Сигаретная затяжка на электронной сигарете: О вейпинге и видах затяжек. Для начинающих

Сигаретная затяжка

Кальянная затяжка

Различия в сетапах для сигаретной и кальянной тяги

Вкус или пар?

Итак, что же лучше?

воздействий на токсические вещества и воздействие канцерогенов

BMC Public Health. 2016; 16: 999.

Sharon Cox

¹ Лондонский университет Саут-Бэнк, отделение Психология, Школа прикладных наук, 103 Borough Rd, Лондон, Великобритания

Leon Kośmider

² Институт профессиональной медицины и гигиены окружающей среды, улица Koscielna 13, Сосновец, Польша

Hayden McRobbie

³ Университет Королевы Марии из Лондона, Институт профилактической медицины Вольфсона, Бартс и Лондонская школа медицины и стоматологии, Чартерхаус-сквер, Лондон, Великобритания

Maciej Goniewicz

⁴ Онкологический институт Розуэлл-Парк, Департамент здравоохранения, Улицы Вязов и Карлтон, Буффало , NY 14263 США

Кэтрин Кимбер

⁵ Университет Восточного Лондона, Школа психологии, Уотерс-Лейн, Лондон, Великобритания

Мира Дой g

⁶ ABS Laboratories Ltd, BioPark, Broadwater Road, Welwyn Garden City, Hertforshire AL7 3AX UK

Линн Докинз

¹ Лондонский университет Саут-Бэнк, Отдел психологии, Школа прикладных наук, 103 Borough Rd, Лондон, Великобритания

¹ Лондонский университет Саут-Бэнк, отделение психологии, Школа прикладных наук, 103 Borough Rd, Лондон, Великобритания

² Институт медицины труда и гигиены окружающей среды, улица Косельна 13, Сосновец, Польша

³ Лондонский университет королевы Марии, Институт профилактической медицины Вольфсона, Бартс и Лондонская школа медицины и стоматологии, Чартерхаус-сквер, Лондон, Великобритания

⁴ Онкологический институт Розуэлл-Парк, Департамент поведения в отношении здоровья, Элм и Карлтон Streets, Buffalo, NY 14263 USA

⁵ Университет Восточного Лондона, Школа психологии, Waters Lane, Лондон, Великобритания

⁶ ABS Laboratories Ltd, BioPark, Broadwater Road, Welwyn Garden City, Hertforshire AL7 3AX UK

Поступило 27 августа 2016 г .; Принято 9 сентября 2016 г.

Abstract

Предпосылки

Вопреки интуиции, использование никотиновых электронных жидкостей с более низкой концентрацией может не снизить риск для здоровья, если возникает компенсирующее затяжное поведение. Компенсирующие затяжки (например, более частые и продолжительные затяжки) или поведение пользователя (увеличение мощности) могут привести к более высоким температурам, при которых глицерин и пропиленгликоль (растворители, используемые в электронных жидкостях) разлагаются на карбонильные соединения, включая канцерогены формальдегид и ацетальдегид.Это исследование направлено на документирование моделей затяжки и поведения пользователей, связанных с использованием электронной жидкости с высоким и низким содержанием никотина и связанного с этим воздействия токсических веществ / канцерогенов у опытных пользователей электронных сигарет (называемых здесь вейперами).

Методы / дизайн

Уравновешенный дизайн с повторными измерениями. Участники: Некурящие вейперы; использовали электронную сигарету ≥3 месяцев; в настоящее время используется электронная жидкость с концентрацией никотина ≥12 мг / мл и устройство второго или третьего поколения. Вмешательство: В этом исследовании будут измерены модели затяжки у вейперов, когда они используют никотиновую электронную жидкость с высокой и низкой концентрацией при фиксированных и определяемых пользователем настройках, каждое в течение недели. Четыре уравновешенных условия: i) низкая сила (6 мг / мл), фиксированные настройки; ii) пользовательские настройки низкой мощности; iii) фиксированные параметры высокой концентрации (18 мг / мл); iv) высокопрочные пользовательские настройки. Биомаркеры воздействия токсичных веществ и канцерогенов будут измеряться в моче. На втором этапе этого исследования выход токсичных веществ будет измеряться в аэрозоле, полученном с помощью курительной машины, которая воспроизводит поведение каждого участника при надувании. Основные исходы: i) Характер затяжки (среднее количество затяжек, продолжительность затяжки, интервал между затяжками и количество потребляемой жидкости) и поведение пользователя (изменения в настройках устройства: напряжение и поток воздуха), связанные с использованием никотина высокой и низкой концентрации электронная жидкость. ii) Воздействие токсичных веществ / канцерогенов, связанное с режимами затяжки / настройками устройства, используемыми нашими участниками. Вторичные исходы: i) Субъективные эффекты. ii) сравнения с воздействием токсичных веществ от табачного дыма (с использованием документальных свидетельств) и с рекомендованными пределами безопасности. Размер выборки: Двадцать участников.

Обсуждение

Полученные данные будут иметь важное значение для сообщений общественного здравоохранения относительно относительных рисков и субъективных эффектов, связанных с использованием электронной жидкости с высоким и низким содержанием никотина, а также для лиц, определяющих политику, в отношении нормативов концентрации никотина в жидкостях для электронных сигарет.

Ключевые слова: Электронная сигарета, ENDS, электронные сигареты, никотин, модели затяжки, топография затяжки, электронные жидкости, токсиканты, канцерогены

Предпосылки

Электронная сигарета (известная как электронные сигареты, ENDS и электронные сигареты ) использование становится все более популярным среди курильщиков, желающих бросить курить или сократить его [1].Рост популярности может частично быть вызван потребительским спросом на менее вредную альтернативу курению табака и / или желанием снизить потребление никотина. Действительно, часто ароматизированная жидкость для электронных сигарет предлагает диапазон концентрации никотина от 0% до 2,0% = 20 мг / мл (с момента введения в действие Директивы ЕС по табачным изделиям), тем самым предоставляя пользователям новый способ контролировать и снижать уровень никотина. потребление менее неоднозначно, чем у традиционных сигарет.

Курильщики и вейперы могут выбрать или переключиться на электронную жидкость с более низким содержанием никотина по ряду причин: убежденность в том, что она полезнее для здоровья; желание отказаться от никотина; или из-за Директивы ЕС по табачным изделиям, которая устанавливает верхний предел концентрации никотина в жидкости для электронных сигарет 20 мг / мл, введенный в мае 2016 года.Однако, вопреки интуиции, использование никотиновых электронных жидкостей с более низкой концентрацией может не привести к снижению риска для здоровья, если возникает компенсаторное пыхтение.

Компенсирующее затяжное поведение хорошо задокументировано у курильщиков табака. Курильщики увеличивают частоту, продолжительность и объем затяжки при переходе на сигарету с более низким выходом никотина [2–4], сохраняя при этом высокий уровень никотина в крови [5, 6]. Следовательно, увеличивается воздействие смолы дыма, которая, как известно, содержит канцерогенные соединения [2, 7]. По сравнению с вейпером, курильщики обычно делают более короткие затяжки [8] и после перехода на вейпинг могут отрегулировать режим затяжки в течение недели [8, 9].Два небольших лабораторных исследования показывают, что вейперы также могут компенсировать низкую концентрацию никотина электронной жидкости, изменяя характер затяжки. Ramôa и его коллеги [10], используя протокол с десятью затяжками, сообщили, что вейперы делали более крупные и глубокие затяжки с 0 мг / мл по сравнению с электронной жидкостью с концентрацией никотина 36 мг / мл, что, по мнению авторов, может отражать попытку самотитрования из-за к отсутствию никотина. Аналогичным образом мы, Докинз и др. [11] наблюдали компенсаторные паттерны затяжки, при которых вейперы брали более длительные, более частые затяжки и удваивали количество жидкости, потребляемой для электронных сигарет, в течение одного часа ad lib затяжки с низким (6 мг / мл) по сравнению с высоким ( 24 мг / мл) никотиновая электронная жидкость крепости.В этом исследовании настройки устройства (напряжение, мощность, сопротивление катушки и воздушный поток) были фиксированными, отражая стандартные устройства второго поколения. В действительности, опытные пользователи могут регулировать эти параметры при использовании электронной жидкости с более низким содержанием никотина, а это, в свою очередь, может влиять на воздействие токсичных веществ / канцерогенов. В предлагаемых здесь условиях, определяемых пользователем, мы позволяем пользователям регулировать напряжение и воздушный поток устройства (хотя сопротивление распылителя будет оставаться постоянным).

Воздействие токсичных веществ и канцерогенов от электронных сигарет в 9–450 раз ниже, чем от табачных сигарет [12], тем не менее, курение небезопасно, и воздействие токсичных веществ будет зависеть от количества потребляемой жидкости для электронных сигарет.Более длительные, более частые затяжки и более высокая мощность также могут привести к более высоким температурам, при которых глицерин и пропиленгликоль (растворители, используемые в электронных жидкостях) разлагаются до карбонильных соединений, включая канцерогены формальдегид и ацетальдегид [13]. Если компенсирующий режим затяжки и изменения настроек устройства приводят к увеличению воздействия токсичных веществ / канцерогенов из-за повышенного потребления жидкости, повышения температуры или обоих факторов, переход на никотиновую электронную жидкость с более низкой концентрацией может не быть вариантом с меньшим риском.

Мы будем измерять характер затяжки у вейперов в естественных условиях в течение четырех недель, пока они используют никотиновую электронную жидкость с высокой и низкой концентрацией при фиксированных и определяемых пользователем (изменения устройства, такие как выходная мощность и разрешенный воздушный поток) настройки, каждая для в неделю (4 условия). Воздействие токсичных веществ и канцерогенов будет оцениваться путем измерения i) биомаркеров воздействия в образцах мочи, собранных у участников, и ii) выхода токсичных веществ в аэрозоле электронных сигарет, генерируемых для каждого человека при идентичных условиях затяжки в лаборатории.Регистрация моделей и поведения электронных сигарет не только проинформирует о параметрах токсичности продукта, используемого в исследовании, но и будет иметь более широкое применение для других исследователей, изучающих токсичные вещества / канцерогены в аэрозоле, обеспечивая использование реалистичных моделей затяжки. Действительно, хотя влияние растворителя и уровня мощности на воздействие токсичных веществ / канцерогенов было изучено [13, 14], на сегодняшний день в лабораторных исследованиях были протестированы все продукты с использованием одного и того же режима затяжки (в диапазоне между исследованиями от 1 до 1).Продолжительность затяжки от 8 до 4 с с интервалом между затяжками от 10 до 60 с [IPI]; [13–17]. Такие стандартизованные режимы затяжки не только не учитывают потенциальные различия затяжки между устройствами [18] и людьми [19, 20], но и не учитывают компенсаторные затяжки с разным выходом никотина [10, 11].

В то время как в нашем предыдущем исследовании паттерны затяжки различались в зависимости от состояния жидкости с высоким и низким содержанием никотина, тяга к никотину и симптомы отмены не различались [11], что позволяет предположить, что компенсирующее затяжное поведение было эффективным, по крайней мере, в краткосрочной перспективе в лабораторных условиях.Тем не менее, наблюдались значительные индивидуальные различия в субъективных отчетах, и лабораторные условия могут не дать надежных доказательств в отношении субъективных эффектов, потому что эти параметры могут вызвать нереалистичное поведение одышки [21]. В описанном здесь исследовании будет использоваться более крупная выборка в естественных условиях, чтобы определить, действительно ли модели затяжки в реальной жизни, связанные с использованием высокой и низкой концентрации никотиновых электронных жидкостей, по-разному влияют на симптомы отмены, удовлетворенность и потребление никотина.Понимание рисков компенсирующего затяжки будет иметь важные последствия для сообщений общественного здравоохранения относительно относительных рисков и субъективных эффектов, связанных с использованием электронной жидкости с высоким и низким содержанием никотина, а также для лиц, определяющих политику, в отношении регулирования концентраций никотина в электронных жидкостях.

Цели

Этот проект, финансируемый Соединенным Королевством по исследованию рака (CRUK), будет исследовать модели затягивания электронных сигарет и поведение пользователей, связанные с жидкостями с высоким и низким содержанием никотина, а также то, как это влияет на воздействие токсичных веществ и канцерогенов.Мы стремимся измерить естественное поведение потребителей затяжек на первом этапе эксперимента и воспроизвести эти модели в лабораторных условиях на втором этапе. В частности, мы представляем четыре цели:

• Для измерения характера затяжки (среднее количество затяжек, средняя продолжительность затяжки, средний IPI и израсходованные мл жидкости) и изменения поведения пользователя в настройках устройства — напряжение и воздушный поток, если это разрешено. с использованием никотиновой электронной жидкости с высокой и низкой концентрацией, чтобы выяснить, возникает ли и как происходит компенсаторное пыхтение.

• Изучить, влияет ли и как модели затяжки / поведение пользователя, связанные с электронной жидкостями с высоким и низким содержанием никотина, на удовлетворение, тягу, симптомы отмены и потребление никотина, измеряемое по уровню котинина в слюне.

• Чтобы определить, увеличивают ли паттерны затяжки / поведение пользователя, связанные с использованием никотиновой электронной жидкости низкой или высокой концентрации, воздействие токсических веществ / канцерогенов, как измерено i) уровнями биомаркеров в моче пользователей и ii) выходами токсичных веществ в аэрозолях электронных сигарет. (как измерено в лабораторных условиях).

• Оценить риск того, насколько уровни воздействия токсичных веществ / канцерогенов, связанные с режимами затяжки / настройками устройства, используемыми нашими участниками, могут повлиять на здоровье человека, сравнивая их с уровнями, обнаруженными в табачном дыме, и с рекомендованными пределами безопасности .

Дизайн исследования

Повторное измеряемое, сбалансированное проспективное когортное исследование.

Методы

Условия исследования

На рисунке представлены фазы и этапы исследования.

Иллюстрация первого и второго этапов, а также соответствующих этапов

Первый этап

Это исследование направлено на измерение и воспроизведение реальных моделей пыхтения. Участники получат минимальное вмешательство на первой фазе исследования, встречаясь с исследовательской группой только пять раз в начале и в конце каждого состояния. Данные о затяжке будут записываться устройством электронной сигареты по мере того, как участники завершают свои ежедневные распорядки в течение первой фазы.

Данные по пыхтению, биохимические и анкетные данные будут собраны в Лондонском университете Саут-Бэнк в лабораториях Школы прикладных наук психологии.

Образцы мочи и слюны будут отправлены за пределы кампуса (подробности см. Ниже в разделе «Сбор данных») для анализа.

Вторая фаза

Будет воспроизводить индивидуальную топографию вдыхания из первой фазы, также во внешней лаборатории (см. Подробности ниже в разделе «Сбор данных»).

Критерии отбора

Участники будут иметь право принять участие при условии, что они в возрасте 18 лет и старше, бывшие курильщики (сообщают, что не курили вообще в течение как минимум 3 месяцев, что подтверждается показанием содержания угарного газа на выдохе <10 ppm ) и действующий эксклюзивный ежедневный вейпер, сообщающий об использовании электронных сигарет в течение ≥3 месяцев.Мы оговорили, что текущие вейперы должны использовать электронную жидкость с концентрацией никотина ≥12 мг / мл (1,2%) с устройством второго или третьего поколения (открытые системы с повторно заполняемыми резервуарами). Участники будут исключены из участия, если они сообщат о любом из следующего: младше 18 лет; беременная или кормящая женщина; курение табака в настоящее время или показание CO> 10 ppm; марихуана или незаконное употребление наркотиков; не могут дать письменное информированное согласие; или сообщить о любом серьезном заболевании (включая нестабильную стенокардию, хроническую обструктивную болезнь легких, рак).

Вмешательства

В таблице показаны вмешательства участников на всех этапах исследования.

Таблица 1

Предоставляет сводку участников и график сбора данных

С участниками свяжутся после того, как они выразят заинтересованность в участии в исследовании, на этом этапе будут предоставлены детали исследования и будут оценены критерии включения / исключения. Согласившись на участие, участники получат дополнительную информацию об исследовании, форму согласия, которую необходимо заполнить, и дату посещения Университета для их базовой оценки.

Во время базового визита исследователь объяснит исследование более подробно и прочитает информационный лист с участником, чтобы убедиться, что он / она полностью понимает требования. Перед получением письменного информированного согласия будет выделено время, чтобы ответить на любые дополнительные вопросы. Затем участники предоставят: образец CO в выдыхаемом воздухе, чтобы убедиться, что они не курят; образец слюны и мочи; и субъективные оценки тяги к никотину и абстинентного синдрома. Затем им будет предоставлено устройство третьего поколения (eVic Supreme), резервуар для наутилуса и электронная жидкость (6 мг / мл или 18 мг / мл) для использования на следующей неделе, а также будет предоставлена ​​возможность попрактиковаться в использовании устройства.У участников также будет выбор одного из четырех вкусов жидкости для электронных сигарет на основе одного популярного вкуса из разных категорий вкусов (фрукты, выпечка, ментол, табак). Участники могут попробовать ароматы на этой первоначальной встрече, но должны использовать одну и ту же жидкость для электронных сигарет в течение 4-недельного периода.

В течение 4 недель электронная сигарета будет записывать количество затяжек, продолжительность затяжки, напряжение, мощность и сопротивление. Устройство не регистрирует скорость или объем затяжки, хотя они не влияют на выход никотина [20, 22].Участникам будет предложено воздержаться от использования любых других электронных сигарет, электронных жидкостей или никотинсодержащих продуктов. Мы осознаем, что соблюдение требований может быть проблемой, и будем полагаться на собственные отчеты участников о несоблюдении требований, удаляя данные за дни несоблюдения. Через неделю участники вернутся в университет, чтобы собрать следующую партию жидкости для электронных сигарет и предоставить субъективные оценки, образцы CO в дыхании, слюны и мочи. Исследователь загрузит информацию о затяжке и настройке устройства из устройства, и бак будет тщательно очищен, а распылитель заменен, участникам будет предложено сообщить, сколько жидкости для электронных сигарет они израсходовали за неделю.Эта процедура будет повторяться еще три раза, чтобы собрать информацию о субъективных оценках эффектов паттерна затяжки и потреблении никотина и токсичных веществах в моче при каждом из четырех условий.

Все участники начнут с фиксированных настроек устройства (чтобы можно было ознакомиться с устройством, прежде чем разрешить участникам изменить настройку), но мы стремимся уравновесить состояние никотина половиной участников, начиная с высокой дозировки 18 мг / мл, а половиной — с низкой. 6 мг / мл.В начале второй недели участники будут продолжать использовать устройство с фиксированными настройками, но им будет предоставлена ​​никотиновая жидкость разной концентрации (в зависимости от того, что они получили на неделе 1). При необходимости мы можем предложить участникам недельный перерыв в исследовании, в течение которого они могут использовать свое собственное устройство. Если соблюдение и удержание участников является проблемой, мы можем набрать новых участников для второго этапа первого этапа. На 3 и 4 неделях уравновешивание 1 и 2 недель будет повторяться с пользовательскими настройками.

Первичные результаты

Первый этап

Для документирования реальных моделей затяжки (среднее количество затяжек, продолжительность затяжки, IPI и количество потребляемой жидкости для электронных сигарет) и поведения пользователя (напряжение, расход воздуха), связанного с использованием высоких доз (18 мг / мл) и никотиновая электронная жидкость низкой концентрации (6 мг / мл), иллюстрирующая, если и как происходит компенсаторное пыхтение.

Второй этап

Для регистрации выбросов токсичных веществ / канцерогенов, связанных с режимами затяжки / поведением пользователей, связанными с использованием низкого или низкого давления.высококонцентрированная жидкость для электронных сигарет с никотином, измеряемая по уровням биомаркеров в моче пользователей, и по выделению токсичных веществ в аэрозоле для электронных сигарет.

Вторичные исходы

Первая фаза

Субъективные оценки удовлетворенности, тяги, абстинентного синдрома, а также потребления никотина (измеренного с помощью котинина и рассчитанного с помощью потребляемой жидкости для электронных сигарет) в четырех условиях.

Вторая фаза

Сравнение уровней воздействия токсичных веществ / канцерогенов, связанных с режимами затяжки / настройками устройств, используемых нашими участниками, с уровнями, обнаруженными в табачном дыме, и с рекомендованными пределами безопасности с использованием существующих опубликованных материалов.

График участников

В таблице представлены сроки участников и соответствующие вмешательства на каждом этапе.

Размер выборки

Будет набрано двадцать обычных вейперов. Предлагаемый размер выборки основан на результатах исследования числа затяжек и продолжительности затяжки из Докинза и др. ([11]: 2016) [7: N = 22;]. Мы наблюдали величину эффекта d = 0,74 и d = 1,09 соответственно. Выборка N = 14 для числа затяжек и N = 11 для продолжительности затяжки позволит нам обнаружить эффекты при p < 0.10 при мощности 90%.

Набор

На веб-сайте программы участия в исследованиях Лондонского университета Саут-Бэнк будет размещена реклама, а также реклама в кафе, посвященных электронным сигаретам, и на форумах, посвященных электронным сигаретам, а также через Twitter и прямую электронную почту известным вейперам.

Сбор данных

Фаза 1

Демографическая информация о вейпинге и предыдущем анамнезе курения будет собираться с помощью анкеты только при базовой оценке.

На каждом сеансе мы будем измерять субъективное влечение («побуждение к вейпингу») и симптомы отмены с помощью Шкалы настроения и физических симптомов [23] Direct (e.грамм. удар, удовлетворение) и побочные эффекты (головная боль, тошнота), связанные с употреблением никотина / электронных сигарет, будут измеряться, как описано ранее в [19]. Все анкеты будут представлены в бумажном виде. Для использования любой из этих шкал разрешения не требуется.

Характер затяжки электронных сигарет и поведение пользователя будут регистрироваться путем извлечения информации о количестве затяжек, продолжительности затяжки, напряжении, мощности и сопротивлении, зарегистрированной электронной сигаретой третьего поколения, предоставленной участникам при базовой оценке.Настройки воздушного потока не записываются, и мы полагаемся на самоотчет участника для получения этой информации. Данные будут загружены с устройств участников и проверены с помощью программного обеспечения myVapors.

На всех этапах оценки мы будем измерять уровень оксида углерода в выдыхаемом воздухе с помощью прибора Bedfont Micro Smokerlyzer, чтобы убедиться в том, что не курят. Участники, показывающие значения выше 10 ppm, будут исключены из анализа.

Образцы слюны и мочи будут браться у каждого участника при каждом визите в исследование (5 на участника).Они будут отправлены в лаборатории ABS в течение 48 часов после сбора, где они будут заморожены при -20 ° C и храниться до конца исследования. Слюна будет проанализирована на котинин для определения потребления никотина и 3-гидроксикотинин для определения уровней CYP 2A6 (скорость метаболизма никотина). Это позволит нам определить, насколько успешным было компенсаторное затягивание, при необходимости контролируя скорость метаболизма никотина. Моча будет проанализирована на 3-HPMA, чтобы показать воздействие акролеина. Если разработка метода ЖХ-МС / МС для оценки воздействия формальдегида, который проводится для поддержки другого исследования, будет успешной, образцы мочи также будут проанализированы на воздействие формальдегида.

Второй этап

Для изучения выбросов токсичных веществ и канцерогенов, связанных с этими режимами затяжки, на втором этапе исследования информация о затяжках и настройках устройств, собранная от участников, будет использоваться для создания средних режимов затяжки для каждого человека. На этом этапе исследования не будут участвовать люди.

На этом втором этапе мы будем использовать то же устройство для электронных сигарет и жидкости, что и на этапе 1. Аэрозоль будет генерироваться с помощью автоматического имитатора курения Palaczbot (ранее использовавшегося в нескольких опубликованных исследованиях; [24–27]) a единый линейный блок, который позволяет генерировать аэрозоли от электронных сигарет в определенных условиях, позволяя имитировать затяжное поведение каждого участника в каждом состоянии.Количество карбонильных соединений будет определяться с помощью жидкостного хроматографа AT 1200 (Agilent Technologies: как описано ниже), а никотина с использованием метода газовой хроматографии с термоэлектронным детектором (GC-TSD, Varian Inc.)

Будет генерироваться аэрозоль 3 (или 6, если необходимо) время для каждого анализа (на никотин или карбонильные соединения) для воспроизведения модели затяжки каждого участника с использованием одной и той же настройки устройства электронной сигареты в каждом из четырех условий фазы 1. Аэрозоль будет проверяться на выброс формальдегида, ацетальдегида, акролеина, бензальдегида и никотина. с режимами затяжки.

