Generering av elektronisk sigarett Aerosol av en tredje generasjons maskin-Vaping enhet: programmet toksikologiske studier

Chemistry
 

Summary

Elektroniske sigarettbrukere (e-cig) øker over hele verden. Lite, men er kjent om helseeffekter av inhalert e-cig aerosoler. Denne artikkelen beskriver en e-cig aerosol generasjon teknikk for dyr eksponeringer og toksikologiske studier. Slike protokollene må etablere eksperimentelt reproduserbare og standardiserte e-cig eksponering systemer.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Noël, A., Verret, C. M., Hasan, F., Lomnicki, S., Morse, J., Robichaud, A., Penn, A. L. Generation of Electronic Cigarette Aerosol by a Third-Generation Machine-Vaping Device: Application to Toxicological Studies. J. Vis. Exp. (138), e58095, doi:10.3791/58095 (2018).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

E-sigarett (e-cig) enheter bruker varme for å produsere inhalable aerosol fra en væske (e-væske) består i hovedsak av humectants, nikotin og smakstilsetning kjemikalier. Aerosol produsert inkluderer fin og Ultrafin partikler, og potensielt nikotin og aldehyder, som kan være skadelig for helse. E-cig brukere inhalerer aerosoler disse, og det tredje-generasjonen av e-cig enheter, kontrollere design funksjoner (motstand og spenning) i tillegg til valg av e-væske og puffing profilen. Dette er viktige faktorer som kan betydelig påvirke toksisitet av inhalert aerosoler. E-cig forskning, men er utfordrende og komplekse hovedsakelig på grunn av fravær av standardiserte vurderinger og til de mange variantene av e-cig modeller og merkevarer, samt e-væske smaker og løsemidler som finnes på markedet. Disse betraktningene markere det presserende behovet for å harmonisere e-cig forskning protokoller, starter med e-cig aerosol generasjon og identifikasjon teknikker. Denne studien fokuserer på denne utfordringen ved å beskrive en detaljert trinnvis e-cig aerosol generasjon teknikk med bestemte eksperimentelle parametere som antas å være realistisk og representative for virkelige eksponering scenarier. Metodene er delt inn i fire seksjoner: Forberedelse, eksponering, etter eksponering analyse, samt rengjøring og vedlikehold av enheten. Representant resultatene fra to typer e-væske og forskjellige spenninger presenteres i form av masse konsentrasjon, partikkel størrelsesDistribusjon, kjemisk sammensetning og cotinine nivåer i mus. Disse dataene viser allsidighet av e-cig eksponering systemet brukes, bortsett fra verdien for toksikologiske studier, som gjør det mulig for et bredt spekter av datastyrte eksponering scenarier, inkludert automatisert representant vaping topografi profiler.

Introduction

Sikkerhet knyttet til bruk av elektroniske sigaretter (e-cigs) er aktive debatt i det vitenskapelige samfunnet. På den ene siden produsenter og selgere annonsere de potensielle fordelene ved e-cigs som skade reduksjon produkt for gjeldende røykere, på grunn av fjerning av mange skadelige stoffer i tradisjonell sigaretter, mens folkehelsen politiske beslutningstakere er engstelig om fravær av data på langsiktige helse eksponeringer1,2. E-CIGS tjene minst to forskjellige formål, 1) som et nytt kjøretøy for levering av nikotin og 2) som en smoking cessation enhet3. Ifølge Centers for Disease Control og Prevention (CDC), i 2014, brukt over 9 millioner voksne amerikanere e-cigs regelmessig. Fra 2013 til 2014, e-cig bruk blant skoleelever økt med mer enn 300%4. Gitt økende bruk av e-cigs blant ungdom så vel som voksne1,2,4, og vurderer de populære, men likevel ubevist, påstandene om e-cigs som et tryggere røyking alternativ må viktigste vitenskapelige spørsmålene tas til finne ut om e-cig bruk utgjør risiko for menneskers helse, spesielt det av luftveiene1,2. Selv om e-cigs ble først kommersialisert i USA i 2007 kun svært begrenset studier har vært utført på effekten av e-cig aerosol eksponeringer i vitro og lunge struktur, funksjon og helse5,6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11. Derfor, i vitro, vivo og epidemiologiske data er avgjørende for å etablere offentlig politikk og forskrifter knyttet til forbruk av e-cigs. Men krever produksjon av pålitelig og reproduserbar vitenskapelige bevis i dette nye feltet først etablering av standardiserte e-cig puffing regimer og generering av reproduserbar eksponering miljøer i laboratoriet innstillinger som er reflekterende for menneskelig konsum.

Tredje generasjon e-cig enheter, tilgjengelig på markedet, er sammensatt av minst ett oppvarming coil (atomizer) pluss et litiumbatteri. E-cig enhetens makt kontrolleren kan operere på forskjellige spenninger. Disse e-cig enhetene har også et reservoar, som e-cig væske (e-væske) er innført. E-flytende, også kjent som e-juice, består hovedsakelig av nikotin, smaker og bærer løsemidler (humectants), ofte propylenglykol (PG), vegetabilsk glyserin (VG) og vann. Siden, ifølge US Food and Drug Administration (FDA), e-væske består av en blanding av "vanligvis betraktet som safe" (GRAS) tilsetningsstoff flavoring kjemikalier og humectants, pluss nikotin, de kan betraktes som sikre i mat. Men når disse flytende formuleringer er vaped via e-cig enheten, er de oppvarmede ved atomizer, som endrer fysisk-kjemiske egenskaper for e-væske, og produserer en aerosol- eller damp som inneholder karbonyl, mer spesifikt aldehyd forbindelser12,13. Disse aldehyder dannes av Termisk nedbrytning og oksidasjon av glycols, som også gir dannelsen av hydroksyl radikaler14,15,16,17. Disse aldehyder som finnes i e-cig aerosoler når vaped under bestemte betingelser13, inkluderer formaldehyd, acetaldehyd, acetol, bl.a, glycidol og diacetyl, som er kjent for å ha potent negative effekter på helse, med formaldehyd er en bevist kreftfremkallende15,16,17. I tillegg e-cig aerosol også består av fine (250-950 nm)18,19 og Ultrafin (44-97 nm)20 partikler, som forårsaker lunge toksisitet gjennom betennelse og oksidativt stress mekanismer 17. basert på sammensetningen av e-flytende, dvs., prosentandelen av enkeltkomponenter presentere i utformingen, samt spenningen på e-cig enheten, som påvirker temperaturen til vape e-flytende, totalt svevestøv (TPM) konsentrasjon av aerosoler vil variere, og resulterer i ulike nivåer av partikler, samt konsentrasjoner av aldehyder, som har vist seg å være produsert under bestemte vaping forhold19,21 . Disse aerosoler er inhalert av e-cig brukere, som kontrollerer spenningen fra e-cig enheten. Utvalg av spenningen er basert på personlige preferanser av nikotin levering rate, aerosol produksjon og brennende følelse12. Derfor er det viktig å forstå egenskapene til disse aerosoler for å gi vitenskapelig bevis for tilstrekkelig regelverk som regulerer e-cig og e-flytende produksjon og forbruk politikk.

