Carryover of neotame, WS-23, and other additives from popular disposable e-cigarettes to aerosol
この研究は、17種類の一般的な使い捨て電子タバコを分析し、ネオタムのような甘味料やWS-23のような冷却剤が電子リキッドに含まれている一方で、これらの化合物、ならびにニコチンやメントールが（26%から88%の範囲で）吸入されるエアロゾルへと持ち越されていることを明らかにし、これらの添加物に対するユーザーの相当な曝露を浮き彫りにした。
原論文は CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) でライセンスされています。 これは以下の論文のAI生成解説です。著者が執筆または承認したものではありません。技術的な正確性については原論文を参照してください。 免責事項の全文を読む
使い捨て電子タバコを使用するたびに、人は液体を加熱して作られたミストを吸い込んでいます。この液体は、ベースとなる流体、ニコチン、そして体験をより魅力的なものにするために設計された様々な添加物を含む、複雑な混合物です。これらの添加物の中には、ニコチンの苦味を和らげるための甘味料や、ミント特有の香りを伴わずに喉に爽快感を与える、メンソールの代わりとなる合成冷却剤が含まれています。科学者たちは、これらの成分がデバイスのリキッド貯蔵庫の中に存在することを以前から知っていましたが、ある重要な疑問が未解決のまま残されていました。それは、これらの化学物質のうち、実際にどれだけの量が液体からミストへと移行し、ユーザーが吸い込んでいるのかという点です。物質の健康リスクは、単にボトルの中にどれだけ入っているかではなく、どれだけの量が肺に入ったかに大きく依存するため、この移行を理解することは極めて重要です。
イェール大学の研究チームは、現在米国で販売されている最も人気のある使い捨て電子タバコを調査することで、この謎を解明しようと試みました。彼らは、これらの製品において遍在している2つの特定の添加物に焦点を当てました。一つは、砂糖の数千倍の甘さを持つ人工甘味料のネオタム、もう一つは、ミントの風味を伴わずに冷却効果を与えるために広く使用されている合成冷却剤のWS-23です。研究者たちは、彼らの知見が市場全体に適用されることを確実にするため、これら12種類の人気ブランドおよびフレーバーのデバイスに加え、ニコチンフリーとして販売されているSenzaデバイス3台と、ニコチン類似物を含むSpreeBarデバイス2台を購入しました。彼らは単に中身を推測したのではなく、人間の呼吸パターンを模倣した機械を使用して、デバイスを物理的にテストしました。その機械は各デバイスから20回の吸引を行い、発生したミストを凍結トラップで捕集し、蒸気を再び液体へと凝縮させました。チームは、元の液体に含まれる各化学物質の量と、捕集されたミストに含まれる量を比較することで、添加物が吸い込まれる正確な割合を算出することができました。
結果は、加熱プロセスにおける異なる化学物質の挙動に明確な違いがあることを明らかにしました。合成冷却剤とニコチンは、液体から空気中への移動において非常に高い効率を示しました。平均して、液中に存在するWS-23の84％、およびニコチンの88％が、エアロゾルへの移行に成功しました。メンソールと別の冷却剤であるWS-3も同様のパターンを示し、移行率は81％から88％の間でした。これは、ユーザーがひと吸いする際、暴露される冷却剤や刺激剤の大部分が、もともと液体に混ぜられていたものと同じであることを意味しています。
対照的に、人工甘味料は全く異なる挙動を示しました。ネオタムは、テストしたすべてのデバイスに含まれていたにもかかわらず、移行率ははるかに低いものでした。ネオタムの液中からの移行率は平均でわずか40％であり、個別のデバイスでは15％から64％という幅がありました。また、いくつかのデバイスに含まれていた別の甘味料であるスクラロースは、さらに広く、かつ概して低い範囲を示しました。スクラロースが含まれていたのは2つのデバイスのみで、その移行率は26％から54％の間でした。研究者たちは、ニコチンの存在がこれらの移行率を変えることはなく、デバイスのフレーバーも影響しないことを発見しました。この違いは、分子自体の物理的特性に起因していると考えられます。冷却剤やニコチンは揮発性が高く、加熱されると蒸発しやすいのに対し、甘味料は分子が重く、デバイスが発生させる温度下では蒸気になりにくいのです。
この研究はまた、これらの製品の組成に関する新たな詳細を明らかにしました。ネオタムはすべてのデバイスに見られましたが、研究者たちは、特定の2つのブランドがネオタムに加えてスクラロースを含んでいることも発見しました。これは、電子タバコ製品において2種類の人工甘味料が組み合わされていることが報告された初めての事例です。複数の甘味料が存在することは、製造業者が特定の感覚プロファイルを作り出すために、異なる化合物を重ね合わせている可能性を示唆しており、これは残留する苦味を隠すために甘さを強化することを目的としている可能性があります。しかし、この手法は、加熱中の化学物質間の相互作用が完全には理解されていないため、これらのデバイスの安全性プロファイルにさらなる複雑さをもたらします。
研究者たちは、ミストにどれだけの化学物質が到達したかを測定したものの、加熱されたネオタムがその後どうなるかについては判断できなかったことを注意深く記しています。加熱プロセス中に甘味料の一部が他の物質に分解されている可能性があり、それが、最終的なミストに含まれる量が少なくなっている理由である可能性があります。標準的な検出方法を用いたところ、ミストの中に新たな説明のつかない化学物質が存在するという証拠は見つかりませんでしたが、熱分解の可能性は依然として大きな未知数です。ネオタムやWS-23を長期間吸入することによる健康への影響は、これらの物質に関する既存の安全データが、吸入ではなく「食べる」または「飲む」ことに関する研究に基づいているため、現在は不明確です。
最終的に、この研究は、ユーザーが実際に何を吸い込んでいるのかについての基礎的な地図を提供します。使い捨て電子タバコの冷却剤やニコチンは高い効率でユーザーに転送される一方で、甘味料は転送が完全ではなく、それでもかなりの量が含まれていることを確認しました。この研究は、ユーザーがフレーバーやニコチン含有量に関わらず、一貫してネオタムやWS-23に暴露されていることを立証しています。これらの知見は、製品が安全であるか、あるいは安全でないかを宣言するものではありませんが、これらの特定の添加物やその分解生成物の慢性的な吸入による長期的な健康影響を決定するための、将来の毒性学的研究に必要なデータを提供するものです。
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