Карбонильные соединения (12 соединений): Метод определения альдегидов и кетонов включает адсорбцию аэрозольной смеси альдегидов и кетонов на трубе, заполненной силикагелем, насыщенным 2,4-динитрофенилгидразином, десорбцию соединений ацетонитрилом в ультразвуковой моечной машине, и определение с использованием метода обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии на жидкостном хроматографе AT 1200 (Agilent Technologies), оборудованном колонкой Zorbax Eclipse PAH (4,6 x 250 мм, 5 мкм) и спектрофотометрическим детектором DAD.Это позволяет определять следующие соединения: формальдегид, ацетальдегид, акролеин, ацетон, пропионовый альдегид, кротоновый альдегид, бутаналь, бензальдегид, изовалериановый альдегид, валериановый альдегид, м-метилбензальдегид, о-метилбензальдегид, п-метилбензальдегид, п-метилбензальдегид, 2,5-метилбензальдегид. [10].

Никотин будет анализироваться с помощью газовой хроматографии с термоэмиссионным специфическим детектором (GC-TSD, Varian Inc.). CP-Sil 8CB, 25 м × 0,25 мм × 0,39 мм (1,2 мм; Varian Inc.) капиллярная колонка с расходом гелия 2.Будет использовано 4 мл / мин. Температура инжектора и детектора составит 300 ° C, температура колонки увеличится с 60 до 200 ° C (20 ° C / мин) и будет поддерживаться в течение 5 мин. Объем впрыска составит 1 микролитр, а в качестве внутреннего стандарта будет использоваться хинолин.

Статистические методы

Для каждого участника в каждом из четырех условий будет рассчитываться и усредняться средняя продолжительность затяжки, количество затяжек и (для определенных пользователем условий) мощность, напряжение и воздушный поток для каждого дня. дней (или сокращено на количество дней, соответствующих требованиям, если необходимо) для этого участника и условия.Повторные измерения дисперсионного анализа (ANOVA) будут использоваться для сравнения продолжительности затяжки, числа затяжек, мощности, напряжения, котинина и акролеина в соответствующих условиях.

Мы также представим средние и стандартные отклонения для карбонильных соединений и никотина и воспользуемся ANOVA для изучения любых эффектов состояния на эти переменные.

Мы будем оценивать риски для здоровья, сравнивая уровни воздействия токсичных веществ и канцерогенов с а) курением табака (задокументировано в литературе) и б) пределами воздействия на рабочем месте, установленным Управлением по охране здоровья и безопасности (HSE) [28], чтобы предоставить полезную информацию для специалисты общественного здравоохранения и политики об относительном вреде, связанном с этим уровнем воздействия.

Для каждого проанализированного токсиканта / канцерогена мы рассчитаем новый индекс воздействия (индекс воздействия электронных сигарет, EEI), то есть общие дозы, вдыхаемые людьми от электронных сигарет в течение одного дня. EEI для каждого токсичного вещества будет рассчитываться путем сравнения доз, вдыхаемых электронной сигаретой, с дозами, которые будут вдыхаться из воздуха, с концентрацией токсичного вещества, установленной предельными значениями долгосрочного воздействия HSE. Мы примем среднюю скорость вентиляции легких и учтем количество затяжек в день.Индекс EEI может быть полезен для сравнения относительного риска вдыхания токсичных веществ от электронных сигарет. EEI выше 1,0 означает, что среднее воздействие электронных сигарет превышает воздействие, определенное стандартами HSE. Мы проверим, существует ли корреляция между рассчитанным EEI, полученным из анализа аэрозолей, с концентрацией 3-HMPA и (если анализ успешен) формальдегидом, определенным в моче. Чем выше EEI, тем выше риск для здоровья пользователей, связанный с вдыханием определенных токсичных веществ.

Этические соображения

Этическое одобрение было предоставлено Лондонским университетом Саут-Бэнк (ссылка на приложение: UREC 1604) и финансируется Cancer Research UK (ссылка на приложение: {«type»: «entrez-nucleotide», «attrs»: { «text»: «C50878», «term_id»: «2388131», «term_text»: «C50878»}} C50878 / A21130).Информированное согласие будет получено в письменной форме на базовой сессии в Университете перед сбором любых данных. Участники уже получили информационный лист и форму согласия по электронной почте и имели возможность обсудить любой аспект исследования по электронной почте или по телефону с исследователем.

Никакие конфиденциальные данные не будут передаваться в электронном виде; он также будет предварительно анонимизирован (т.е. будут использоваться числовые коды, а не имена).

Обсуждение

Целью этого исследования является изучение реальных моделей затяжки электронных сигарет и поведения пользователей, связанных с жидкостями с высоким и низким содержанием никотина, а также того, как это влияет на воздействие токсичных веществ и канцерогенов.

Существуют известные факторы, которые затруднят процесс получения необходимых доказательств. Первый касается найма и удержания. Мы ищем опытных вейперов с опытом работы более 3 месяцев; мы можем ожидать, что вейперы с таким опытом будут привязаны к своим текущим устройствам, настройкам, концентрации и ароматизаторам электронных жидкостей и, следовательно, не будут участвовать в пробах новых продуктов и жидкостей для электронных сигарет. Чтобы смягчить это, мы заложили бюджет для широкой рекламы исследования и предоставили 7 месяцев для набора и полного тестирования 20 участников.Кроме того, мы хотим измерить долгосрочные модели одышки (более 4 недель), выходящие за рамки предыдущих исследований [8, 11, 29, 30]. По тем же причинам, указанным выше, участники могут не полностью соблюдать правила и могут прекратить участие во время нашего испытания или (особенно в течение недель с низким содержанием никотина) компенсировать это своими собственными устройствами или курением сигарет. Мы стремимся преодолеть это путем: а) обсуждения требований к вкусовым качествам и предложения ряда вкусовых добавок для электронных жидкостей; б) поощрения контактов с исследовательской группой на протяжении всего исследования; в) упора на честное сообщение о несоблюдении / использовании других никотинсодержащих продуктов и г) набор эксклюзивных вейперов (без двойных пользователей), которые не курили как минимум 3 месяца.Семидневный период тестирования при каждом условии означает, что мы можем исключить данные за несоответствующие дни, не оказывая значительного влияния на наш основной результат, характер затяжки (количество затяжек, продолжительность, IPI и количество потребляемой жидкости для электронных сигарет), что очень важно. для второй фазы. 3-HMPA (для воздействия акролеина) и котинин с периодом полураспада 72 часа и в среднем 17 часов соответственно [31, 32] могут быть более восприимчивыми к употреблению других никотинсодержащих продуктов (особенно при случайном курении табака и сигарет. ), но сможем ли мы измерить их в аэрозоле на втором этапе, если несоответствие окажется проблемой.Наконец, несоблюдение требований само по себе является интересным результатом и по-прежнему позволяет нам проводить значимый анализ воздействия токсичных веществ / канцерогенов, связанных с различными режимами затяжки.

Как и в нашем лабораторном исследовании [11], мы будем использовать встроенное программное обеспечение для электронных сигарет для сбора информации о типах затяжки, что является простой и, возможно, более экологически обоснованной процедурой, чем карманные устройства CReSS. Это предоставит нам подробную информацию о каждой затяжке (время затяжки, длительность затяжки), IPI и общее количество затяжек, что позволит нам исключить данные за несоответствующие дни и провести более детальный анализ природы затяжки. шаблоны (время, циклы и эпизоды затяжек в течение 24-часовых периодов) при необходимости.Однако устройство не регистрирует скорость или объем затяжки, хотя, как отмечалось ранее, эти параметры, по-видимому, не влияют на выход никотина [20, 22]. В условиях, определенных пользователем, мы позволим пользователям регулировать напряжение (регистрируемое устройством для каждой затяжки) и расход воздуха. Последнее не фиксируется встроенным программным обеспечением, и поэтому нам придется полагаться на самоотчет участника (средний за день) для получения этой информации. Опытные пользователи могут также привыкнуть к регулировке сопротивления распылителя / катушки при переходе на электронную жидкость с более низким содержанием никотина.Мы попросим участников не менять атомайзер на устройстве, но если они это сделают, встроенное программное обеспечение запишет эту информацию.

Хотя наше исследование не даст окончательного ответа на вопрос о безопасности использования электронных сигарет при любых обстоятельствах, оно поможет информировать общественное здравоохранение и выработать политику в отношении «самого безопасного» способа вейпинга и регулирования никотиновой жидкости для электронных сигарет. сильные стороны. Если компенсаторное затягивание, связанное с использованием электронных жидкостей с более низким содержанием никотина, приводит к более высокому воздействию токсичных веществ, может быть рекомендовано использование электронных жидкостей с более высоким содержанием никотина.Полученные данные также послужат основой для будущих исследований по изучению влияния более широкого спектра устройств для электронных сигарет, настроек, содержания никотина и ароматизаторов на характер затяжки и помогут определить параметры будущих токсикологических исследований аэрозолей.

Собранные данные предназначены для широкой общественности; Поэтому мы сохраним все данные, полученные в результате исследования (за исключением личных данных), и сделаем их общедоступными с минимально возможными ограничениями.Мы разошлем участникам краткое изложение, в котором будут разъясняться наши выводы и их важность. Как только данные будут завершены, они будут депонированы в хранилище открытых данных Лондонского университета Саут-Бэнк. Результаты будут распространены через публикации в открытом доступе, презентации на конференциях и пресс-релизы, а также переданы ряду благотворительных организаций, практикующим специалистам, а также организациям общественного здравоохранения и политики через презентации, информационные документы и материалы в Интернете.

Финансирование

Это исследование финансируется Комитетом исследований населения Великобритании по исследованию рака (номер заявки: C50878 / A21130).Спонсор не принимал участия в разработке исследования и не участвовал в написании рукописи. Согласно условиям процесса рассмотрения заявки на грант, это исследование прошло экспертную оценку CRUK.

Наличие данных и материалов

Не применимо.

Вклад авторов

LD является главным исследователем и держателем гранта для этого проекта. Вместе с CK, LK и HMR она разработала оригинальную идею проекта, а LD и CK собрали данные пилотного исследования. LD, LK, HMR, MG разработали исследование, усовершенствовали методологию и внесли свой вклад в заявку на грант.SC отвечает за повседневную работу проекта и сбор данных. Все авторы внесли свой вклад и отредактировали более ранние черновики этой рукописи. Все авторы читали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Конкурирующие интересы

SC не имеет конфликта интересов, о котором следует заявлять.

LK работает в Институте гигиены труда и медицины окружающей среды, учреждении, которое, помимо исследовательских работ, проводит анализы от имени промышленности, в том числе индустрии электронных сигарет.Дизайн исследования, анализ и интерпретация результатов, полученных в рамках научных исследований, проводятся независимо от анализов, предоставляемых отрасли. Он не связан и не получал никаких средств от табачной или фармацевтической промышленности.

HMR участвовал в исследовании электронных сигарет от производителя электронных сигарет (Ruyan Group, Пекин и Гонконг). Руян предоставил электронные сигареты, использованные в испытании, и заключил контракт с Health NZ Ltd. на проведение исследования.Организация Health New Zealand Ltd финансировала Оклендский университет для проведения испытания независимо от Ruyan Group (Holdings) Ltd. Проведение исследования, анализ и интерпретация результатов проводились независимо от спонсоров. HMR также участвовал в исследовании электронных сигарет ASCEND, финансируемом Советом по исследованиям в области здравоохранения Новой Зеландии, в котором использовались продукты, бесплатно поставляемые PGM International, розничным продавцом электронных сигарет.

MG получила исследовательский грант от Pfizer и была членом консультативного совета Johnson & Johnson, производителя лекарств для прекращения курения.У него нет конфликта интересов с табачной промышленностью или производителями электронных сигарет.

CK не имеет конфликта интересов, подлежащего декларированию. Доктор медицины является директором лабораторий ABS, которая будет проводить анализ биомаркеров для первой фазы этого исследования. Другого конфликта интересов у нее нет.

LD провела исследование для нескольких независимых компаний по производству электронных сигарет, для которых Университет Восточного Лондона получил средства. Участвующие компании, выпускающие электронные сигареты, не участвовали в разработке, проведении или описании этих проектов, и за последние три года она не получала никаких средств от компаний, выпускающих электронные сигареты.Она также выступала в качестве свидетеля-эксперта по делу о нарушении патентных прав на электронные сигареты и консультировала фармацевтическую промышленность (2015 г.). Она не имеет связей с табачной промышленностью и не получала от нее никаких средств, хотя две компании, выпускающие электронные сигареты, с которыми она работала в 2013 году, впоследствии были приобретены табачной промышленностью (SKYCIGs и E-Lites).

Одобрение этических норм и согласие на участие

Этическое одобрение было предоставлено Лондонским университетом Саут-Бэнк (номер заявки: UREC 1604) и финансировалось организацией Cancer Research UK (ссылка на заявку: C50878 / A21130).

Текущий статус

Набор участников должен начаться в сентябре 2016 года. Результаты исследования, вероятно, будут доступны с июля 2017 года.

Сокращения

Ссылки

эффектов на воздействие токсичных веществ и канцерогенов

BMC Public Health. 2016; 16: 999.

Sharon Cox

¹ Лондонский университет Саут-Бэнк, отделение Психология, Школа прикладных наук, 103 Borough Rd, Лондон, Великобритания

Leon Kośmider

² Институт профессиональной медицины и гигиены окружающей среды, улица Koscielna 13, Сосновец, Польша

Hayden McRobbie

³ Университет Королевы Марии из Лондона, Институт профилактической медицины Вольфсона, Бартс и Лондонская школа медицины и стоматологии, Чартерхаус-сквер, Лондон, Великобритания

Maciej Goniewicz

⁴ Онкологический институт Розуэлл-Парк, Департамент здравоохранения, Улицы Вязов и Карлтон, Буффало , NY 14263 США

Кэтрин Кимбер

⁵ Университет Восточного Лондона, Школа психологии, Уотерс-Лейн, Лондон, Великобритания

Мира Дой g

⁶ ABS Laboratories Ltd, BioPark, Broadwater Road, Welwyn Garden City, Hertforshire AL7 3AX UK

Линн Докинз

¹ Лондонский университет Саут-Бэнк, Отдел психологии, Школа прикладных наук, 103 Borough Rd, Лондон, Великобритания

¹ Лондонский университет Саут-Бэнк, отделение психологии, Школа прикладных наук, 103 Borough Rd, Лондон, Великобритания

² Институт медицины труда и гигиены окружающей среды, улица Косельна 13, Сосновец, Польша

³ Лондонский университет королевы Марии, Институт профилактической медицины Вольфсона, Бартс и Лондонская школа медицины и стоматологии, Чартерхаус-сквер, Лондон, Великобритания

⁴ Онкологический институт Розуэлл-Парк, Департамент поведения в отношении здоровья, Элм и Карлтон Streets, Buffalo, NY 14263 USA

⁵ Университет Восточного Лондона, Школа психологии, Waters Lane, Лондон, Великобритания

⁶ ABS Laboratories Ltd, BioPark, Broadwater Road, Welwyn Garden City, Hertforshire AL7 3AX UK

Поступило 27 августа 2016 г .; Принято 9 сентября 2016 г.

Abstract

Предпосылки

Вопреки интуиции, использование никотиновых электронных жидкостей с более низкой концентрацией может не снизить риск для здоровья, если возникает компенсирующее затяжное поведение. Компенсирующие затяжки (например, более частые и продолжительные затяжки) или поведение пользователя (увеличение мощности) могут привести к более высоким температурам, при которых глицерин и пропиленгликоль (растворители, используемые в электронных жидкостях) разлагаются на карбонильные соединения, включая канцерогены формальдегид и ацетальдегид.Это исследование направлено на документирование моделей затяжки и поведения пользователей, связанных с использованием электронной жидкости с высоким и низким содержанием никотина и связанного с этим воздействия токсических веществ / канцерогенов у опытных пользователей электронных сигарет (называемых здесь вейперами).

Методы / дизайн

Уравновешенный дизайн с повторными измерениями. Участники: Некурящие вейперы; использовали электронную сигарету ≥3 месяцев; в настоящее время используется электронная жидкость с концентрацией никотина ≥12 мг / мл и устройство второго или третьего поколения. Вмешательство: В этом исследовании будут измерены модели затяжки у вейперов, когда они используют никотиновую электронную жидкость с высокой и низкой концентрацией при фиксированных и определяемых пользователем настройках, каждое в течение недели. Четыре уравновешенных условия: i) низкая сила (6 мг / мл), фиксированные настройки; ii) пользовательские настройки низкой мощности; iii) фиксированные параметры высокой концентрации (18 мг / мл); iv) высокопрочные пользовательские настройки. Биомаркеры воздействия токсичных веществ и канцерогенов будут измеряться в моче. На втором этапе этого исследования выход токсичных веществ будет измеряться в аэрозоле, полученном с помощью курительной машины, которая воспроизводит поведение каждого участника при надувании. Основные исходы: i) Характер затяжки (среднее количество затяжек, продолжительность затяжки, интервал между затяжками и количество потребляемой жидкости) и поведение пользователя (изменения в настройках устройства: напряжение и поток воздуха), связанные с использованием никотина высокой и низкой концентрации электронная жидкость. ii) Воздействие токсичных веществ / канцерогенов, связанное с режимами затяжки / настройками устройства, используемыми нашими участниками. Вторичные исходы: i) Субъективные эффекты. ii) сравнения с воздействием токсичных веществ от табачного дыма (с использованием документальных свидетельств) и с рекомендованными пределами безопасности. Размер выборки: Двадцать участников.

Обсуждение

Полученные данные будут иметь важное значение для сообщений общественного здравоохранения относительно относительных рисков и субъективных эффектов, связанных с использованием электронной жидкости с высоким и низким содержанием никотина, а также для лиц, определяющих политику, в отношении нормативов концентрации никотина в жидкостях для электронных сигарет.

Ключевые слова: Электронная сигарета, ENDS, электронные сигареты, никотин, модели затяжки, топография затяжки, электронные жидкости, токсиканты, канцерогены

Предпосылки

Электронная сигарета (известная как электронные сигареты, ENDS и электронные сигареты ) использование становится все более популярным среди курильщиков, желающих бросить курить или сократить его [1].Рост популярности может частично быть вызван потребительским спросом на менее вредную альтернативу курению табака и / или желанием снизить потребление никотина. Действительно, часто ароматизированная жидкость для электронных сигарет предлагает диапазон концентрации никотина от 0% до 2,0% = 20 мг / мл (с момента введения в действие Директивы ЕС по табачным изделиям), тем самым предоставляя пользователям новый способ контролировать и снижать уровень никотина. потребление менее неоднозначно, чем у традиционных сигарет.

Курильщики и вейперы могут выбрать или переключиться на электронную жидкость с более низким содержанием никотина по ряду причин: убежденность в том, что она полезнее для здоровья; желание отказаться от никотина; или из-за Директивы ЕС по табачным изделиям, которая устанавливает верхний предел концентрации никотина в жидкости для электронных сигарет 20 мг / мл, введенный в мае 2016 года.Однако, вопреки интуиции, использование никотиновых электронных жидкостей с более низкой концентрацией может не привести к снижению риска для здоровья, если возникает компенсаторное пыхтение.

Компенсирующее затяжное поведение хорошо задокументировано у курильщиков табака. Курильщики увеличивают частоту, продолжительность и объем затяжки при переходе на сигарету с более низким выходом никотина [2–4], сохраняя при этом высокий уровень никотина в крови [5, 6]. Следовательно, увеличивается воздействие смолы дыма, которая, как известно, содержит канцерогенные соединения [2, 7]. По сравнению с вейпером, курильщики обычно делают более короткие затяжки [8] и после перехода на вейпинг могут отрегулировать режим затяжки в течение недели [8, 9].Два небольших лабораторных исследования показывают, что вейперы также могут компенсировать низкую концентрацию никотина электронной жидкости, изменяя характер затяжки. Ramôa и его коллеги [10], используя протокол с десятью затяжками, сообщили, что вейперы делали более крупные и глубокие затяжки с 0 мг / мл по сравнению с электронной жидкостью с концентрацией никотина 36 мг / мл, что, по мнению авторов, может отражать попытку самотитрования из-за к отсутствию никотина. Аналогичным образом мы, Докинз и др. [11] наблюдали компенсаторные паттерны затяжки, при которых вейперы брали более длительные, более частые затяжки и удваивали количество жидкости, потребляемой для электронных сигарет, в течение одного часа ad lib затяжки с низким (6 мг / мл) по сравнению с высоким ( 24 мг / мл) никотиновая электронная жидкость крепости.В этом исследовании настройки устройства (напряжение, мощность, сопротивление катушки и воздушный поток) были фиксированными, отражая стандартные устройства второго поколения. В действительности, опытные пользователи могут регулировать эти параметры при использовании электронной жидкости с более низким содержанием никотина, а это, в свою очередь, может влиять на воздействие токсичных веществ / канцерогенов. В предлагаемых здесь условиях, определяемых пользователем, мы позволяем пользователям регулировать напряжение и воздушный поток устройства (хотя сопротивление распылителя будет оставаться постоянным).

Воздействие токсичных веществ и канцерогенов от электронных сигарет в 9–450 раз ниже, чем от табачных сигарет [12], тем не менее, курение небезопасно, и воздействие токсичных веществ будет зависеть от количества потребляемой жидкости для электронных сигарет.Более длительные, более частые затяжки и более высокая мощность также могут привести к более высоким температурам, при которых глицерин и пропиленгликоль (растворители, используемые в электронных жидкостях) разлагаются до карбонильных соединений, включая канцерогены формальдегид и ацетальдегид [13]. Если компенсирующий режим затяжки и изменения настроек устройства приводят к увеличению воздействия токсичных веществ / канцерогенов из-за повышенного потребления жидкости, повышения температуры или обоих факторов, переход на никотиновую электронную жидкость с более низкой концентрацией может не быть вариантом с меньшим риском.

Мы будем измерять характер затяжки у вейперов в естественных условиях в течение четырех недель, пока они используют никотиновую электронную жидкость с высокой и низкой концентрацией при фиксированных и определяемых пользователем (изменения устройства, такие как выходная мощность и разрешенный воздушный поток) настройки, каждая для в неделю (4 условия). Воздействие токсичных веществ и канцерогенов будет оцениваться путем измерения i) биомаркеров воздействия в образцах мочи, собранных у участников, и ii) выхода токсичных веществ в аэрозоле электронных сигарет, генерируемых для каждого человека при идентичных условиях затяжки в лаборатории.Регистрация моделей и поведения электронных сигарет не только проинформирует о параметрах токсичности продукта, используемого в исследовании, но и будет иметь более широкое применение для других исследователей, изучающих токсичные вещества / канцерогены в аэрозоле, обеспечивая использование реалистичных моделей затяжки. Действительно, хотя влияние растворителя и уровня мощности на воздействие токсичных веществ / канцерогенов было изучено [13, 14], на сегодняшний день в лабораторных исследованиях были протестированы все продукты с использованием одного и того же режима затяжки (в диапазоне между исследованиями от 1 до 1).Продолжительность затяжки от 8 до 4 с с интервалом между затяжками от 10 до 60 с [IPI]; [13–17]. Такие стандартизованные режимы затяжки не только не учитывают потенциальные различия затяжки между устройствами [18] и людьми [19, 20], но и не учитывают компенсаторные затяжки с разным выходом никотина [10, 11].

В то время как в нашем предыдущем исследовании паттерны затяжки различались в зависимости от состояния жидкости с высоким и низким содержанием никотина, тяга к никотину и симптомы отмены не различались [11], что позволяет предположить, что компенсирующее затяжное поведение было эффективным, по крайней мере, в краткосрочной перспективе в лабораторных условиях.Тем не менее, наблюдались значительные индивидуальные различия в субъективных отчетах, и лабораторные условия могут не дать надежных доказательств в отношении субъективных эффектов, потому что эти параметры могут вызвать нереалистичное поведение одышки [21]. В описанном здесь исследовании будет использоваться более крупная выборка в естественных условиях, чтобы определить, действительно ли модели затяжки в реальной жизни, связанные с использованием высокой и низкой концентрации никотиновых электронных жидкостей, по-разному влияют на симптомы отмены, удовлетворенность и потребление никотина.Понимание рисков компенсирующего затяжки будет иметь важные последствия для сообщений общественного здравоохранения относительно относительных рисков и субъективных эффектов, связанных с использованием электронной жидкости с высоким и низким содержанием никотина, а также для лиц, определяющих политику, в отношении регулирования концентраций никотина в электронных жидкостях.

