Thành phần thuốc lá điện tử và điện áp sử dụng ảnh hưởng đáng kể đến độc tính nó gây ra

Từ việc thử nghiệm các sản phẩm và mẫu sinh học, người ta nhanh chóng xác định rằng việc sử dụng chất làm loãng vitamin E acetate (VEA) có liên quan chặt chẽ với các trường hợp EVALI trong các sản phẩm vape cần sa bất hợp pháp và thuốc lá điện tử nicotine. Tuy nhiên, sinh bệnh học thực tế của bệnh EVALI vẫn chưa rõ ràng, cũng như sự hiểu biết của các nhà khoa học về tính chất của hơi thuốc lá điện tử.

Bây giờ, một nghiên cứu mới từ các chuyên gia sức khỏe môi trường và công nghệ nano tại Đại học Harvard đã phát hiện ra rằng điện áp hoạt động của thiết bị vape và thành phần hóa học của chất lỏng điện tử có thể ảnh hưởng lớn đến các đặc tính hóa lý của bình xịt vape, cũng như độc tính và tác dụng viêm của chúng đối với cơ thể.

Điện áp hoạt động và thành phần chất lỏng điện tử có thể ảnh hưởng đáng kể đến rủi ro

Các nhà nghiên cứu trước đây đã phát triển một nền tảng hệ thống tạo phơi nhiễm điện tử (E-cig-EGS) mới, được sử dụng ở đây để vape hộp thuốc lá điện tử vào buồng môi trường theo mô hình phồng được kiểm soát chính xác và ở điện áp hoạt động có thể tùy chỉnh.

Các chất lỏng điện tử bên trong hộp mực vape được các nhà nghiên cứu chuẩn bị để bắt chước thành phần của các sản phẩm vape cần sa và nicotine thông thường. Ba chất lỏng điện tử đại diện cho các sản phẩm vape cần sa được tạo ra bằng cách sử dụng DELTA-8 THC, nồng độ VEA khác nhau (0%, 27%, 54% VEA) và hỗn hợp các terpenes thông thường. Delta-8 THC đã được sử dụng thay vì DELTA-9 THC do các hạn chế của liên bang, các nhà nghiên cứu giải thích, mặc dù họ cũng lưu ý rằng nhiều sản phẩm được thử nghiệm trong đợt bùng phát EVALI có tỷ lệ cao hơn bình thường của DELTA-8 THC so với DELTA-9 THC.

Ba chế phẩm thuốc lá điện tử dựa trên nicotine đã được chuẩn bị, chứa 2% nicotine, 5% nicotine hoặc 5% nicotine với 2% tinh dầu bạc hà. Chất lỏng điện tử thứ bảy của 100% VEA cũng đã được thử nghiệm.

Các nhà nghiên cứu đã tạo bong bóng bình xịt và khí được thu thập trong buồng môi trường thông qua môi trường nuôi cấy tế bào tiêu chuẩn, để truyền cho các phương tiện truyền thông lượng khí thải. Các tế bào biểu mô phổi của con người và các tế bào đơn nhân máu ngoại vi của con người sau đó được nuôi cấy trên phương tiện truyền thông này và được sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng của những phát thải này đối với cơ thể. Những dòng tế bào cụ thể này được chọn vì cả hai đều đại diện cho tuyến phòng thủ đầu tiên trong đường thở chống lại các chất độc và vật chất hạt, và do đó thường liên quan đến tổn thương phổi cấp tính và các trường hợp EVALI.

Nhìn chung, các nhà nghiên cứu đã thấy sự khác biệt tối thiểu giữa delta-8 THC và chất lỏng điện tử nicotine và không thể xác định bất kỳ mối tương quan mạnh mẽ nào giữa bất kỳ bình xịt cụ thể nào được tạo ra bởi vape DELTA-8 THC / VEA và sự phát triển của EVALI.

Tuy nhiên, họ đã tìm thấy sự khác biệt đáng kể giữa các thử nghiệm được thực hiện bằng cách sử dụng VEA một mình và hỗn hợp đại diện hơn. Cụ thể, so với VEA, chất lỏng điện tử dựa trên nicotine và chất lỏng điện tử DELTA-8 THC / 54% VEA mạnh hơn đáng kể trong việc điều khiển các cytokine viêm và gây độc tính tế bào trong các dòng tế bào được thử nghiệm.

