Le sigarette elettroniche usa e getta emettono più metalli pesanti delle sigarette tradizionali / Disposable E-Cigarettes Emit More Heavy Metals Than Traditional Cigarettes
Le sigarette elettroniche usa e getta emettono più metalli pesanti delle sigarette tradizionali / Disposable E-Cigarettes Emit More Heavy Metals Than Traditional Cigarettes
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
Le sigarette elettroniche usa e getta potrebbero rilasciare più metalli tossici di un pacchetto di sigarette.
Un nuovo studio dell'Università della California, Davis (UC Davis), ha scoperto che le popolari sigarette elettroniche monouso emettono alti livelli di metalli pesanti come il piombo (Pb), alcuni dei quali superano le soglie di rischio per la salute stabilite.
L'articolo è stato pubblicato su ACS Central Science.
Cosa contengono le sigarette elettroniche usa e getta?
Le sigarette elettroniche usa e getta sono oggi i prodotti per lo svapo più utilizzati tra adolescenti e giovani adulti negli Stati Uniti. Sono economiche, aromatizzate e facili da acquistare, sebbene la maggior parte di esse non sia approvata per la vendita dalla Food and Drug Administration statunitense. Le vendite hanno superato quelle dei vecchi modelli ricaricabili, ma l'applicazione delle normative non è riuscita a tenere il passo, e nemmeno la scienza.
Studi precedenti sulle sigarette elettroniche ricaricabili hanno dimostrato che gli elementi riscaldanti possono rilasciare metalli come nichel (Ni) e cromo (Cr) nel vapore. L'inalazione di questi metalli è collegata a cancro, malattie respiratorie e danni neurologici. Questi rischi sono maggiori per i giovani, che sono più sensibili all'esposizione a sostanze tossiche.
Le sigarette elettroniche usa e getta sono più recenti e meno studiate. Sono dispositivi monouso sigillati e si sa ancora poco su quali metalli finiscano nel vapore, come ci arrivino o cosa questo comporti per la salute.
Il nuovo studio è nato quando il primo autore Mark Salazar, dottorando presso la UC Davis, ha notato un amico che utilizzava una sigaretta elettronica usa e getta. Incuriosito, ha portato la capsula in laboratorio ed ha eseguito un test per vedere cosa contenesse il vapore.
"Quando ho visto per la prima volta le concentrazioni di piombo, erano così alte che ho pensato che il nostro strumento fosse rotto", ha detto Salazar. "Questo ci ha spinto a studiare più a fondo questi dispositivi monouso."
Monitoraggio dei metalli pesanti nelle sigarette elettroniche nel tempo
Salazar ed il suo gruppo hanno testato sette dispositivi di tre noti marchi di sigarette elettroniche usa e getta: ELF Bar, Flum Pebble ed Esco Bar. I test hanno incluso dispositivi aromatizzati, non aromatizzati e con 0% di nicotina. Ogni dispositivo è stato testato dal nuovo al fine vita, fino a 1500 tiri simulati, per monitorare l'evoluzione delle concentrazioni di metalli nel tempo. Hanno anche verificato la forma chimica di alcuni metalli, che ne influenza la tossicità una volta inalati.
Tutti e tre i marchi rilasciavano livelli significativi di Ni, Cr, antimonio (Sb) e Pb. Le concentrazioni spesso aumentavano con l'aumentare dell'utilizzo dei dispositivi.
"Gli elementi riscaldanti della bobina [Cr e Ni] probabilmente si sono infiltrati nei liquidi per sigarette elettroniche e negli aerosol a causa della degradazione della bobina durante l'uso, aumentando fino a 1000 volte la loro concentrazione durante la vita del dispositivo", hanno affermato gli autori.
La presenza di Pb e Ni nei dispositivi Esco Bar è stata ricondotta a componenti interni realizzati in bronzo al piombo, una lega di rame ad alto contenuto di Pb. Lo Sb è stato trovato in diversi dispositivi, ma non corrispondeva ad alcun componente interno noto.
Alcuni dei livelli più elevati di Pb , fino a 175.000 µg per kg , provenivano dagli e-liquidi Esco Bar, equivalenti a una quantità di Pb superiore a quella presente nel fumo di 20 pacchetti di sigarette.
Rispetto alle vecchie sigarette elettroniche ricaricabili, questi dispositivi rilasciano fino a 100 volte più metalli; le Esco Bar presentano livelli elevati di Pb e Ni anche prima dell'uso, il che suggerisce che gli utenti sono esposti fin dalla prima boccata.
"Abbiamo scoperto che in questi dispositivi usa e getta le tossine sono già presenti nell'e-liquid, oppure che queste vengono rilasciate in grandi quantità dai loro componenti nell'e-liquid ed infine trasferite al fumo", ha affermato Salazar.
I ricercatori hanno anche analizzato gli stati di ossidazione dei metalli nel vapore. Tutto il Cr era presente come Cr(III), una forma meno dannosa, mentre lo Sb appariva in parte come Sb(III), la sua forma cancerogena.
Salazar ed il suo gruppo hanno utilizzato le soglie di tossicità pubblicate e le concentrazioni di metalli nell'aerosol per stimare i rischi cancerogeni e non cancerogeni per gli utilizzatori giornalieri.
Ni e Sb hanno aumentato il rischio di cancro oltre i limiti accettabili. I livelli di Pb e Ni hanno superato le soglie di sicurezza per gli effetti respiratori e neurologici fino a nove volte.
Sigarette elettroniche usa e getta e salute pubblica
Una delle principali preoccupazioni riguarda le modalità di produzione di questi prodotti. L'uso di bronzo al piombo, un metallo non adatto ai prodotti sanitari di consumo, dimostra una mancanza di supervisione di base nella produzione. Con circa 100 marchi di prodotti monouso attualmente sul mercato, la maggior parte dei quali non testati, le autorità di regolamentazione sono molto indietro.
