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电子烟的危害的研究论文 博士邢晨悦解读《China吸烟危害健康报告2020》电子烟章

5月26日,国家卫健委计划司发布了《China吸烟危害健康报2020》,该书是在九年前由“中国吸烟危害健康”发布的基础上《报告》更新了吸烟相关的几种重大疾病的全球数据,并新增了与电子烟相关的健康危害栏目。《2020年报告》指出,有有足够的证据证明电子烟不安全,会导致危害健康。

作为研究员,加州大学化学工程博士、Myst Labs首席科学家邢晨悦(以下简称邢晨悦)同意电子烟不是无害的,它是一种新型烟草产品,电子烟还含有尼古丁这种上瘾的物质,不吸毒的人从不鼓励,会严重影响年轻人的健康。严禁向未成年人展示和销售。

电子烟工业诞生多年以来,烟油技术和雾化技术都经历了多次迭代和更新,很多相关的研究还在深入进行中。邢晨悦和她的团队期待着最新的实验数据和科学研究,也期待着尽快引入监管。

《2020年报告》相关报道出炉后,不少从业者和网友询问邢晨悦如何解读。邢晨悦根据报告中能找到的电子烟章节截图一一解释。

解释:

在实验室研究证据(1)段)的“2020年报告”部分,Goniewicz博士2014年发表在烟草控制杂志上的文章被用于测试四种香烟中的部分常见有害物质,例如作为醛。数据,但没有引用文章结论(全文链接:)。本文基于Goniewicz对市场2014年销售的12款热销电子烟产品产生的烟气进行的测试。

文章中的实验结果表明,这12种电子烟烟可以检测出微量甲醛、乙醛等有害物质,但与传统香烟烟雾中的同类物质相比,电子烟烟在气体中测得的含量降低了 9 到 450 倍(电子烟 样品产生的烟雾中甲醛的测定量是传统卷烟烟雾中甲醛含量的 1/9,乙醛是 1/450,丙烯醛是 1/15,甲苯是1/120,N-亚硝基烟碱为1/380,亚硝胺为1/40;见下图中4)原形。

他在电子烟烟气中测出的大部分有害物质的含量与很多毒品生产过程中测得的含量相当。在文章的最后,Goniewicz 博士得出结论,他获得的数据支持使用电子烟 作为传统香烟的替代品,可以减少与烟草相关的有害物质的摄入量。不能直接使用电子烟 作为减少伤害的手段。 戒烟吸烟者也值得进一步的后续实验研究。

电子烟一直是作为新烟草产品与传统卷烟对比而开发的产品。因此,所有的实验数据也应该与传统卷烟进行对比,才能得出结论。这也是 Goniewicz 博士进行的一系列研究的起点。

此外,从2014年到2021年,电子烟工业经历了从烟杆、雾化芯到烟油,从生产到质量控制的大量技术创新。使用的实验 2014 年的 12 款不同的电子烟 产品不再代表当前的电子烟。不可否认,没有经过严格质量控制和合规性测试的电子烟烟液,其烟雾中的有害物质可能比文章中实验测得的含量还要多。这也是邢晨悦和她的团队一直呼吁尽快出台监管标准的主要原因之一。

《2020年报告》还引用了长期从事吸烟减害研究的医生、心血管专家和学者关于电子烟烟油和烟气中双乙酰的有害影响的研究。材料研究。双乙酰最早被发现与“爆米花肺”或闭塞性细支气管炎有直接关系,因为这种肺病多发生在爆米花工厂的工人身上,而双乙酰是一种广泛用于微波爆米花生产的人造黄油。味道的主要风味成分。双乙酰在几年前被完全禁止在电子烟调味料中使用,但它仍然是一种合法的味道。目前没有研究表明使用不含双乙酰的电子烟与“爆米花肺”有关。 Fasalinos的一贯主张是电子烟可以是吸烟减害产品,但电子烟烟油烟气的成分及其对人体健康的影响需要长期跟踪研究。一经发现,危害成分禁止在电子烟中使用。

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另外需要再次强调的是电子烟烟气中含有尼古丁,尼古丁是一种上瘾物质,对胎儿、青少年等人危害有严重的健康危害。所以在这方面用电子烟危害和传统香烟是一样的。未成年人、孕妇和哺乳期妇女以及不吸烟者不应使用任何烟草产品。

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解释:

从上一段的讨论中,邢晨悦从吸烟者的第一手使用角度,对比分析了电子烟和传统卷烟烟雾中有害物质的含量。从不吸烟者的角度来看,第一个(“2020年报告”实验室研究证据的2)段应该是为了讨论电子烟使用的气溶胶对环境和周围人群的影响。引用的大部分文献在本段主要研究结果与上一段相同,主要是测量电子烟烟气中的醛类等大类有害物质,这里不再一一赘述。

值得一提的是,这一段引用了Kosmider博士在2014年也发表的一篇文章,提到电子烟aerosol中醛的浓度与电池电压的相关性(全文链接:)。 电子烟是波浪式加热,不是像香烟燃烧那样持续加热,也就是说只有吸烟者在电子烟嘴吸气体和气流强度超过一定值后才会启动雾化器加热工作。一旦吸气停止,加热就停止,烟油被加热雾化,也是加热单元附近的局部加热。 Kosmider博士使用的实验材料是Volish的eGo-3,它使用电阻值为2.4欧姆的电热丝将油注入电子雾化烟(俗称大烟)。这是与市场上2015年之后的主流产品完全不同的产品——可换电子烟(俗称小烟)。大烟的用户通常追求大烟量,喜欢“玩雾”,所以大烟往往具有可调电压的功能(比如他的实验参数是3.2-4.8V) ,方便用户添加 高压增加了每次吸气激发的电池输出功率,从而提高加热温度,增加烟油雾化量,形成每口更浓的烟雾。 烟油的主要溶剂丙二醇和甘油在高温加热条件下会发生裂解反应生成醛类。因此,对于本文件的研究课题,更准确的表述应该是烟气中产生的醛类含量与烟油的单一局部加热温度水平的关系。 Kosmider博士的实验只使用了3.2V、4.0V、4.8V这三个电压参数,分别对应4.3watts、6.7watts、9.6watts的三个输出功率烟气中甲醛含量在4.3watts和6.7瓦时基本相同,在9.6瓦大功率的情况下,测得的烟气中甲醛含量更多是低功率的一百倍以上。他还提到,只有在最高功率下,电子烟烟气中测得的醛含量才与传统香烟烟雾中的醛含量相当。

类似的实验,邢晨悦也在2015年做过,作为实验的一部分,验证雾化温度控制单元的微调参数。正是因为知道电子烟油的主要载体丙二醇和甘油在热裂解后会产生醛类,所以邢晨悦和她的团队对甘油加热后产生的甲醛量做了一个改变200°C到350°C,并发现电子烟烟气中甲醛含量在250°C以下一直无法测量或微量,但在300°C以上,其含量会随着温度的升高呈指数增长。这组内部数据也用于当时的产品温控组件和固件设计。依附电子烟行业多年来的发展和行业对产品各方面研究和理解的增强,优质的电子烟将有严格的温度控制,确保每一口抽吸 ‘s 2- 在 3 秒内,烟油 不会被加热到超过 250°C。目前主流优质产品在市场上的输出功率将稳定控制在4-7瓦之间,雾化温度控制在180°C -220°C之间,避免丙二醇和甘油从热裂解制醛。

那么电子烟二手烟气溶胶对比传统香烟二手烟对环境和周围人的影响怎么样?

从2013年到现在,不同国家和领域的科学家一直在研究电子烟二手烟气溶胶是否与传统香烟的二手烟相同。里面含有大量的尼古丁、醛类、亚硝胺等,污染物导致周围人被动吸烟使健康危害。部分实验结论是电子烟二手烟气溶胶与空白空气样本相比无法检测上述有害物质,因此不会造成二手烟污染(如GA Long 2014年发表的文章电子烟怎么样,实验方法采用直接采集测试烟气 对人呼出的二手烟进行定量分析;有实验得出电子烟二烟气溶胶仍向空气中释放尼古丁,空气含量为二手烟的1/6由传统卷烟释放(例如Ballbe 2014年发表的文章:实验方法采用现场抽烟者、电子烟烟民、非吸烟者之家进行定量分析)。

最近的一项研究表明,电子烟二手烟气雾剂的主体是挥发性物质的液体颗粒,而传统卷烟二手烟气雾剂的主体是半挥发性或非挥发性物质的颗粒。直径大约是电子烟 使用的气溶胶的 2 倍(300nm 对 150nm)。 电子烟二手烟气溶胶在20秒内迅速蒸发消失,而香烟中的二手烟气溶胶在空气中更稳定。几分钟后,室内空气中测得的浓度仍然很高(电子烟的50倍),停止吸烟后,至少需要30分钟才能恢复到吸烟之前的水平,而且是与被动吸烟者和吸烟者之间的相对距离无关。而当被动吸烟者与电子烟用户的距离为2米时,被动吸烟者无法测量周围空气中的任何二手气溶胶,但@k43当距离小于1 米 @Into 二手气溶胶。 (参考Martuzevicius 2018年发表:实验使用真人室内吸烟环境,控制温度和气流)。