I forbindelse med vitenskapelig forskning, det er flere problemer som må håndteres knyttet til 1) for ulike e-cig enheten konfigurasjoner og drift som e-cig brukere kan velge; 2) manglende standardisert representant menneskelige vaping topografi profiler i eksperimentell innstillinger22. Dette understreker det presserende behovet for å harmonisere e-cig forskning protokoller, starter med e-cig aerosol generasjon og karakterisering teknikker22. Denne studien fokuserer på denne utfordringen ved å beskrive en detaljert trinnvis e-cig aerosol generasjon teknikk, med bestemte eksperimentelle parametere anses å være realistisk og representative for virkelige eksponering scenarier. Denne studien også skal evaluere spenning på e-cig aerosol TPM konsentrasjon, som genereres ved hjelp av en tredje generasjons vaping enhet integrert i en kommersiell datastyrt eksponering system konfigurert for mus hele kroppen innånding studier. Beskrivelsen av denne eksperimentelle protokollen, inkludert generasjon og karakterisering av e-cig aerosoler, kan bidra til etableringen av representant standardiserte e-cig puffing regimer i et laboratorium innstillingen for påfølgende toksikologiske studier.

Protocol

Mus var plassert og håndtert i samsvar med NIH Guide og bruk av forsøksdyr. Alle prosedyrer og protokoller med mus ble godkjent av Louisiana State University institusjonelle Animal Care og bruk komiteen. Beskrivelsen nedenfor gjelder utstyr som brukes, som angitt i tabellen materialer/utstyr. Alle lufttilførselen var HEPA-filtrert.

1. forberedelse

  1. Studien og utstyr
    1. Få de nødvendige godkjennelsene (f.eks., IACUC) og opplæring for å studere.
    2. Sette opp utstyret i en tilstrekkelig ventilasjon og bli kjent med sin drift.
  2. Gravimetric mål
    1. Veie et rengjøre nytt 25 mm filter. Registrere vekten. Plass filteret i en kassett.
    2. Plass kassetten, filteret, i tråd med en personlig prøvetaking pumpe og en flowmeter tilstrekkelig til å teste en flyt på 1 L/min (LPM).
  3. Elektronisk sigarett apparat
    1. Skru atomizer inn i tanken basen (figur 1).
      Merk: Atomizers som inneholder spoler med motstand på 0,15, 0,5 eller 1,5 Ω er tilgjengelig.
    2. Kritisk trinn: legge noen dråper (2 til 3) e-cig væske i atomizer å sikre at bomull er mettet og vil ikke opprette en tørr brenne (figur 2).
    3. Sett inn tank ermet i tanken. Deretter skruen tanken base med atomizer i tanken ermet (figur 1).
    4. Skrue montert tanken på e-cig enheten. Kontroller at tanken åpningen vender oppover og sett dekselet på plass på toppen av tanken (figur 1).
    5. Plassere e-cig enheten på sin base-plate ved å rotere stuper arm magnetventil. Når du er på plass, rotere den tilbake på plass slik at den kan justeres med avtrekkeren knappen på enheten for e-cig.
    6. Koble enden av e-cig enheten til den nedre delen av kondensator via en toveis ventil vedlegg og et stykke rør (Figur 3).
    7. Kontroller at den øvre enden av kondensatoren er koblet riktig til aerosoler genererer systemet og aerosol eksponering kammer via riktig rør.
    8. Kritisk trinn: Kontroller at aerosol konsentrasjon måling instrumentet er på plass ved utgangen av eksponering forstøverkammeret.
    9. Kritisk trinn: ta av dekselet på tanken og fyll tanken med 10 mL av e-cig. Erstatte Tanklokket.
      Merk: Dette er tilstrekkelig for en 2-h eksponeringen perioden.

2. eksponering

  1. Programvaren tilkobling
    1. På dagen for eksperimentet, kan du slå på datamaskinen. Husk å også slå ON aerosol konsentrasjon måling instrumentet ved manuelt å trykke på strømknappen.
    2. Starte operativsystemet programvare. Klikk på eksperimentering økten. Velg passende studien. Velg malen for e-cig eksperimentet.
    3. Angi et navn for den eksperimentelle økten i vinduet ny eksperiment. Skriv inn initialene operatør i boksen operatør i eksperimentet Egenskaper-vinduet. Klikk på OK.
  2. Kanal kalibrering
    1. Følg trinnene i veiviseren for kalibrering for å kalibrere tilstrekkelig aerosol generasjon systemet.
      1. Trinn 1: Klikk neste i vinduet kanal kalibrering etter bekrefter at det er en hake i boksen aerosol konsentrasjon måling instrument (MicroDust Pro).
      2. Trinn 2: Bruke verdien vinduet klikker du neste. Trinn 3: Angi målet verdien inndataene som 0 g/m3. Trinn 4: Sted den T-formede kalibrering sett inn i sporet fullføre kalibreringsprosessen og trykk neste å komme til følgende vindu.
      3. Angi verdien lese på aerosol konsentrasjon måling instrumentet. Trykk neste når du har angitt denne verdien. Se gjennom kalibreringen resultatvinduet og klikk neste.
    2. Siste trinnet: I kalibrering fullstendig vindu, klikk Fullfør. For System Flow teste, i vinduet, teste pumper 1 og 2 (se bruksanvisningen).
    3. Bekreft-"Du ønsker å starte innspillingen kontinuerlige data?", klikker du Ja. Bekreft-"Vil du starte standardprofilen?", klikker du Ja.
  3. Elektronisk sigarett aerosol eksponering
    1. Hvis gjør en i vivo innånding studie, sett musene i hele kroppen eksponering chamber(s) denne gangen.
    2. Umiddelbart gå til vinduet profiler og høyreklikk på ønsket profil, rullet ned å starte oppgave å starte en skjevhet strøm av frisk luft inne eksponering chamber(s).
    3. Når du er klar til å starte e-cig aerosol generasjon og eksponering eksperimentet, høyreklikk på ønsket profil i vinduet profiler, rullet ned å starte oppgave og VENSTREKLIKK for å velge (Figur 4).
    4. Kritisk trinn: registrere konsentrasjonen målt ved aerosol konsentrasjon måling instrumentet. Konsentrasjonen skal > 0 mg / m3.
      Merk: Enhet operatørselskapene prinsippet er basert på optiske deteksjon og brukes i dette systemet til å gi en kvalitativ vurdering i sanntid eksponering nivåer i kammeret.
    5. Kontroller at e-væske er tilgjengelig i tank gjennom hele varigheten av eksponering.
    6. For å stoppe eksperimentet etter å ha nådd ønsket eksponering varigheten, høyreklikk på profilen, rullet ned å stoppe profil, og VENSTREKLIKK for å velge. Kontroller at bias flyten startes umiddelbart etter eksponering profilen.
    7. Fjern fagene (dyr) fra eksponering kammeret og returnere dem til deres bolig bur og rom.

