전자에 의해 방출되는 증기의 화학적 특성

Mar 31, 2023

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 16497(2022) 이 기사 인용

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4세대 '포드' 전자 담배 장치는 전자 액체의 전자 원자화 기술 발전에 의해 주도되었습니다. 미세 다공성 세라믹을 심지 재료로 사용하면 가열 효율이 향상되지만 이러한 장치의 화학 물질 방출에 어떤 영향을 미치는지는 불분명합니다. 우리는 혁신적인 세라믹 심지 기반 기술과 니코틴 젖산 및 니코틴 벤조에이트(각각 57 및 18 mg mL−1 니코틴)를 함유한 두 가지 향미 전자담배를 사용하여 포드 전자담배의 배출량을 평가했습니다. 미국 FDA 및/또는 WHO TobReg가 나열한 연구 대상 유해 및 잠재적 유해 성분(HPHC) 중에서 5개(아세톤, 아세트알데히드, 포름알데히드, 나프탈렌 및 노르니코틴)만이 0.14~100ng 퍼프 수준으로 정량화되었습니다. 가연성 담배(켄터키 참조 1R6F)의 수준은 0.131~168μg 퍼프−1였습니다. 니코틴 수치는 3가지 연구 제품 전체에서 0.10~0.32mg 퍼프−1 범위였습니다. 특히 전자담배와 관련하여 우려되는 19개의 제안된 HPHC 중에서 3개(글리세롤, 이소아밀 아세테이트 및 프로필렌 글리콜)만이 정량화되었습니다. HPHC의 낮은/검출 불가능한 수준은 세라믹 심지에 의한 과열 없이 전자액상을 효율적으로 공급하는 등 전자담배의 최적 작동 조건뿐만 아니라 전자담배의 대안으로 사용될 가능성도 반영합니다. 가연성 담배까지.

전자 담배는 니코틴 및/또는 경우에 따라 향료를 포함한 기타 물질을 전달하도록 설계된 배터리 구동 장치입니다. 전자 담배는 1927년 Joseph Robinson에 의해 처음 제안되었지만1 1세대 전자 담배 또는 'cig-a-likes'가 상업적으로 이용 가능하게 된 것은 2000년대 초였습니다2,3,4. 그 이후로 후속 세대의 장치는 미리 채워지거나 재충전 가능한 카트리지가 있는 전자 담배(2세대)부터 수정 가능하거나 '모드' 구성 요소가 있는 충전식 탱크 스타일 장치(3세대)에 이르기까지 발전했습니다3,4,5,6. 'Pod'로 알려진 4세대 장치는 전자 원자화 기술3,7,8,9의 발전에 의해 주도되었습니다.

전자담배는 마우스피스, 전자액체통, 분무기, 배터리로 구성됩니다. 분무기에는 배터리로 작동되는 가열 코일에 전자액상을 끌어들이는 심지 물질이 있습니다. 최적의 증기 생산은 가열 코일에 e-액체를 효율적으로 공급하는 데 달려 있으며, 이는 e-액체 증발 속도와 심지(wicking)에 의해 제한됩니다10,11,12. 코일에 액체를 재공급하는 심지의 능력을 넘어서 에어로졸을 생성하는 전력 수준은 분무기 코일의 과열과 결과적으로 e-액체의 과열을 초래할 수 있습니다10,11. 크기와 모양이 다양한 다양한 유형의 심지 물질이 전자 담배에 사용되었습니다3,13. 실리카는 일반적으로 심지로 사용되는 첫 번째 재료였으며, 면과 세라믹이 그 뒤를 이었습니다3,13,14,15. 면은 흡상 특성이 좋지만 실리카보다 열 안정성이 떨어지는 반면, 세라믹은 화학적으로 안정적이고 내열성이 있습니다18. 미세 다공성 세라믹을 심지 재료로 사용하는 것은 지난 몇 년 동안 증가했습니다14,16,18,19,20. 그 적용은 가열 효율을 향상시키고 탄화를 감소시키는 것으로 보고되었습니다14,16,18,19,20.

전자 액상은 모든 베이핑 시스템의 중요한 부분이며 그 구성은 장치의 특성과 함께 니코틴 전달에 영향을 미칠 수 있습니다21. 이는 주로 프로필렌 글리콜(PG), 글리세롤(식물성 글리세린 또는 VG) 및 니코틴의 혼합물로 구성됩니다. E-액상에는 향료 화합물이 포함될 수 있으며 일반적으로 니코틴 강도나 농도가 다릅니다.

성인 사용자가 대체 니코틴 제품으로 완전히 전환하도록 돕기 위해서는 다른 대체 제품이 기존/가연성 담배와 비슷하거나 유사하게 효과적인 니코틴 전달을 제공하는 것이 중요합니다22,23. 무거운 흡연자(하루 12.4 ± 8.4개비, n = 11)는 전자 담배, 특히 1세대 담배가 일반 담배에 비해 니코틴 전달이 효과적이지 않기 때문에 만족스럽지 못한 것으로 나타났습니다22. 이후 세대의 장치에서는 전자 담배 제제에 다양한 제품 디자인과 전원 설정, 혁신적인 재료 및 니코틴 염을 사용하여 향상된 니코틴 전달을 달성했습니다3,21,22,24,25. 예를 들어, Bowen과 Xing24은 니코틴과 벤조산, 라우르산, 레불린산, 살리실산 또는 소르빈산과 같은 일부 약한 유기산의 조합이 기존 담배와 비슷한 만족감을 제공한다고 보고했습니다. 그들은 만족 효과가 니코틴이 사용자의 폐로 효율적으로 전달되고 혈장 내 니코틴 흡수가 급격히 증가하는 것과 일치한다고 제안했습니다24. 젖산과 피루브산의 사용은 기존 담배와 유사하고 허용 가능한 감각 품질 및 갈망 완화와 관련된 니코틴 흡수 역학을 보고한 다른 저자들에 의해 조사되었습니다23,25,26,27. 니코틴 염을 형성하기 위한 약유기산과 니코틴의 조합은 정량 흡입기(MDI) 치료 장비에 사용되는 의약품 제제에도 적용되었습니다28. 전자 담배 제제에 적용하면 담배 흡연의 니코틴 약동학을 모방할 수 있는 잠재력이 있으며, 이는 담배 흡연자가 전자 담배로 전환하는 데 도움이 될 수 있습니다22,23,25,26,27,29,30,31,32.