Цели

Этот проект, финансируемый Соединенным Королевством по исследованию рака (CRUK), будет исследовать модели затягивания электронных сигарет и поведение пользователей, связанные с жидкостями с высоким и низким содержанием никотина, а также то, как это влияет на воздействие токсичных веществ и канцерогенов.Мы стремимся измерить естественное поведение потребителей затяжек на первом этапе эксперимента и воспроизвести эти модели в лабораторных условиях на втором этапе. В частности, мы представляем четыре цели:

• Для измерения характера затяжки (среднее количество затяжек, средняя продолжительность затяжки, средний IPI и израсходованные мл жидкости) и изменения поведения пользователя в настройках устройства — напряжение и воздушный поток, если это разрешено. с использованием никотиновой электронной жидкости с высокой и низкой концентрацией, чтобы выяснить, возникает ли и как происходит компенсаторное пыхтение.

• Изучить, влияет ли и как модели затяжки / поведение пользователя, связанные с электронной жидкостями с высоким и низким содержанием никотина, на удовлетворение, тягу, симптомы отмены и потребление никотина, измеряемое по уровню котинина в слюне.

• Чтобы определить, увеличивают ли паттерны затяжки / поведение пользователя, связанные с использованием никотиновой электронной жидкости низкой или высокой концентрации, воздействие токсических веществ / канцерогенов, как измерено i) уровнями биомаркеров в моче пользователей и ii) выходами токсичных веществ в аэрозолях электронных сигарет. (как измерено в лабораторных условиях).

• Оценить риск того, насколько уровни воздействия токсичных веществ / канцерогенов, связанные с режимами затяжки / настройками устройства, используемыми нашими участниками, могут повлиять на здоровье человека, сравнивая их с уровнями, обнаруженными в табачном дыме, и с рекомендованными пределами безопасности .

Дизайн исследования

Повторное измеряемое, сбалансированное проспективное когортное исследование.

Методы

Условия исследования

На рисунке представлены фазы и этапы исследования.

Иллюстрация первого и второго этапов, а также соответствующих этапов

Первый этап

Это исследование направлено на измерение и воспроизведение реальных моделей пыхтения. Участники получат минимальное вмешательство на первой фазе исследования, встречаясь с исследовательской группой только пять раз в начале и в конце каждого состояния. Данные о затяжке будут записываться устройством электронной сигареты по мере того, как участники завершают свои ежедневные распорядки в течение первой фазы.

Данные по пыхтению, биохимические и анкетные данные будут собраны в Лондонском университете Саут-Бэнк в лабораториях Школы прикладных наук психологии.

Образцы мочи и слюны будут отправлены за пределы кампуса (подробности см. Ниже в разделе «Сбор данных») для анализа.

Вторая фаза

Будет воспроизводить индивидуальную топографию вдыхания из первой фазы, также во внешней лаборатории (см. Подробности ниже в разделе «Сбор данных»).

Критерии отбора

Участники будут иметь право принять участие при условии, что они в возрасте 18 лет и старше, бывшие курильщики (сообщают, что не курили вообще в течение как минимум 3 месяцев, что подтверждается показанием содержания угарного газа на выдохе <10 ppm ) и действующий эксклюзивный ежедневный вейпер, сообщающий об использовании электронных сигарет в течение ≥3 месяцев.Мы оговорили, что текущие вейперы должны использовать электронную жидкость с концентрацией никотина ≥12 мг / мл (1,2%) с устройством второго или третьего поколения (открытые системы с повторно заполняемыми резервуарами). Участники будут исключены из участия, если они сообщат о любом из следующего: младше 18 лет; беременная или кормящая женщина; курение табака в настоящее время или показание CO> 10 ppm; марихуана или незаконное употребление наркотиков; не могут дать письменное информированное согласие; или сообщить о любом серьезном заболевании (включая нестабильную стенокардию, хроническую обструктивную болезнь легких, рак).

Вмешательства

В таблице показаны вмешательства участников на всех этапах исследования.

Таблица 1

Предоставляет сводку участников и график сбора данных

С участниками свяжутся после того, как они выразят заинтересованность в участии в исследовании, на этом этапе будут предоставлены детали исследования и будут оценены критерии включения / исключения. Согласившись на участие, участники получат дополнительную информацию об исследовании, форму согласия, которую необходимо заполнить, и дату посещения Университета для их базовой оценки.

Во время базового визита исследователь объяснит исследование более подробно и прочитает информационный лист с участником, чтобы убедиться, что он / она полностью понимает требования. Перед получением письменного информированного согласия будет выделено время, чтобы ответить на любые дополнительные вопросы. Затем участники предоставят: образец CO в выдыхаемом воздухе, чтобы убедиться, что они не курят; образец слюны и мочи; и субъективные оценки тяги к никотину и абстинентного синдрома. Затем им будет предоставлено устройство третьего поколения (eVic Supreme), резервуар для наутилуса и электронная жидкость (6 мг / мл или 18 мг / мл) для использования на следующей неделе, а также будет предоставлена ​​возможность попрактиковаться в использовании устройства.У участников также будет выбор одного из четырех вкусов жидкости для электронных сигарет на основе одного популярного вкуса из разных категорий вкусов (фрукты, выпечка, ментол, табак). Участники могут попробовать ароматы на этой первоначальной встрече, но должны использовать одну и ту же жидкость для электронных сигарет в течение 4-недельного периода.

В течение 4 недель электронная сигарета будет записывать количество затяжек, продолжительность затяжки, напряжение, мощность и сопротивление. Устройство не регистрирует скорость или объем затяжки, хотя они не влияют на выход никотина [20, 22].Участникам будет предложено воздержаться от использования любых других электронных сигарет, электронных жидкостей или никотинсодержащих продуктов. Мы осознаем, что соблюдение требований может быть проблемой, и будем полагаться на собственные отчеты участников о несоблюдении требований, удаляя данные за дни несоблюдения. Через неделю участники вернутся в университет, чтобы собрать следующую партию жидкости для электронных сигарет и предоставить субъективные оценки, образцы CO в дыхании, слюны и мочи. Исследователь загрузит информацию о затяжке и настройке устройства из устройства, и бак будет тщательно очищен, а распылитель заменен, участникам будет предложено сообщить, сколько жидкости для электронных сигарет они израсходовали за неделю.Эта процедура будет повторяться еще три раза, чтобы собрать информацию о субъективных оценках эффектов паттерна затяжки и потреблении никотина и токсичных веществах в моче при каждом из четырех условий.

Все участники начнут с фиксированных настроек устройства (чтобы можно было ознакомиться с устройством, прежде чем разрешить участникам изменить настройку), но мы стремимся уравновесить состояние никотина половиной участников, начиная с высокой дозировки 18 мг / мл, а половиной — с низкой. 6 мг / мл.В начале второй недели участники будут продолжать использовать устройство с фиксированными настройками, но им будет предоставлена ​​никотиновая жидкость разной концентрации (в зависимости от того, что они получили на неделе 1). При необходимости мы можем предложить участникам недельный перерыв в исследовании, в течение которого они могут использовать свое собственное устройство. Если соблюдение и удержание участников является проблемой, мы можем набрать новых участников для второго этапа первого этапа. На 3 и 4 неделях уравновешивание 1 и 2 недель будет повторяться с пользовательскими настройками.

Первичные результаты

Первый этап

Для документирования реальных моделей затяжки (среднее количество затяжек, продолжительность затяжки, IPI и количество потребляемой жидкости для электронных сигарет) и поведения пользователя (напряжение, расход воздуха), связанного с использованием высоких доз (18 мг / мл) и никотиновая электронная жидкость низкой концентрации (6 мг / мл), иллюстрирующая, если и как происходит компенсаторное пыхтение.

Второй этап

Для регистрации выбросов токсичных веществ / канцерогенов, связанных с режимами затяжки / поведением пользователей, связанными с использованием низкого или низкого давления.высококонцентрированная жидкость для электронных сигарет с никотином, измеряемая по уровням биомаркеров в моче пользователей, и по выделению токсичных веществ в аэрозоле для электронных сигарет.

Вторичные исходы

Первая фаза

Субъективные оценки удовлетворенности, тяги, абстинентного синдрома, а также потребления никотина (измеренного с помощью котинина и рассчитанного с помощью потребляемой жидкости для электронных сигарет) в четырех условиях.

Вторая фаза

Сравнение уровней воздействия токсичных веществ / канцерогенов, связанных с режимами затяжки / настройками устройств, используемых нашими участниками, с уровнями, обнаруженными в табачном дыме, и с рекомендованными пределами безопасности с использованием существующих опубликованных материалов.

График участников

В таблице представлены сроки участников и соответствующие вмешательства на каждом этапе.

Размер выборки

Будет набрано двадцать обычных вейперов. Предлагаемый размер выборки основан на результатах исследования числа затяжек и продолжительности затяжки из Докинза и др. ([11]: 2016) [7: N = 22;]. Мы наблюдали величину эффекта d = 0,74 и d = 1,09 соответственно. Выборка N = 14 для числа затяжек и N = 11 для продолжительности затяжки позволит нам обнаружить эффекты при p < 0.10 при мощности 90%.

Набор

На веб-сайте программы участия в исследованиях Лондонского университета Саут-Бэнк будет размещена реклама, а также реклама в кафе, посвященных электронным сигаретам, и на форумах, посвященных электронным сигаретам, а также через Twitter и прямую электронную почту известным вейперам.

Сбор данных

Фаза 1

Демографическая информация о вейпинге и предыдущем анамнезе курения будет собираться с помощью анкеты только при базовой оценке.

На каждом сеансе мы будем измерять субъективное влечение («побуждение к вейпингу») и симптомы отмены с помощью Шкалы настроения и физических симптомов [23] Direct (e.грамм. удар, удовлетворение) и побочные эффекты (головная боль, тошнота), связанные с употреблением никотина / электронных сигарет, будут измеряться, как описано ранее в [19]. Все анкеты будут представлены в бумажном виде. Для использования любой из этих шкал разрешения не требуется.

Характер затяжки электронных сигарет и поведение пользователя будут регистрироваться путем извлечения информации о количестве затяжек, продолжительности затяжки, напряжении, мощности и сопротивлении, зарегистрированной электронной сигаретой третьего поколения, предоставленной участникам при базовой оценке.Настройки воздушного потока не записываются, и мы полагаемся на самоотчет участника для получения этой информации. Данные будут загружены с устройств участников и проверены с помощью программного обеспечения myVapors.

На всех этапах оценки мы будем измерять уровень оксида углерода в выдыхаемом воздухе с помощью прибора Bedfont Micro Smokerlyzer, чтобы убедиться в том, что не курят. Участники, показывающие значения выше 10 ppm, будут исключены из анализа.

Образцы слюны и мочи будут браться у каждого участника при каждом визите в исследование (5 на участника).Они будут отправлены в лаборатории ABS в течение 48 часов после сбора, где они будут заморожены при -20 ° C и храниться до конца исследования. Слюна будет проанализирована на котинин для определения потребления никотина и 3-гидроксикотинин для определения уровней CYP 2A6 (скорость метаболизма никотина). Это позволит нам определить, насколько успешным было компенсаторное затягивание, при необходимости контролируя скорость метаболизма никотина. Моча будет проанализирована на 3-HPMA, чтобы показать воздействие акролеина. Если разработка метода ЖХ-МС / МС для оценки воздействия формальдегида, который проводится для поддержки другого исследования, будет успешной, образцы мочи также будут проанализированы на воздействие формальдегида.

Второй этап

Для изучения выбросов токсичных веществ и канцерогенов, связанных с этими режимами затяжки, на втором этапе исследования информация о затяжках и настройках устройств, собранная от участников, будет использоваться для создания средних режимов затяжки для каждого человека. На этом этапе исследования не будут участвовать люди.

На этом втором этапе мы будем использовать то же устройство для электронных сигарет и жидкости, что и на этапе 1. Аэрозоль будет генерироваться с помощью автоматического имитатора курения Palaczbot (ранее использовавшегося в нескольких опубликованных исследованиях; [24–27]) a единый линейный блок, который позволяет генерировать аэрозоли от электронных сигарет в определенных условиях, позволяя имитировать затяжное поведение каждого участника в каждом состоянии.Количество карбонильных соединений будет определяться с помощью жидкостного хроматографа AT 1200 (Agilent Technologies: как описано ниже), а никотина с использованием метода газовой хроматографии с термоэлектронным детектором (GC-TSD, Varian Inc.)

Будет генерироваться аэрозоль 3 (или 6, если необходимо) время для каждого анализа (на никотин или карбонильные соединения) для воспроизведения модели затяжки каждого участника с использованием одной и той же настройки устройства электронной сигареты в каждом из четырех условий фазы 1. Аэрозоль будет проверяться на выброс формальдегида, ацетальдегида, акролеина, бензальдегида и никотина. с режимами затяжки.

Карбонильные соединения (12 соединений): Метод определения альдегидов и кетонов включает адсорбцию аэрозольной смеси альдегидов и кетонов на трубе, заполненной силикагелем, насыщенным 2,4-динитрофенилгидразином, десорбцию соединений ацетонитрилом в ультразвуковой моечной машине, и определение с использованием метода обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии на жидкостном хроматографе AT 1200 (Agilent Technologies), оборудованном колонкой Zorbax Eclipse PAH (4,6 x 250 мм, 5 мкм) и спектрофотометрическим детектором DAD.Это позволяет определять следующие соединения: формальдегид, ацетальдегид, акролеин, ацетон, пропионовый альдегид, кротоновый альдегид, бутаналь, бензальдегид, изовалериановый альдегид, валериановый альдегид, м-метилбензальдегид, о-метилбензальдегид, п-метилбензальдегид, п-метилбензальдегид, 2,5-метилбензальдегид. [10].

Никотин будет анализироваться с помощью газовой хроматографии с термоэмиссионным специфическим детектором (GC-TSD, Varian Inc.). CP-Sil 8CB, 25 м × 0,25 мм × 0,39 мм (1,2 мм; Varian Inc.) капиллярная колонка с расходом гелия 2.Будет использовано 4 мл / мин. Температура инжектора и детектора составит 300 ° C, температура колонки увеличится с 60 до 200 ° C (20 ° C / мин) и будет поддерживаться в течение 5 мин. Объем впрыска составит 1 микролитр, а в качестве внутреннего стандарта будет использоваться хинолин.

Статистические методы

Для каждого участника в каждом из четырех условий будет рассчитываться и усредняться средняя продолжительность затяжки, количество затяжек и (для определенных пользователем условий) мощность, напряжение и воздушный поток для каждого дня. дней (или сокращено на количество дней, соответствующих требованиям, если необходимо) для этого участника и условия.Повторные измерения дисперсионного анализа (ANOVA) будут использоваться для сравнения продолжительности затяжки, числа затяжек, мощности, напряжения, котинина и акролеина в соответствующих условиях.

Мы также представим средние и стандартные отклонения для карбонильных соединений и никотина и воспользуемся ANOVA для изучения любых эффектов состояния на эти переменные.

Мы будем оценивать риски для здоровья, сравнивая уровни воздействия токсичных веществ и канцерогенов с а) курением табака (задокументировано в литературе) и б) пределами воздействия на рабочем месте, установленным Управлением по охране здоровья и безопасности (HSE) [28], чтобы предоставить полезную информацию для специалисты общественного здравоохранения и политики об относительном вреде, связанном с этим уровнем воздействия.

Для каждого проанализированного токсиканта / канцерогена мы рассчитаем новый индекс воздействия (индекс воздействия электронных сигарет, EEI), то есть общие дозы, вдыхаемые людьми от электронных сигарет в течение одного дня. EEI для каждого токсичного вещества будет рассчитываться путем сравнения доз, вдыхаемых электронной сигаретой, с дозами, которые будут вдыхаться из воздуха, с концентрацией токсичного вещества, установленной предельными значениями долгосрочного воздействия HSE. Мы примем среднюю скорость вентиляции легких и учтем количество затяжек в день.Индекс EEI может быть полезен для сравнения относительного риска вдыхания токсичных веществ от электронных сигарет. EEI выше 1,0 означает, что среднее воздействие электронных сигарет превышает воздействие, определенное стандартами HSE. Мы проверим, существует ли корреляция между рассчитанным EEI, полученным из анализа аэрозолей, с концентрацией 3-HMPA и (если анализ успешен) формальдегидом, определенным в моче. Чем выше EEI, тем выше риск для здоровья пользователей, связанный с вдыханием определенных токсичных веществ.

Этические соображения

Этическое одобрение было предоставлено Лондонским университетом Саут-Бэнк (ссылка на приложение: UREC 1604) и финансируется Cancer Research UK (ссылка на приложение: {«type»: «entrez-nucleotide», «attrs»: { «text»: «C50878», «term_id»: «2388131», «term_text»: «C50878»}} C50878 / A21130).Информированное согласие будет получено в письменной форме на базовой сессии в Университете перед сбором любых данных. Участники уже получили информационный лист и форму согласия по электронной почте и имели возможность обсудить любой аспект исследования по электронной почте или по телефону с исследователем.

Никакие конфиденциальные данные не будут передаваться в электронном виде; он также будет предварительно анонимизирован (т.е. будут использоваться числовые коды, а не имена).

Обсуждение

Целью этого исследования является изучение реальных моделей затяжки электронных сигарет и поведения пользователей, связанных с жидкостями с высоким и низким содержанием никотина, а также того, как это влияет на воздействие токсичных веществ и канцерогенов.

Существуют известные факторы, которые затруднят процесс получения необходимых доказательств. Первый касается найма и удержания. Мы ищем опытных вейперов с опытом работы более 3 месяцев; мы можем ожидать, что вейперы с таким опытом будут привязаны к своим текущим устройствам, настройкам, концентрации и ароматизаторам электронных жидкостей и, следовательно, не будут участвовать в пробах новых продуктов и жидкостей для электронных сигарет. Чтобы смягчить это, мы заложили бюджет для широкой рекламы исследования и предоставили 7 месяцев для набора и полного тестирования 20 участников.Кроме того, мы хотим измерить долгосрочные модели одышки (более 4 недель), выходящие за рамки предыдущих исследований [8, 11, 29, 30]. По тем же причинам, указанным выше, участники могут не полностью соблюдать правила и могут прекратить участие во время нашего испытания или (особенно в течение недель с низким содержанием никотина) компенсировать это своими собственными устройствами или курением сигарет. Мы стремимся преодолеть это путем: а) обсуждения требований к вкусовым качествам и предложения ряда вкусовых добавок для электронных жидкостей; б) поощрения контактов с исследовательской группой на протяжении всего исследования; в) упора на честное сообщение о несоблюдении / использовании других никотинсодержащих продуктов и г) набор эксклюзивных вейперов (без двойных пользователей), которые не курили как минимум 3 месяца.Семидневный период тестирования при каждом условии означает, что мы можем исключить данные за несоответствующие дни, не оказывая значительного влияния на наш основной результат, характер затяжки (количество затяжек, продолжительность, IPI и количество потребляемой жидкости для электронных сигарет), что очень важно. для второй фазы. 3-HMPA (для воздействия акролеина) и котинин с периодом полураспада 72 часа и в среднем 17 часов соответственно [31, 32] могут быть более восприимчивыми к употреблению других никотинсодержащих продуктов (особенно при случайном курении табака и сигарет. ), но сможем ли мы измерить их в аэрозоле на втором этапе, если несоответствие окажется проблемой.Наконец, несоблюдение требований само по себе является интересным результатом и по-прежнему позволяет нам проводить значимый анализ воздействия токсичных веществ / канцерогенов, связанных с различными режимами затяжки.

Как и в нашем лабораторном исследовании [11], мы будем использовать встроенное программное обеспечение для электронных сигарет для сбора информации о типах затяжки, что является простой и, возможно, более экологически обоснованной процедурой, чем карманные устройства CReSS. Это предоставит нам подробную информацию о каждой затяжке (время затяжки, длительность затяжки), IPI и общее количество затяжек, что позволит нам исключить данные за несоответствующие дни и провести более детальный анализ природы затяжки. шаблоны (время, циклы и эпизоды затяжек в течение 24-часовых периодов) при необходимости.Однако устройство не регистрирует скорость или объем затяжки, хотя, как отмечалось ранее, эти параметры, по-видимому, не влияют на выход никотина [20, 22]. В условиях, определенных пользователем, мы позволим пользователям регулировать напряжение (регистрируемое устройством для каждой затяжки) и расход воздуха. Последнее не фиксируется встроенным программным обеспечением, и поэтому нам придется полагаться на самоотчет участника (средний за день) для получения этой информации. Опытные пользователи могут также привыкнуть к регулировке сопротивления распылителя / катушки при переходе на электронную жидкость с более низким содержанием никотина.Мы попросим участников не менять атомайзер на устройстве, но если они это сделают, встроенное программное обеспечение запишет эту информацию.

Хотя наше исследование не даст окончательного ответа на вопрос о безопасности использования электронных сигарет при любых обстоятельствах, оно поможет информировать общественное здравоохранение и выработать политику в отношении «самого безопасного» способа вейпинга и регулирования никотиновой жидкости для электронных сигарет. сильные стороны. Если компенсаторное затягивание, связанное с использованием электронных жидкостей с более низким содержанием никотина, приводит к более высокому воздействию токсичных веществ, может быть рекомендовано использование электронных жидкостей с более высоким содержанием никотина.Полученные данные также послужат основой для будущих исследований по изучению влияния более широкого спектра устройств для электронных сигарет, настроек, содержания никотина и ароматизаторов на характер затяжки и помогут определить параметры будущих токсикологических исследований аэрозолей.

Собранные данные предназначены для широкой общественности; Поэтому мы сохраним все данные, полученные в результате исследования (за исключением личных данных), и сделаем их общедоступными с минимально возможными ограничениями.Мы разошлем участникам краткое изложение, в котором будут разъясняться наши выводы и их важность. Как только данные будут завершены, они будут депонированы в хранилище открытых данных Лондонского университета Саут-Бэнк. Результаты будут распространены через публикации в открытом доступе, презентации на конференциях и пресс-релизы, а также переданы ряду благотворительных организаций, практикующим специалистам, а также организациям общественного здравоохранения и политики через презентации, информационные документы и материалы в Интернете.

Финансирование

Это исследование финансируется Комитетом исследований населения Великобритании по исследованию рака (номер заявки: C50878 / A21130).Спонсор не принимал участия в разработке исследования и не участвовал в написании рукописи. Согласно условиям процесса рассмотрения заявки на грант, это исследование прошло экспертную оценку CRUK.

Наличие данных и материалов

Не применимо.

Вклад авторов

LD является главным исследователем и держателем гранта для этого проекта. Вместе с CK, LK и HMR она разработала оригинальную идею проекта, а LD и CK собрали данные пилотного исследования. LD, LK, HMR, MG разработали исследование, усовершенствовали методологию и внесли свой вклад в заявку на грант.SC отвечает за повседневную работу проекта и сбор данных. Все авторы внесли свой вклад и отредактировали более ранние черновики этой рукописи. Все авторы читали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Конкурирующие интересы

SC не имеет конфликта интересов, о котором следует заявлять.

LK работает в Институте гигиены труда и медицины окружающей среды, учреждении, которое, помимо исследовательских работ, проводит анализы от имени промышленности, в том числе индустрии электронных сигарет.Дизайн исследования, анализ и интерпретация результатов, полученных в рамках научных исследований, проводятся независимо от анализов, предоставляемых отрасли. Он не связан и не получал никаких средств от табачной или фармацевтической промышленности.

HMR участвовал в исследовании электронных сигарет от производителя электронных сигарет (Ruyan Group, Пекин и Гонконг). Руян предоставил электронные сигареты, использованные в испытании, и заключил контракт с Health NZ Ltd. на проведение исследования.Организация Health New Zealand Ltd финансировала Оклендский университет для проведения испытания независимо от Ruyan Group (Holdings) Ltd. Проведение исследования, анализ и интерпретация результатов проводились независимо от спонсоров. HMR также участвовал в исследовании электронных сигарет ASCEND, финансируемом Советом по исследованиям в области здравоохранения Новой Зеландии, в котором использовались продукты, бесплатно поставляемые PGM International, розничным продавцом электронных сигарет.