3. etter eksponering analyse

  1. På slutten av eksperimentelle økten, lukker operativsystemet programvare og slå av aerosol konsentrasjon måling enheten.
  2. Løsne kassetten med filteret fra pumpen og fortegnelse tid når det ble fjernet. Plasser filteret i en desiccator og la filteret tørke minst 48 timer (fortrinnsvis 96 h). Deretter veie filteret med akkumulert e-cig aerosol partikler og registrere vekten.
  3. Beregne totale svevestøv (TPM) konsentrasjonen i masse per puff23.
    1. Registrere massen samlet på filteret. Beregne det totale volumet samplet under eksponeringen perioden prøvetaking varigheten og i flyt.
    2. Dele massen samlet på filter av volumet av luft.
      Merk: TPM konsentrasjon uttrykkes i vekten per volum enheter. Dele TPM konsentrasjonen av antall puffs generert av e-cig profilen brukes.

4. rengjøring og vedlikehold

  1. Hell ut e-væske fra e-cig tanken og tømme kondensatoren ved hjelp av den vedlagte sprøyten. Kontroller at atomizer spolen ikke brenne under eksperimentet. Endre atomizer spolen etter hvert eksperiment.
  2. Rengjør pumpene etter hvert eksperiment. Koble pumpen hodene og Fjern koblinger og ventiler. Tørk av overflødig e-væske eller akkumulert fuktighet en bomullspinne eller vev.
  3. Rengjør hele kroppen eksponering kamrene. Følg instruksjonene fra produsenten og fjerne kondensert e-væske fra alle overflater.
    Merk: Det anbefales å unngå bruk av alkohol som det kan forårsake irreversibel skade.

Representative Results

Tabell 1 viser egenskapene til eksponering miljøet inne i en 5-L hele kroppen kammer etter e-cig aerosol generasjon. Disse dataene er resultatet av en 2-h eksponering økt med bare de bærer løsemidler e-væske base, dvs., 50/50 forholdet mellom PG og VG i fravær av smakstilsetning eller nikotin. Aerosol ble produsert av en tredje generasjon akkumulator-drevet e-cig enhet med en 0,5 Ω motstand. Totalt syv e-cig spenninger ble testet med en topografien profil på 70-mL puff volum, 3-s puff varighet og 1 minutters intervaller. Som forventet, fører økende e-cig spenning til høyere TPM konsentrasjoner av aerosol i eksponering kammeret brukes, som rapportert med gravimetrically beregnet massen (mg) per puff. Endringene i TPM konsentrasjon følger imidlertid en litt sigmoidal mønster over spenningsområde studerte. Forholdet mellom spenningen og TPM konsentrasjonen er utgangspunktet lineær fra 1,8 til 3,2 V, og viser en eksponentiell hoppe med en påfølgende platå mellom 3.2 til 4,8 V.

Figur 5 viser resultatene av fysiske karakteristikk av e-cig aerosoler inne i hele kroppen eksponering kammeret. Partikkel nummer konsentrasjon og størrelsesDistribusjon ble målt under variert eksperimentelle forhold med en skanning motilitet partikkel sizer. Et bredt spekter av masse og antall konsentrasjoner, samt partikkel størrelse distribusjoner, hovedsakelig komponert av fine og Ultrafin partikler, kan oppnås ved hjelp av ulike forhåndsdefinert eller brukerdefinert automatisert puffing profiler som kan justeres eller endret via programvare (figur 6), i tillegg til e-cig enhetsalternativer design (dvs., atomizer coil motstand eller batteriet spenning). Disse resultatene markere allsidighet av eksponering systemet brukes til å simulere, i eksperimentell omgivelser, en rekke mulige menneskelige e-cig topografi profiler.

Som et eksempel, en eksperimentell e-cig eksponering miljø ble opprettet basert på gjeldende informasjon om e-cig forbrukernes personlige preferanser og ble preget (tabell 2). Her, e-cig enheten var utstyrt med en coil atomizer av 0,5 Ω og drives på 3.2 V. Topografi profilen brukes besto av en 55-mL puff volum, 3-s puff varighet og 30-s mellomrom stund e-væske testet med transportør løsemidler (dvs., PG og VG i 50/50 forholdet), alene og sammen med 36 mg/mL nikotin og kanel smak (Tabell 2). Løpet 2-h eksponering, eksponering profilen trekker flere puffs og gir en høyere totalvolum skal tas prøver i forhold til tidligere ansatt 70-mL, 1 puff per min profil (13,200 mL versus 8 400 mL, henholdsvis). Derfor oppnås en mindre gjennomsnittlig partikler masse per puff under denne topografien profil for samme spenning og tilsvarende strøm (tabell 1, 2). Resultatene synes å indikere at nikotin og kanel smak i e-væsken kan ha en negativ effekt på partikler masse per puff. Men nådde forskjellen mellom to eksperimentelle forhold ikke nivået av statistiske betydning.

Resultatene av en kjemisk analyse av e-cig aerosoler generert med sistnevnte topografien profil (55-mL puff volum, 3-s puff varighet og 30-s intervaller) vises i tabell 3 og figur 7. Totalt 82 puffs av e-cig aerosol generert under 3.2 V med en e-væske består av 50/50 forholdet mellom PG og VG, 36 mg/mL nikotin, og kanel smak var samplet på silisium-baserte filtre som ble brukt i kjemisk karakterisering av e-cig utslipp av GC/MS teknikker. Denne prøven ble samlet inn rett etter kondensatoren. Analysen avdekket at nikotin og cinnamaldehyde som var forventet, andre forbindelser som bl.a, catechol og benzothiazole ble identifisert i e-cig aerosoler. Disse kjemikaliene er kjent åndedretts irritanter og vise kompleksiteten av aerosol sammensetningen når e-væske er oppvarmet og aerosolized.

I tillegg til e-cig aerosol fysikalsk-kjemiske karakterisering er e-cig generator og eksponering systemet ansatt også egnet for dyr eksponeringer. Som vist i Figur 8, konsentrasjonen av serum cotinine, en hovedmetabolitten av nikotin, kan brukes til å overvåke eller bekrefte eksponeringer til e-cig aerosol fra nikotin inneholder e-væske i mus. I dagens eksempel vises musene utsatt for e-cig aerosol en betydelig økning i deres serum cotinine konsentrasjon.

Figure 1
Figur 1. E-cig generator dekonstruerte visning. Bildet viser de ulike elementene komponere e-cig generator (e-cig enhet, tank base, atomizer, tank, tank ermet, rør adapter).

Figure 2
Figur 2. E-cig generator atomizer. Bilde av hvor du skal plassere e-cig væske i atomizer.

Figure 3
Figur 3. E-cig helhetssyn. Bildet viser samlet e-cig generator med forlengelsen, inkludert kondensatoren.

