Toxické ketenové plyny se tvoří na vapování acetátu vitaminu E, což vyvolává zájem o jeho možnou roli v ohnisku evali

nedávné úsilí Centra pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC), amerického Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) a státních orgánů vedlo k určení, že acetát vitaminu E (VEA) je silně spojen s poškozením plic spojeným s e-cigaretou nebo vapingem (EVALI) (1). VEA byla nalezena téměř u všech analyzovaných vzorků plicní tekutiny pacienta a nebyla pozorována v plicní tekutině ze zdravých kohort. Navzdory silným důkazům spojujícím VEA s EVALI, jeho domnělá role příčinného činitele ještě nebyla stanovena. K řešení klíčové otázky, zda je VEA spravedlivým markerem nebo významným mediátorem EVALI, uvádějí Wu a O ‚ Shea (2) v PNAS, že VEA reaguje při aerosolizaci e-cigaretou za vzniku vysoce toxického plynného ketenu. Potvrzení, že keten odvozený od VEA je původcem přípravku EVALI, musí počkat na důkladné klinické vyšetření. Wu a O ‚ Shea (2) však mezitím odhalili přesvědčivý náskok.

jedním z nejvíce znepokojujících aspektů přípravku EVALI je jeho agresivní nástup. Na rozdíl od ničivých účinků tradičních cigaret, které se projevují desetiletí, EVALI postihla mladé pacienty, u nichž se vyvinuly život ohrožující příznaky doslova během několika hodin po počáteční nevolnosti a respiračním nepohodlí (3). Zdá se, že to odpovídá toxicitě ketenu, o které bylo hlášeno, že způsobuje závažné akutní poškození plic u zvířecích modelů na alveolární úrovni během 24 hodin po expozici. Orientační hladina akutní expozice (letální) 10minutová hodnota expozice ketenu je 0,24 ppm (4).

důležité je, že zjištění uvedené v PNAS, že keten může být vyroben z VEA pomocí komerčního vapovacího zařízení (2), zdůrazňuje potřebu zkoumat chemické reakce, ke kterým dochází během vapingu, aby se zlepšilo porozumění toxikologickým cestám. Někteří vaping zastánci byli odmítavý významu neklinické chemické vyšetřování e-cigareta aerosol chemických toxinů, předpokládají, že vapers mohou účinně samoregulovat jakýkoli zvýšený příjem toxinu jednoduše senzorickým vnímáním (5). Bohužel, vypuknutí EVALI ukázalo, že samoregulace vapery je v nejlepším případě nespolehlivá a v nejhorším smrtelná. Navíc bez studie zaměřené na chemii, jak uvádí Wu a O ‚ Shea (2), by potenciální význam ketenu pro přípravek EVALI zůstal bez povšimnutí. Je to z velké části proto, že notoricky známá nestabilita ketenu činí jeho přímé stanovení vysoce nepraktické ve zpracovaných vzorcích pacientů. Proto mohou být vyžadovány náročné strategie nepřímé detekce pro propojení ketenu s pacienty s EVALI, jako je stanovení biologických stop, včetně posttranslačně modifikovaných proteinů (4) a charakteristických reakčních produktů.

zdůvodnění vzniku ketenu z VEA má své kořeny v 1938 zprávách popisujících pyrolýzu organických esterů (6, 7). VEA má funkční skupinu fenylacetátu, o které je známo, že se plynule přeměňuje na keten a fenol (obr. 1) (6). Tepelná přeměna vea na keten má však relativně vysokou aktivační energii (2), což vyvolává otázku, zda se mohou vytvářet významné hladiny ketenu za vapingových teplot a podmínek, které jsou pro uživatele realistické (8). Narimani a de Silva (8) například nedávno vypočítali, že tvorba ketenu z VEA je proveditelná pouze při teplotách nad 500 °C nebo podmínkách „suchého obláčku“. Za těchto podmínek určili, že koncentrace ketenu v plicích dosáhnou závažných (30-ppm) hladin (8).

Dry puff je hovorový termín, který někteří zastánci vapingu používají jako všelék na zprávy popisující nebezpečné hladiny toxinu v aerosolech e-cigaret (5). Termín znamená podmínku, kdy jsou hladiny rozpouštědel v e-cigaretách tak nízké, aby se zabránilo účinnému nasávání a chlazení topných cívek, což má za následek přehřátí a výslednou tvorbu zvýšených hladin nebezpečných produktů částečného spalování. Ukázalo se však, že e-cigarety mohou emitovat nebezpečné hladiny aerosolových toxinů za podmínek, které nejsou spojeny se suchým obláčkem (9). Například Narimani a de Silva (8) spekulují, že jako alternativa k suchému obláčku by povrchová katalýza mohla umožnit tvorbu ketenu za benigních vapingových podmínek. Shihadeh a spolupracovníci (10) skutečně přesvědčivě prokázali, že dráty z nekonečných vláken e-cigaret vykazují silné katalytické účinky, které modulují tvorbu aerosolových toxinů při nízkých teplotách.

zatímco katalýza pocházející ze složek kovových zařízení by mohla vést k tvorbě ketenu při relativně nízkých teplotách, jeden problém, který není jasně zaznamenán v nedávných zprávách zaměřených na keten, je, že většina pacientů EVALI vapovala konopí na rozdíl od tabákových výrobků (1). Vea se používá k falšování koncentrátu tetrahydrokanabinolu (THC) (konopný olej). Důležité je, že THC je vysoce viskózní a bude vyžadovat více tepla k aerosolizaci ve srovnání s tabákovými e-cigaretovými rozpouštědly a přísadami. Například je známo, že materiály bavlněného knotu používané pro vaping tabákových výrobků se vznítí, když se používají pro vaping konopného oleje (9). Dalším důležitým aspektem je, že padělané kazety s THC vape používala velká část pacientů s přípravkem EVALI (1, 11). Taková zařízení budou vykazovat celkově horší účinnost odvádění a přenosu tepla ve srovnání s autentickými licencovanými výparníky pro dispenzární a lékařské použití. Tím pádem, vaping vysoce viskózní, falšované materiály s levnými, nekvalitní vaping zařízení bude optimalizovat toxické emise aerosolu.

souhrnně studie Wu a O ‚ Shea (2) ukazuje, že vaping VEA může vést k expozici ketenu jedovatého plynu. Jedná se o významný nález, který již podněcuje další zkoumání s cílem zjistit, zda keten produkovaný z VEA hraje v přípravku EVALI příčinnou roli (1). Dodatečně, ukazuje, že pochopení reakcí, které mohou vést k toxickým emisím aerosolu, je zapotřebí k rozšíření zaměření na screening chemických složek v nezpracovaných vzorcích. V současné době CDC nemůže vyloučit, že jiné chemické látky vzbuzující obavy než VEA, včetně tabákových výrobků, budou hrát roli při vývoji přípravku EVALI [1]. Například Rahman a spolupracovníci (11) ukázali, že v aerosolech odvozených od vapingových produktů získaných od pacientů s EVALI je přítomno mnoho nebezpečných a potenciálně nebezpečných sloučenin. Patří mezi ně uhlovodíky odvozené od rozpouštědel, sloučeniny konjugované křemíkem, pesticidy,změkčovadla, polykaprolaktony a kovy (11). Konečně, studie Wu a O ‚ Shea (2) ztělesňuje ostrou připomínku, že příchutě, vitamíny a další aditivní molekuly považované za bezpečné pro požití by nikdy neměly být považovány za bezpečné pro vaping bez důkazu ve formě přísných údajů založených na důkazech.