MG получила исследовательский грант от Pfizer и была членом консультативного совета Johnson & Johnson, производителя лекарств для прекращения курения.У него нет конфликта интересов с табачной промышленностью или производителями электронных сигарет.

CK не имеет конфликта интересов, подлежащего декларированию. Доктор медицины является директором лабораторий ABS, которая будет проводить анализ биомаркеров для первой фазы этого исследования. Другого конфликта интересов у нее нет.

LD провела исследование для нескольких независимых компаний по производству электронных сигарет, для которых Университет Восточного Лондона получил средства. Участвующие компании, выпускающие электронные сигареты, не участвовали в разработке, проведении или описании этих проектов, и за последние три года она не получала никаких средств от компаний, выпускающих электронные сигареты.Она также выступала в качестве свидетеля-эксперта по делу о нарушении патентных прав на электронные сигареты и консультировала фармацевтическую промышленность (2015 г.). Она не имеет связей с табачной промышленностью и не получала от нее никаких средств, хотя две компании, выпускающие электронные сигареты, с которыми она работала в 2013 году, впоследствии были приобретены табачной промышленностью (SKYCIGs и E-Lites).

Одобрение этических норм и согласие на участие

Этическое одобрение было предоставлено Лондонским университетом Саут-Бэнк (номер заявки: UREC 1604) и финансировалось организацией Cancer Research UK (ссылка на заявку: C50878 / A21130).

Текущий статус

Набор участников должен начаться в сентябре 2016 года. Результаты исследования, вероятно, будут доступны с июля 2017 года.

Сокращения

Ссылки

эффектов на воздействие токсичных веществ и канцерогенов

BMC Public Health. 2016; 16: 999.

Sharon Cox

¹ Лондонский университет Саут-Бэнк, отделение Психология, Школа прикладных наук, 103 Borough Rd, Лондон, Великобритания

Leon Kośmider

² Институт профессиональной медицины и гигиены окружающей среды, улица Koscielna 13, Сосновец, Польша

Hayden McRobbie

³ Университет Королевы Марии из Лондона, Институт профилактической медицины Вольфсона, Бартс и Лондонская школа медицины и стоматологии, Чартерхаус-сквер, Лондон, Великобритания

Maciej Goniewicz

⁴ Онкологический институт Розуэлл-Парк, Департамент здравоохранения, Улицы Вязов и Карлтон, Буффало , NY 14263 США

Кэтрин Кимбер

⁵ Университет Восточного Лондона, Школа психологии, Уотерс-Лейн, Лондон, Великобритания

Мира Дой g

⁶ ABS Laboratories Ltd, BioPark, Broadwater Road, Welwyn Garden City, Hertforshire AL7 3AX UK

Линн Докинз

¹ Лондонский университет Саут-Бэнк, Отдел психологии, Школа прикладных наук, 103 Borough Rd, Лондон, Великобритания

¹ Лондонский университет Саут-Бэнк, отделение психологии, Школа прикладных наук, 103 Borough Rd, Лондон, Великобритания

² Институт медицины труда и гигиены окружающей среды, улица Косельна 13, Сосновец, Польша

³ Лондонский университет королевы Марии, Институт профилактической медицины Вольфсона, Бартс и Лондонская школа медицины и стоматологии, Чартерхаус-сквер, Лондон, Великобритания

⁴ Онкологический институт Розуэлл-Парк, Департамент поведения в отношении здоровья, Элм и Карлтон Streets, Buffalo, NY 14263 USA

⁵ Университет Восточного Лондона, Школа психологии, Waters Lane, Лондон, Великобритания

⁶ ABS Laboratories Ltd, BioPark, Broadwater Road, Welwyn Garden City, Hertforshire AL7 3AX UK

Поступило 27 августа 2016 г .; Принято 9 сентября 2016 г.

Abstract

Предпосылки

Вопреки интуиции, использование никотиновых электронных жидкостей с более низкой концентрацией может не снизить риск для здоровья, если возникает компенсирующее затяжное поведение. Компенсирующие затяжки (например, более частые и продолжительные затяжки) или поведение пользователя (увеличение мощности) могут привести к более высоким температурам, при которых глицерин и пропиленгликоль (растворители, используемые в электронных жидкостях) разлагаются на карбонильные соединения, включая канцерогены формальдегид и ацетальдегид.Это исследование направлено на документирование моделей затяжки и поведения пользователей, связанных с использованием электронной жидкости с высоким и низким содержанием никотина и связанного с этим воздействия токсических веществ / канцерогенов у опытных пользователей электронных сигарет (называемых здесь вейперами).

Методы / дизайн

Уравновешенный дизайн с повторными измерениями. Участники: Некурящие вейперы; использовали электронную сигарету ≥3 месяцев; в настоящее время используется электронная жидкость с концентрацией никотина ≥12 мг / мл и устройство второго или третьего поколения. Вмешательство: В этом исследовании будут измерены модели затяжки у вейперов, когда они используют никотиновую электронную жидкость с высокой и низкой концентрацией при фиксированных и определяемых пользователем настройках, каждое в течение недели. Четыре уравновешенных условия: i) низкая сила (6 мг / мл), фиксированные настройки; ii) пользовательские настройки низкой мощности; iii) фиксированные параметры высокой концентрации (18 мг / мл); iv) высокопрочные пользовательские настройки. Биомаркеры воздействия токсичных веществ и канцерогенов будут измеряться в моче. На втором этапе этого исследования выход токсичных веществ будет измеряться в аэрозоле, полученном с помощью курительной машины, которая воспроизводит поведение каждого участника при надувании. Основные исходы: i) Характер затяжки (среднее количество затяжек, продолжительность затяжки, интервал между затяжками и количество потребляемой жидкости) и поведение пользователя (изменения в настройках устройства: напряжение и поток воздуха), связанные с использованием никотина высокой и низкой концентрации электронная жидкость. ii) Воздействие токсичных веществ / канцерогенов, связанное с режимами затяжки / настройками устройства, используемыми нашими участниками. Вторичные исходы: i) Субъективные эффекты. ii) сравнения с воздействием токсичных веществ от табачного дыма (с использованием документальных свидетельств) и с рекомендованными пределами безопасности. Размер выборки: Двадцать участников.

Обсуждение

Полученные данные будут иметь важное значение для сообщений общественного здравоохранения относительно относительных рисков и субъективных эффектов, связанных с использованием электронной жидкости с высоким и низким содержанием никотина, а также для лиц, определяющих политику, в отношении нормативов концентрации никотина в жидкостях для электронных сигарет.

Ключевые слова: Электронная сигарета, ENDS, электронные сигареты, никотин, модели затяжки, топография затяжки, электронные жидкости, токсиканты, канцерогены

Предпосылки

Электронная сигарета (известная как электронные сигареты, ENDS и электронные сигареты ) использование становится все более популярным среди курильщиков, желающих бросить курить или сократить его [1].Рост популярности может частично быть вызван потребительским спросом на менее вредную альтернативу курению табака и / или желанием снизить потребление никотина. Действительно, часто ароматизированная жидкость для электронных сигарет предлагает диапазон концентрации никотина от 0% до 2,0% = 20 мг / мл (с момента введения в действие Директивы ЕС по табачным изделиям), тем самым предоставляя пользователям новый способ контролировать и снижать уровень никотина. потребление менее неоднозначно, чем у традиционных сигарет.

Курильщики и вейперы могут выбрать или переключиться на электронную жидкость с более низким содержанием никотина по ряду причин: убежденность в том, что она полезнее для здоровья; желание отказаться от никотина; или из-за Директивы ЕС по табачным изделиям, которая устанавливает верхний предел концентрации никотина в жидкости для электронных сигарет 20 мг / мл, введенный в мае 2016 года.Однако, вопреки интуиции, использование никотиновых электронных жидкостей с более низкой концентрацией может не привести к снижению риска для здоровья, если возникает компенсаторное пыхтение.

Компенсирующее затяжное поведение хорошо задокументировано у курильщиков табака. Курильщики увеличивают частоту, продолжительность и объем затяжки при переходе на сигарету с более низким выходом никотина [2–4], сохраняя при этом высокий уровень никотина в крови [5, 6]. Следовательно, увеличивается воздействие смолы дыма, которая, как известно, содержит канцерогенные соединения [2, 7]. По сравнению с вейпером, курильщики обычно делают более короткие затяжки [8] и после перехода на вейпинг могут отрегулировать режим затяжки в течение недели [8, 9].Два небольших лабораторных исследования показывают, что вейперы также могут компенсировать низкую концентрацию никотина электронной жидкости, изменяя характер затяжки. Ramôa и его коллеги [10], используя протокол с десятью затяжками, сообщили, что вейперы делали более крупные и глубокие затяжки с 0 мг / мл по сравнению с электронной жидкостью с концентрацией никотина 36 мг / мл, что, по мнению авторов, может отражать попытку самотитрования из-за к отсутствию никотина. Аналогичным образом мы, Докинз и др. [11] наблюдали компенсаторные паттерны затяжки, при которых вейперы брали более длительные, более частые затяжки и удваивали количество жидкости, потребляемой для электронных сигарет, в течение одного часа ad lib затяжки с низким (6 мг / мл) по сравнению с высоким ( 24 мг / мл) никотиновая электронная жидкость крепости.В этом исследовании настройки устройства (напряжение, мощность, сопротивление катушки и воздушный поток) были фиксированными, отражая стандартные устройства второго поколения. В действительности, опытные пользователи могут регулировать эти параметры при использовании электронной жидкости с более низким содержанием никотина, а это, в свою очередь, может влиять на воздействие токсичных веществ / канцерогенов. В предлагаемых здесь условиях, определяемых пользователем, мы позволяем пользователям регулировать напряжение и воздушный поток устройства (хотя сопротивление распылителя будет оставаться постоянным).

Воздействие токсичных веществ и канцерогенов от электронных сигарет в 9–450 раз ниже, чем от табачных сигарет [12], тем не менее, курение небезопасно, и воздействие токсичных веществ будет зависеть от количества потребляемой жидкости для электронных сигарет.Более длительные, более частые затяжки и более высокая мощность также могут привести к более высоким температурам, при которых глицерин и пропиленгликоль (растворители, используемые в электронных жидкостях) разлагаются до карбонильных соединений, включая канцерогены формальдегид и ацетальдегид [13]. Если компенсирующий режим затяжки и изменения настроек устройства приводят к увеличению воздействия токсичных веществ / канцерогенов из-за повышенного потребления жидкости, повышения температуры или обоих факторов, переход на никотиновую электронную жидкость с более низкой концентрацией может не быть вариантом с меньшим риском.

Мы будем измерять характер затяжки у вейперов в естественных условиях в течение четырех недель, пока они используют никотиновую электронную жидкость с высокой и низкой концентрацией при фиксированных и определяемых пользователем (изменения устройства, такие как выходная мощность и разрешенный воздушный поток) настройки, каждая для в неделю (4 условия). Воздействие токсичных веществ и канцерогенов будет оцениваться путем измерения i) биомаркеров воздействия в образцах мочи, собранных у участников, и ii) выхода токсичных веществ в аэрозоле электронных сигарет, генерируемых для каждого человека при идентичных условиях затяжки в лаборатории.Регистрация моделей и поведения электронных сигарет не только проинформирует о параметрах токсичности продукта, используемого в исследовании, но и будет иметь более широкое применение для других исследователей, изучающих токсичные вещества / канцерогены в аэрозоле, обеспечивая использование реалистичных моделей затяжки. Действительно, хотя влияние растворителя и уровня мощности на воздействие токсичных веществ / канцерогенов было изучено [13, 14], на сегодняшний день в лабораторных исследованиях были протестированы все продукты с использованием одного и того же режима затяжки (в диапазоне между исследованиями от 1 до 1).Продолжительность затяжки от 8 до 4 с с интервалом между затяжками от 10 до 60 с [IPI]; [13–17]. Такие стандартизованные режимы затяжки не только не учитывают потенциальные различия затяжки между устройствами [18] и людьми [19, 20], но и не учитывают компенсаторные затяжки с разным выходом никотина [10, 11].

В то время как в нашем предыдущем исследовании паттерны затяжки различались в зависимости от состояния жидкости с высоким и низким содержанием никотина, тяга к никотину и симптомы отмены не различались [11], что позволяет предположить, что компенсирующее затяжное поведение было эффективным, по крайней мере, в краткосрочной перспективе в лабораторных условиях.Тем не менее, наблюдались значительные индивидуальные различия в субъективных отчетах, и лабораторные условия могут не дать надежных доказательств в отношении субъективных эффектов, потому что эти параметры могут вызвать нереалистичное поведение одышки [21]. В описанном здесь исследовании будет использоваться более крупная выборка в естественных условиях, чтобы определить, действительно ли модели затяжки в реальной жизни, связанные с использованием высокой и низкой концентрации никотиновых электронных жидкостей, по-разному влияют на симптомы отмены, удовлетворенность и потребление никотина.Понимание рисков компенсирующего затяжки будет иметь важные последствия для сообщений общественного здравоохранения относительно относительных рисков и субъективных эффектов, связанных с использованием электронной жидкости с высоким и низким содержанием никотина, а также для лиц, определяющих политику, в отношении регулирования концентраций никотина в электронных жидкостях.

Цели

Этот проект, финансируемый Соединенным Королевством по исследованию рака (CRUK), будет исследовать модели затягивания электронных сигарет и поведение пользователей, связанные с жидкостями с высоким и низким содержанием никотина, а также то, как это влияет на воздействие токсичных веществ и канцерогенов.Мы стремимся измерить естественное поведение потребителей затяжек на первом этапе эксперимента и воспроизвести эти модели в лабораторных условиях на втором этапе. В частности, мы представляем четыре цели:

• Для измерения характера затяжки (среднее количество затяжек, средняя продолжительность затяжки, средний IPI и израсходованные мл жидкости) и изменения поведения пользователя в настройках устройства — напряжение и воздушный поток, если это разрешено. с использованием никотиновой электронной жидкости с высокой и низкой концентрацией, чтобы выяснить, возникает ли и как происходит компенсаторное пыхтение.

• Изучить, влияет ли и как модели затяжки / поведение пользователя, связанные с электронной жидкостями с высоким и низким содержанием никотина, на удовлетворение, тягу, симптомы отмены и потребление никотина, измеряемое по уровню котинина в слюне.

• Чтобы определить, увеличивают ли паттерны затяжки / поведение пользователя, связанные с использованием никотиновой электронной жидкости низкой или высокой концентрации, воздействие токсических веществ / канцерогенов, как измерено i) уровнями биомаркеров в моче пользователей и ii) выходами токсичных веществ в аэрозолях электронных сигарет. (как измерено в лабораторных условиях).

• Оценить риск того, насколько уровни воздействия токсичных веществ / канцерогенов, связанные с режимами затяжки / настройками устройства, используемыми нашими участниками, могут повлиять на здоровье человека, сравнивая их с уровнями, обнаруженными в табачном дыме, и с рекомендованными пределами безопасности .

Дизайн исследования

Повторное измеряемое, сбалансированное проспективное когортное исследование.

Методы

Условия исследования

На рисунке представлены фазы и этапы исследования.

Иллюстрация первого и второго этапов, а также соответствующих этапов

Первый этап

Это исследование направлено на измерение и воспроизведение реальных моделей пыхтения. Участники получат минимальное вмешательство на первой фазе исследования, встречаясь с исследовательской группой только пять раз в начале и в конце каждого состояния. Данные о затяжке будут записываться устройством электронной сигареты по мере того, как участники завершают свои ежедневные распорядки в течение первой фазы.

Данные по пыхтению, биохимические и анкетные данные будут собраны в Лондонском университете Саут-Бэнк в лабораториях Школы прикладных наук психологии.

Образцы мочи и слюны будут отправлены за пределы кампуса (подробности см. Ниже в разделе «Сбор данных») для анализа.

Вторая фаза

Будет воспроизводить индивидуальную топографию вдыхания из первой фазы, также во внешней лаборатории (см. Подробности ниже в разделе «Сбор данных»).

Критерии отбора

Участники будут иметь право принять участие при условии, что они в возрасте 18 лет и старше, бывшие курильщики (сообщают, что не курили вообще в течение как минимум 3 месяцев, что подтверждается показанием содержания угарного газа на выдохе <10 ppm ) и действующий эксклюзивный ежедневный вейпер, сообщающий об использовании электронных сигарет в течение ≥3 месяцев.Мы оговорили, что текущие вейперы должны использовать электронную жидкость с концентрацией никотина ≥12 мг / мл (1,2%) с устройством второго или третьего поколения (открытые системы с повторно заполняемыми резервуарами). Участники будут исключены из участия, если они сообщат о любом из следующего: младше 18 лет; беременная или кормящая женщина; курение табака в настоящее время или показание CO> 10 ppm; марихуана или незаконное употребление наркотиков; не могут дать письменное информированное согласие; или сообщить о любом серьезном заболевании (включая нестабильную стенокардию, хроническую обструктивную болезнь легких, рак).

Вмешательства

В таблице показаны вмешательства участников на всех этапах исследования.

Таблица 1

Предоставляет сводку участников и график сбора данных

С участниками свяжутся после того, как они выразят заинтересованность в участии в исследовании, на этом этапе будут предоставлены детали исследования и будут оценены критерии включения / исключения. Согласившись на участие, участники получат дополнительную информацию об исследовании, форму согласия, которую необходимо заполнить, и дату посещения Университета для их базовой оценки.

Во время базового визита исследователь объяснит исследование более подробно и прочитает информационный лист с участником, чтобы убедиться, что он / она полностью понимает требования. Перед получением письменного информированного согласия будет выделено время, чтобы ответить на любые дополнительные вопросы. Затем участники предоставят: образец CO в выдыхаемом воздухе, чтобы убедиться, что они не курят; образец слюны и мочи; и субъективные оценки тяги к никотину и абстинентного синдрома. Затем им будет предоставлено устройство третьего поколения (eVic Supreme), резервуар для наутилуса и электронная жидкость (6 мг / мл или 18 мг / мл) для использования на следующей неделе, а также будет предоставлена ​​возможность попрактиковаться в использовании устройства.У участников также будет выбор одного из четырех вкусов жидкости для электронных сигарет на основе одного популярного вкуса из разных категорий вкусов (фрукты, выпечка, ментол, табак). Участники могут попробовать ароматы на этой первоначальной встрече, но должны использовать одну и ту же жидкость для электронных сигарет в течение 4-недельного периода.

В течение 4 недель электронная сигарета будет записывать количество затяжек, продолжительность затяжки, напряжение, мощность и сопротивление. Устройство не регистрирует скорость или объем затяжки, хотя они не влияют на выход никотина [20, 22].Участникам будет предложено воздержаться от использования любых других электронных сигарет, электронных жидкостей или никотинсодержащих продуктов. Мы осознаем, что соблюдение требований может быть проблемой, и будем полагаться на собственные отчеты участников о несоблюдении требований, удаляя данные за дни несоблюдения. Через неделю участники вернутся в университет, чтобы собрать следующую партию жидкости для электронных сигарет и предоставить субъективные оценки, образцы CO в дыхании, слюны и мочи. Исследователь загрузит информацию о затяжке и настройке устройства из устройства, и бак будет тщательно очищен, а распылитель заменен, участникам будет предложено сообщить, сколько жидкости для электронных сигарет они израсходовали за неделю.Эта процедура будет повторяться еще три раза, чтобы собрать информацию о субъективных оценках эффектов паттерна затяжки и потреблении никотина и токсичных веществах в моче при каждом из четырех условий.

Все участники начнут с фиксированных настроек устройства (чтобы можно было ознакомиться с устройством, прежде чем разрешить участникам изменить настройку), но мы стремимся уравновесить состояние никотина половиной участников, начиная с высокой дозировки 18 мг / мл, а половиной — с низкой. 6 мг / мл.В начале второй недели участники будут продолжать использовать устройство с фиксированными настройками, но им будет предоставлена ​​никотиновая жидкость разной концентрации (в зависимости от того, что они получили на неделе 1). При необходимости мы можем предложить участникам недельный перерыв в исследовании, в течение которого они могут использовать свое собственное устройство. Если соблюдение и удержание участников является проблемой, мы можем набрать новых участников для второго этапа первого этапа. На 3 и 4 неделях уравновешивание 1 и 2 недель будет повторяться с пользовательскими настройками.

Первичные результаты

Первый этап

Для документирования реальных моделей затяжки (среднее количество затяжек, продолжительность затяжки, IPI и количество потребляемой жидкости для электронных сигарет) и поведения пользователя (напряжение, расход воздуха), связанного с использованием высоких доз (18 мг / мл) и никотиновая электронная жидкость низкой концентрации (6 мг / мл), иллюстрирующая, если и как происходит компенсаторное пыхтение.

Второй этап

Для регистрации выбросов токсичных веществ / канцерогенов, связанных с режимами затяжки / поведением пользователей, связанными с использованием низкого или низкого давления.высококонцентрированная жидкость для электронных сигарет с никотином, измеряемая по уровням биомаркеров в моче пользователей, и по выделению токсичных веществ в аэрозоле для электронных сигарет.

Вторичные исходы

Первая фаза

Субъективные оценки удовлетворенности, тяги, абстинентного синдрома, а также потребления никотина (измеренного с помощью котинина и рассчитанного с помощью потребляемой жидкости для электронных сигарет) в четырех условиях.

Вторая фаза

Сравнение уровней воздействия токсичных веществ / канцерогенов, связанных с режимами затяжки / настройками устройств, используемых нашими участниками, с уровнями, обнаруженными в табачном дыме, и с рекомендованными пределами безопасности с использованием существующих опубликованных материалов.

График участников

В таблице представлены сроки участников и соответствующие вмешательства на каждом этапе.

Размер выборки

Будет набрано двадцать обычных вейперов. Предлагаемый размер выборки основан на результатах исследования числа затяжек и продолжительности затяжки из Докинза и др. ([11]: 2016) [7: N = 22;]. Мы наблюдали величину эффекта d = 0,74 и d = 1,09 соответственно. Выборка N = 14 для числа затяжек и N = 11 для продолжительности затяжки позволит нам обнаружить эффекты при p < 0.10 при мощности 90%.

Набор

На веб-сайте программы участия в исследованиях Лондонского университета Саут-Бэнк будет размещена реклама, а также реклама в кафе, посвященных электронным сигаретам, и на форумах, посвященных электронным сигаретам, а также через Twitter и прямую электронную почту известным вейперам.

Сбор данных

Фаза 1

Демографическая информация о вейпинге и предыдущем анамнезе курения будет собираться с помощью анкеты только при базовой оценке.

На каждом сеансе мы будем измерять субъективное влечение («побуждение к вейпингу») и симптомы отмены с помощью Шкалы настроения и физических симптомов [23] Direct (e.грамм. удар, удовлетворение) и побочные эффекты (головная боль, тошнота), связанные с употреблением никотина / электронных сигарет, будут измеряться, как описано ранее в [19]. Все анкеты будут представлены в бумажном виде. Для использования любой из этих шкал разрешения не требуется.

Характер затяжки электронных сигарет и поведение пользователя будут регистрироваться путем извлечения информации о количестве затяжек, продолжительности затяжки, напряжении, мощности и сопротивлении, зарегистрированной электронной сигаретой третьего поколения, предоставленной участникам при базовой оценке.Настройки воздушного потока не записываются, и мы полагаемся на самоотчет участника для получения этой информации. Данные будут загружены с устройств участников и проверены с помощью программного обеспечения myVapors.

На всех этапах оценки мы будем измерять уровень оксида углерода в выдыхаемом воздухе с помощью прибора Bedfont Micro Smokerlyzer, чтобы убедиться в том, что не курят. Участники, показывающие значения выше 10 ppm, будут исключены из анализа.

Образцы слюны и мочи будут браться у каждого участника при каждом визите в исследование (5 на участника).Они будут отправлены в лаборатории ABS в течение 48 часов после сбора, где они будут заморожены при -20 ° C и храниться до конца исследования. Слюна будет проанализирована на котинин для определения потребления никотина и 3-гидроксикотинин для определения уровней CYP 2A6 (скорость метаболизма никотина). Это позволит нам определить, насколько успешным было компенсаторное затягивание, при необходимости контролируя скорость метаболизма никотина. Моча будет проанализирована на 3-HPMA, чтобы показать воздействие акролеина. Если разработка метода ЖХ-МС / МС для оценки воздействия формальдегида, который проводится для поддержки другого исследования, будет успешной, образцы мочи также будут проанализированы на воздействие формальдегида.