Figure 4
Figur 4. E-cig generator operativsystemprogramvare. Bildet viser utvalget av vaping profil på programvare. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 5
Figur 5. Representant fysiske karakteristikk av e-cig aerosoler produsert av en tredje generasjon e-cig generator i en 5 L kammer viser (A) virkningen av e-cig enhet kraft (6-40 W) på eksponering forhold som kan genereres og (B) at e-cig aerosoler består av fin & Ultrafin partikler. Partikkel nummer konsentrasjon og størrelse distribusjon målt ved hjelp av en skanning mobilitet partikkel sizer. Eksponering: atomizer's motstand 0,5 Ω og spenning varierer fra 1,8 til 4,8 V; vaping under en topografien profil for enten 3 s puff varighet, 70-mL puff volum hver 60 s eller 3 s puff varighet, 55 mL puff volum hver 30 s; bruke en e-væske består av PG og VG i 50/50 forholdet. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 6
Figur 6. Automatisert puffing profiler kan opprettes, justert eller endres via programvaren. Bildene viser ett skritt over opprettelsesveiviseren profil som brukes til å angi viktige vaping topografi faktorer, inkludert puff volum, puff varighet, puff intervall og puff profil. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 7
Figur 7. Spekteret av GC/MS resultater for e-cig aerosoler. Som beskrevet i tabell 3, e-cig aerosol ble produsert ved hjelp av e-cig enheten med en 0,5 Ω coil atomizer satt på 3,2 V vaping under en topografien profil av 55 mL puff volum, 3 s puff varighet og 30 s intervaller med en e-væske består av 50/50 forholdet mellom PG og VG , 36 mg/mL nikotin og kanel smak. Et utvalg av 82 puffs av e-cig aerosol ble samlet inn rett etter kondensatoren på en silisium-baserte filter, som ble brukt i kjemisk analyse av gass kromatografi - massespektrometri (GC/MS) teknikker. (A) hele spekteret; (B) Zoom i. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 8
Figur 8. Skjematisk av e-cig eksponering system for dyrestudier. Hele kroppen e-cig aerosol innånding systemet (A) er egnet for dyr eksponeringer, med cotinine nivåer i e-cig eksponert mannlige BALB/C mus (B) det er sammenlignbare nivåer av sigarettrøyk eksponeringer. Luften gruppe cotinine nivåer 0.3-1.2 ng/mL. N = 6 per gruppe, *p < 0,05. Mus/rotte cotinine ELISA. Eksponering: atomizer's motstand og batteriet spenning sett på 1,5 Ω og 4,2 V henholdsvis; vaping under en topografien profil av 3 s puff varighet og en 55 mL puff volum hver 30 s; bruke en e-væske består av 36 mg/mL av nikotin, kanel smak og en 50/50 PG/VG. Mus ble utsatt for en TPM konsentrasjon av 0,12 ± 0.09 mg/puff av e-cig aerosol for 2t/dag for 28 dager, mens kontroller ble utsatt for filtrert luft. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

E-cig spenning (V) E-cig makt (W) Masse per puff (mg) Kammeret Kammertemperatur (oC)
Relativ fuktighet (%)
1.8 6.3 ± 0,3 0.005 ± 0.004 46.0 ± 3.3 23,7 ± 0,6
2.3 8,8 ± 0,1 0.009 ± 0.005 27,8 ± 9.1 24.0 ± 0,6
2.55 10.6 ± 0,2 0.021 ± 0.008 53,2 ± 1.2 23.2 ± 0,2
2.8 12.4 ± 0,3 0.061 ± 0.073 51,3 ± 1.1 24.2 ± 0,6
3.2 15.8 ± 0,6 0.065 ± 0.013 56,6 ± 2.3 23,1 ± 0,2
3.7 23.3 ± 0,6 0.741 ± 0.417 51,2 ± 5.5 23,6 ± 0,5
4.8 40.4 ± 1.3 0.823 ± 0.198 25,4 ± 7.7 23,7 ± 0,5

Tabell 1. E-cig enhetsparametrene testet og eksponering forhold i en 5 L eksponering kammer med en 0,5 Ω coil atomizer. Topografien profil for en 2t eksponering: 70 mL puff volum, 3 s puff varighet og 1 min mellomrom bare bærer løsemidler e-væske base, dvs., 50/50 forholdet PG og VG. Alle spenninger ble testet i tre eksemplarer (n = 3). Data uttrykkes som gjennomsnittlig ± standardavviket (SD).

E-cig spenning (V) E-cig makt (W) E-væske nikotin (mg/mL) E-væske smaken Masse per puff (mg) Kammeret Kammertemperatur (oC)
Relativ fuktighet (%)
3.2 16,6 ± 0,2 0 Ingen 0.273 ± 0.184 47.4 ± 3.9 23,6 ± 0,2
3.2 15.9 ± 1.3 36 Kanel 0.102 ± 0,078 59.6 ± 3.1 22,7 ± 0,2

Tabell 2. E-cig enhetsparametrene testet og eksponering forhold i en 5 L eksponering kammer med en 0,5 Ω coil atomizer. Topografien profil for en 2t eksponering: 55 mL puff volum, 3 s puff varighet og 30 s mellomrom 1) bare bærer løsemidler e-væske base, dvs., 50/50 forholdet PG og VG, og 2) e-væske base + nikotin (36 mg/mL) og kanel smak. To e-væske ble testet i tre eksemplarer (n = 3). Dataene er uttrykt som betyr ± SD.

Liste over forbindelser i e-cig aerosol
2-propenal (bl.a)
7-Pentatriacontene
10-Octadecenal
Benzothiazole
Catechol
Cinnamaldehyde
Ethoxy eddiksyre
Nikotin
Vanillin

Tabell 3. Ikke-uttømmende liste over forbindelser finnes i e-cig aerosoler. E-cig aerosol ble produsert ved hjelp av e-cig enheten med en 0,5 Ω coil atomizer satt på 3,2 V vaping under en topografien profil av 55 mL puff volum, 3 s puff varighet og 30 s mellomrom med en e-væske består av 50/50 forholdet mellom PG og VG , 36 mg/mL nikotin og kanel smak. Et utvalg av 82 puffs av e-cig aerosol ble samlet inn rett etter kondensatoren på en silisium-baserte filter, som ble brukt i kjemisk analyse av gass kromatografi - massespektrometri (GC/MS) teknikker.

Discussion

Store ubesvarte spørsmål er om langvarig eksponering e-cig aerosol resulterer i lunge toksisitet. I tillegg er generell sikkerhet for e-cigs om helse fortsatt et spørsmål om kontroversen. I August 2016 utvidet det amerikanske FDA sin regulerende myndighet på alle tobakksprodukter, inkludert e-cigs. E-CIG forskning, men er utfordrende og komplekse skyldes hovedsakelig til 1) fravær av standardiserte vurderinger; 2) rekke e-cig enheter (~ 2800 forskjellige modeller fra 466 identifiserte merker)24; 3) over 7.700 unike e-væske smaker24; 4) de ulike mulige kombinasjoner av humectant prosenter. Gitt kompleksiteten i feltet, er det avgjørende, for å møte utfordringen og generere lyd vitenskapelige bevis, de forsiktig med hensyn til eksperimentelle forhold og reproduserbar prosesser er ansatt. Studien, ble det satt fokus på beskrivelsen av en e-cig aerosol generasjon teknikk som kan aktivere etterforskerne å få unike datasett som er knyttet til realistisk og omfattende e-cig aerosol eksponering-relaterte effekt continuums. Disse kan være betimelig relevante adressen e-cig-relaterte sikkerhet eller toksisitet spørsmål for etablering av forskrift om e-cig utformingsfunksjoner som potensielt kan ha en direkte innvirkning på helsepolitikk.