Các hạt được tạo ra bởi vaping xâm nhập sâu vào phổi

Ngoài việc kiểm tra tác động của các bình xịt này đối với các dòng tế bào của con người, các nhà nghiên cứu cũng theo dõi lượng khí thải thuốc lá điện tử trong thời gian thực trong buồng môi trường. Sử dụng nhiều thiết bị khác nhau, bao gồm máy quang phổ hóa lỏng hạt di động quét, máy quang phổ hóa lỏng hạt khí động học, màn hình chất lượng không khí trong nhà và cảm biến phát hiện quang hóa, các nhà nghiên cứu đã có thể kiểm tra các hạt vật chất (PM) và các sản phẩm phụ khí được giải phóng trong khí thải thuốc lá điện tử.

"Rõ ràng từ sự phân bố kích thước số aerosol thời gian thực và phân bố kích thước khối lượng PM tích hợp thời gian [kết quả], gần như tất cả các hạt được tạo ra bởi vaping đều có kích thước hạt mịn (<2,5 mm)", các nhà nghiên cứu viết. "Điều đó có nghĩa là chúng được lắng đọng ở các vùng phế quản sâu hơn của đường hô hấp, nơi chúng có thể ảnh hưởng đến một loạt các kết quả phổi bất lợi tùy thuộc vào thành phần hóa học của chúng."

Họ cũng phát hiện ra rằng tổng nồng độ số hạt (tPNC), nồng độ của tổng các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi khí (tVOC) và nồng độ CO2 phát ra rất nhạy cảm với thành phần chất lỏng điện tử, mặc dù những thay đổi này dường như không theo bất kỳ xu hướng phổ quát nào. Tuy nhiên, rõ ràng là các chất lỏng điện tử tổng hợp thực hiện khác với VEA một mình. Việc tăng điện áp hoạt động từ 3,7 V lên 5 V cũng được xem là ảnh hưởng đáng kể đến các số liệu này. Ví dụ, điện áp cao hơn có xu hướng làm tăng nồng độ cao nhất của VOC phát ra.

Dựa trên kết quả của nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu nói rằng điều cần thiết cho các nghiên cứu trong tương lai về chất lỏng điện tử để tránh chỉ tập trung vào độc tính và tác động của các chất pha loãng hoặc chất phụ gia riêng lẻ. Thay vào đó, nhìn vào các hợp chất quan tâm này trong hỗn hợp chất lỏng điện tử hoàn chỉnh hơn có nhiều khả năng phản ánh chính xác các đặc tính hóa lý và hoạt động sinh học của các sản phẩm vape trong thế giới thực.

VEA và EVALI

Các trường hợp evali đầu tiên được ghi nhận đã được báo cáo vào mùa hè năm 2019 và đạt đến đỉnh điểm vào tháng 9 năm đó. Tính đến tháng 2 năm 2020, khi CDC tạm dừng báo cáo trường hợp thường xuyên, tổng cộng 2.807 trường hợp nhập viện và 68 trường hợp tử vong đã được ghi nhận có liên quan đến EVALI.

Ban đầu, tất cả các sản phẩm vape THC đều liên quan đến sự bùng phát vì một số lượng lớn các trường hợp được báo cáo có xu hướng liên quan đến người sử dụng sản phẩm vape cần sa. Tuy nhiên, thử nghiệm thêm cho thấy sự hiện diện của VEA trong phổi của bệnh nhân EVALI, được truy trở lại vape thị trường bất hợp pháp cụ thể.

"Vitamin E acetate được sử dụng rất nhiều trong thị trường vaping bất hợp pháp; 20, 30, 60% hộp mực có thể là vitamin E acetate", tiến sĩ Swetha Kaul, giám đốc khoa học tại Cannalysis, nói với Analysis Cannabis vào năm 2019. "Vitamin E acetate cực kỳ nhớt và nó có sẵn với giá rẻ, vì vậy nó tạo ra một chất cắt hoàn hảo. Vì vậy, nếu bạn đang làm việc ở phía bất hợp pháp và bạn muốn lấp đầy nhiều hộp mực hơn, sẽ dễ dàng hơn nếu bạn có thể cắt nó bằng một cái gì đó. "

Phân tích hồi cứu về luật cần sa của tiểu bang ủng hộ sự khác biệt thị trường bất hợp pháp này. Một nghiên cứu năm 2020 cho thấy các tiểu bang có thị trường cần sa giải trí có tỷ lệ trường hợp EVALI thấp hơn đáng kể so với những tiểu bang không có quyền truy cập hợp pháp vào cần sa hoặc nơi chỉ có cần sa y tế. Một nghiên cứu gần đây cho thấy các tiểu bang rơi vào nhóm cao nhất của các trường hợp EVALI có xu hướng thực thi lệnh cấm cần sa chăn hoặc có một chương trình cần sa y tế nghiêm ngặt mà không có quy định cho canh tác tại nhà.