Второй этап

Для изучения выбросов токсичных веществ и канцерогенов, связанных с этими режимами затяжки, на втором этапе исследования информация о затяжках и настройках устройств, собранная от участников, будет использоваться для создания средних режимов затяжки для каждого человека. На этом этапе исследования не будут участвовать люди.

На этом втором этапе мы будем использовать то же устройство для электронных сигарет и жидкости, что и на этапе 1. Аэрозоль будет генерироваться с помощью автоматического имитатора курения Palaczbot (ранее использовавшегося в нескольких опубликованных исследованиях; [24–27]) a единый линейный блок, который позволяет генерировать аэрозоли от электронных сигарет в определенных условиях, позволяя имитировать затяжное поведение каждого участника в каждом состоянии.Количество карбонильных соединений будет определяться с помощью жидкостного хроматографа AT 1200 (Agilent Technologies: как описано ниже), а никотина с использованием метода газовой хроматографии с термоэлектронным детектором (GC-TSD, Varian Inc.)

Будет генерироваться аэрозоль 3 (или 6, если необходимо) время для каждого анализа (на никотин или карбонильные соединения) для воспроизведения модели затяжки каждого участника с использованием одной и той же настройки устройства электронной сигареты в каждом из четырех условий фазы 1. Аэрозоль будет проверяться на выброс формальдегида, ацетальдегида, акролеина, бензальдегида и никотина. с режимами затяжки.

Карбонильные соединения (12 соединений): Метод определения альдегидов и кетонов включает адсорбцию аэрозольной смеси альдегидов и кетонов на трубе, заполненной силикагелем, насыщенным 2,4-динитрофенилгидразином, десорбцию соединений ацетонитрилом в ультразвуковой моечной машине, и определение с использованием метода обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии на жидкостном хроматографе AT 1200 (Agilent Technologies), оборудованном колонкой Zorbax Eclipse PAH (4,6 x 250 мм, 5 мкм) и спектрофотометрическим детектором DAD.Это позволяет определять следующие соединения: формальдегид, ацетальдегид, акролеин, ацетон, пропионовый альдегид, кротоновый альдегид, бутаналь, бензальдегид, изовалериановый альдегид, валериановый альдегид, м-метилбензальдегид, о-метилбензальдегид, п-метилбензальдегид, п-метилбензальдегид, 2,5-метилбензальдегид. [10].

Никотин будет анализироваться с помощью газовой хроматографии с термоэмиссионным специфическим детектором (GC-TSD, Varian Inc.). CP-Sil 8CB, 25 м × 0,25 мм × 0,39 мм (1,2 мм; Varian Inc.) капиллярная колонка с расходом гелия 2.Будет использовано 4 мл / мин. Температура инжектора и детектора составит 300 ° C, температура колонки увеличится с 60 до 200 ° C (20 ° C / мин) и будет поддерживаться в течение 5 мин. Объем впрыска составит 1 микролитр, а в качестве внутреннего стандарта будет использоваться хинолин.

Статистические методы

Для каждого участника в каждом из четырех условий будет рассчитываться и усредняться средняя продолжительность затяжки, количество затяжек и (для определенных пользователем условий) мощность, напряжение и воздушный поток для каждого дня. дней (или сокращено на количество дней, соответствующих требованиям, если необходимо) для этого участника и условия.Повторные измерения дисперсионного анализа (ANOVA) будут использоваться для сравнения продолжительности затяжки, числа затяжек, мощности, напряжения, котинина и акролеина в соответствующих условиях.

Мы также представим средние и стандартные отклонения для карбонильных соединений и никотина и воспользуемся ANOVA для изучения любых эффектов состояния на эти переменные.

Мы будем оценивать риски для здоровья, сравнивая уровни воздействия токсичных веществ и канцерогенов с а) курением табака (задокументировано в литературе) и б) пределами воздействия на рабочем месте, установленным Управлением по охране здоровья и безопасности (HSE) [28], чтобы предоставить полезную информацию для специалисты общественного здравоохранения и политики об относительном вреде, связанном с этим уровнем воздействия.

Для каждого проанализированного токсиканта / канцерогена мы рассчитаем новый индекс воздействия (индекс воздействия электронных сигарет, EEI), то есть общие дозы, вдыхаемые людьми от электронных сигарет в течение одного дня. EEI для каждого токсичного вещества будет рассчитываться путем сравнения доз, вдыхаемых электронной сигаретой, с дозами, которые будут вдыхаться из воздуха, с концентрацией токсичного вещества, установленной предельными значениями долгосрочного воздействия HSE. Мы примем среднюю скорость вентиляции легких и учтем количество затяжек в день.Индекс EEI может быть полезен для сравнения относительного риска вдыхания токсичных веществ от электронных сигарет. EEI выше 1,0 означает, что среднее воздействие электронных сигарет превышает воздействие, определенное стандартами HSE. Мы проверим, существует ли корреляция между рассчитанным EEI, полученным из анализа аэрозолей, с концентрацией 3-HMPA и (если анализ успешен) формальдегидом, определенным в моче. Чем выше EEI, тем выше риск для здоровья пользователей, связанный с вдыханием определенных токсичных веществ.

Этические соображения

Этическое одобрение было предоставлено Лондонским университетом Саут-Бэнк (ссылка на приложение: UREC 1604) и финансируется Cancer Research UK (ссылка на приложение: {«type»: «entrez-nucleotide», «attrs»: { «text»: «C50878», «term_id»: «2388131», «term_text»: «C50878»}} C50878 / A21130).Информированное согласие будет получено в письменной форме на базовой сессии в Университете перед сбором любых данных. Участники уже получили информационный лист и форму согласия по электронной почте и имели возможность обсудить любой аспект исследования по электронной почте или по телефону с исследователем.

Никакие конфиденциальные данные не будут передаваться в электронном виде; он также будет предварительно анонимизирован (т.е. будут использоваться числовые коды, а не имена).

Обсуждение

Целью этого исследования является изучение реальных моделей затяжки электронных сигарет и поведения пользователей, связанных с жидкостями с высоким и низким содержанием никотина, а также того, как это влияет на воздействие токсичных веществ и канцерогенов.

Существуют известные факторы, которые затруднят процесс получения необходимых доказательств. Первый касается найма и удержания. Мы ищем опытных вейперов с опытом работы более 3 месяцев; мы можем ожидать, что вейперы с таким опытом будут привязаны к своим текущим устройствам, настройкам, концентрации и ароматизаторам электронных жидкостей и, следовательно, не будут участвовать в пробах новых продуктов и жидкостей для электронных сигарет. Чтобы смягчить это, мы заложили бюджет для широкой рекламы исследования и предоставили 7 месяцев для набора и полного тестирования 20 участников.Кроме того, мы хотим измерить долгосрочные модели одышки (более 4 недель), выходящие за рамки предыдущих исследований [8, 11, 29, 30]. По тем же причинам, указанным выше, участники могут не полностью соблюдать правила и могут прекратить участие во время нашего испытания или (особенно в течение недель с низким содержанием никотина) компенсировать это своими собственными устройствами или курением сигарет. Мы стремимся преодолеть это путем: а) обсуждения требований к вкусовым качествам и предложения ряда вкусовых добавок для электронных жидкостей; б) поощрения контактов с исследовательской группой на протяжении всего исследования; в) упора на честное сообщение о несоблюдении / использовании других никотинсодержащих продуктов и г) набор эксклюзивных вейперов (без двойных пользователей), которые не курили как минимум 3 месяца.Семидневный период тестирования при каждом условии означает, что мы можем исключить данные за несоответствующие дни, не оказывая значительного влияния на наш основной результат, характер затяжки (количество затяжек, продолжительность, IPI и количество потребляемой жидкости для электронных сигарет), что очень важно. для второй фазы. 3-HMPA (для воздействия акролеина) и котинин с периодом полураспада 72 часа и в среднем 17 часов соответственно [31, 32] могут быть более восприимчивыми к употреблению других никотинсодержащих продуктов (особенно при случайном курении табака и сигарет. ), но сможем ли мы измерить их в аэрозоле на втором этапе, если несоответствие окажется проблемой.Наконец, несоблюдение требований само по себе является интересным результатом и по-прежнему позволяет нам проводить значимый анализ воздействия токсичных веществ / канцерогенов, связанных с различными режимами затяжки.

Как и в нашем лабораторном исследовании [11], мы будем использовать встроенное программное обеспечение для электронных сигарет для сбора информации о типах затяжки, что является простой и, возможно, более экологически обоснованной процедурой, чем карманные устройства CReSS. Это предоставит нам подробную информацию о каждой затяжке (время затяжки, длительность затяжки), IPI и общее количество затяжек, что позволит нам исключить данные за несоответствующие дни и провести более детальный анализ природы затяжки. шаблоны (время, циклы и эпизоды затяжек в течение 24-часовых периодов) при необходимости.Однако устройство не регистрирует скорость или объем затяжки, хотя, как отмечалось ранее, эти параметры, по-видимому, не влияют на выход никотина [20, 22]. В условиях, определенных пользователем, мы позволим пользователям регулировать напряжение (регистрируемое устройством для каждой затяжки) и расход воздуха. Последнее не фиксируется встроенным программным обеспечением, и поэтому нам придется полагаться на самоотчет участника (средний за день) для получения этой информации. Опытные пользователи могут также привыкнуть к регулировке сопротивления распылителя / катушки при переходе на электронную жидкость с более низким содержанием никотина.Мы попросим участников не менять атомайзер на устройстве, но если они это сделают, встроенное программное обеспечение запишет эту информацию.

Хотя наше исследование не даст окончательного ответа на вопрос о безопасности использования электронных сигарет при любых обстоятельствах, оно поможет информировать общественное здравоохранение и выработать политику в отношении «самого безопасного» способа вейпинга и регулирования никотиновой жидкости для электронных сигарет. сильные стороны. Если компенсаторное затягивание, связанное с использованием электронных жидкостей с более низким содержанием никотина, приводит к более высокому воздействию токсичных веществ, может быть рекомендовано использование электронных жидкостей с более высоким содержанием никотина.Полученные данные также послужат основой для будущих исследований по изучению влияния более широкого спектра устройств для электронных сигарет, настроек, содержания никотина и ароматизаторов на характер затяжки и помогут определить параметры будущих токсикологических исследований аэрозолей.

Собранные данные предназначены для широкой общественности; Поэтому мы сохраним все данные, полученные в результате исследования (за исключением личных данных), и сделаем их общедоступными с минимально возможными ограничениями.Мы разошлем участникам краткое изложение, в котором будут разъясняться наши выводы и их важность. Как только данные будут завершены, они будут депонированы в хранилище открытых данных Лондонского университета Саут-Бэнк. Результаты будут распространены через публикации в открытом доступе, презентации на конференциях и пресс-релизы, а также переданы ряду благотворительных организаций, практикующим специалистам, а также организациям общественного здравоохранения и политики через презентации, информационные документы и материалы в Интернете.

Финансирование

Это исследование финансируется Комитетом исследований населения Великобритании по исследованию рака (номер заявки: C50878 / A21130).Спонсор не принимал участия в разработке исследования и не участвовал в написании рукописи. Согласно условиям процесса рассмотрения заявки на грант, это исследование прошло экспертную оценку CRUK.

Наличие данных и материалов

Не применимо.

Вклад авторов

LD является главным исследователем и держателем гранта для этого проекта. Вместе с CK, LK и HMR она разработала оригинальную идею проекта, а LD и CK собрали данные пилотного исследования. LD, LK, HMR, MG разработали исследование, усовершенствовали методологию и внесли свой вклад в заявку на грант.SC отвечает за повседневную работу проекта и сбор данных. Все авторы внесли свой вклад и отредактировали более ранние черновики этой рукописи. Все авторы читали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Конкурирующие интересы

SC не имеет конфликта интересов, о котором следует заявлять.

LK работает в Институте гигиены труда и медицины окружающей среды, учреждении, которое, помимо исследовательских работ, проводит анализы от имени промышленности, в том числе индустрии электронных сигарет.Дизайн исследования, анализ и интерпретация результатов, полученных в рамках научных исследований, проводятся независимо от анализов, предоставляемых отрасли. Он не связан и не получал никаких средств от табачной или фармацевтической промышленности.

HMR участвовал в исследовании электронных сигарет от производителя электронных сигарет (Ruyan Group, Пекин и Гонконг). Руян предоставил электронные сигареты, использованные в испытании, и заключил контракт с Health NZ Ltd. на проведение исследования.Организация Health New Zealand Ltd финансировала Оклендский университет для проведения испытания независимо от Ruyan Group (Holdings) Ltd. Проведение исследования, анализ и интерпретация результатов проводились независимо от спонсоров. HMR также участвовал в исследовании электронных сигарет ASCEND, финансируемом Советом по исследованиям в области здравоохранения Новой Зеландии, в котором использовались продукты, бесплатно поставляемые PGM International, розничным продавцом электронных сигарет.

MG получила исследовательский грант от Pfizer и была членом консультативного совета Johnson & Johnson, производителя лекарств для прекращения курения.У него нет конфликта интересов с табачной промышленностью или производителями электронных сигарет.

CK не имеет конфликта интересов, подлежащего декларированию. Доктор медицины является директором лабораторий ABS, которая будет проводить анализ биомаркеров для первой фазы этого исследования. Другого конфликта интересов у нее нет.

LD провела исследование для нескольких независимых компаний по производству электронных сигарет, для которых Университет Восточного Лондона получил средства. Участвующие компании, выпускающие электронные сигареты, не участвовали в разработке, проведении или описании этих проектов, и за последние три года она не получала никаких средств от компаний, выпускающих электронные сигареты.Она также выступала в качестве свидетеля-эксперта по делу о нарушении патентных прав на электронные сигареты и консультировала фармацевтическую промышленность (2015 г.). Она не имеет связей с табачной промышленностью и не получала от нее никаких средств, хотя две компании, выпускающие электронные сигареты, с которыми она работала в 2013 году, впоследствии были приобретены табачной промышленностью (SKYCIGs и E-Lites).

Одобрение этических норм и согласие на участие

Этическое одобрение было предоставлено Лондонским университетом Саут-Бэнк (номер заявки: UREC 1604) и финансировалось организацией Cancer Research UK (ссылка на заявку: C50878 / A21130).

Текущий статус

Набор участников должен начаться в сентябре 2016 года. Результаты исследования, вероятно, будут доступны с июля 2017 года.

Сокращения

Ссылки

эффектов на воздействие токсичных веществ и канцерогенов

BMC Public Health. 2016; 16: 999.

Sharon Cox

¹ Лондонский университет Саут-Бэнк, отделение Психология, Школа прикладных наук, 103 Borough Rd, Лондон, Великобритания

Leon Kośmider

² Институт профессиональной медицины и гигиены окружающей среды, улица Koscielna 13, Сосновец, Польша

Hayden McRobbie

³ Университет Королевы Марии из Лондона, Институт профилактической медицины Вольфсона, Бартс и Лондонская школа медицины и стоматологии, Чартерхаус-сквер, Лондон, Великобритания

Maciej Goniewicz

⁴ Онкологический институт Розуэлл-Парк, Департамент здравоохранения, Улицы Вязов и Карлтон, Буффало , NY 14263 США

Кэтрин Кимбер

⁵ Университет Восточного Лондона, Школа психологии, Уотерс-Лейн, Лондон, Великобритания

Мира Дой g

⁶ ABS Laboratories Ltd, BioPark, Broadwater Road, Welwyn Garden City, Hertforshire AL7 3AX UK

Линн Докинз

¹ Лондонский университет Саут-Бэнк, Отдел психологии, Школа прикладных наук, 103 Borough Rd, Лондон, Великобритания

¹ Лондонский университет Саут-Бэнк, отделение психологии, Школа прикладных наук, 103 Borough Rd, Лондон, Великобритания

² Институт медицины труда и гигиены окружающей среды, улица Косельна 13, Сосновец, Польша

³ Лондонский университет королевы Марии, Институт профилактической медицины Вольфсона, Бартс и Лондонская школа медицины и стоматологии, Чартерхаус-сквер, Лондон, Великобритания

⁴ Онкологический институт Розуэлл-Парк, Департамент поведения в отношении здоровья, Элм и Карлтон Streets, Buffalo, NY 14263 USA

⁵ Университет Восточного Лондона, Школа психологии, Waters Lane, Лондон, Великобритания

⁶ ABS Laboratories Ltd, BioPark, Broadwater Road, Welwyn Garden City, Hertforshire AL7 3AX UK

Поступило 27 августа 2016 г .; Принято 9 сентября 2016 г.

Abstract

Предпосылки

Вопреки интуиции, использование никотиновых электронных жидкостей с более низкой концентрацией может не снизить риск для здоровья, если возникает компенсирующее затяжное поведение. Компенсирующие затяжки (например, более частые и продолжительные затяжки) или поведение пользователя (увеличение мощности) могут привести к более высоким температурам, при которых глицерин и пропиленгликоль (растворители, используемые в электронных жидкостях) разлагаются на карбонильные соединения, включая канцерогены формальдегид и ацетальдегид.Это исследование направлено на документирование моделей затяжки и поведения пользователей, связанных с использованием электронной жидкости с высоким и низким содержанием никотина и связанного с этим воздействия токсических веществ / канцерогенов у опытных пользователей электронных сигарет (называемых здесь вейперами).

Методы / дизайн

Уравновешенный дизайн с повторными измерениями. Участники: Некурящие вейперы; использовали электронную сигарету ≥3 месяцев; в настоящее время используется электронная жидкость с концентрацией никотина ≥12 мг / мл и устройство второго или третьего поколения. Вмешательство: В этом исследовании будут измерены модели затяжки у вейперов, когда они используют никотиновую электронную жидкость с высокой и низкой концентрацией при фиксированных и определяемых пользователем настройках, каждое в течение недели. Четыре уравновешенных условия: i) низкая сила (6 мг / мл), фиксированные настройки; ii) пользовательские настройки низкой мощности; iii) фиксированные параметры высокой концентрации (18 мг / мл); iv) высокопрочные пользовательские настройки. Биомаркеры воздействия токсичных веществ и канцерогенов будут измеряться в моче. На втором этапе этого исследования выход токсичных веществ будет измеряться в аэрозоле, полученном с помощью курительной машины, которая воспроизводит поведение каждого участника при надувании. Основные исходы: i) Характер затяжки (среднее количество затяжек, продолжительность затяжки, интервал между затяжками и количество потребляемой жидкости) и поведение пользователя (изменения в настройках устройства: напряжение и поток воздуха), связанные с использованием никотина высокой и низкой концентрации электронная жидкость. ii) Воздействие токсичных веществ / канцерогенов, связанное с режимами затяжки / настройками устройства, используемыми нашими участниками. Вторичные исходы: i) Субъективные эффекты. ii) сравнения с воздействием токсичных веществ от табачного дыма (с использованием документальных свидетельств) и с рекомендованными пределами безопасности. Размер выборки: Двадцать участников.

Обсуждение

Полученные данные будут иметь важное значение для сообщений общественного здравоохранения относительно относительных рисков и субъективных эффектов, связанных с использованием электронной жидкости с высоким и низким содержанием никотина, а также для лиц, определяющих политику, в отношении нормативов концентрации никотина в жидкостях для электронных сигарет.

Ключевые слова: Электронная сигарета, ENDS, электронные сигареты, никотин, модели затяжки, топография затяжки, электронные жидкости, токсиканты, канцерогены

Предпосылки

Электронная сигарета (известная как электронные сигареты, ENDS и электронные сигареты ) использование становится все более популярным среди курильщиков, желающих бросить курить или сократить его [1].Рост популярности может частично быть вызван потребительским спросом на менее вредную альтернативу курению табака и / или желанием снизить потребление никотина. Действительно, часто ароматизированная жидкость для электронных сигарет предлагает диапазон концентрации никотина от 0% до 2,0% = 20 мг / мл (с момента введения в действие Директивы ЕС по табачным изделиям), тем самым предоставляя пользователям новый способ контролировать и снижать уровень никотина. потребление менее неоднозначно, чем у традиционных сигарет.

Курильщики и вейперы могут выбрать или переключиться на электронную жидкость с более низким содержанием никотина по ряду причин: убежденность в том, что она полезнее для здоровья; желание отказаться от никотина; или из-за Директивы ЕС по табачным изделиям, которая устанавливает верхний предел концентрации никотина в жидкости для электронных сигарет 20 мг / мл, введенный в мае 2016 года.Однако, вопреки интуиции, использование никотиновых электронных жидкостей с более низкой концентрацией может не привести к снижению риска для здоровья, если возникает компенсаторное пыхтение.

Компенсирующее затяжное поведение хорошо задокументировано у курильщиков табака. Курильщики увеличивают частоту, продолжительность и объем затяжки при переходе на сигарету с более низким выходом никотина [2–4], сохраняя при этом высокий уровень никотина в крови [5, 6]. Следовательно, увеличивается воздействие смолы дыма, которая, как известно, содержит канцерогенные соединения [2, 7]. По сравнению с вейпером, курильщики обычно делают более короткие затяжки [8] и после перехода на вейпинг могут отрегулировать режим затяжки в течение недели [8, 9].Два небольших лабораторных исследования показывают, что вейперы также могут компенсировать низкую концентрацию никотина электронной жидкости, изменяя характер затяжки. Ramôa и его коллеги [10], используя протокол с десятью затяжками, сообщили, что вейперы делали более крупные и глубокие затяжки с 0 мг / мл по сравнению с электронной жидкостью с концентрацией никотина 36 мг / мл, что, по мнению авторов, может отражать попытку самотитрования из-за к отсутствию никотина. Аналогичным образом мы, Докинз и др. [11] наблюдали компенсаторные паттерны затяжки, при которых вейперы брали более длительные, более частые затяжки и удваивали количество жидкости, потребляемой для электронных сигарет, в течение одного часа ad lib затяжки с низким (6 мг / мл) по сравнению с высоким ( 24 мг / мл) никотиновая электронная жидкость крепости.В этом исследовании настройки устройства (напряжение, мощность, сопротивление катушки и воздушный поток) были фиксированными, отражая стандартные устройства второго поколения. В действительности, опытные пользователи могут регулировать эти параметры при использовании электронной жидкости с более низким содержанием никотина, а это, в свою очередь, может влиять на воздействие токсичных веществ / канцерогенов. В предлагаемых здесь условиях, определяемых пользователем, мы позволяем пользователям регулировать напряжение и воздушный поток устройства (хотя сопротивление распылителя будет оставаться постоянным).

Воздействие токсичных веществ и канцерогенов от электронных сигарет в 9–450 раз ниже, чем от табачных сигарет [12], тем не менее, курение небезопасно, и воздействие токсичных веществ будет зависеть от количества потребляемой жидкости для электронных сигарет.Более длительные, более частые затяжки и более высокая мощность также могут привести к более высоким температурам, при которых глицерин и пропиленгликоль (растворители, используемые в электронных жидкостях) разлагаются до карбонильных соединений, включая канцерогены формальдегид и ацетальдегид [13]. Если компенсирующий режим затяжки и изменения настроек устройства приводят к увеличению воздействия токсичных веществ / канцерогенов из-за повышенного потребления жидкости, повышения температуры или обоих факторов, переход на никотиновую электронную жидкость с более низкой концентрацией может не быть вариантом с меньшим риском.

Мы будем измерять характер затяжки у вейперов в естественных условиях в течение четырех недель, пока они используют никотиновую электронную жидкость с высокой и низкой концентрацией при фиксированных и определяемых пользователем (изменения устройства, такие как выходная мощность и разрешенный воздушный поток) настройки, каждая для в неделю (4 условия). Воздействие токсичных веществ и канцерогенов будет оцениваться путем измерения i) биомаркеров воздействия в образцах мочи, собранных у участников, и ii) выхода токсичных веществ в аэрозоле электронных сигарет, генерируемых для каждого человека при идентичных условиях затяжки в лаборатории.Регистрация моделей и поведения электронных сигарет не только проинформирует о параметрах токсичности продукта, используемого в исследовании, но и будет иметь более широкое применение для других исследователей, изучающих токсичные вещества / канцерогены в аэрозоле, обеспечивая использование реалистичных моделей затяжки. Действительно, хотя влияние растворителя и уровня мощности на воздействие токсичных веществ / канцерогенов было изучено [13, 14], на сегодняшний день в лабораторных исследованиях были протестированы все продукты с использованием одного и того же режима затяжки (в диапазоне между исследованиями от 1 до 1).Продолжительность затяжки от 8 до 4 с с интервалом между затяжками от 10 до 60 с [IPI]; [13–17]. Такие стандартизованные режимы затяжки не только не учитывают потенциальные различия затяжки между устройствами [18] и людьми [19, 20], но и не учитывают компенсаторные затяжки с разным выходом никотина [10, 11].

