Bezpečnostné údaje o zahrievaných rastlinných glycerínových výparoch

MONQ používa rastlinný glycerín triedy USP (United States Pharmacopeia) . Glycerín, tiež známy ako glycerol, pochádza z rastlinných alebo živočíšnych tukov a je fosforylovaný glycerol-3-kinázou, aby sa stal glycerol-3-fosfátom, ktorý vstupuje do metabolizmu mastných kyselín.

Metabolizmus glycerínu prebieha primárne v pečeni (80 %), ale môže sa vyskytnúť v ktorejkoľvek bunke, pretože glycerol je základnou zložkou normálneho bunkového metabolizmu. Eliminácia glycerínu u ľudí prebieha podľa kinetiky nultého rádu ¹ a plazmatický   t _1/2 glycerínu je u ľudí približne 30 minút (10 min-50 min) ¹ . 40 až 79 % glycerínu sa premení na glukózu ² , pričom zvyšok sa pravdepodobne transesterifikuje na tuk.   Toxicita glycerínu je pozoruhodne nízka na celom rade zvieracích modelov a u ľudí. Zdraví ľudia tolerujú dávky 2,2 g/kg počas 50 dní bez pozorovateľných nežiaducich účinkov (NOEL) ². Celkové množstvo glycerínu spotrebovaného v typickom spotrebiteľskom vaporizačnom zariadení je < 1 mg na jeden nádych ^3–5.  To predstavuje 1650-krát menšie množstvo, než aké sa ukázalo ako bezpečné ako perorálna dávka u ľudí, vypočítané z nasledujúceho vzorca (2,2 g/kg*75kg/osoba)/(100 vdychov/deň *,001 g/vdych). Kvôli relatívne nízkej systémovej expozícii z odparovacích zariadení sa na účely hodnotenia rizika bude brať do úvahy iba expozícia glycerínu v dýchacom systéme.

Inhalácia glycerínových pár:

Mechanika elektronických zariadení na odparovanie glycerínu

V spotrebiteľských odparovacích zariadeniach sa 80 % glycerínová zmes zahreje na minimálne 132 °C ⁶ , v tomto bode kombinácia tepla, podtlaku z inhalácie a turbulentného prúdenia vzduchu cez veľkú povrchovú plochu vlákien knôtu spôsobí aerosolizáciu a odparovanie kvapaliny. K expozícii glycerínovým výparom dochádza predovšetkým počas nádychu a výdychu, čo sa nazýva „vdýchnutie“, ktoré trvá 1 – 3 sekundy ^3,4 . Medzi každým vdychovaním je interval medzi vdychmi, ktorý trvá 15 s až 60 s (priemer = 23 s) ^4,7 počas ktorej sa vdychuje okolitý vzduch, ktorý obsahuje veľmi málo glycerínových pár v porovnaní s koncentráciou šluku. Je to spôsobené jednoduchou mechanikou difúzie plynu a relatívne malým objemom plynu z pľúc expandujúcim do oveľa väčšieho objemu prostredia spotrebiteľa. Na účely výpočtov expozície sa bude brať do úvahy iba koncentrácia glycerínových pár počas fázy ťahania.

Štúdie na zvieratách

Dlhodobé inhalačné štúdie nepreukázali žiadny dôkaz toxicity 0,033 mg/l a 0,165 mg/l glycerolu u potkanov ⁸ . Podráždenie bolo pozorované pri 0,662 mg/l nepretržitej expozície glycerolovým výparom počas 6 hodín denne ⁸ , čo nepredstavuje prijateľnú situáciu použitia pre ľudí ^3,7 .

Human Studies

Národný inštitút pre bezpečnosť a ochranu zdravia pri práci (NIOSH) a Úrad pre bezpečnosť a ochranu zdravia pri práci (OSHA) stanovili prípustný expozičný limit (PEL) pre aerosólový glycerín (hmlu) 10 mg/m ³ a 5 mg/m ³ pre celkovú expozíciu . a respiračná expozícia, v tomto poradí, ^6,7,9,10,11 . Na účely hodnotenia relatívneho rizika inhalovanej glycerínovej hmly sa bude brať do úvahy nižšia dávka 5 mg/m ^{3 .} Dôležité je, že PEL 5 mg/m ³ je časovo vážený priemer (TWA) expozície počas 8-hodinového pracovného dňa. Výskumníci ukázali, že rekreačné zariadenie na odparovanie inhalantov môže poskytnúť akútnu koncentráciu glycerolu 300 – 500 mg/m ³ z jediného vdýchnutia.⁵  , čo sa na prvý pohľad javí ako vysoko nad usmerneniami NIOSH 5 mg/m ³ . Avšak expozícia v spotrebiteľskom odparovacom zariadení je väčšinou obmedzená na 1-3 sekundové trvanie každého potiahnutia ⁵ , po ktorom nasleduje 15-60 sekundový (priemer = 23 sekúnd) interval ³ , v ktorom koncentrácia glycerínu klesá okamžite po dýchaní.   Kvôli intervalu vdychovania/vdychovania by 1 hodina nepretržitého používania typického odparovacieho zariadenia viedla k menej ako 180 sekundám kumulatívnej expozície. Na porovnanie, pracovný deň   použitý na výpočty NIOSH ^10,11 je 28 800 s (8 hodín), čo je 160-násobok celkového času expozície (180 s) za hodinu nepretržitého používania.  Časová zložka expozície je rozhodujúca pri presnom hodnotení rizika expozície inhalovaného glycerolu.