"Il nostro studio evidenzia il rischio nascosto di queste nuove e popolari sigarette elettroniche usa e getta, con livelli pericolosi di Pb neurotossico e di Ni e Sb cancerogeni, il che sottolinea la necessità di un'azione urgente nell'applicazione delle norme", ha affermato l'autore corrispondente, il dott. Brett Poulin, professore associato presso l'UC Davis.
"Questi rischi non sono solo peggiori rispetto ad altre sigarette elettroniche, ma in alcuni casi sono peggiori anche rispetto alle sigarette tradizionali", ha aggiunto Poulin.
Questo studio ha preso in esame solo tre marchi, ma sono tra i più utilizzati negli Stati Uniti. Sono necessari studi più ampi ed il gruppo sottolinea che i lavori futuri dovrebbero includere più marchi ed esplorare come aromi, livelli di nicotina, durata di conservazione e conservazione influenzino il rilascio di metalli. Saranno inoltre necessari studi di laboratorio e modelli animali per monitorare gli effetti a lungo termine, incluso se il cromo non tossico possa convertirsi nella sua forma cancerogena una volta inalato nei polmoni.
ENGLISH
A study finds that disposable e-cigarettes release harmful metals, with some levels exceeding those in cigarette smoke.
Disposable vapes may be delivering more toxic metals than a pack of cigarettes.
A new study from the University of California, Davis (UC Davis), found that popular single-use e-cigarettes emit high levels of heavy metals such as lead (Pb), with some above established health risk thresholds.
The paper was published in ACS Central Science.
What’s in disposable vapes?
Disposable e-cigarettes are now the most widely used vaping products among teens and young adults in the US. They're cheap, flavored and easy to buy, even though most aren’t approved for sale by the US Food and Drug Administration. Sales have overtaken older refillable models, but enforcement hasn’t kept up – and neither has the science.
Earlier studies on refillable e-cigarettes showed that heating elements can leach metals such as nickel (Ni) and chromium (Cr) into the vapor. Inhaling these metals is linked to cancer, respiratory illness and neurological harm. These risks are greater for young people, who are more sensitive to toxic exposures.
Disposable vapes are newer and less studied. They are sealed single-use devices, and little is known about what metals end up in the vapor, how they get there or what that means for health.
The new study came about when first author Mark Salazar, a PhD candidate at UC Davis, noticed a friend using a disposable vape. Curious, he brought the pod back to the lab and ran a test to see what was in the vapor.
“When I first saw the lead concentrations, they were so high I thought our instrument was broken,” said Salazar. “That sparked us into looking further into these disposables.”
Tracking heavy metals in e-cigarettes over time
Salazar and the team tested seven devices across three popular disposable vape brands: ELF Bar, Flum Pebble and Esco Bar. Tests included flavored, unflavored and 0% nicotine devices. Each device was tested from new to end-of-life, up to 1500 simulated puffs, to track how metal concentrations changed over time. They also checked the chemical form of certain metals, which affects how toxic they are once inhaled.
All three brands released significant levels of Ni, Cr, antimony (Sb) and Pb. The concentrations often increased the more the devices were used.
“Heating coil elements [Cr and Ni] likely leached into e-liquids and aerosols from coil degradation during use, increasing up to 1000-fold in concentration over the device life,” the authors said.
Pb and Ni in Esco Bar devices were traced to internal parts made from leaded bronze, a copper alloy with high Pb content. Sb was found in several devices but didn’t match any known internal component.
Some of the highest Pb levels – up to 175,000 µg per kg – came from Esco Bar e-liquids, equating to more Pb than in the smoke from 20 packs of cigarettes.
Compared to older refillable e-cigarettes, these devices released up to 100 times more metals, with Esco Bars showing elevated Pb and Ni even before use, suggesting users are exposed from the very first puff.
“We found that these disposable devices have toxins already present in the e-liquid, or they’re leaching quite extensively from their components into e-liquids and ultimately transferred to the smoke,” said Salazar.
The researchers also analyzed the oxidation states of metals in the vapor. All Cr was present as Cr(III), a less harmful form, while Sb appeared partly as Sb(III), its carcinogenic form.
Salazar and the team used published toxicity thresholds and metal concentrations in the aerosol to estimate cancer and noncancer risks for daily users.
Ni and Sb raised cancer risks above accepted limits. Pb and Ni levels exceeded safety thresholds for respiratory and neurological effects by up to nine times.
Disposable vapes and public health
One major concern is how these products are made. The use of leaded bronze, a metal not suitable for consumer health products, shows a lack of basic manufacturing oversight. With ~100 disposable brands currently on the market, most of them untested, regulators are far behind.
“Our study highlights the hidden risk of these new and popular disposable electronic cigarettes – with hazardous levels of neurotoxic Pb and carcinogenic Ni and Sb – which stresses the need for urgency in enforcement,” said corresponding author Dr. Brett Poulin, an assistant professor at UC Davis.
“These risks are not just worse than other e-cigarettes but worse in some cases than traditional cigarettes,” Poulin added.
This study looked at just three brands, but they’re among the most widely used in the US. Broader studies are needed, and the team emphasizes that future work should include more brands and explore how flavors, nicotine levels, shelf life and storage affect metal release. Lab studies and animal models will also be needed to track long-term effects, including whether non-toxic Cr could convert into its carcinogenic form once inhaled into the lungs.
Da:
https://www.technologynetworks.com/applied-sciences/news/disposable-e-cigarettes-emit-more-heavy-metals-than-traditional-cigarettes-401425
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