В то время как в нашем предыдущем исследовании паттерны затяжки различались в зависимости от состояния жидкости с высоким и низким содержанием никотина, тяга к никотину и симптомы отмены не различались [11], что позволяет предположить, что компенсирующее затяжное поведение было эффективным, по крайней мере, в краткосрочной перспективе в лабораторных условиях.Тем не менее, наблюдались значительные индивидуальные различия в субъективных отчетах, и лабораторные условия могут не дать надежных доказательств в отношении субъективных эффектов, потому что эти параметры могут вызвать нереалистичное поведение одышки [21]. В описанном здесь исследовании будет использоваться более крупная выборка в естественных условиях, чтобы определить, действительно ли модели затяжки в реальной жизни, связанные с использованием высокой и низкой концентрации никотиновых электронных жидкостей, по-разному влияют на симптомы отмены, удовлетворенность и потребление никотина.Понимание рисков компенсирующего затяжки будет иметь важные последствия для сообщений общественного здравоохранения относительно относительных рисков и субъективных эффектов, связанных с использованием электронной жидкости с высоким и низким содержанием никотина, а также для лиц, определяющих политику, в отношении регулирования концентраций никотина в электронных жидкостях.

Цели

Этот проект, финансируемый Соединенным Королевством по исследованию рака (CRUK), будет исследовать модели затягивания электронных сигарет и поведение пользователей, связанные с жидкостями с высоким и низким содержанием никотина, а также то, как это влияет на воздействие токсичных веществ и канцерогенов.Мы стремимся измерить естественное поведение потребителей затяжек на первом этапе эксперимента и воспроизвести эти модели в лабораторных условиях на втором этапе. В частности, мы представляем четыре цели:

• Для измерения характера затяжки (среднее количество затяжек, средняя продолжительность затяжки, средний IPI и израсходованные мл жидкости) и изменения поведения пользователя в настройках устройства — напряжение и воздушный поток, если это разрешено. с использованием никотиновой электронной жидкости с высокой и низкой концентрацией, чтобы выяснить, возникает ли и как происходит компенсаторное пыхтение.

• Изучить, влияет ли и как модели затяжки / поведение пользователя, связанные с электронной жидкостями с высоким и низким содержанием никотина, на удовлетворение, тягу, симптомы отмены и потребление никотина, измеряемое по уровню котинина в слюне.

• Чтобы определить, увеличивают ли паттерны затяжки / поведение пользователя, связанные с использованием никотиновой электронной жидкости низкой или высокой концентрации, воздействие токсических веществ / канцерогенов, как измерено i) уровнями биомаркеров в моче пользователей и ii) выходами токсичных веществ в аэрозолях электронных сигарет. (как измерено в лабораторных условиях).

• Оценить риск того, насколько уровни воздействия токсичных веществ / канцерогенов, связанные с режимами затяжки / настройками устройства, используемыми нашими участниками, могут повлиять на здоровье человека, сравнивая их с уровнями, обнаруженными в табачном дыме, и с рекомендованными пределами безопасности .

Дизайн исследования

Повторное измеряемое, сбалансированное проспективное когортное исследование.

Методы

Условия исследования

На рисунке представлены фазы и этапы исследования.

Иллюстрация первого и второго этапов, а также соответствующих этапов

Первый этап

Это исследование направлено на измерение и воспроизведение реальных моделей пыхтения. Участники получат минимальное вмешательство на первой фазе исследования, встречаясь с исследовательской группой только пять раз в начале и в конце каждого состояния. Данные о затяжке будут записываться устройством электронной сигареты по мере того, как участники завершают свои ежедневные распорядки в течение первой фазы.

Данные по пыхтению, биохимические и анкетные данные будут собраны в Лондонском университете Саут-Бэнк в лабораториях Школы прикладных наук психологии.

Образцы мочи и слюны будут отправлены за пределы кампуса (подробности см. Ниже в разделе «Сбор данных») для анализа.

Вторая фаза

Будет воспроизводить индивидуальную топографию вдыхания из первой фазы, также во внешней лаборатории (см. Подробности ниже в разделе «Сбор данных»).

Критерии отбора

Участники будут иметь право принять участие при условии, что они в возрасте 18 лет и старше, бывшие курильщики (сообщают, что не курили вообще в течение как минимум 3 месяцев, что подтверждается показанием содержания угарного газа на выдохе <10 ppm ) и действующий эксклюзивный ежедневный вейпер, сообщающий об использовании электронных сигарет в течение ≥3 месяцев.Мы оговорили, что текущие вейперы должны использовать электронную жидкость с концентрацией никотина ≥12 мг / мл (1,2%) с устройством второго или третьего поколения (открытые системы с повторно заполняемыми резервуарами). Участники будут исключены из участия, если они сообщат о любом из следующего: младше 18 лет; беременная или кормящая женщина; курение табака в настоящее время или показание CO> 10 ppm; марихуана или незаконное употребление наркотиков; не могут дать письменное информированное согласие; или сообщить о любом серьезном заболевании (включая нестабильную стенокардию, хроническую обструктивную болезнь легких, рак).

Вмешательства

В таблице показаны вмешательства участников на всех этапах исследования.

Таблица 1

Предоставляет сводку участников и график сбора данных

С участниками свяжутся после того, как они выразят заинтересованность в участии в исследовании, на этом этапе будут предоставлены детали исследования и будут оценены критерии включения / исключения. Согласившись на участие, участники получат дополнительную информацию об исследовании, форму согласия, которую необходимо заполнить, и дату посещения Университета для их базовой оценки.

Во время базового визита исследователь объяснит исследование более подробно и прочитает информационный лист с участником, чтобы убедиться, что он / она полностью понимает требования. Перед получением письменного информированного согласия будет выделено время, чтобы ответить на любые дополнительные вопросы. Затем участники предоставят: образец CO в выдыхаемом воздухе, чтобы убедиться, что они не курят; образец слюны и мочи; и субъективные оценки тяги к никотину и абстинентного синдрома. Затем им будет предоставлено устройство третьего поколения (eVic Supreme), резервуар для наутилуса и электронная жидкость (6 мг / мл или 18 мг / мл) для использования на следующей неделе, а также будет предоставлена ​​возможность попрактиковаться в использовании устройства.У участников также будет выбор одного из четырех вкусов жидкости для электронных сигарет на основе одного популярного вкуса из разных категорий вкусов (фрукты, выпечка, ментол, табак). Участники могут попробовать ароматы на этой первоначальной встрече, но должны использовать одну и ту же жидкость для электронных сигарет в течение 4-недельного периода.

В течение 4 недель электронная сигарета будет записывать количество затяжек, продолжительность затяжки, напряжение, мощность и сопротивление. Устройство не регистрирует скорость или объем затяжки, хотя они не влияют на выход никотина [20, 22].Участникам будет предложено воздержаться от использования любых других электронных сигарет, электронных жидкостей или никотинсодержащих продуктов. Мы осознаем, что соблюдение требований может быть проблемой, и будем полагаться на собственные отчеты участников о несоблюдении требований, удаляя данные за дни несоблюдения. Через неделю участники вернутся в университет, чтобы собрать следующую партию жидкости для электронных сигарет и предоставить субъективные оценки, образцы CO в дыхании, слюны и мочи. Исследователь загрузит информацию о затяжке и настройке устройства из устройства, и бак будет тщательно очищен, а распылитель заменен, участникам будет предложено сообщить, сколько жидкости для электронных сигарет они израсходовали за неделю.Эта процедура будет повторяться еще три раза, чтобы собрать информацию о субъективных оценках эффектов паттерна затяжки и потреблении никотина и токсичных веществах в моче при каждом из четырех условий.

Все участники начнут с фиксированных настроек устройства (чтобы можно было ознакомиться с устройством, прежде чем разрешить участникам изменить настройку), но мы стремимся уравновесить состояние никотина половиной участников, начиная с высокой дозировки 18 мг / мл, а половиной — с низкой. 6 мг / мл.В начале второй недели участники будут продолжать использовать устройство с фиксированными настройками, но им будет предоставлена ​​никотиновая жидкость разной концентрации (в зависимости от того, что они получили на неделе 1). При необходимости мы можем предложить участникам недельный перерыв в исследовании, в течение которого они могут использовать свое собственное устройство. Если соблюдение и удержание участников является проблемой, мы можем набрать новых участников для второго этапа первого этапа. На 3 и 4 неделях уравновешивание 1 и 2 недель будет повторяться с пользовательскими настройками.

Первичные результаты

Первый этап

Для документирования реальных моделей затяжки (среднее количество затяжек, продолжительность затяжки, IPI и количество потребляемой жидкости для электронных сигарет) и поведения пользователя (напряжение, расход воздуха), связанного с использованием высоких доз (18 мг / мл) и никотиновая электронная жидкость низкой концентрации (6 мг / мл), иллюстрирующая, если и как происходит компенсаторное пыхтение.

Второй этап

Для регистрации выбросов токсичных веществ / канцерогенов, связанных с режимами затяжки / поведением пользователей, связанными с использованием низкого или низкого давления.высококонцентрированная жидкость для электронных сигарет с никотином, измеряемая по уровням биомаркеров в моче пользователей, и по выделению токсичных веществ в аэрозоле для электронных сигарет.

Вторичные исходы

Первая фаза

Субъективные оценки удовлетворенности, тяги, абстинентного синдрома, а также потребления никотина (измеренного с помощью котинина и рассчитанного с помощью потребляемой жидкости для электронных сигарет) в четырех условиях.

Вторая фаза

Сравнение уровней воздействия токсичных веществ / канцерогенов, связанных с режимами затяжки / настройками устройств, используемых нашими участниками, с уровнями, обнаруженными в табачном дыме, и с рекомендованными пределами безопасности с использованием существующих опубликованных материалов.

График участников

В таблице представлены сроки участников и соответствующие вмешательства на каждом этапе.

Размер выборки

Будет набрано двадцать обычных вейперов. Предлагаемый размер выборки основан на результатах исследования числа затяжек и продолжительности затяжки из Докинза и др. ([11]: 2016) [7: N = 22;]. Мы наблюдали величину эффекта d = 0,74 и d = 1,09 соответственно. Выборка N = 14 для числа затяжек и N = 11 для продолжительности затяжки позволит нам обнаружить эффекты при p < 0.10 при мощности 90%.

Набор

На веб-сайте программы участия в исследованиях Лондонского университета Саут-Бэнк будет размещена реклама, а также реклама в кафе, посвященных электронным сигаретам, и на форумах, посвященных электронным сигаретам, а также через Twitter и прямую электронную почту известным вейперам.

Сбор данных

Фаза 1

Демографическая информация о вейпинге и предыдущем анамнезе курения будет собираться с помощью анкеты только при базовой оценке.

На каждом сеансе мы будем измерять субъективное влечение («побуждение к вейпингу») и симптомы отмены с помощью Шкалы настроения и физических симптомов [23] Direct (e.грамм. удар, удовлетворение) и побочные эффекты (головная боль, тошнота), связанные с употреблением никотина / электронных сигарет, будут измеряться, как описано ранее в [19]. Все анкеты будут представлены в бумажном виде. Для использования любой из этих шкал разрешения не требуется.

Характер затяжки электронных сигарет и поведение пользователя будут регистрироваться путем извлечения информации о количестве затяжек, продолжительности затяжки, напряжении, мощности и сопротивлении, зарегистрированной электронной сигаретой третьего поколения, предоставленной участникам при базовой оценке.Настройки воздушного потока не записываются, и мы полагаемся на самоотчет участника для получения этой информации. Данные будут загружены с устройств участников и проверены с помощью программного обеспечения myVapors.

На всех этапах оценки мы будем измерять уровень оксида углерода в выдыхаемом воздухе с помощью прибора Bedfont Micro Smokerlyzer, чтобы убедиться в том, что не курят. Участники, показывающие значения выше 10 ppm, будут исключены из анализа.

Образцы слюны и мочи будут браться у каждого участника при каждом визите в исследование (5 на участника).Они будут отправлены в лаборатории ABS в течение 48 часов после сбора, где они будут заморожены при -20 ° C и храниться до конца исследования. Слюна будет проанализирована на котинин для определения потребления никотина и 3-гидроксикотинин для определения уровней CYP 2A6 (скорость метаболизма никотина). Это позволит нам определить, насколько успешным было компенсаторное затягивание, при необходимости контролируя скорость метаболизма никотина. Моча будет проанализирована на 3-HPMA, чтобы показать воздействие акролеина. Если разработка метода ЖХ-МС / МС для оценки воздействия формальдегида, который проводится для поддержки другого исследования, будет успешной, образцы мочи также будут проанализированы на воздействие формальдегида.

Второй этап

Для изучения выбросов токсичных веществ и канцерогенов, связанных с этими режимами затяжки, на втором этапе исследования информация о затяжках и настройках устройств, собранная от участников, будет использоваться для создания средних режимов затяжки для каждого человека. На этом этапе исследования не будут участвовать люди.

На этом втором этапе мы будем использовать то же устройство для электронных сигарет и жидкости, что и на этапе 1. Аэрозоль будет генерироваться с помощью автоматического имитатора курения Palaczbot (ранее использовавшегося в нескольких опубликованных исследованиях; [24–27]) a единый линейный блок, который позволяет генерировать аэрозоли от электронных сигарет в определенных условиях, позволяя имитировать затяжное поведение каждого участника в каждом состоянии.Количество карбонильных соединений будет определяться с помощью жидкостного хроматографа AT 1200 (Agilent Technologies: как описано ниже), а никотина с использованием метода газовой хроматографии с термоэлектронным детектором (GC-TSD, Varian Inc.)

Будет генерироваться аэрозоль 3 (или 6, если необходимо) время для каждого анализа (на никотин или карбонильные соединения) для воспроизведения модели затяжки каждого участника с использованием одной и той же настройки устройства электронной сигареты в каждом из четырех условий фазы 1. Аэрозоль будет проверяться на выброс формальдегида, ацетальдегида, акролеина, бензальдегида и никотина. с режимами затяжки.

Карбонильные соединения (12 соединений): Метод определения альдегидов и кетонов включает адсорбцию аэрозольной смеси альдегидов и кетонов на трубе, заполненной силикагелем, насыщенным 2,4-динитрофенилгидразином, десорбцию соединений ацетонитрилом в ультразвуковой моечной машине, и определение с использованием метода обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии на жидкостном хроматографе AT 1200 (Agilent Technologies), оборудованном колонкой Zorbax Eclipse PAH (4,6 x 250 мм, 5 мкм) и спектрофотометрическим детектором DAD.Это позволяет определять следующие соединения: формальдегид, ацетальдегид, акролеин, ацетон, пропионовый альдегид, кротоновый альдегид, бутаналь, бензальдегид, изовалериановый альдегид, валериановый альдегид, м-метилбензальдегид, о-метилбензальдегид, п-метилбензальдегид, п-метилбензальдегид, 2,5-метилбензальдегид. [10].

Никотин будет анализироваться с помощью газовой хроматографии с термоэмиссионным специфическим детектором (GC-TSD, Varian Inc.). CP-Sil 8CB, 25 м × 0,25 мм × 0,39 мм (1,2 мм; Varian Inc.) капиллярная колонка с расходом гелия 2.Будет использовано 4 мл / мин. Температура инжектора и детектора составит 300 ° C, температура колонки увеличится с 60 до 200 ° C (20 ° C / мин) и будет поддерживаться в течение 5 мин. Объем впрыска составит 1 микролитр, а в качестве внутреннего стандарта будет использоваться хинолин.

Статистические методы

Для каждого участника в каждом из четырех условий будет рассчитываться и усредняться средняя продолжительность затяжки, количество затяжек и (для определенных пользователем условий) мощность, напряжение и воздушный поток для каждого дня. дней (или сокращено на количество дней, соответствующих требованиям, если необходимо) для этого участника и условия.Повторные измерения дисперсионного анализа (ANOVA) будут использоваться для сравнения продолжительности затяжки, числа затяжек, мощности, напряжения, котинина и акролеина в соответствующих условиях.

Мы также представим средние и стандартные отклонения для карбонильных соединений и никотина и воспользуемся ANOVA для изучения любых эффектов состояния на эти переменные.

Мы будем оценивать риски для здоровья, сравнивая уровни воздействия токсичных веществ и канцерогенов с а) курением табака (задокументировано в литературе) и б) пределами воздействия на рабочем месте, установленным Управлением по охране здоровья и безопасности (HSE) [28], чтобы предоставить полезную информацию для специалисты общественного здравоохранения и политики об относительном вреде, связанном с этим уровнем воздействия.

Для каждого проанализированного токсиканта / канцерогена мы рассчитаем новый индекс воздействия (индекс воздействия электронных сигарет, EEI), то есть общие дозы, вдыхаемые людьми от электронных сигарет в течение одного дня. EEI для каждого токсичного вещества будет рассчитываться путем сравнения доз, вдыхаемых электронной сигаретой, с дозами, которые будут вдыхаться из воздуха, с концентрацией токсичного вещества, установленной предельными значениями долгосрочного воздействия HSE. Мы примем среднюю скорость вентиляции легких и учтем количество затяжек в день.Индекс EEI может быть полезен для сравнения относительного риска вдыхания токсичных веществ от электронных сигарет. EEI выше 1,0 означает, что среднее воздействие электронных сигарет превышает воздействие, определенное стандартами HSE. Мы проверим, существует ли корреляция между рассчитанным EEI, полученным из анализа аэрозолей, с концентрацией 3-HMPA и (если анализ успешен) формальдегидом, определенным в моче. Чем выше EEI, тем выше риск для здоровья пользователей, связанный с вдыханием определенных токсичных веществ.

Этические соображения

Этическое одобрение было предоставлено Лондонским университетом Саут-Бэнк (ссылка на приложение: UREC 1604) и финансируется Cancer Research UK (ссылка на приложение: {«type»: «entrez-nucleotide», «attrs»: { «text»: «C50878», «term_id»: «2388131», «term_text»: «C50878»}} C50878 / A21130).Информированное согласие будет получено в письменной форме на базовой сессии в Университете перед сбором любых данных. Участники уже получили информационный лист и форму согласия по электронной почте и имели возможность обсудить любой аспект исследования по электронной почте или по телефону с исследователем.

Никакие конфиденциальные данные не будут передаваться в электронном виде; он также будет предварительно анонимизирован (т.е. будут использоваться числовые коды, а не имена).

Обсуждение

Целью этого исследования является изучение реальных моделей затяжки электронных сигарет и поведения пользователей, связанных с жидкостями с высоким и низким содержанием никотина, а также того, как это влияет на воздействие токсичных веществ и канцерогенов.

Существуют известные факторы, которые затруднят процесс получения необходимых доказательств. Первый касается найма и удержания. Мы ищем опытных вейперов с опытом работы более 3 месяцев; мы можем ожидать, что вейперы с таким опытом будут привязаны к своим текущим устройствам, настройкам, концентрации и ароматизаторам электронных жидкостей и, следовательно, не будут участвовать в пробах новых продуктов и жидкостей для электронных сигарет. Чтобы смягчить это, мы заложили бюджет для широкой рекламы исследования и предоставили 7 месяцев для набора и полного тестирования 20 участников.Кроме того, мы хотим измерить долгосрочные модели одышки (более 4 недель), выходящие за рамки предыдущих исследований [8, 11, 29, 30]. По тем же причинам, указанным выше, участники могут не полностью соблюдать правила и могут прекратить участие во время нашего испытания или (особенно в течение недель с низким содержанием никотина) компенсировать это своими собственными устройствами или курением сигарет. Мы стремимся преодолеть это путем: а) обсуждения требований к вкусовым качествам и предложения ряда вкусовых добавок для электронных жидкостей; б) поощрения контактов с исследовательской группой на протяжении всего исследования; в) упора на честное сообщение о несоблюдении / использовании других никотинсодержащих продуктов и г) набор эксклюзивных вейперов (без двойных пользователей), которые не курили как минимум 3 месяца.Семидневный период тестирования при каждом условии означает, что мы можем исключить данные за несоответствующие дни, не оказывая значительного влияния на наш основной результат, характер затяжки (количество затяжек, продолжительность, IPI и количество потребляемой жидкости для электронных сигарет), что очень важно. для второй фазы. 3-HMPA (для воздействия акролеина) и котинин с периодом полураспада 72 часа и в среднем 17 часов соответственно [31, 32] могут быть более восприимчивыми к употреблению других никотинсодержащих продуктов (особенно при случайном курении табака и сигарет. ), но сможем ли мы измерить их в аэрозоле на втором этапе, если несоответствие окажется проблемой.Наконец, несоблюдение требований само по себе является интересным результатом и по-прежнему позволяет нам проводить значимый анализ воздействия токсичных веществ / канцерогенов, связанных с различными режимами затяжки.

Как и в нашем лабораторном исследовании [11], мы будем использовать встроенное программное обеспечение для электронных сигарет для сбора информации о типах затяжки, что является простой и, возможно, более экологически обоснованной процедурой, чем карманные устройства CReSS. Это предоставит нам подробную информацию о каждой затяжке (время затяжки, длительность затяжки), IPI и общее количество затяжек, что позволит нам исключить данные за несоответствующие дни и провести более детальный анализ природы затяжки. шаблоны (время, циклы и эпизоды затяжек в течение 24-часовых периодов) при необходимости.Однако устройство не регистрирует скорость или объем затяжки, хотя, как отмечалось ранее, эти параметры, по-видимому, не влияют на выход никотина [20, 22]. В условиях, определенных пользователем, мы позволим пользователям регулировать напряжение (регистрируемое устройством для каждой затяжки) и расход воздуха. Последнее не фиксируется встроенным программным обеспечением, и поэтому нам придется полагаться на самоотчет участника (средний за день) для получения этой информации. Опытные пользователи могут также привыкнуть к регулировке сопротивления распылителя / катушки при переходе на электронную жидкость с более низким содержанием никотина.Мы попросим участников не менять атомайзер на устройстве, но если они это сделают, встроенное программное обеспечение запишет эту информацию.

Хотя наше исследование не даст окончательного ответа на вопрос о безопасности использования электронных сигарет при любых обстоятельствах, оно поможет информировать общественное здравоохранение и выработать политику в отношении «самого безопасного» способа вейпинга и регулирования никотиновой жидкости для электронных сигарет. сильные стороны. Если компенсаторное затягивание, связанное с использованием электронных жидкостей с более низким содержанием никотина, приводит к более высокому воздействию токсичных веществ, может быть рекомендовано использование электронных жидкостей с более высоким содержанием никотина.Полученные данные также послужат основой для будущих исследований по изучению влияния более широкого спектра устройств для электронных сигарет, настроек, содержания никотина и ароматизаторов на характер затяжки и помогут определить параметры будущих токсикологических исследований аэрозолей.

Собранные данные предназначены для широкой общественности; Поэтому мы сохраним все данные, полученные в результате исследования (за исключением личных данных), и сделаем их общедоступными с минимально возможными ограничениями.Мы разошлем участникам краткое изложение, в котором будут разъясняться наши выводы и их важность. Как только данные будут завершены, они будут депонированы в хранилище открытых данных Лондонского университета Саут-Бэнк. Результаты будут распространены через публикации в открытом доступе, презентации на конференциях и пресс-релизы, а также переданы ряду благотворительных организаций, практикующим специалистам, а также организациям общественного здравоохранения и политики через презентации, информационные документы и материалы в Интернете.

Финансирование

Это исследование финансируется Комитетом исследований населения Великобритании по исследованию рака (номер заявки: C50878 / A21130).Спонсор не принимал участия в разработке исследования и не участвовал в написании рукописи. Согласно условиям процесса рассмотрения заявки на грант, это исследование прошло экспертную оценку CRUK.

Наличие данных и материалов

Не применимо.