I denne artikkel, ble meningsfulle eksponering miljøer generert ved hjelp av en datastyrt system kjøpedyktig integrere den nyeste generasjonen av e-cig enheter samt muliggjør forhåndsdefinert eller brukerdefinert automatisert puffing profiler og satt betingelser (f.eks., konstant strøm kilde, standardverdier motstand, spenning eller temperatur). Disse automatiserte puffing profiler med standard betingelser: 55 mL puff volum, 3 s puff varighet, 30 s puff intervall og torget puff profil, fra "rutine analytisk maskinen for e-sigaretten aerosol generasjon og collection-definisjoner og standard betingelser"gitt av Coresta anbefalt metode (CRM) N ° 8125 (tabell 2). Siden systemet brukes kan generere ulike automatisert puffing profiler, det også i samsvar med ISO 20768 (damp produkter-rutine analytisk vaping machine-definisjoner og standard betingelser)26 puffing regimet krav. Som forventet, e-cig puffing regimet standardvilkår kontrast med de fra ISO 330827, som definerer standard betingelsene for røyking maskiner (35 mL puff volum 2 s puff varighet, 60 s puff intervall og bell puff profil). Disse forskjellene mellom sigarett røyking mønstre og e-cig vaping mønstre mellom brukere er godt etablert28. I studien, eksempler og oppgitt viser at aerosoler generert fra dette systemet og en tredje generasjon e-cig enhet med justerbar spenning produsere høye TPM konsentrasjoner, nå 0,27 og 0,82 mg per 55 og 70 mL puff, henholdsvis. E-cig aerosoler i disse konsentrasjoner ble samlet rett etter eksponering kammeret (tabell 1-2, figur 5). Resultatene viser også at det er mer enn en 160-fold forskjell i partikler masse per puff produsert med spenninger varierer fra 1,8 til 4,8 V (tabell 1). Denne spenningsområde er karakteristisk for drift innstillingene for e-cig enheter på det amerikanske markedet, som gir mulighet for anvendelsen av spenning mellom 2.9 5,2 V29. Resultatene er også i overensstemmelse med tidligere publiserte data18,21 hvor høye nivåer av TPM samlet ved utløpet av e-cig generatoren ble rapportert for lignende topografi profiler (1,4 til 5,8 mg/puff). Avgjørende skritt i protokollen inkludere legge noen dråper e-væske til atomizer før hver eksponering-økt for å sikre en) som produseres ingen tørr brenne; b) e-væske er tilgjengelig i tanken i hele varigheten av eksponering; og kontroller at e-cig aerosoler genereres som forventet ved å ta regelmessige målinger på sanntid konsentrasjon måling enheten. Det er godt etablert at e-cig brukere prøver å unngå tørr puffs, som oppstår i tørr brenne forhold. Denne vaping betingelsen gjelder dannelsen av høye nivåer av aldehyder, inkludert formaldehyd, en kjent karsinogen og respiratoriske toxicant13,30. Derfor er det avgjørende å sikre at dette unngås under eksponeringene. Til slutt, i form av nikotin eksponering, mus utsatt for e-cig aerosol fra en 36 mg/mL nikotin inneholder e-væske for 2 t per dag for 28 dager (nivåer av 0,12 mg/blåse) presentert serum cotinine konsentrasjoner av 91 ng/mL (Figur 8); et nivå ligner på sigarett røykere (> 100 ng/mL)31,32,33, som er lavere enn vanlig e-cig brukere (median spytt cotinine 252 ng/ml)34. Det ble rapportert i en vaping topografi studie at 235 var maksimalt antall puffs per dag tatt av e-cig brukere35,36. Dette er svært lik vår eksponering profil produsere 1 blåse hver 30-sec 2-h per dag (totalt 240 puffs). Dermed modeller vaping topografi profilen e-cig brukere daglig puff forbruk og atferd.

Det siste tiåret, e-cig enheter utviklet seg fra første generasjon, sigarett-like, engangs, lav-drevne enheter, andregenerasjons flyttbare og refillable tank stil enheter, og nå tredje generasjons tank-stil enheter med passelig har24 for 1) atomizer's coil motstanden: grunnstoffet e-væske, og 2) makt kontrolleren, som en) kan operere på forskjellige spenninger, b) påvirker temperaturen på varmeelementet og c) bestemmer hvorvidt kokende temperaturen i løsningen er tilgjengelig24,37. Under e-cig bruk, e-væsken varmes vanligvis på 200 ° C eller større38, og det er i skjemaet aerosol som dens bestanddeler samhandler med biologiske matriser. Derfor er karakterisering av e-cig aerosol viktig. E-væske løsemidler varierer i volatilitet slik at løsninger består hovedsakelig av PG (70%), som er mindre tyktflytende og fordampe på en lavere temperatur37, produsere aerosoler med relativt mindre partikler som øker brukerens "hals hit" opplevelse 20. derimot, VG-basert e-aerosolize ved høyere temperaturer37 og produsere aerosoler med relativt større partikler som fra brukerens erfaring, øker smaken og mengden damp generert5, 17,39. Dermed er det tidligere etablert at PG/VG forholdet mellom e-væske påvirker størrelsesDistribusjon av partikler tilstede i e-cig aerosol19,20. Som vist i figur 5, ved hjelp av en e-væske består av et 50/50 PG/VG forhold, e-cig aerosoler med median diameter på ~ 100 nm ble innhentet. Disse resultatene er i samme område som rapportert av Baassiri, et al. 20. dette tyder på at i tillegg til e-væske basen, eksponering parameterne, inkludert e-cig opererer innstillingene (motstand, spenning og strøm) og puffing profil, kan påvirke de fysiske egenskapene til aerosoler produsert. Videre kan nikotin konsentrasjonen og smakstilsetning kjemikalier lagt til e-væske base også potensielt påvirke e-cig aerosol mekanisk-egenskapene. Det ble tidligere vist at en e-væske som er mindre tyktflytende produserer aerosol består av finere partikler, noe som resulterer i en mindre tett damp, gir en lavere TPM konsentrasjon17. Bruker samme PG/VG forhold for både e-væske testet, at e-væske som inneholder 36 mg/mL av nikotin og kanel smak kjemiske, antyder at det er mer utvannet enn e-væske basen bare (PG/VG + nikotin + kanel smak versus PG/VG alene), dukket opp mindre tyktflytende enn e-væske består utelukkende av PG og VG. Åpenbare forskjellen i viskositet mellom to e-væske kan forklare forskjellen i masse per puff innhentet under lik e-cig vaping innstillinger (tabell 2). Imidlertid kan lavere TPM ikke samsvarer med mindre skadelig aerosol, siden partikkel størrelsesDistribusjon og kjemisk karakterisering av aerosoler må også vurderes. Faktisk, Termisk nedbrytning av VG og kjemiske samhandlingene for e-væske produserer utslipp av skadelige aldehyder, inkludert formaldehyd og acetaldehyd, kjent for å være potent trusler mot helse15,17 ,40. Som nevnt i tabell 3, avslørte kjemisk analyse av e-cig aerosoler produsert her at det inneholdt også bl.a, monochlorophenol, catechol og benzothiazole. Alle er kjent åndedretts irritanter, mens catechol er i tillegg klassifisert som mulig kreftfremkallende for mennesker (gruppe 2B) ifølge International Agency for forskning på kreft (IARC)41,42,43 . Dette legger til effekter knyttet til kjemien i smakstilsetning innlemmet i e-væske. For eksempel har cinnamaldehyde og diacetyl, to av smak og ekstra Manufacturers Association høyt prioriterte smakstilsetning kjemikalier for åndedretts fare, ved innånding av arbeidere, vist å svekke lungefunksjonen og forårsake irreversible lungen skade ( bronchiolitis obliterans, nemlig 'popcorn lunge')44. Cinnamaldehyde har vist seg å være svært cytotoksiske i vitro45,46,47 og er veldig populært i e-væske48. I denne studien, ble tilstedeværelse av cinnamaldehyde identifisert i e-cig aerosoler fra kanel flavored e-væske (tabell 3 og figur 7). Samlet viser dette behov for å analysere e-cig aerosoler for både fysiske og kjemiske egenskaper.

