présent dans quelques-uns des dispositifs, a montré une plage plus large et généralement plus basse, seuls deux dispositifs le contenant et les taux variant entre vingt-six et cinquante-quatre pour cent. Les chercheurs ont constaté que la présence de nicotine ne modifiait pas ces taux de transfert, pas plus que la saveur spécifique du dispositif. La différence semblait être ancrée dans les propriétés physiques des molécules elles-mêmes. Les agents rafraîchissants et la nicotine sont plus volatils, ce qui signifie qu'ils s'évaporent plus facilement lorsqu'ils sont chauffés, tandis que les édulcorants sont plus lourds et moins susceptibles de se transformer en vapeur sous les températures générées par l'appareil.

Cette étude a également mis au jour un nouveau détail concernant la composition de ces produits. Bien que la néotame ait été trouvée dans tous les dispositifs, les chercheurs ont découvert que deux marques spécifiques contenaient également du sucralose en plus de la néotame. Il s'agit de la première fois qu'une telle combinaison de deux édulcorants artificiels est signalée dans les produits de cigarette électronique. La présence de plusieurs édulcorants suggère que les fabricants peuvent superposer différents composés pour créer un profil sensoriel spécifique, potentiellement pour accentuer la douceur tout en masquant toute amertume résiduelle. Cependant, cette pratique ajoute une autre couche de complexité au profil de sécurité de ces dispositifs, car l'interaction entre ces produits chimiques lors du chauffage n'est pas totalement comprise.

Les chercheurs ont pris soin de noter que, bien qu'ils aient mesuré quelle quantité de ces produits chimiques atteignait la brume, ils n'ont pas pu déterminer ce qu'il advient de la néotame une fois chauffée. Il est possible qu'une partie de l'édulcorant se décompose en d'autres substances pendant le processus, ce qui expliquerait pourquoi moins de celui-ci est apparu dans la brume finale. L'étude n'a trouvé aucune preuve de nouveaux produits chimiques inexpliqués dans la brume en utilisant leurs méthodes de détection standard, mais la possibilité d'une décomposition thermique reste une inconnue majeure. Les implications pour la santé de l'inhalation de néotame et de WS-23 sur une longue période sont actuellement incertaines, car la plupart des données de sécurité existantes pour ces substances proviennent d'études sur leur ingestion (par la bouche ou l'estomac), et non sur leur inhalation.

En fin de compte, ce travail fournit une carte fondamentale de ce que les utilisateurs respirent réellement. Il confirme que si les agents rafraîchissants et la nicotine dans les cigarettes électroniques jetables sont transférés vers l'utilisateur avec une grande efficacité, les édulcorants sont transférés de manière moins complète, bien que toujours en quantités substantielles. L'étude établit que les utilisateurs de ces dispositifs populaires sont systématiquement exposés à la néotame et au WS-23, quels que soient la saveur et la teneur en nicotine. Ces conclusions ne déclarent pas les produits sûrs ou dangereux, mais elles fournissent les données nécessaires aux futures études toxicologiques pour déterminer les effets sur la santé à long terme de l'inhalation chronique de ces additifs spécifiques et de leurs potentiels produits de décomposition.