Вклад авторов

LD является главным исследователем и держателем гранта для этого проекта. Вместе с CK, LK и HMR она разработала оригинальную идею проекта, а LD и CK собрали данные пилотного исследования. LD, LK, HMR, MG разработали исследование, усовершенствовали методологию и внесли свой вклад в заявку на грант.SC отвечает за повседневную работу проекта и сбор данных. Все авторы внесли свой вклад и отредактировали более ранние черновики этой рукописи. Все авторы читали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Конкурирующие интересы

SC не имеет конфликта интересов, о котором следует заявлять.

LK работает в Институте гигиены труда и медицины окружающей среды, учреждении, которое, помимо исследовательских работ, проводит анализы от имени промышленности, в том числе индустрии электронных сигарет.Дизайн исследования, анализ и интерпретация результатов, полученных в рамках научных исследований, проводятся независимо от анализов, предоставляемых отрасли. Он не связан и не получал никаких средств от табачной или фармацевтической промышленности.

HMR участвовал в исследовании электронных сигарет от производителя электронных сигарет (Ruyan Group, Пекин и Гонконг). Руян предоставил электронные сигареты, использованные в испытании, и заключил контракт с Health NZ Ltd. на проведение исследования.Организация Health New Zealand Ltd финансировала Оклендский университет для проведения испытания независимо от Ruyan Group (Holdings) Ltd. Проведение исследования, анализ и интерпретация результатов проводились независимо от спонсоров. HMR также участвовал в исследовании электронных сигарет ASCEND, финансируемом Советом по исследованиям в области здравоохранения Новой Зеландии, в котором использовались продукты, бесплатно поставляемые PGM International, розничным продавцом электронных сигарет.

MG получила исследовательский грант от Pfizer и была членом консультативного совета Johnson & Johnson, производителя лекарств для прекращения курения.У него нет конфликта интересов с табачной промышленностью или производителями электронных сигарет.

CK не имеет конфликта интересов, подлежащего декларированию. Доктор медицины является директором лабораторий ABS, которая будет проводить анализ биомаркеров для первой фазы этого исследования. Другого конфликта интересов у нее нет.

LD провела исследование для нескольких независимых компаний по производству электронных сигарет, для которых Университет Восточного Лондона получил средства. Участвующие компании, выпускающие электронные сигареты, не участвовали в разработке, проведении или описании этих проектов, и за последние три года она не получала никаких средств от компаний, выпускающих электронные сигареты.Она также выступала в качестве свидетеля-эксперта по делу о нарушении патентных прав на электронные сигареты и консультировала фармацевтическую промышленность (2015 г.). Она не имеет связей с табачной промышленностью и не получала от нее никаких средств, хотя две компании, выпускающие электронные сигареты, с которыми она работала в 2013 году, впоследствии были приобретены табачной промышленностью (SKYCIGs и E-Lites).

Одобрение этических норм и согласие на участие

Этическое одобрение было предоставлено Лондонским университетом Саут-Бэнк (номер заявки: UREC 1604) и финансировалось организацией Cancer Research UK (ссылка на заявку: C50878 / A21130).

Текущий статус

Набор участников должен начаться в сентябре 2016 года. Результаты исследования, вероятно, будут доступны с июля 2017 года.

Сокращения

Ссылки

FDA уведомляет компании, в том числе Puff Bar, об изъятии с рынка ароматизированных одноразовых электронных сигарет и молодежных электронных жидкостей из-за того, что для них не требуется авторизация

Для немедленного выпуска:

20 июля, 2020

Español

Сегодня U.Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США выпустило предупреждающие письма, уведомляющие десять компаний, в том числе Cool Clouds Distribution Inc. (ведущую свою деятельность как Puff Bar), об изъятии с рынка ароматизированных одноразовых электронных сигарет и привлекательных для молодежи электронных жидкостей, поскольку они не продаются. иметь необходимую предварительную авторизацию. Эти новые действия являются частью продолжающихся агрессивных усилий FDA по борьбе с незаконно продаваемыми табачными изделиями в условиях кризиса общественного здравоохранения, связанного с употреблением электронных сигарет среди молодежи в Америке. Агентство особенно обеспокоено привлекательностью ароматизированных одноразовых электронных сигарет для молодежи и продолжает отслеживать все доступные данные.

«Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США по-прежнему уделяет приоритетное внимание защите продуктов электронных сигарет, особенно тех, которые наиболее привлекательны и доступны для молодежи», — сказал комиссар FDA Стивен М. Хан. «Мы обеспокоены популярностью этих продуктов среди молодежи и хотим дать понять всем производителям табачных изделий и розничным торговцам, что даже во время продолжающейся пандемии FDA внимательно следит за рынком и будет привлекать компании к ответственности».

«Несмотря на то, что из-за пандемии COVID-19 были приостановлены личные инспекционные мероприятия, такие как проверки соблюдения требований розничной торговли и инспекции вейп-магазинов, наши меры по борьбе с неразрешенными электронными сигаретами продолжаются», — сказал Митч Зеллер, Дж.Д., директор Центра табачных изделий FDA. «Эти предупреждающие письма являются результатом постоянного интернет-мониторинга нарушений табачных законов и постановлений».

Три фирмы получают письма с предупреждениями о незаконном маркетинге одноразовых электронных сигарет — Puff Bar, HQD Tech USA LLC и Myle Vape Inc. Обзор веб-сайтов компаний, проведенный FDA, показал, что каждая фирма продает или распространяет неразрешенные табачные изделия, которые были впервые представлены или изменено после 8 августа 2016 г. — даты вступления в силу правила допуска, распространившего полномочия FDA на все табачные изделия.Любой новый табачный продукт, не соответствующий предпродажным требованиям Федерального закона о пищевых продуктах, лекарствах и косметических средствах (Закон FD&C), является фальсифицированным, имеет неверный бренд и не может продаваться без разрешения FDA. Puff Bar и HQD Tech USA LLC также были обвинены в дополнительном нарушении в отношении маркетинга их продукции как табачных изделий с модифицированным риском без действующего приказа FDA, разрешающего такой маркетинг.

Кроме того, FDA направило еще семь предупреждающих писем следующим фирмам: Eleaf USA, Vape Deal LLC, Majestic Vapor LLC, E Cigarette Empire LLC, Ohm City Vapes Inc., Breazy Inc. и Hina Singh Enterprises (ведущие свою деятельность как Just Eliquids Distro Inc.), которые продают или распространяют несанкционированные электронные системы доставки никотина (ENDS), предназначенные для молодежи или которые могут способствовать их использованию молодежью. Эти фирмы были названы за маркетинг неразрешенных жидкостей для электронных сигарет, которые имитируют упаковку для пищевых продуктов, которые часто продаются и привлекают молодежь, таких как хлопья с хрустящими тостами с корицей, Twinkies, Cherry Coke и попкорн, или изображают героев мультфильмов.

FDA запросило ответы от каждой фирмы в течение 15 рабочих дней с подробным описанием того, как каждая компания намеревается решить проблемы агентства, включая даты, когда каждая фирма прекратила продажу и / или распространение этих табачных изделий, и свои планы по поддержанию соответствия.Неспособность исправить нарушения может привести к дальнейшим действиям, таким как подача иска о внесении взыскания денежных средств в порядке гражданского судопроизводства, конфискации или судебного запрета. Кроме того, товары с неправильным брендом или фальсифицированные товары, импортируемые в США, подлежат задержанию и отказу во въезде.

Действия FDA во время пандемии COVID-19 также включают недавнее письмо с предупреждением производителю жидкости для электронных сигарет StemStix Inc. о нарушениях Закона о FD&C, включая маркетинг новых табачных изделий без разрешения, маркетинг табачных изделий с ложной и вводящей в заблуждение рекламой и несанкционированный маркетинг. табачные изделия с модифицированным риском.

Кроме того, в прошлом месяце агентство направило семи производителям табачных изделий письма с просьбой предоставить информацию, чтобы помочь FDA проверить, были ли определенные табачные изделия впервые выведены на рынок после даты вступления в силу правила принятия и, следовательно, не подпадают ли под действие политики FDA по отложенному исполнению предпродажных требований для определенных предполагаемые продукты. За последние четыре месяца агентство также отказало во ввозе в США по крайней мере 74 позиций одноразовых продуктов ENDS за нарушение Закона о FD&C.

FDA, агентство в составе Министерства здравоохранения и социальных служб США, защищает общественное здоровье, обеспечивая безопасность, эффективность и безопасность лекарственных и ветеринарных препаратов, вакцин и других биологических продуктов для использования человеком, а также медицинских устройств. Агентство также отвечает за безопасность и сохранность продуктов питания, косметики, пищевых добавок, продуктов, излучающих электронное излучение, а также за регулирование табачных изделий.

Связанная информация

###

Электронные сигареты и никотин клиническая фармакология

Введение

Электронные сигареты (электронные сигареты) появились на рынке относительно недавно, но уже включают широкий спектр продуктов и брендов.Многие электронные сигареты содержат никотин, основное химическое вещество табака, вызывающее привыкание.1 Содержание никотина широко варьируется в зависимости от продуктов, обычно от 0 до 34 мг / мл, но недавние исследования обнаружили расхождения между указанным и измеренным содержанием никотина.2

Традиционно воздействие никотина в табачных изделиях и фармакокинетика в значительной степени зависят от системы доставки, pH табака и pH дыма (для продуктов сгорания). Электронные сигареты якобы не производят горючего дыма; скорее, они доставляют аэрозоль, содержащий никотин и другие связанные с табаком соединения.Температура, при которой жидкость распыляется, оказывает прямое влияние на выход никотина; более высокие температуры связаны с большей аэрозолизацией никотина3. Конструкция электронных сигарет постоянно развивается (перезаряжаемые, одноразовые, резервуарные системы, регулируемое напряжение и т. д.), что также может влиять на выход никотина.

Электронные сигареты могут обеспечить механизм гибкой доставки никотина, как и традиционные сигареты. Несколько онлайн-опросов с участием текущих пользователей электронных сигарет показывают, что электронные сигареты могут быть эффективными для сокращения использования традиционных сигарет или для полного отказа от курения, 4, 5 хотя многие продукты не содержат заявления о прекращении курения, и ни одна электронная сигарета не была одобрена Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) в качестве помощи при отказе от курения.Тем не менее, эти данные предполагают, что электронные сигареты могут доставлять никотин в количествах, достаточных для замены, по крайней мере частично, сигарет.

Никотиновая зависимость и склонность к злоупотреблению частично зависят от биодоступности никотина, скорости абсорбции и воздействия.6 При доставке через легкие (как при вдыхании табачного дыма) никотин быстро всасывается в кровоток и достигает мозга в течение нескольких секунд. .7 Буккальное и кожное всасывание никотина (как и при никотинзаместительной терапии (НЗТ)) медленнее и подвержено метаболизму первого прохождения; следовательно, эти продукты могут нести меньше ответственности за злоупотребления.Таким образом, фармакокинетические исследования никотина могут дать представление о том, могут ли электронные сигареты (отдельно или в сочетании с другими табачными изделиями) вызывать или поддерживать никотиновую зависимость.

Поскольку электронные сигареты являются новыми, разнообразными, отличными от традиционных табачных изделий и, вероятно, вызывают привыкание, необходимо оценить клиническую фармакологию никотина для конкретного продукта, чтобы понять их потенциальное влияние на отдельных пользователей и здоровье населения.

Методы

В период с октября 2012 г. по сентябрь 2013 г. проводился систематический поиск литературы для выявления исследований, связанных с фармакологией никотина и зависимостью от электронных сигарет.В пяти справочных базах данных (Web of Knowledge, PubMed, SciFinder, Embase и EBSCOhost) был проведен поиск с использованием набора релевантных поисковых терминов, используемых по отдельности или в комбинации. Поисковые запросы включали следующее: (‘электронные никотиновые устройства’ ИЛИ ​​’электронные никотиновые устройства’ ИЛИ ​​’электронные системы доставки никотина’ ИЛИ ​​’электронные системы доставки никотина’ ИЛИ ​​’электронные сигареты’ ИЛИ ​​’электронные сигареты’ ИЛИ ​​’электронные сигареты’ ИЛИ ​​’ электронная сигарета ИЛИ «электронная сигарета» ИЛИ «электронные сигареты») И («никотин» ИЛИ «котинин» ИЛИ «зависимость» ИЛИ «зависимость»).Диапазон дат поиска не ограничивался.

Для включения в статью статья должна (1) быть написана на английском языке; (2) быть общедоступными; (3) быть опубликованным в рецензируемом журнале; и (4) касаются частично или исключительно фармакологии никотина электронных сигарет. При необходимости также были включены общедоступные памятки FDA. Исследования, в которых сообщалось или измерялось исключительно содержание никотина в электронных сигаретах, были исключены. Списки литературы по применимым исследованиям также были просмотрены вручную для выявления дополнительных релевантных публикаций.

Шестнадцать исследований электронных сигарет были сочтены уместными для этого обзора; статьи, отобранные для включения, были опубликованы в период с 2009 по 2013 годы. Все клинические исследования проводились на взрослых мужчинах и женщинах в возрасте 18 лет и старше. Достоверность и сила каждого исследования определялись на основе качественной оценки риска систематической ошибки и экспериментальных методов, включая характеристики образцов, вариабельность продуктов и другие экспериментальные детали. В анализе отмечаются существенные ограничения исследования.

Результаты

Выход никотина

Поскольку только часть никотина в жидком картридже электронных сигарет (жидкость для электронных сигарет) становится аэрозольной, выход никотина в аэрозоле имеет решающее значение для фармакокинетики никотина. В служебной записке Отдела фармацевтического анализа FDA измеряется выход никотина из 18 электронных сигарет NJOY и Smoking Everywhere с «нулевой», «средней» или «высокой» концентрацией никотина (согласно описанию автора) и с несколькими ароматизаторами.8 Выход никотина измеряли из затяжек объемом 100 мл.Среди продуктов для курения Everywhere выход никотина варьировался от 0,35 мкг / 100 мл затяжки в продукте «без никотина» со вкусом яблока до 31,5 мкг / 100 мл затяжки в продукте «с высоким содержанием никотина». Среди продуктов NJOY ментоловый «средний» никотиновый продукт доставлял 10,6 мкг никотина / 100 мл затяжки, тогда как ментоловые «высокие» никотиновые продукты варьировались от 26,8 до 43,2 мкг никотина / 100 мл затяжки.

В передовой статье Кобб и Байрон сообщили о выходе никотина в затяжках на 35 мл электронной сигареты NJOY (измерено 4,1 мг никотина на картридж).9 Исходя из условий курения Международной организации по стандартизации (ISO) (обычно используемых для оценки выхода традиционного сигаретного дыма; продолжительность затяжки 2 с, объем затяжки 35 мл, одна затяжка в минуту), затяжки 1–10 содержали 1 мкг никотина на затяжку, в то время как затяжки 11–50 содержали менее 0,3 мкг никотина на затяжку. Поскольку в этом исследовании использовался метод курения ISO, который не активирует некоторые модели электронных сигарет10 и может не имитировать курение у пользователей электронных сигарет, представленные здесь выходы никотина могут не указывать на выходы, связанные с фактическим использованием.

Trehy и его коллеги измерили выход никотина в затяжках на 100 мл из восьми продуктов NJOY, Smoking Everywhere и CIXI.3 Содержание никотина на этикетке варьировалось от 11 до 24 мг / картридж. Выход никотина сильно варьировал: от 0 до 43,2 мкг никотина на 100 мл затяжки. Для сравнения, сигарета Marlboro дает 152–193 мкг никотина / 100 мл затяжки с помощью того же экспериментального метода.

В исследовании McAuley и др. 11, в котором оценивалось качество воздуха в помещении с помощью аэрозоля для электронных сигарет, выход никотина измерялся из четырех различных электронных сигарет (24–26 мг никотина / мл) с 50 затяжками по 50 мл каждая.Концентрация никотина значительно варьировала (538–8770 нг / л), но оставалась ниже концентраций, измеренных в затяжках на 35 мл традиционных сигарет.

В исследовании Пеллегрино и его коллег оценивали содержание и выход никотина из двух электронных сигарет (Aria), одна с никотином (0,25% по весу), а другая без (<0,001%) .12 Для анализа аэрозоля использовался модифицированный метод курения Было использовано 16 смоделированных затяжек, длительность затяжки 3 с, интервал между затяжками 8 с и расход 0,166 л / с. Выход никотина из никотиновой электронной сигареты составил 6.21 мг / м ³ ; электронная сигарета с нулевым содержанием никотина дает менее 0,01 мг / м 2 ³ .

Goniewicz и его коллеги использовали измененный метод курительной машины для моделирования топографии затяжки опытного пользователя электронной сигареты (n = 10, использование в течение ≥1 месяца): продолжительность затяжки 1,8 с, интервал между затяжками 10 с, объем затяжки 70 мл и 5 мин. между каждыми 15 затяжками2. Каждый картридж использовался на 300 затяжек (приблизительное количество затяжек в пачке сигарет). Среди 16 изученных марок электронных сигарет измеренное содержание никотина варьировалось от 1.От 6 до 19 мг / картридж. Было обнаружено, что триста затяжек аэрозоля электронных сигарет содержат от 21% до 85% общего содержания никотина в картридже, или от 0,5 (из картриджа с 1,6 мг никотина) до 15,4 мг никотина (из картриджа с никотином на 18 мг). Авторы пришли к выводу, что 15 затяжек электронной сигареты (примерно эквивалентно курению одной сигареты) дали 0,025–0,77 мг никотина. Несмотря на то, что прямые сравнения не могут быть проведены с другими показателями содержания никотина в электронных сигаретах, постоперационные расчеты показывают, что Goniewicz et al сообщили в среднем 82.8 мкг никотина / 100 мл аэрозоля для электронных сигарет с картриджем с никотином на 18 мг.

Farsalinos et al 13 оценили выделение никотина из электронной сигареты с концентрацией 9 мг никотина / мл на основе объема жидкости, потребляемой опытными пользователями электронных сигарет. Расчетная доставка никотина составила 0,46 мг через 5 минут использования ad libitum (приблизительно время, необходимое для выкуривания традиционной сигареты). Авторы определили, что электронная сигарета обеспечивает на 54% меньше никотина, чем традиционная сигарета, выход которой составляет примерно 1 мг.Поскольку объем затяжки не измерялся, сравнения с исследованиями выхода никотина ограничены. Кроме того, это исследование следует интерпретировать с осторожностью, поскольку концентрации никотина не измерялись, а рассчитывались на основе объема электронной жидкости, потребляемой во время использования.

В то время как выход никотина машинного курения в электронных сигаретах нельзя напрямую сопоставить с выходом никотина в традиционных сигаретах из-за различий в способах курения в машинах и содержании никотина в продуктах, средний выход никотина по ISO для одной традиционной сигареты колеблется от 0.5–1,5 мг на сигарету.14–16 В нескольких исследованиях предпринимались попытки изменить методы курения с учетом поведения потребителей электронных сигарет, но другие этого не сделали. Тем не менее, эти исследования показывают, что электронные сигареты доставляют меньше никотина, чем традиционные сигареты, и подчеркивают различия в доставке никотина среди брендов электронных сигарет и способов курения.

Воздействие никотина

Количество клинических исследований воздействия никотина за последние годы увеличилось, и их можно разделить на две группы в зависимости от набранного населения.В более ранних исследованиях оценивалось воздействие никотина в результате использования электронных сигарет на нынешних курильщиков, которые были наивны к электронным сигаретам, в то время как более поздние исследования изучали воздействие на нынешних пользователей и подчеркивали важность фактического поведения при использовании для воздействия никотина.

Неопытные пользователи

В пяти исследованиях измерялось воздействие никотина или котинина у участников, не имевших опыта курения электронных сигарет (таблица 1).

Воздействие никотина на неопытных пользователей электронных сигарет

Bullen и его коллеги исследовали взаимосвязь между типом табачных изделий, скоростью доставки никотина и пиковой концентрацией никотина.17 В перекрестном исследовании восемь никотинзависимых участников использовали электронные сигареты (Ruyan V8, 16 мг никотина), никотиновый ингалятор (Никоретта, 10 мг никотина; n = 9) и курили сигареты собственной марки (n = 9). Значительное увеличение концентрации никотина произошло только с сигаретами собственной марки. В среднем, пиковые уровни никотина в венозной плазме были достигнуты через 19,6 мин после первоначальной затяжки электронной сигареты, медленнее, чем с сигаретой собственной марки, но быстрее, чем с никотиновым ингалятором. Этот кинетический профиль никотина также более быстрый, чем у бездымных табачных изделий.18 Учитывая более медленный профиль всасывания никотина, авторы предполагают, что аэрозоль электронных сигарет может доставлять никотин через щечные мембраны (как в никотиновых ингаляторах и бездымном табаке) и дыхательные пути (аналогично традиционным сигаретам).

Айссенберг описал предварительные результаты перекрестного исследования, в котором 16 курильщиков курили сигареты собственной марки, две марки электронных сигарет по 16 мг никотина (NJOY и Crown 7) и курили незажженную сигарету собственной марки в контрольных условиях.19 Вкус электронных сигарет (ментоловый или обычный) соответствовал предпочтительной категории вкуса сигарет участника. При контролируемой затяжке обе марки электронных сигарет не смогли повысить концентрацию никотина в плазме, тогда как сигареты собственной марки повысили уровень никотина.

Результаты полного исследования были представлены Vansickel et al .20. В этом перекрестном исследовании с участием 32 курильщиков сигарет сравнивался профиль доставки никотина электронной сигареты (NJOY, 16 мг никотина / картридж или Crown 7, 18 мг никотина. / картридж), сигареты собственной марки курильщика (согласно измерениям Федеральной торговой комиссии (FTC), среднее значение 1.06 мг никотина на сигарету) и контрольное условие. В условиях контролируемой затяжки, которая приближалась к курению сигарет ad libitum, сигареты собственной марки значительно повышали уровень никотина в плазме, в то время как уровни оставались неизменными для обеих электронных сигарет.

В другом исследовании Vansickel et al 21 измерили концентрацию никотина в плазме после нескольких затяжек электронной сигареты с концентрацией 18 мг никотина / мл (Vapor King) у 20 курильщиков сигарет. Хотя ни один из участников не употреблял в настоящее время электронные сигареты, некоторые пробовали их в прошлом.Концентрация никотина в плазме значительно увеличилась после четвертого цикла из 10 затяжек. После шестой (и последней) схватки средняя концентрация никотина в плазме увеличилась с 2,2 до 7,4 нг / мл, но оставалась ниже заявленных значений для традиционных сигарет.

В недавнем исследовании Flouris и др. 22 измерялись уровни котинина в сыворотке (первичный метаболит никотина) после того, как 15 курильщиков выкурили сигарету собственной марки или электронную сигарету (Giant, 11 мг никотина / мл). Курильщики сигарет, которые сообщили об использовании электронных сигарет в прошлом, были специально исключены из этого исследования.Чтобы обеспечить одинаковую доставку никотина между условиями сигареты и электронной сигареты, в пилотном исследовании был опрошен 141 нынешний пользователь электронных сигарет об их привычках к употреблению электронных сигарет и бывших сигаретах, и было определено, что коэффициент поглощения никотина в традиционных сигаретах / электронных сигаретах составляет 1,5. , подтверждая более ранние выводы о том, что электронные сигареты доставляют меньше никотина, чем традиционные сигареты.3, 11 Участников проинструктировали выкурить две сигареты собственной марки или, в группе электронных сигарет, поведение затяжки было индивидуально адаптировано для приблизительной доставки никотина по сравнению с их собственным фирменная сигарета.Сразу же и через 1 час после обоих сеансов использования продукта уровни котинина в сыворотке были значительно выше исходного уровня. Поскольку в этом исследовании была предпринята попытка нормализовать доставку никотина между двумя продуктами, эти результаты свидетельствуют о том, что электронные сигареты способны доставлять никотин в том же количестве, что и традиционные сигареты.

Эти исследования показывают, что электронные сигареты доставляют небольшое количество никотина неопытному пользователю. Однако Буллен и его коллеги сообщили, что электронные сигареты были оценены как менее желательные по сравнению с сигаретами собственной марки 17, и вполне вероятно, что различное (и непривычное) поведение при использовании объясняет некоторые различия между воздействием никотина на электронные сигареты и сигареты собственной марки.

Опытные пользователи электронных сигарет

Четыре клинических исследования, проведенных с участием пользователей электронных сигарет, показывают, что использование электронных сигарет может значительно повлиять на курение и воздействие никотина (таблица 2).