Som nevnt ovenfor, kan eksponering teknikken beskrevet her være ekstremt allsidig. Det kan gi endringene puffing regimet (via programvaren), drift funksjonene for e-cig enheten eller type eksponering kammer (bare nese og hele kroppen) (via maskinvaren). Dette gir etterforskeren alle fleksibilitet til å tilpasse eller justere eksperimentelle forhold til behovet for hvert prosjekt. Feilsøke denne teknikken inkluderer å sikre at forbindelsene mellom e-cig kondensatoren, rør, pumper og kamre er tilstrekkelig sikret, og at alle kamre er ordentlig lukket (for mer informasjon se bruksanvisningen). Som nevnt og testet i denne studien, kan en rekke faktorer påvirke e-cig aerosol produksjon og komposisjon22. Disse faktorene er assosiert med prosenter og bestanddeler av e-væske formulering, som påvirker den kjemiske komponenten av aerosoler, samt egenskapene for valgte e-cig enheten og innstillingene, som påvirker den varme forhold brukes til å aerosolize e-flytende, og dermed sammensetningen samt den fysiske komponenten av aerosoler. E-væske består av GRAS tilsetningsstoffer, men deres sikkerhet etter oppvarming og aerosolization er ikke fastslått. Viktigst, e-cig brukere inhalerer aerosoler disse og kontrollere puffing profilen samt valg av både e-væske og drift innstillingene (motstand og spenning) for sine e-cig enheter. Disse er viktige faktorer som kan betydelig påvirke e-cig aerosol utslippene og bør derfor være nøye kontrollert og rapportert i eksperimentell forskning.

Som mest metoder har den nåværende e-cig eksponering teknikken fordeler og begrensninger. Mens allsidig og godt egnet for toksikologiske studier, er det også kjent at mus er nesen breathers og at hele kroppen eksponeringer også tillate dermal og muntlig absorpsjon i tillegg innånding eksponering ruten. Fordeler og ulemper med å bruke hele kroppen og nese-bare innånding eksponeringer er beskrevet mye andre steder49,50. Mens nese-bare eksponeringer nærmere etterligner inspirasjon og utløp mønstrene transport og deponering av partikler i luftveiene, denne modusen av eksponering er mer stressende til dyrene og er ikke tilstrekkelig for langsiktig innånding studier med stort antall dyr49. I tillegg studiene som sammenlignet hele kroppen og nese-bare eksponeringer i gnagere ved innånding til den samme toxicant under de samme betingelsene for stråling (TiO2 nanopartikler, sigarettrøyk) fant ingen statistisk forskjell mellom de to moduser av eksponering for lunge particle deponering og lunge svar50,51. Siden effekten indusert av kronisk eksponeringer til e-cig aerosol er hovedsakelig udokumenterte og under-undersøkt, er e-cig eksponering systemet er beskrevet i dette manuskriptet nyttig for å bygge bro denne kunnskapen hullet. Også er den tredje generasjons maskin-vaping enheten som brukes i denne studien orientert i en horisontal konfigurasjon. Det er en mulighet at retningen på enheten kan ha en effekt på aerosol produksjon; imidlertid til best av vår kunnskap, for tredje generasjon e-cig enheter, er variabelen orientering ikke testet tidligere. Den vannrette retningen er foretrukket posisjon for nybegynnere e-CIG. Dette bidrar fremme bedre wicking og minimerer risikoen for e-væske lekker. Dermed den vannrette retningen er representant for vaping atferd av bestander av e-cig brukere og har blitt brukt av andre forskning grupper21. Det er også viktig å merke seg at kraften vises på e-cig enheten være litt forskjellig fra faktiske strømmen til enheten22,52, og at derfor det kan også være lurt å måle power supply verdiene eksternt eller bruke en fast strømforsyning for en jevn tilførsel av energi.

Det er en betydelig forskning og kunnskapen hullet for biomarkers toksisitet forbundet med langvarig eksponering e-cig aerosoler. Eksponering systemet representerer et skritt fremover i dette feltet ved at etterforskerne å bestemme effekten av langsiktig innånding eksponeringer av dyr til aerosolized e-cig væske. Andre eksisterende e-cig eksponering metoder har også muligheten for å undersøke virkningen av damper regimet og opererer innstillingene for e-cig enheter toksikologiske endepunktene19,20,22,53 . Systemene eksponering vil bidra til å gi vitenskapelige bevis for framtidige reguleringer på nye alternative tobakksprodukter. Til slutt, godt gjennomført og egnet toksikologiske studier hjelper bedre informere politikerne, helsepersonell og 9 millioner amerikanere som er e-cig brukere4. Viktigst, bør eksponering systemer som ikke reprodusere virkelige vaping scenarier unngås. E-væske er vanligvis oppvarmet på 200 ° C eller større temperaturer38 i en e-cig enhet, derfor bør scenarier der e-væske er bare nebulized, eller oppvarmet til 37 ° C og deretter nebulized8, ikke anses som representant for e-cig brukere forbruk. Foreløpig kan e-cig forbrukerne nå skadelige e-cig aerosol konstituerende nivåer ved hjelp av utformingsfunksjonene i tredje generasjon e-cig enheter som tillater for justering av særegne varme forhold via endringer i atomizer's coil motstand og batterispenning. Derfor for mer eksperimentelle studier å finne de helse effekter knyttet til kronisk innånding eksponeringene til e-cig aerosoler. Begynner ved å etablere reproduserbare og standardiserte e-cig eksponering systemer25,26. Dermed er har et allsidig e-cig eksponering system som tillater et bredt spekter av eksponering scenarier, inkludert automatisert representant vaping topografi profiler, et aktivum gjennomføringen av eksperimentelle studier.