Expozícia glycerínu v MONQ

Upravili sme zjednodušený model AUC pre celkovú expozíciu (mg*s/l), aby bol vhodnejší pre aerosólovú expozíciu a kompenzovaný pre kontinuálnu (PEL) vs prerušovanú expozíciu (použitie odparovača) za predpokladu okamžitého vyčistenia po výdychu.

Každé vstreknutie MONQ poskytuje odhadom 3-4 mg glycerínu na základe: 800 mg/zariadenie/200-300 vstrekov/zariadenie.   Čas expozície je približný pri  expozícii 1 s, s 23-sekundovým intervalom medzi vdychmi na základe publikovaných modelov ^3,4 .   Objem dutín, hltana a hornej priedušnice sa odhaduje na 50 ml a použije sa na výpočty expozície.

Propylénglykol vs glycerín:

Pre svoj nižší bod varu a viskozitu a odlišné vlastnosti rozpúšťadla sa propylénglykol často mieša s glycerínom v tekutých zmesiach určených na inhaláciu. Vo vzťahu ku glycerínu je však bezpečnostný profil propylénglykolu menej dobre stanovený. Je známe, že propylénglykol spôsobuje podráždenie pri vysokých dávkach, ale nepreukázalo sa, že spôsobuje poškodenie pri nízkych dávkach. Tiež bolo poznamenané, že zahrievanie propylénglykolu môže viesť k produkcii formaldehydu a acetaldehydu.

Tepelné úvahy a karbonyly

Ukázalo sa, že zahrievanie glycerolu vytvára široké spektrum karbonylových zlúčenín, vrátane formaldehydu, akroleínu a acetaldehydu. Zdá sa, že tento proces je obmedzený na teploty nad 250 °C a vysoký výkon v kontexte zariadení ecig, kde sa vykonáva väčšina súčasného výskumu.   MONQ používa podobnú technológiu na aerosolizáciu 80% glycerínového roztoku s 3,7 V batériou a 2,5-3 ohmovou cievkou. Pri použití napätia ² /odpor sa výstupný výkon zariadenia MONQ odhaduje na 4,5-5,4 wattov.

Viaceré štúdie ukázali, že pri aerosólizácii glycerínu pri nastavení nízkeho výkonu (5 W) ^3,6 nevznikajú žiadne detekovateľné množstvá karbonylov . Pomocou experimentálnych hodnôt z Kienhuis ⁵ , ktoré ukázali časy expozície výpočty z obr. 1,   sme odhadli celkovú karbonylovú expozíciu ( mg*s/m3 ⁾ .

Na základe rutinného bezpečného používania glycerínu v potravinách a liečivách a na základe publikovanej literatúry o inhalácii odparených polyolových nosičov predstavuje rutinné používanie MONQ riziko, ktoré je 86-krát nižšie ako  limity expozície odporúčané NIOSH ⁷ pre podráždenie a 200 -krát nižšie nižšia ako NOEL pri pokusoch na hlodavcoch.

1. Ricci, Z. & Ronco, C. Rok v prehľade 2008: Critical Care – nefrológia. Krit. Starostlivosť 13, 227 (2009).

2. Robergs, RA & Griffin, SE Biochémia, farmakokinetika a klinické a praktické aplikácie. Šport. Med. 26, 145-167 (1998).

3. Farsalinos, KE & Polosa, R. Hodnotenie bezpečnosti a hodnotenie rizika elektronických cigariet ako náhradiek tabakových cigariet: Systematický prehľad. Ther. Adv. Drug Saf. 5, 67 – 86 (2014).

4. Behar, RRZ a kol. Topografia nafukovania a príjem nikotínu používateľov elektronických cigariet. PLoS One 10, e0117222 (2015).

5. Kienhuis, AS a kol. Potenciálne škodlivé účinky na zdravie pri vdychovaní pár shisha-pen bez obsahu nikotínu: hodnotenie chemického rizika hlavných zložiek propylénglykolu a glycerolu. Byť. Induc. Dis. 13, 15 (2015).

6. Geiss, O., Bianchi, I. & Barrero-Moreno, J. Korelácia výťažkov prchavých karbonylov emitovaných e-cigaretami s teplotou ohrievacej špirály a vnímanou senzorickou kvalitou generovaných pár. Int. J. Hyg. Environ. Zdravie (2016). doi:10.1016/j.ijheh.2016.01.004

7. Farsalinos, KE & Baeyens, F. Škodlivé účinky jedného vdýchnutia pary z pera shisha: metodologické a interpretačné problémy v analýze hodnotenia rizika. Byť. Induc. Dis. 14, 22 (2016).

8. Renne, RA a kol. 2-týždňové a 13-týždňové štúdie inhalácie aerosolizovaného glycerolu u potkanov. inhalovať. Toxicol. 4, 95-111 (1992).

9. Hebbinghaus, H. a kol. Gefahrstoffe- Reinhaltung der Luft. Gefahrstoffe- Reinhaltung der Luft 7–8, 299–307 (2014).

10. Výpočet kontaminantov vo vzduchu OSHA PEL.

11. Eller, PM NIOSH manuál analytických metód . Vydavateľstvo DIANE (1994).