此外,《2020年报告》中引用的Mikheev 2016年的研究结果表明,电子烟aerosol仍有一定数量的吸附着在纳米级气溶胶颗粒上,但与已知的金属相比,大约有一半传统香烟烟雾未检测到,测得的金属浓度远低于香烟烟雾。值得注意的是,本文中的实验也测量了电子烟直接产生的气溶胶,而不是二手烟气溶胶,因此将其归因于讨论的第一段更为合适。文章还强调,不能从这组实验中推导出纳米级气溶胶粒子对人体健康的影响,因为实验使用的是吸烟机而不是真人抽烟,所以气溶胶粒子在整个通话吸道的变化无法衡量。 (全文链接:)

综上所述,根据不同的研究结果抽电子烟,电子烟二手烟气溶胶在室内不通风的地方还是会带来一定的污染,但是相比香烟来说还是非常大的提升。当然,在不通风的地方或易感人群(如哮喘患者或婴儿、未成年人、孕妇等),邢晨悦和她的团队认为,电子烟仍然需要禁止,以减少任何可能的二手烟危害。

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解释:

实验室研究证据中的《2020年报告》(3)段)引用了Bitzer博士2018年关于电子烟49种调味剂的存在与电子烟烟中自由基含量的关系气(全文链接:)本次研究中使用的电子烟是一款超强充油烟雾化烟,功率高达26瓦,目前为市场上主流,多变电子烟(小烟)是4倍以上的幂电子烟的危害的研究论文,所以本文的数据更偏向于极端条件下得到的数据。

由于自由基本身是在化学键断裂后形成的,化学键的断裂是吸收集能量的过程电子烟的危害的研究论文,所以如果大大降低加热功率,是否仍会产生与文章中的衡量标准?自由基的数量还有待实验证明。

在大功率电子烟可以在烟气中形成自由基的前提下,Bitzer发现,与参考样品纯丙二醇/甘油混合物相比,大约一半的样品含有调味剂使烟气自由基增加,另一半样品减少了烟气中的自由基或没有显着效果。由于市售的调味剂是多种风味化合物的混合物,49种调味剂涉及300多种化合物。比泽尔从其中选取了最常用的十种化合物进行进一步实验,发现烟气中的自由基含量与这些化合物的浓度有关。在这十种化合物中,大多数化合物的含量越高,烟气中自由基的含量就越高。但乙基香兰素及其相关香料对自由基的产生有抑制作用。量越大,烟雾中的自由基越少。自由基对人体内几种常见的不饱和脂肪酸有氧化作用。过多的自由基进入人体可能对人体健康产生影响。由于电子烟常见的调味剂与烟气中自由基的产生(增加或减少)直接相关,Bitzer博士认为需要更多的研究来了解电子烟烟气的成分。同时,本文涵盖了使用脂肪直接接触电子烟气的实验来测量其氧化产物,并不能完全代表吸烟者使用电子烟时的情况(如摄入的自由基量),所以要想真正得到电子烟气中自由基对人体健康的影响,还需要更严格的实验。

传统香烟烟雾也会产生自由基,所以电子烟和传统香烟需要更多关于自由基产生的对比实验。

考虑到电子烟调味剂与烟气中自由基的产生有直接关系,在电子烟产品中添加调味剂时应慎重,不要单纯为了改善口感而盲目添加不必要的调味剂. 电子烟作为一种新型的烟草产品,它不应该等同于休闲食品,口味不应该是第一前提。

