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我们仍然不知道电子烟雾造成的化学罪魁祸首(上)
2020年06月01日    阅读量:220     新闻来源:中国化工网 okmart.com    |  投稿

我们刚刚听到的证词来自伊利诺伊州的鲁比·约翰逊(Ruby Johnson),她的十几岁的女儿患上了严重的肺部疾病,导致呼吸困难,因此住院了一周。尽管这个故事可能使人想到由新型冠状病毒引起的疾病COVID-19的症状,但Ruby所描述的情况是在报道第一批COVID-19病例数月之前发生的。


去年夏天,在美国各地,急诊室开始报告成群的病人,表现出神秘的肺部受伤,这导致呼吸困难,在最严重的情况下,可能导致死亡中国化工网okmart.com。科学家们争先恐后地找出了罪魁祸首,最终他们发现了电子烟产品,即电子烟,该电子烟加热各种液体以蒸发其内含物,从而使用户可以吸入尼古丁等成分。神秘的肺部疾病被称为EVALI,EVALI,代表电子烟或与Vaping产品使用相关的肺损伤。


到2019年9月底,美国达到EVALI恐慌高峰时,已有800多人患病,其中12人死亡。当美国疾病控制与预防中心和其他组织追求EVALI的原因时,定期的新闻发布会揭示了未知的程度。这些简报之一是安妮·舒卡特(Anne Schuchat)。她是CDC调查EVALI团队的一员。


安妮·舒查特(Anne Schuchat):我知道这对公众和媒体来说都是非常沮丧的。这对我们来说非常令人沮丧。这是一项复杂的调查,我不认为我们应该马上获得明确的答案。


克里:在接下来的几个月里,调查人员确实开始发现一些答案。去年年底,科学家报告称,在他们测试的大多数EVALI患者的肺液以及患者报告使用的许多产品中发现了维生素E乙酸盐,这是一个主要嫌疑人。支持这种化学物质作为罪魁祸首的另一条证据是,自从维生素E醋酸酯和EVALI之间的可能联系被公开以来,与该疾病有关的急诊就诊人数就减少了,这也许是因为该消息吓坏了在其体内使用它的卖方。产品。


但是这个案子还远远没有结束。维生素E乙酸酯到底是如何造成这些伤害的,以及它是否单独起作用仍存在疑问。


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在本期《立体化学》中,我们将对vaping的复杂化学进行筛选,并探索EVALI调查中的一些新证据。我们还将研究去年夏天的悲剧性事件如何被证明是对化学调节剂的警钟。


我是你的主人Kerri Jansen。而且由于我绝对不是化学法规方面的专家,所以我决定请一个真正的人来。C&EN的高级记者布里特·埃里克森(Britt Erickson)和我从西弗吉尼亚州的农场一起加入了我。嗨,布里特。


Britt Erickson:嗨,Kerri。


克里:非常感谢您加入我们这一集。因此,您已经研究了一段时间的雾化化学品。我很好奇-您何时开始看到vaping成为一件事情?至少在最近几年中,该领域似乎出现了相当可观的增长。


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布里特:当然,我会说大概是2010年及以后,但我们没有看到太多。我想我是在2016年首次报道这一话题的,当时联邦政府开始考虑监管电子烟。直到去年夏天发生严重的肺损伤,我们才对电子烟的潜在危害知之甚少。然后它真的引起了人们的注意,因为年轻人病了。


克里:现在市场上有很多产品,分为两大类,通常是调味品的尼古丁类产品和通常含有四氢大麻酚,四氢大麻酚(大麻油中的精神活性成分)的大麻类产品。大麻。尼古丁和四氢大麻酚以vape汁或电子果汁的形式提供-电子烟会蒸发这种液体。设备本身通常是手持的,电池供电的小工具,可加热vape汁液以产生可吸入的蒸汽。


Britt,您告诉我,人们通常在市场上购买雾化产品,以帮助他们停止吸烟传统可燃香烟。这个想法是因为普通香烟是可燃的,所以它们会产生致癌化合物,而电子香烟却不会。不幸的是,您还提到电子烟在年轻人中越来越流行吗?



