Giftiga ketengasformer på vaping vitamin E-acetat som väcker intresse för dess möjliga roll i evali-utbrottet

nya ansträngningar från Centers for Disease Control and Prevention (CDC), US Food and Drug Administration (FDA) och statliga myndigheter har lett till fastställandet att vitamin E-acetat (VEA) är starkt förknippat med e-cigarett eller vaping produktanvändningsassocierad lungskada (EVALI) (1). VEA har hittats i nästan alla patientvätskeprover som analyserats och inte observerats i lungvätska från friska kohorter. Trots starka bevis som kopplar VEA till EVALI har dess förmodade roll som orsaksmedel ännu inte fastställts. För att ta itu med nyckelfrågan om VEA är en rättvis markör eller en signifikant medlare av EVALI, rapporterar Wu och O ’ Shea (2) i PNAS att VEA reagerar när den aerosoliseras med en e-cigarett för att producera den mycket giftiga gasketen. Bekräftelse av att VEA-härledd keten är ett orsakande medel för EVALI måste vänta på en noggrann klinisk undersökning. Men Wu och O ’ Shea (2) har under tiden avslöjat en övertygande ledning.

en av de mest om aspekter av EVALI är dess aggressiva debut. I motsats till de förödande effekterna av traditionella cigaretter som tar årtionden att manifestera har EVALI drabbat unga patienter som utvecklat livshotande symtom bokstavligen inom några timmar efter att ha upplevt initial illamående och andningsbesvär (3). Detta verkar överensstämma med ketentoxicitet, vilket har rapporterats orsaka allvarlig, akut lungskada i djurmodeller på alveolär nivå inom 24 timmar efter exponering. Den akuta Exponeringsriktlinjenivån (dödlig) 10-min exponeringsvärde för keten är 0,24 ppm (4).

viktigt är att upptäckten rapporterade i PNAS att keten kan produceras från VEA med hjälp av en kommersiell vapinganordning (2) belyser behovet av att undersöka de kemiska reaktioner som äger rum under vaping för att förbättra förståelsen av toxikologiska vägar. Vissa vaping förespråkare har varit avvisande av relevansen av icke-kliniska kemiska undersökningar av e-cigarett aerosol kemiska toxiner, positing att vapers effektivt kan självreglera något förhöjt toxinintag helt enkelt genom sensorisk uppfattning (5). Tyvärr har evali-utbrottet visat att självreglering av vapers är opålitlig i bästa fall och dödlig i värsta fall. Dessutom, utan en kemifokuserad studie, såsom rapporterad av Wu och O ’ Shea (2), skulle den potentiella relevansen av ketene till EVALI ha gått obemärkt. Detta beror till stor del på att ketenes ökända instabilitet gör sin direkta bestämning mycket opraktisk i bearbetade patientprover. Utmanande indirekta detektionsstrategier kan således krävas för att koppla keten till EVALI-patienter, såsom bestämning av biologiska fotavtryck, inklusive posttranslationellt modifierade proteiner (4) och karakteristiska reaktionsprodukter.

motiveringen för bildandet av keten från VEA har sina rötter i 1938-rapporter som beskriver pyrolysen av organiska estrar (6, 7). VEA har en fenylacetatfunktionell grupp som är känd för att omvandlas smidigt till keten och fenol (Fig. 1) (6). Den termiska omvandlingen av VEA till keten har emellertid en relativt hög aktiveringsenergi (2), vilket väcker frågan om betydande nivåer av keten kan bildas under vaping temperaturer och förhållanden som är realistiska för användarna (8). Narimani och de Silva (8), till exempel, har nyligen beräknat att bildningen av keten från VEA är möjlig endast vid temperaturer över 500 c c eller ”torr puff” – förhållanden. Under sådana förhållanden bestämde de att keten-lungkoncentrationer skulle uppnå svåra (30-ppm) nivåer (8).

Dry puff är en vardaglig term som används av vissa vaping förespråkare som ett universalmedel till rapporter som beskriver farliga toxinnivåer i e-cigarett aerosoler (5). Termen innebär det tillstånd där e-cigarett lösningsmedelsnivåerna är så låga att de förhindrar effektiv wicking och kylning av värmebatterierna, vilket resulterar i överhettning och den resulterande bildningen av förhöjda nivåer av farliga partiella förbränningsprodukter. Det har emellertid visat sig att e-cigaretter kan avge farliga nivåer av aerosoltoxiner under förhållanden som inte är förknippade med torrpuff (9). Till exempel spekulerar Narimani och de Silva (8) att, som ett alternativ till torrpuff, kan ytkatalys möjliggöra bildandet av keten under godartade vapingbetingelser. I själva verket har det slutgiltigt visats av Shihadeh och medarbetare (10) att e-cigarettfilamenttrådar uppvisar starka katalytiska effekter som modulerar aerosoltoxinbildning vid låga temperaturer.

medan katalys som härrör från metallkomponenter kan leda till ketenbildning vid relativt låga temperaturer, är en fråga som inte tydligt noterats i de senaste rapporterna med fokus på keten att de flesta EVALI-patienter vapade cannabis i motsats till tobaksvaror (1). VEA används för tetrahydrocannabinol (THC) koncentrat (cannabisolja) förfalskning. Viktigt är att THC är mycket viskös och kommer att kräva mer värme för att aerosolisera jämfört med tobaks-e-cigarettlösningsmedel och ingredienser. Till exempel, bomull veke material som används för tobak produkt vaping har varit kända för att fatta eld när de används för cannabis olja vaping (9). Ett annat viktigt övervägande är att förfalskade THC-vapepatroner användes av en stor andel EVALI-patienter (1, 11). Sådana anordningar kommer att uppvisa övergripande sämre wicking och värmeöverföringseffektivitet jämfört med autentiska licensierade dispensary och medicinsk användning vaporizers. Således kommer vaping mycket viskösa, förfalskade material med billiga, lågkvalitativa vapinganordningar att optimera giftiga aerosolutsläpp.

Sammanfattningsvis visar studien av Wu och O ’ Shea (2) att vaping VEA kan leda till exponering för giftig gasketen. Detta är ett viktigt resultat som redan uppmanar till ytterligare undersökningar för att avgöra om keten producerad från VEA spelar en orsakande roll i EVALI (1). Dessutom visar det att en förståelse för de reaktioner som kan leda till giftiga aerosolutsläpp behövs för att öka fokuset på screening av kemiska ingredienser i ovaped prover. För närvarande kan CDC inte utesluta andra kemikalier än VEA, inklusive tobaksvaror, som spelar en roll i utvecklingen av EVALI (1). Till exempel har Rahman och medarbetare (11) visat att många farliga och potentiellt farliga föreningar finns i aerosoler som härrör från vapingprodukter som återvinns från EVALI-patienter. Dessa inkluderar lösningsmedelsbaserade kolväten, kiselkonjugerade föreningar, bekämpningsmedel, mjukningsmedel, polykaprolaktoner och metaller (11). Slutligen förkroppsligar studien av Wu och O ’ Shea (2) en skarp påminnelse om att smakämnen, vitaminer och andra tillsatsmolekyler som anses vara säkra för förtäring aldrig bör antas vara säkra för vaping utan bevis i form av rigorösa bevisbaserade data.