Disclosures

JM og AR er ansatt av SCIREQ vitenskapelige åndedretts utstyr Inc, en kommersiell person involvert i emner relatert til innholdet i denne artikkelen. SCIREQ Inc. er en også teknologier.

Acknowledgments

Dette prosjektet ble støttet av et stipend (AP) fra Louisiana guvernørens bioteknologi initiativ GBI-BOR #013 samt Louisiana State University, skolen av Veterinary medisin fakultetet oppstart midler (AN).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
inExpose complete solution - for electronic cigarette aerosol delivery to a 5L whole-body chamber, including eVic-VTC Mini (e-cig device, Joyetech) SCIREQ Scientific Respiratory Equipment Inc.
flexiWare software  SCIREQ Scientific Respiratory Equipment Inc. FW8
Computer Dell Core 2 Duo
Tygon  Tygon R-3603 
MicroDust Pro Cassella 176000A
Personal sampling pump Sensidyne Gilian BDX II
Glass fiber filter Millipore AP4002500
Sampling cassette Made in house
Flow meter TSI Inc. 4100 series
Electronic cigarette liquid (e-juice) Local vape shop
Scanning mobility particle sizer TSI Inc. 3080
Microbalance  Sartorius  MC5 Micro Balance 

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Baeza-Loya, S., et al. Perceptions about e-cigarette safety may lead to e-smoking during pregnancy. Bulletin of the Menninger Clinic. 78, (3), 243-252 (2014).
  2. Kahr, M. K., et al. A qualitative assessment of the perceived risks of electronic cigarette and hookah use in pregnancy. BMC Public Health. 15, 1273 (2015).
  3. Mark, K. S., Farquhar, B., Chisolm, M. S., Coleman-Cowger, V. H., Terplan, M. Knowledge, Attitudes, and Practice of Electronic Cigarette Use Among Pregnant Women. Journal of Addiction Medicine. 9, (4), 266-272 (2015).
  4. Centers for Disease Control and Prevention. E-cigarette use triples among middle and high school students in just one year. Available from: http://www.cdc.gov/media/releases/2015/p0416-e-cigarette-use.html (2015).
  5. Larcombe, A. N., Janka, M. A., Mullins, B. J., Berry, L. J., Bredin, A., Franklin, P. J. The effects of electronic cigarette aerosol exposure on inflammation and lung function in mice. American Journal of Physiology Lung Cell Molecular Physiology. 313, (1), L67-L79 (2017).
  6. Neilson, L., Mankus, C., Thorne, D., Jackson, G., DeBay, J., Meredith, C. Development of an in vitro cytotoxicity model for aerosol exposure using 3D reconstructed human airway tissue; application for assessment of e-cigarette aerosol. Toxicology In Vitro. 29, (7), 1952-1962 (2015).
  7. Leigh, N. J., Lawton, R. I., Hershberger, P. A., Goniewicz, M. L. Flavourings significantly affect inhalation toxicity of aerosol generated from electronic nicotine delivery systems (ENDS). Tobacco Control. 25, (Suppl 2), ii81-ii87 (2016).
  8. Garcia-Arcos, I., et al. Chronic electronic cigarette exposure in mice induces features of COPD in a nicotine-dependent manner. Thorax. 71, (12), 1119-1129 (2016).
  9. Vardavas, C. I., Anagnostopoulos, N., Kougias, M., Evangelopoulou, V., Connolly, G. N., Behrakis, P. K. Short-term pulmonary effects of using an electronic cigarette: impact on respiratory flow resistance, impedance, and exhaled nitric oxide. Chest. 141, (6), 1400-1406 (2012).
  10. Pichelstorfer, L., Hofmann, W., Winkler-Heil, R., Yurteri, C. U., McAughey, J. Simulation of aerosol dynamics and deposition of combustible and electronic cigarette aerosols in the human respiratory tract. Journal of Aerosol Science. 99, 125-132 (2016).
  11. Sosnowski, T. R., Kramek-Romanowska, K. Predicted deposition of e-cigarette aerosol in the human lungs. Journal of Aerosol Medicine and Pulmonary Drug Delivery. 29, (3), 299-309 (2016).
  12. Kosmider, L., et al. Carbonyl compounds in electronic cigarette vapors: effects of nicotine solvent and battery output voltage. Nicotine & Tobacco Research. 16, (10), 1319-1326 (2014).
  13. Farsalinos, K. E., Voudris, V., Poulas, K. E-cigarettes generate high levels of aldehydes only in 'dry puff' conditions. Addiction. 110, (8), 1352-1356 (2015).
  14. Geiss, O., Bianchi, I., Barahona, F., Barrero-Moreno, J. Characterization of mainstream and passive vapours emmited by selected electronic cigarettes. International Journal of Hygiene and Environmental Health. 218, (1), 169-180 (2015).
  15. Geiss, O., Bianchi, I., Barrero-Moreno, J. Correlation of volatile carbonyl yields emitted by e-cigarettes with the temperature of the heating coil and the perceived sensorial quality of the generated vapours. International Journal of Hygiene and Environmental Health. 219, (3), 268-277 (2016).
  16. Flora, J. W., et al. Method for the Determination of Carbonyl Compounds in E-Cigarette Aerosols. Journal of Chromatographic Science. 55, (2), 142-148 (2017).
  17. Sleiman, M., et al. Emissions from Electronic Cigarettes: Key Parameters Affecting the Release of Harmful Chemicals. Environmental Science & Technology. 50, (17), 9644-9651 (2016).
  18. Ingebrethsen, B. J., Cole, S. K., Alderman, S. L. Electronic cigarette aerosol particle size distribution measurements. Inhalation Toxicology. 24, (14), 976-984 (2012).
  19. Pouchez, J., et al. Impact of power level and refill liquid composition on the aerosol output and particle size distribution generated by a new-generation e-cigarette device. Aerosol Science & Technology. 52, (4), 359-369 (2018).
  20. Baassiri, M., et al. Clouds and "throat hit": effects of liquid composition on nicotine emissions and physical characteristics of electronic cigarette aerosols. Aerosol Science & Technology. 51, (11), 1231-1239 (2017).
  21. Gillman, I. G., Kistler, K. A., Stewart, E. W., Paolantonio, A. R. Effect of variable power levels on the yield of total aerosol mass and formation of aldehydes in e-cigarette aerosols. Regulatory Toxicology and Pharmacology. 75, 58-65 (2016).
  22. Soulet, S., Pairaud, C., Lalo, H. A novel vaping machine dedicated to fully controlling the generation of e-cigarette emissions. International Journal of Environmental Research and Public Health. 14, (10), 1225 (2017).
  23. SKC. Air sampling basic. Step by step guide. An introduction to air sampling. SKC Limited. Available from: http://www.skcltd.com/images/pdfs/224-G1_Issue_E_Basic_Step_By_Step_Guide.pdf (2018).