布里特:我们看到的是,年轻人吸食电子烟的人数激增,因为其中一些口味吸引了孩子。诸如饼干,奶油或西瓜之类的东西。因此,许多青少年正在吸烟。我们已经看到了统计数据,并且它们现在确实很高。我认为在上个月内有将近25%的高中生迷雾了。


克里:对。我们所有人都看到了有关盒装电子烟(例如Juul品牌)的头条新闻,这些新闻特别受到年轻人的青睐,因为它们更容易被隐藏。当EVALI爆发开始时,我知道患者会使用多种产品,因此调查工作变得很复杂。例如,像Juul这样的电子烟,也可能是基于大麻的vaping产品,有些人也在抽传统香烟。所有这些都必须进行评估,对吧?


布里特:对。许多患者同时服用尼古丁和THC产品。因此,对造成疾病的原因感到困惑。我们也不太了解这些产品的功能。所以,这就是您知道的,如果您不知道开始时是什么,那很难找出导致问题的原因。


克里:在这一集中,我们将听到一些试图回答这个确切问题的科学家的消息:这些东西到底是什么。当这些vape果汁中的化学物质进入您的肺部时,会发生什么。EVALI爆发似乎已引起人们对这一问题的广泛关注。


布里特:绝对。我认为人们比以前更加关注电子产品中的内容。我认为真正的结果是,我们对这些产品(特别是风味)的含量一无所知。吸入液体中的某些化学物质在摄入时可能是绝对安全的,但我们对它们对肺的作用知之甚少。他们根本不是被设计成可吸入的。


Kerri:我们将在事件的稍后部分再次讨论有关EVALI案的主要嫌疑人,即醋酸维生素E。但是,即使在去年肺部伤害激增之前,科学家们仍在探索vape果汁并引起人们对其健康影响的担忧。罗伯特·斯特林(Robert Strongin)是其中之一。他是波特兰州立大学的有机化学家,在看到产品遍布校园和波特兰之后就开始研究vape果汁。


罗伯特·斯特林(Robert Strongin):你知道,似乎突然有一天他们到处都是。他们似乎非常非常快地弹出。我们基本上是非常可疑的。这些被吹捧为由水蒸气组成的安全,完全安全的材料。而且其中几乎没有水。


我们仍然不知道电子烟雾造成的化学罪魁祸首(上) 中国化工网,okmart.com


克里:罗伯在这里谈论的是传递尼古丁的电子烟。这些设备中的vape汁主要将尼古丁溶解在两种溶剂中:丙二醇和植物甘油,绰号PG / VG。两种化学品都常用于个人护理产品和食品添加剂。丙二醇是稀薄的流淌性液体,有助于防止vape装置结实,并且会产生一些用户喜欢的喉咙感觉,因为它类似于吸烟的经历。甘油的味道略带甜味,可帮助制造出大量可见的白色蒸气云。混合物中还含有一些调味料。


Rob担心的是,尽管溶剂和调味剂被认为是食品安全的,但在加热,汽化和吸入时它们的表现却鲜为人知。


Robert Strongin:我们的肺和肺组织非常敏感。而且,当事物通过肺部传递时,它们就直接进入血液,而不受我们身体的任何保护。


Kerri: Rob假设大多数vape设备用来加热电子果汁的温度(通常在190到230摄氏度之间)会加速vape汁中化学物质的分解,从而产生许多未知化学物质。因此,在过去的几年中,他和同事们一直致力于识别和了解电子烟中涉及的化学反应。为此,他使用了一种叫做吸烟机的东西。我的想象就像是机械手抓着一支vape笔,但事实并非如此。罗布描述他的吸烟机更像是吸尘器,只是您可以购买的普通非人形实验室设备。在研究电子烟的实验室中这是相当普遍的。您可以蒸发样品,然后使用此真空设备收集挥发物以进行进一步研究。


布里特:是的。因此,他们使用吸烟机已经很长时间了,以查看烟草制品中的成分。他们可以设置它们,使其模仿普通人的膨化程度。您正在尝试模仿一个人而不使用一个人会做什么。



克里:对。Rob的团队使用吸烟机研究了人们自己如何影响他们的吸入物。


Robert Strongin:每个人都有点不同,我们发现的一件事是肯定的,它确实会影响化学反应。吸入速率实际上会影响人们可以找到的降解产物的数量和类型。


Kerri:考虑到这种可变性,Rob和他的团队开始研究PG / VG等溶剂。溶剂是非大麻vape果汁的主要成分,占液体的大部分。


科学家证实丙二醇和甘油会因热分解而形成有毒的醛,例如甲醛,乙醛和丙烯醛。他们还探索了其他vape果汁成分,例如增香剂三醋精。他们在同位素上标记了这些化学物质,以便在它们分解并与vape汁中的其他化合物相互作用时对其进行追踪。