Воздействие никотина на опытных пользователей электронных сигарет

Опубликованный в виде письма редактору, Etter и Bullen23 изучили 31 опытного пользователя электронных сигарет (средняя продолжительность использования 94 дня), предоставившего образцы слюны для измерения котинина.Картриджи для электронных сигарет у пользователей были помечены как 18 мг никотина / мл. У 30 пользователей электронных сигарет, которые не сообщили об употреблении табака или НЗТ за предыдущие 48 часов, средний уровень котинина в слюне составил 322 нг / мл. Единственный участник, который ранее не использовал традиционные сигареты, имел 141 нг котинина / мл, а единственный участник, который сообщил, что использовал только электронную сигарету 2 дня в неделю, имел 13 нг котинина / мл. Эти уровни котинина в слюне приблизительно соответствуют уровням, ранее наблюдавшимся у курильщиков сигарет (66.9–283,7 нг / мл) 24, что свидетельствует о том, что пользователи электронных сигарет ежедневно подвергаются воздействию значительного количества никотина.

Vansickel и Eissenberg25 измерили концентрацию никотина в плазме у опытных пользователей электронных сигарет (n = 8, средняя продолжительность использования 11,5 месяцев), которые ранее курили. Участники исследования использовали предпочитаемые ими электронные сигареты в течение 10-ти затяжек (примерно одна сигарета) и 1-часового периода ad libitum. Через пять минут после схватки концентрации никотина в плазме значительно увеличились; через 1 час использования ad libitum (4–76 вдохов) пиковые уровни в плазме достигли 16.3 нг / мл, что свидетельствует о том, что электронные сигареты способны надежно и значительно доставлять никотин.

В финансируемом отраслью исследовании Докинз и Коркоран привлекли 14 пользователей электронных сигарет к использованию продукта SKYCIG с концентрацией 18 мг никотина / мл (средняя продолжительность использования 4,7 месяца) 26. Примерно половина участников одновременно курили сигареты. Концентрации никотина в плазме измеряли после одного сеанса и 1-часового сеанса ad libitum. Через десять минут после 10-го цикла концентрация никотина в плазме значительно увеличилась до 6.77 нг / мл. Хотя прямого сравнения с традиционными сигаретами провести нельзя, концентрация никотина в плазме после одной сигареты в среднем составляет 15–20 нг / мл27. К концу сеанса ad libitum уровни никотина в среднем составили 13,91 нг / мл (аналогично уровням, определенным Vansickel и Айссенберг25). Количество затяжек и концентрация никотина в плазме достоверно не коррелировали, что позволяет предположить, что другие факторы (например, время между затяжками, объем затяжки, продолжительность затяжки) могут быть решающими детерминантами воздействия никотина.

В недавнем итальянском клиническом исследовании отслеживалось снижение количества курящих сигарет, связанное с одновременным употреблением электронных сигарет (никотиновые картриджи (категория, 7,2 и / или 5,4 мг)). 28 В исследовании не уточнялось, имели ли участники опыт употребления электронных сигарет в прошлом. Продукты использовались более 12 недель, и во время исследования их поведение могло измениться. Участники были рандомизированы на три группы: одна группа получала 7,2 мг никотина / картридж с электронными сигаретами в течение 12 недель; другая группа использовала 7.2 мг никотина / картридж для электронной сигареты в течение 6 недель и 5,4 мг никотина / картридж в течение следующих 6 недель; и контрольная группа использовала электронные сигареты с картриджем с нулевым содержанием никотина. Измерения окиси углерода (СО) в выдыхаемом воздухе подтвердили воздержание от сигарет. Уровни котинина в слюне использовались для оценки воздействия никотина, однако степень использования электронных сигарет в течение каждого периода исследования неизвестна. Через 12 недель медиана концентрации котинина в слюне составила 91 и 69,8 нг / мл для никотиновых картриджей на 7,2 и 5,4 мг соответственно.У участников, использующих картридж с нулевым содержанием никотина, не было обнаруживаемых уровней котинина. Это исследование предполагает, что электронные сигареты сами по себе способны производить уровень котинина в слюне, аналогичный уровню традиционных курильщиков сигарет, как сообщалось ранее23.

Эти исследования с участием опытных и нынешних пользователей электронных сигарет подчеркивают роль опыта и поведения при использовании в воздействии никотина и предполагают, что опытные пользователи электронных сигарет могут достичь системных концентраций никотина, подобных традиционным сигаретам.

Фармакодинамика

Никотин влияет на периферическую и центральную нервную систему, и было показано, что он увеличивает частоту сердечных сокращений (ЧСС) и артериальное давление, сужая кожные и коронарные кровеносные сосуды.29 Действительно, клинические исследования показали, что аэрозоль электронных сигарет может доставлять никотин в количестве, достаточном для физиологических целей. ответы.

В трех исследованиях изучалось влияние использования электронных сигарет на конечные показатели сердечно-сосудистой системы у неопытных пользователей электронных сигарет. В двух исследованиях не наблюдалось изменений ЧСС после двух 10-затяжек на электронной сигарете с содержанием никотина на картридж 16 или 18 мг (n = 32; n = 16), хотя ни в одном из исследований не наблюдалось увеличения воздействия никотина.19, 20 Сообщалось о значительном увеличении HR с сигаретами собственной марки. Третье исследование (n = 20), в котором сообщалось о значительном увеличении концентрации никотина в плазме после четырех сеансов, показало, что ЧСС увеличилась по сравнению с исходными уровнями через 5 минут после 10 затяжек с электронной сигаретой 18 мг никотина / мл.21 Тем не менее, увеличение не сохранялась на протяжении всего протокола из шести боев и была меньше, чем сообщалось ранее для сигарет.

Vansickel и Eissenberg25 измерили ЧСС у опытных пользователей электронных сигарет, которые использовали электронные сигареты собственной марки в течение 10 затяжек и периода ad libitum.Через пять минут после боя ЧСС увеличилась в среднем на 5,8 ударов в минуту и ​​оставалась повышенной на протяжении всего периода ad libitum.

Интерпретация результатов этих исследований является сложной задачей, поскольку большинство исследований проводилось на неопытных пользователях электронных сигарет с низким содержанием никотина. Учитывая различия в воздействии никотина между неопытными и опытными пользователями электронных сигарет, все потенциальные фармакодинамические биомаркеры должны быть изучены у опытных пользователей электронных сигарет. Тем не менее, эти данные предполагают, что электронные сигареты способны доставлять никотин в количестве, достаточном для физиологического воздействия.

Влияние на зависимость

Отчет Главного хирурга 1988 года о табаке был посвящен никотиновой зависимости и пришел к выводу, что никотин, содержащийся в табаке, вызывает зависимость.1 Многочисленные исследования показали, что традиционные сигареты и другие табачные изделия вызывают никотиновую зависимость. Тем не менее, не было специально разработано анкеты зависимости для оценки электронных сигарет, и разработка систематического теста может иметь решающее значение для правильной оценки никотиновой зависимости у пользователей электронных сигарет.30

Никотиновая зависимость и склонность к злоупотреблению тесно связаны с быстрой скоростью всасывания никотина и воздействием на него6. У курильщиков сигарет Bullen и др. 17 сравнили кинетику абсорбции никотина и воздействие электронной сигареты, традиционной сигареты и никотинового ингалятора. При использовании электронной сигареты с 16 мг никотина в течение 5 минут абсорбция никотина была медленнее и ассоциировалась с меньшим воздействием никотина (Tmax 19,6 мин, Cmax 1,3 нг / мл), чем 5 минут курения сигареты (Tmax 14,3 мин, Cmax 13.4 нг / мл), но быстрее, чем 20 мин использования ингалятора (Tmax 32,0 мин, Cmax 2,1 нг / мл). Эти данные могут свидетельствовать о том, что электронные сигареты доставляют никотин через легочные и буккальные пути у неопытных пользователей электронных сигарет. Хотя такие данные могут означать, что электронные сигареты имеют меньший потенциал злоупотребления, может быть ошибочным проводить прямые сравнения между популярными (сигареты собственной марки) и новыми продуктами (электронные сигареты) при оценке фармакокинетики никотина и степени риска злоупотребления.

Тем не менее, текущая литература предполагает, что опытные пользователи электронных сигарет могут достичь воздействия никотина так же, как курильщики сигарет.23, 25, 26, 28 Эти исследования показывают, что электронные сигареты могут поддерживать поведение зависимости у опытного пользователя.

Обсуждение

Целью этого обзора была оценка существующей литературы по фармакологии и никотиновой зависимости электронных сигарет. Исследования машин для курения показывают, что одна затяжка электронной сигареты дает меньше никотина, чем одна затяжка сигареты, однако только в одном исследовании напрямую сравнивались показатели выработки электронных сигарет и традиционных сигарет с использованием тех же методов.3 Интересно, что два исследования показали, что электронные сигареты могут доставлять такое же количество никотина, как и в традиционных сигаретах, используя методы, которые могут лучше отражать текущее поведение при использовании электронных сигарет.10, 13

В нескольких исследованиях изучалось воздействие никотина, связанное с электронными сигаретами, и было продемонстрировано, что воздействие может зависеть от опыта и привычек использования. Например, ранние исследования показали, что электронные сигареты не вызывают значительного повышения уровня никотина у неопытных пользователей 17, 19, 21, но недавние исследования показывают, что нынешние пользователи могут достичь уровня никотина, аналогичного курильщикам сигарет23, 25, 26, 28 Эти исследования также подчеркивают, что поведение, связанное с употреблением, является важным фактором воздействия никотина.В самом деле, хотя показатели выхода никотина из электронных сигарет ниже, опытные пользователи могут адаптировать свое поведение к потреблению никотина, чтобы достичь такого же уровня воздействия никотина, как и при использовании традиционных сигарет.

Место абсорбции никотина (легкие или буккальные мембраны), размер аэрозольных частиц и воздействие никотина являются критическими факторами при определении того, могут ли эти продукты поддерживать или поддерживать никотиновую зависимость. Хотя необходимы дополнительные исследования для понимания никотиновой зависимости у опытных пользователей электронных сигарет, существующие данные предполагают, что степень зависимости у тех, кто в настоящее время употребляет электронные сигареты, может быть сродни традиционной сигаретной зависимости.

Хотя никотин является основным компонентом табака, вызывающим привыкание, компоненты табака, не содержащие никотин, включая анабазин, норникотин и ацетальдегид, также могут влиять на табачную зависимость.31 Согласно анализу FDA, низкие уровни анабазина были обнаружены в нескольких типах электронных сигарет. .8 Кроме того, Etter и др. измерили связанные с никотином алкалоиды, включая норникотин и анабазин, в жидкости для электронных сигарет 20 различных моделей электронных сигарет. Хотя анабазин выражается в процентах от содержания никотина, он измерялся в нескольких образцах и варьировался от 0.Содержание никотина от 04% до 0,45%. Норникотин был измерен при содержании никотина от 0,02% до 0,10 %.32 В образце из 12 электронных сигарет выход ацетальдегида варьировался от 0,11 до 1,36 мкг / 15 затяжек, что почти в 450 раз ниже, чем у традиционных сигарет10. Составляющие табака могут способствовать употреблению электронных сигарет, и зависимость от них неизвестна.

Глубокое понимание клинической фармакологии электронных сигарет и влияния электронных сигарет на никотиновую зависимость усложняет большое разнообразие электронных сигарет.Действительно, различия в содержании никотина в исследуемых продуктах и ​​конструктивных особенностях (которые могут влиять на доставку никотина и фармакологию) препятствуют значимым сравнениям между продуктами. Кроме того, из-за обширного и быстро развивающегося рынка электронных сигарет исследуемые продукты, представленные здесь, составляют небольшой процент продуктов, продаваемых в настоящее время; другие20 могут быть недоступны.

Эти исследования выделяют несколько важных областей исследований, в том числе: (1) измерение эффективного pH и других характеристик аэрозоля электронных сигарет, которые влияют на абсорбцию никотина, (2) разработка стандартизированного режима курения электронных сигарет на основе опыта использования электронных сигарет. и стандартные отчетные единицы, (3) клинические фармакокинетические и фармакодинамические исследования никотина, проведенные среди нынешних и опытных пользователей электронных сигарет, и (4) оценка различий в эффектах электронных сигарет между группами населения (например, пол, бывшие и нынешние курильщики сигарет и ежедневные и не ежедневные пользователи электронных сигарет).

Что добавляет эта статья

• Это первый обзор, в котором проводится систематическая оценка исследований клинической фармакологии никотина электронных сигарет и взаимосвязи с никотиновой зависимостью.

• Обзор показал, что воздействие никотина в электронных сигаретах зависит от опыта использования продукта и поведения пользователя. Опытные пользователи электронных сигарет могут достичь такой же концентрации никотина, как и курильщики сигарет, в то время как использование электронных сигарет неопытными пользователями не оказывает значительного влияния на концентрацию никотина.

• Хотя необходимы дополнительные исследования для понимания никотиновой зависимости среди нынешних пользователей электронных сигарет, существующие данные предполагают, что доставки никотина электронными сигаретами достаточно для поддержания никотиновой зависимости.

Разработка, валидация и применение устройства для измерения топографии затяжки пользователей электронных сигарет

Это исследование было разработано для разработки и проверки устройства топографии затяжки, адаптированного для использования с электронными сигаретами, и для измерения топографии пользователей для двух электронных сигарет продукты.Изменения в головке устройства топографии были сделаны для устранения известных ограничений устройств топографии затяжки при использовании с электронными сигаретами — конденсации аэрозоля, возможности измерения только ограниченного числа затяжек и надежного измерения при низких скоростях потока. Наши результаты демонстрируют надежность головки с модифицированной топографией для измерения объемов затяжки после многократных затяжек (до 150 затяжек) на устройствах для электронных сигарет. Эта разработка позволяет собирать достоверные данные топографии курения, которые будут добавлены в научную литературу, и поможет в разработке стандартизированных протоколов лабораторных испытаний электронных сигарет, которые лучше отражают реальное поведение потребителей.

Топографические устройства затяжки широко использовались для изучения поведения курильщиков, и в нескольких исследованиях сообщалось о незначительном влиянии процесса измерения на параметры топографии затяжки и сенсорные ощущения от курения. Бланк и др. . ⁹ сравнил эффект использования прямых измерений с измерениями портативных и настольных топографических устройств и обнаружил относительно небольшие различия между методами. Росс и др. . ¹¹ сообщили об отсутствии систематических различий в способах курения сигарет с помощью топографических устройств по сравнению с естественным курением.Ли и др. ¹⁴ исследовали, меняют ли курильщики свое курительное поведение с течением времени при курении с помощью устройства топографии затяжки, и не обнаружили значительного эффекта, хотя повседневная изменчивость привела к 7% вариации в измерениях топографии. Эти результаты демонстрируют, что измерения топографии могут дать данные о воздействии, которые являются репрезентативными для фактического использования.

Исследование Бланка и др. . ⁹ Сравнение устройств записи видео и топографии показало более длительную длительность затяжки с видеозаписями, чем с устройствами топографии.Увеличение продолжительности затяжки при прямом наблюдении могло быть вызвано тем, что участники держали сигареты во рту перед затяжкой или держали их там во время фазы удержания во рту. Первоначальные исследования поведения вейперов включали анализ видеозаписи для измерения продолжительности затяжки. Хуа и др. . ¹⁵ использовал секундомер для записи продолжительности затяжки и обнаружил, что продолжительность затяжки для электронных сигарет была значительно больше, чем для курильщиков. Хуа использовал время, в течение которого горит светодиодный индикатор электронной сигареты, чтобы определить продолжительность затяжки, которая может ограничить эффект удержания устройства во рту.Фарсалинос и др. . ¹⁶ использовала программное обеспечение для обработки видео для покадрового измерения длительности затяжки. Результаты этого исследования согласуются с данными Хуа и др. .

Доступны некоторые активируемые кнопками устройства для электронных сигарет, которые предлагают возможность приблизительно определить продолжительность затяжки путем записи в электронной сигарете времени, в течение которого пользователь активирует нагревательный элемент ^12,13 . Однако многие пользователи предварительно нагревают свои нагревательные змеевики перед затяжкой, и, следовательно, этот подход может переоценить фактическую продолжительность затяжки.

В небольшом количестве исследований использовалось коммерчески доступное устройство топографии затяжки CReSS (Borgwaldt) для получения данных топографии затяжки пользователей электронных сигарет, но исследователи сообщили о проблемах надежности и ограничениях сбора данных. Нортон и др. . ¹⁷ сообщил, что отказ устройства привел к потере данных девяти участников. Бехар и др. . ¹⁸ отметил, что хотя устройства CReSS поставлялись с адаптерами для электронных сигарет, конкретных инструкций пользователя для использования устройства с электронными сигаретами не было, и для использования устройства потребовалось 4–5 месяцев разработки метода. надежно.Кроме того, авторы сообщили об ограничениях устройства при сборе более 43 затяжек, что привело к неточному определению количества затяжек в 26% пользовательских сессий. Другие исследователи сообщили о меньшем количестве проблем с их собственными некоммерческими устройствами ^19,20 .

Шпиндель и др. . ¹⁹ сообщил о двух потенциальных проблемах при измерении топографии пользователей электронных сигарет: во-первых, конденсация и накопление аэрозоля внутри устройства топографии, а во-вторых, способность устройства измерять низкие скорости потока, создаваемые пользователями электронных сигарет.Модификации, которые мы внесли в нашу топографическую головку, ограничили восприимчивость устройства к выдаче неточных данных о расходах и затяжных объемах. Хотя первоначальные измерения объемов затяжки были успешными с использованием немодифицированного устройства в очищенном состоянии, точность измерений снизилась после повторных затяжек одноразовой электронной сигареты через устройство (см. Дополнительную таблицу S3). Видимые капли осажденного аэрозоля наблюдались внутри трубки топографического устройства при длительном использовании с электронной сигаретой и привели к разработке модифицированного устройства для ограничения эффекта осаждения аэрозоля.Для устройства с модифицированной топографией непрерывное затяжек трех различных типов электронных сигарет до полного разряда батареи устройства или максимум 150 затяжек в трех режимах затяжки приводило к объемам затяжки в пределах диапазона предварительно установленных допусков. Хотя маловероятно, что электронная сигарета будет использоваться от перезарядки аккумулятора до полного истощения или для 150 затяжек в течение одного сеанса вейпинга, точность измеренных объемов затяжки свидетельствует о пригодности устройства с модифицированной топографией для использования в течение длительных периодов времени. .Способность топографического устройства точно измерять низкие скорости потока была проверена во время валидации путем включения 33 калибровочных скоростей потока до 2 мл / с. Обеспечение этой возможности приводит к захвату большего количества каждой отдельной затяжки и, следовательно, ведет к повышению точности измерений объема и продолжительности затяжки. В сочетании с возможностью устройства записывать данные с частотой дискретизации каждые 40 мс, что приводит к более точному измерению переходных характеристик каждой отдельной затяжки, наборы данных топографии затяжки могут быть точно продублированы в лаборатории, чтобы обеспечить оценку пользователей. воздействие аэрозольных выбросов ²² .

Параметры топографии затяжки, измеренные в этом исследовании, находились в пределах диапазона значений, измеренных с помощью устройств топографии затяжки в литературе; средний объем затяжки 52,3 и 83,0 мл по сравнению с 51–133 мл и средняя продолжительность затяжки 2,0 и 2,2 с по сравнению с 1,8–4,16 с ^{17,18,19,20,23,24} . Данные из нескольких источников показали, что для продуктов для вейпинга продолжительность затяжки является основным фактором, определяющим количество аэрозоля на затяжку, тогда как объем затяжки и скорость воздушного потока имеют незначительное влияние ⁵ .Эти эффекты резко контрастируют с реакцией сигарет и, как считается, составляют главную причину, по которой курильщики приспосабливают свое курительное поведение по мере того, как они учатся вейпировать.

Сообщается, что продолжительность затяжки у пользователей электронных сигарет больше, чем у курильщиков ^12,15,16 , и продолжительность затяжки увеличивается со временем с увеличением опыта использования электронных сигарет ^16,24 . Однако сроки адаптации кажутся относительно короткими. Ли и др. . ²⁴ , обнаружил значительное увеличение продолжительности затяжки после 1 недели использования электронных сигарет курильщиками сигарет с последующим небольшим уменьшением на второй неделе.Мы не обнаружили различий в средней продолжительности затяжки между пользователями, которые употребляли вейп более 6 месяцев, и теми, кто употреблял не менее 1 месяца, но не более 6 месяцев. Таким образом, может показаться, что поведение в значительной степени стабилизируется в течение первого месяца использования. Эта интерпретация также согласуется с изменением средней «продолжительности затяжки», приблизительно равным времени активации кнопки, которое было зарегистрировано в течение 2 месяцев с момента начала использования определенных продуктов с открытым резервуаром типа eGO ¹² .Средняя продолжительность затяжки увеличилась с приблизительно 3,4 с до 4,1 с в течение первых 2 недель использования продукта, а затем оставалась стабильной около этого значения в течение следующих 6 недель исследования. В этом исследовании пользователи, впервые использующие этот конкретный продукт, возможно, не были новичками в вейпинге, и, следовательно, любой эффект адаптации был бы менее выраженным. Основываясь на вышеизложенном, мы предполагаем, что вейперы в нашем исследовании в значительной степени адаптировались к вейпингу до участия.

Бехар и др. . ¹⁸ наблюдала значительные различия в показателях топографии (за исключением количества затяжек) между двумя брендами при использовании одними и теми же участниками в один и тот же день, хотя в абсолютном выражении (средний объем затяжки 56 мл против 45 мл и продолжительность 2,75 с против 2,54 с ), различия были меньше, чем те, о которых сообщалось ранее в нескольких исследованиях. Массовые выбросы аэрозоля от используемого здесь продукта, активируемого кнопкой, Vype ePen, были значительно выше, чем у продукта, похожего на сигарету, Vype Reload, при стандартных условиях испытаний на машине.Значительные различия, обнаруженные в среднем числе затяжек, объеме, интервале и пиковом расходе между устройствами, подтверждают гипотезу о том, что топография определяется не только характеристиками пользователя, но и конструкцией продукта. Эта теория подтверждается отсутствием различий в данных топографии между учебными визитами для любой из двух групп.

Дополнительные данные, подтверждающие способность устройства топографии измерять поведение затяжки, получены при использовании немодифицированного устройства топографии SA7 для измерения топографии затяжки у курильщиков ряда сигарет ²⁵ .Объемы затяжки в диапазоне от 42,9 до 54,3 мл, сообщенные Эшли и др. . ²⁵ попадают в диапазон от 30,8 до 67,5 мл, сообщаемый другими для курильщиков сигарет ^9,14,17,19 . Кроме того, Norton и др. сообщили о больших объемах затяжки для пользователей электронных сигарет по сравнению с курильщиками, измеренных с помощью того же топографического устройства. ¹⁷ , что согласуется с большим средним объемом затяжки 83 мл, указанным здесь для пользователей Vype ePen, по сравнению с указанным для курильщиков сигарет ²⁵ .

Большой разброс, наблюдаемый в топографических исследованиях и устройствах, подчеркивает проблемы, связанные с установлением стандартизированных протоколов лабораторных испытаний электронных сигарет до того, как будут полностью охарактеризованы способствующие факторы. Факторы, способствующие этому, вероятно, включают различия между продуктами (например, падение давления, заряд батареи и уровень никотина), точность топографических устройств, а также историю использования и демографические данные участников. При проведении исследований, призванных отразить использование в реальной жизни, следует учитывать, влияют ли параметры дизайна исследования на естественное поведение пользователей.Например, участники исследования Spindle et al . ¹⁹ были проинструктированы сделать 10 затяжек с фиксированным интервалом 30 с, тогда как Бехар и др. . ¹⁸ ограниченная продолжительность сеанса до 10 мин. Оба этих дизайна не отражают реальное использование вейпинга, и влияние любого из этих ограничений на результаты исследования неясно.

К этому исследованию применяется ряд ограничений. Во-первых, участники использовали незнакомые продукты, и такие особенности, как концентрация никотина и состав жидкости для электронных сигарет, которые варьировались в разных исследуемых продуктах, могли повлиять на их поведение при затяжке, но это отражает тот факт, что более мощные устройства для электронных сигарет обычно используют более низкие концентрации никотина.