《Report 2020》Laboratory Research Evidence(4)段)引用了两篇关于电子烟烟油和烟雾的细胞毒性的论文,分别是加州大学圣地亚哥分校科学研究组和加州大学河滨分校分支研究团队分别于2016年(于:)和2018年(Behar:)发表。除了尼古丁本身已知的细胞毒性外,结合这两篇文献中列出的结果,我们可以发现电子烟烟油和烟雾中的一些调味剂比其他调味剂具有更高的细胞毒性。 Yu的实验发现,无论电子烟样本是否含有尼古丁,它们对实验细胞都有不同程度的损伤。但在同批次实验中,总体毒性低于传统卷烟样品。 Behar的实验发现,实验细胞的存活率与电子烟烟气的浓度直接相关。在 Behar 进行的实验中,总共使用了 5 种不同的烟雾浓度。大多数细胞毒性仅在最高浓度的样品中观察到。 Behar还发现,雾化后纯甘油的细胞毒性高于纯丙二醇,所以烟油中的甘油含量也与样品的细胞毒性数据有关,因为Behar的研究没有将传统卷烟作为对照,不可能知道电子烟样品是否比传统香烟更具细胞毒性。 Behar 近年来也提到了很多关于电子烟cytotoxicity 的内容。研究得到的数据和结论并不矛盾,可能与烟油samples、香烟、抽吸reference、使用的细胞模型有关,所以还需要更多的实验来深入研究电子烟对人体细胞的潜在影响。

邢晨悦和她的团队认为,不难看出,更多的实验数据将更好地帮助各国卫生部门建立关于电子烟烟油调味剂添加的规范和标准,因为与传统卷烟,烟草本身不存在某些调味化合物,或者电子烟中的含量大于烟草本身所含的天然含量。 电子烟作为一种新型烟草产品,与传统卷烟相比,应始终以“减少”而非“增加”为出发点,尽量减少或避免使用调味剂。

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解释:

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电子烟作为一种新型烟草产品深圳电子烟,与传统卷烟无异。毫无疑问,长期使用仍会增加心血管和肺部疾病的风险。如果孕妇使用,会影响胎儿的发育。由抽Traditional 香烟改为抽电子烟,不等于戒烟。美国疾控中心和英国卫生部关于电子烟的声明都明确指出,只有从抽传统卷烟彻底改变为抽电子烟才能达到减害效果,但并非如此。无害。 如果吸烟者继续抽烟,增加抽电子烟,那么不仅不会减少香烟中有害物质的摄入量,还可能同时增加尼古丁和电子烟的摄入量。摄入其他添加剂或副产品导致危害叠加。

Alzehrani 博士在《2020 年报告》中引用的论文显示,每天使用抽传统香烟吸烟者的心脏病发作概率是不吸烟者的2.7 倍,而每天使用电子烟 的吸烟者的心脏病发作概率为心肌梗塞的概率是不吸烟者的1.8倍,比传统吸烟者低30%。 (全文链接:)数据证明,长期使用电子烟比传统烟草降低了心血管疾病的概率,但仍然比不使用烟草产品高出近一倍。所以戒烟依然是健康第一选择。本段引用的其他文献资料也表明,电子烟与不使用任何烟草制品相比,会增加多种疾病的风险,这里就不一一详述了。

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解释:

因为电子烟还含有尼古丁这种上瘾的物质,而电子烟烟油中的调味剂让电子烟的味道和抽从未有过的无烟味@为人们,比传统香烟更容易接受,因此非吸烟者对尼古丁的摄入“门槛”会降低。连续使用电子烟后,用户对尼古丁生的了解会增加上瘾门槛。这可能使他们更容易接受具有“更强口味”的传统卷烟。这也是《2020年报告》这一段提到的使用电子烟的年轻人成为传统吸烟者的风险比没有使用电子烟的人高2倍以上的原因。

另外,由于青少年还在发育过程中,过早摄入尼古丁会影响他们的神经系统相关功能。由于电子烟产品本身的设计感、一些以零食为主的烟油口味以及一些品牌的不合理营销,很多青少年被吸引用并开始使用。针对这一问题,各国纷纷出台强化监管法规,禁止青少年营销。美国很多州都禁止销售所有口味的电子烟烟油,中国也实施了严格的网络营销禁令。

电子烟未来的总体发展趋势一定是去味,我们也期待中国电子烟监管标准的正式出台和实施。无论是电子烟从业者还是普通市民,都应该牢记电子烟也是一种烟草产品,应该要求电子烟营销以同样严格的态度和规范,禁止销售传统卷烟年轻人。

邢晨悦

2021 年 5 月 29 日

关于星辰悦

邢晨悦,加州大学化学工程博士,Myst Labs 首席科学家。

曾在MAP等北美制药公司担任科学家,并一直从事吸等药物的研发,致力于改善人类健康。 2013年担任美国JUUL首位科学家,2015年发明尼古丁盐。2016年参与制定美国食品药品监督管理局(FDA)电子烟行业标准。

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