最近,该团队转向了电子烟中的香精化学品。罗布说,有成千上万种调味配方,但大多数配方来自几十种流行化学药品。这些调味剂化合物通常是有机香气分子,如香草醛,您猜中了香草味。巧克力口味通常依赖于吡嗪。该小组现在正在分离和鉴定这些化合物的分解产物,并研究它们如何与溶剂相互作用。这项工作正在进行中,部分原因是新的vape果汁口味的开发也在进行中。



罗伯特·斯特金(Robert Strongin):新的配方和新的设备类型经常出现。一直都有新的设计。因此,这是一个非常动态的领域。目标不断移动。


克里:但是,识别电子果汁的分解产物中存在的化学物质只是难题的第一步。罗布说,对于大多数这类化学物质,我们只是不知道它们对肺部有什么影响,以及在什么水平上它们可能是不安全的。


罗伯特·斯特金(Robert Strongin):该领域的主要问题之一是,每当我们发现一种新的分解产物时,毒理学数据就很少。我认为这是未知数的主要原因,因为没有人认为人们会吸入这些化学物质!没人能想象。令人沮丧的是,我们没有电子烟中大多数成分的毒理数据。随着这些材料的继续使用,对它的需求很大。而且,您知道,这有点像狂野西部。


凯莉:所以布里特,我想在这里再谈一点。罗伯(Rob)援引早期美国边境的非法行为来表达我的想法,这是他对无法进一步控制这些产品的生产感到沮丧。我对Wild West的理解是完全免费的,完全基于HBO系列Deadwood,是因为它是万能的,没有很多可执行的规则,每个人都必须自己养护。因此,考虑基于尼古丁和大麻的电子烟产品,这是一个准确的比较吗?我的意思是,谁在这里负责?


布里特:是的,有点像荒野西部。让我们从大麻开始。由于大麻是《管制物质法》中的附表1物质,因此在联邦一级是非法的。因此,FDA确实无法对其进行监管。但这在某些州不是非法的。每个州都有管辖大麻和大麻vaping产品的不同法律。现在,有了尼古丁雾化产品,美国食品药品监督管理局(FDA)有权对其进行监管,但多年来,它们一直在推动罐头生产,而不是行使其权力。不过,最近,由公共卫生和反烟草团体提起的诉讼导致法院下令,迫使FDA介入并监管电子烟。现在,根据该命令,FDA必须尽快要求制造商提交申请以获取其产品的批准。作为批准过程的一部分,



克里:因此,在联邦一级,不要求制造商披露其所有成分。


布里特:是的。我们真的不知道这些口味是什么。


Kerri:通常如何对调味化学品进行监管,而与vaping产品无关?


布里特:好吧,其中许多被监管为食品添加剂,它们被称为“通常被认为是安全的”。摄入化学物质是一回事。吸入化学物质是另一回事。我们真的需要知道这些化学物质如何影响您的肺组织。我的意思是,很高兴知道里面有什么,但是我们需要知道他们将对人们产生什么影响。


克里:所以有一些科学家正在研究使用化学烟雾对健康的影响。我与罗切斯特大学医学中心的艾尔芬·拉赫曼(Irfan Rahman)进行了交谈,他和罗伯(Rob)一样,都在EVALI爆发袭击新闻周期之前就研究了这一主题。


Irfan Rahman:这是一个重要的问题,什么剂量,什么时间以及暴露多长时间会导致毒性。所以我们正在努力。一旦我们确定了这些液体和蒸气中的化学物质,那么我们就会查看这些化学物质的影响,不管它们是否有毒。


Kerri: Irfan的小组正在使用人体细胞,小鼠模型,甚至与对vape人体进行访谈,对成千上万种化学药品进行负面健康影响筛选。他们发现普通的vape果汁中的化学物质会扰乱肺部细微的细胞结构,破坏DNA并通常刺激肺部细胞。那可以改变肺部加工的方式。而且,更糟糕的是,艾凡(Irfan)说,一旦身体意识到这种损害,就会以炎症反应做出反应,这可能导致与肺炎相关的伤害。


去年夏天,艾尔芬(Irfan)和他的小组正在研究电子烟对健康的影响,他从医疗中心附属医院开始听到有关一种新的肺部疾病的报告。


艾尔凡·拉赫曼(Irfan Rahman):那就是去年6月,他们开始在我们医院看到一些严重的肺损伤反应。医生告诉我,这里有病例,看起来像是急性肺损伤,如肺炎,而且他们不知道发生了什么。



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