  24. Zhu, S. H., et al. Four hundred and sixty brands of e-cigarettes and counting: implications for product regulation. Tobacco Control. 23, (Suppl 3), iii3-iii9 (2014).
  25. Centre de Cooperation pour les Recherches Scientifiques Relative au Tabac (CORESTA). CORESTA Recommended Method No81. Routine analytical machine for e-cigarette aerosol generation and collection - definitions and standard conditions. Available from: https://www.coresta.org/sites/default/files/technical_documents/main/CRM_81.pdf (2015).
  26. International Organization for Standardization (ISO). ISO/FDIS 20768. Vapour products - Routine analytical vaping machine - Definitions and standard conditions. Available from: https://www.iso.org/standard/69019.html (2018).
  27. International Organization for Standardization (ISO). ISO 3308:2000(E). Routine analytical cigarette-smoking machine - Definitions and standard conditions. Available from: https://www.iso.org/standard/28325.html (2018).
  28. St-Helen, G., Ross, K. C., Dempsey, D. A., Havel, C. M., Jacob, P., Benowitz, N. L. Nicotine delivery and vaping behavior during ad libitum e-cigarette access. Tobacco Regulatory Science. 2, (4), 363-376 (2016).
  29. Talih, S., et al. Effects of user puff topography, device voltage, and liquid nicotine concentration on electronic cigarette nicotine yield: measurements and model predictions. Nicotine & Tobacco Research. 17, (2), 150-157 (2015).
  30. Korzun, T., et al. E-cigarette airflow rate modulates toxicant profiles and can lead to concerning levels of solvent consumption. ACS Omega. 3, (1), 30-36 (2018).
  31. Benowitz, N. L., Bernert, J. T., Caraballo, R. S., Holiday, D. b, Wang, J. Optimal serum cotinine levels for distinguishing cigarette smokers and nonsmokers within different racial/ethnic groups in the Unites States between 1999 and 2004. American Journal of Epidemiology. 169, (2), 236-248 (2009).
  32. Sussan, T. E., et al. Exposure to electronic cigarettes impairs pulmonary anti-bacterial and anti-viral defenses in a mouse model. PLoS One. 10, (2), e0116861 (2015).
  33. Flouris, A. D., et al. Acute impact of active and passive electronic cigarette smoking on serum cotinine and lung function. Inhalation Toxicology. 25, (2), 91-101 (2013).
  34. Etter, J. F. A longitudinal study of cotinine in long-term daily users of e-cigarettes. Drug and Alcohol Dependence. 160, 218-221 (2016).
  35. Dawkins, L., Turner, J., Roberts, A., Soar, K. 'Vaping' profiles and preferences: an online survey of electronic cigarette users. Addiction. 108, (6), 1115-1125 (2013).
  36. Logue, J. M., et al. Emissions from Electronic Cigarettes: Assessing Vapers' Intake of Toxic Compounds, Secondhand Exposures, and the Associated Health Impacts. Environmental Science & Technology. 51, (16), 9271-9279 (2017).
  37. Talih, S., et al. Transport phenomena governing nicotine emissions from electronic cigarettes: model formulation and experimental investigation. Aerosol Science & Technology. 51, (1), 1-11 (2017).
  38. Canistro, D., et al. E-cigarettes induce toxicological effects that can raise the cancer risk. Scientific Report. 7, 2028 (2017).
  39. Chen, Z., Zeng, D. D. Mining online e-liquid reviews for opinion polarities about e-liquid features. BMC Public Health. 17, 633 (2017).
  40. Dinakar, C., O'Connor, G. T. The health effects of electronic cigarettes. New England Journal of Medicine. 375, (14), 1372-1381 (2016).
  41. Schweigert, N., Zehnder, A. J. B., Eggen, R. I. L. Chemical properties of catechols and their molecular modes of toxic action in cells, from microorganisms to mammals. Environmental Microbiology. 3, (2), 81-91 (2001).
  42. Ginsberg, G., Toal, B., Kurland, T. Benzothiazole toxicity assessment in support of synthetic turf field human health risk assessment. Journal of Toxicology and Environmental Health Part A. 74, (17), 1175-1183 (2011).
  43. Moghe, A., et al. Molecular mechanisms of axrolein toxicity: relevance to human disease. Toxicological Sciences. 143, (2), 242-255 (2015).
  44. Kreiss, K., Gomaa, A., Kullman, G., Fedan, K., Simoes, E. J., Enright, P. L. Clinical bronchiolitis obliterans in workers at a microwave-popcorn plant. New England Journal of Medicine. 347, (5), 330-338 (2002).
  45. Bahl, V., Lin, S., Xu, N., Davis, B., Wang, Y. H., Talbot, P. Comparison of electronic cigarette refill fluid cytotoxicity using embryonic and adult models. Reproductive Toxicology. 34, (4), 529-537 (2012).
  46. Gerloff, J., et al. Inflammatory Response and Barrier Dysfunction by Different e-Cigarette Flavoring Chemicals Identified by Gas Chromatography-Mass Spectrometry in e-Liquids and e-Vapors on Human Lung Epithelial Cells and Fibroblasts. Applied In Vitro Toxicology. 3, (1), 28-40 (2017).
  47. Clapp, P. W., et al. Flavored e-cigarette liquids and cinnamaldehyde impair respiratory innate immune cell function. American Journal of Physiology Lung Cell Molecular Physiology. 313, (2), L278-L292 (2017).
  48. Behar, R. Z., et al. Distribution, quantification and toxicity of cinnamaldehyde in electronic cigarette refill fluids and aerosols. Tobacco Control. 25, ii94-ii102 (2016).
  49. Pauluhn, J. Overview of inhalation exposure techniques: strengths and weaknesses. Experimental and Toxicologic Pathology. 57, (Suppl 1), 111-128 (2005).
  50. Oyabu, T., et al. Comparison between whole-body inhalation and nose-only inhalation on the deposition and health effects of nanoparticles. Environmental Health and Preventive. 21, (1), 42-48 (2016).
  51. Bond, J. A., Chen, B. T., Griffith, W. C., Mauderly, J. L. Inhaled cigarette smoke induces the formation of DNA adducts in lungs of rats. Toxicology and Applied Pharmacology. 99, (1), 161-172 (1989).
  52. Rudy, A. K., Leventhal, A. M., Goldenson, N. I., Eissenberg, T. Assessing electronic cigarette effects and regulatory impact: challenges with user self-reported device power. Drug and Alcohol Dependence. 179, 337-340 (2017).
  53. Lee, H. W., et al. E-cigarette smoke damages DNA and reduces repair activity in mouse lung, heart, and bladder as well as in human lung and bladder cells. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). 201718185 (2018).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics