Etude Clearstream-Air intégrale – Traduction française

Clearstream – Etude de l’air

La vapeur passive est-elle une réalité ?

Dr G. Romagna MD1, L. Zabarini1, L. Barbiero1, E. Bocchietto1, S. Todeschi1,
E. Caravati1, D. Voster1, Dr K. Farsalinos MD2
September 1, 2012

Abstract

Contexte

Les cigarettes électroniques (e-CIG) ont été commercialisées comme une alternative plus sûre au tabac fumé.
Nous avons développé un groupe de protocoles de recherche pour évaluer les effets de l’e-cig sur la santé humaine, appelé ClearStream.
Aucune étude n’a évalué de manière adéquate les effets de l’utilisation d’E-cig sur la libération de produits chimiques dans l’environnement. Le but de cette étude était d’identifier et de quantifier les produits chimiques relevés en milieu fermé lors de l’utilisation de l’e-cig (ClearStream-AIR).

Méthode

Une salle de 60m3 fermée a été utilisée pour l’expérience. Deux sessions ont été organisées, la première avec 5 fumeurs et la seconde avec 5 utilisateurs d’e-cigarette. Les deux séances ont duré 5 heures.
Entre les sessions, la chambre a été nettoyée et aérée pendant 65 h. Les fumeurs ont utilisé des cigarettes contenant 0,6 mg de nicotine alors que les utilisateurs d’e-cigarette ont utilisé un liquide disponible dans le commerce (FlavourArt) d’une concentration de nicotine de 11 mg / ml.
Nous avons mesuré le carbone organique total (COT), le toluène, le xylène, le monoxyde de carbone (CO), les oxydes d’azote (NOx), la nicotine, l’acroléine, les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), la glycérine et le propylène glycol dans l’air de la chambre.

Résultats

Au cours de la séance des fumeurs, 19 cigarettes ont été fumées, 11.4mg de nicotine administrés (selon les informations figurant sur le paquet de cigarettes).
Au cours de la session d’e-cig, 1,6 ml de liquide a été consommé, administration de 17.6mg de  nicotine.

Lors de la séance des fumeurs, nous avons trouvé :
Carbone organique total = 6.66mg/m3,
toluène = 1,7 μg /m3,
xylène = 0,2 μg/m3,
CO = 11 mg/m3,
nicotine = 34 μg /m3,
acroléine = 20 μg / ml
HAP = 9,4 μg/m3.
Pas de glycérine,
Propylène glycol et NOx ont été détectés après la session des fumeurs.

Au cours de la session d’e-cigarette, nous avons trouvé :
Carbone organique total  = 0,73 mg/m3
glycérine = 72 μg/m3.
Pas de toluène,
Pas de xylène,
Pas de CO,
Pas de NOx,
La nicotine, l’acroléine et les HAP ont été détectés dans l’air ambiant pendant la session de e-cig.

Conclusions

La vapeur passive est attendue de l’utilisation de l’e-cig. Cependant, la qualité et la quantité des produits chimiques rejetés dans l’environnement sont de loin les moins nocifs pour la santé humaine  par rapport aux cigarettes de tabac. L’évaporation au lieu de la combustion, l’absence de nombreux produits chimiques nocifs dans les liquides et l’absence de tabac lors de l’utilisation de l’e-cig sont les raisons probables de la différence des résultats.

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Introduction

L’expansion rapide du marché des e-cigarettes ces dernières années, en partie dûe au fait qu’elles  peuvent être utilisées dans des zones non-fumeurs, a engendré des doutes sur leur sécurité dans ce contexte. Cependant, jusqu’à présent, ces doutes sont davantage fondés sur des raisons hypothétiques plutôt que des évaluations scientifiques.
Le but de cette expérience est de comprendre et mesurer l’impact des e-cigarettes sur
l’atmosphère d’un environnement fermé par rapport à la cigarette traditionnelle.

Protocole

Une salle de 60m3 de volume a été utilisée pour l’expérience. Cette chambre a été équipée de systèmes de prélèvement d’air.
Afin de garantir une plus grande sensibilité et éviter toutes variables de recirculation d’air, l’expérience a été réalisée sans renouvellement de l’air intérieur.

Les paramètres suivants ont été analysés:
• CO
• NOx
• Acroléine
• Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP).
• Carbone Organique Total (COT)
• Composés organiques volatils (COV)
• Nicotine
• Glycérine
• Propylène Glycol
Certains de ces paramètres (CO, NOx, COT) ont nécessité une surveillance continue. Pour tous les autres paramètres, afin de saisir les différents types de composés cumulés, des fioles et des membranes spécifiques ont été utilisées.

Procédure

L’expérience a été divisée en deux sessions : l’une pour les vapers (vapoteurs) et une pour les fumeurs. Chaque séance a duré 5 heures et a impliqué 5 volontaires.
Entre les sessions, la chambre a été nettoyée et ventilée pendant 65 h, afin de restaurer des conditions neutres.

Sessions d’échantillonnage

Pour les deux essais, la salle a été préparée initialement pour l’échantillonnage et l’analyse des conditions de référence.
Ensuite, 5 volontaires ont fumé leurs cigarettes ou e-cigarettes, en fonction de la session.
Les bénévoles ont été autorisés à fumer/vapoter autant qu’ils le souhaitaient, à condition
d’utiliser l’ensemble de l’espace pour l’expérimentation.
Le temps que les bénévoles ont passé dans la chambre était strictement limité à fumer / vaper.
Seul un maximum de 3 bénévoles a été autorisé dans la chambre en même temps.
La porte de la chambre n’a été ouverte que pour laisser entrer ou sortir les bénévoles.
Le consentement des sujets a été obtenu avant de participer à l’étude.
Lors de la session des fumeurs, le nombre de cigarettes fumées a été noté.
Lors de la session des « vapers », le poids du liquide consommé a été évalué à l’aide d’une balance de précision.

Bénévoles

L’âge moyen des fumeurs était de 21 ans et ils fumaient en moyenne 17 cigarettes par jour
depuis 6,5 ans. La teneur en nicotine dans la fumée était de 0,6 mg par cigarette. Au cours de la session d’échantillonnage, un total de 19 cigarettes a été fumé, soit environ 11.4mg de nicotine, selon les informations mentionnées sur les paquets de cigarettes.
Les vapers ont déclaré qu’ils utilisaient exclusivement l’ecigarette depuis environ 3 mois (min 1, max 6), avec un apport quotidien de 1,5 ml de liquide, et une teneur en nicotine moyenne de 11 mg / ml.
Pour les utilisateurs d’e-cigarette, un liquide disponible dans le commerce (Heaven Juice) produit par FlavourArt a été utilisé, et un dispositif EGO Pulse provenant de Smokie’s.
Durant la session d’échantillonnage, 1760mg de liquide ont été vaporisés, ce qui équivaut à 1.6ml à environ 17.6mg de nicotine.

Matériels et Méthodes

Compte tenu des méthodes d’échantillonnage différentes, les procédures UNI et NIOSH ont été utilisées. Différents flacons SKC spécifiques pour les différents composants de recherche ont été utilisés. Pour certaines molécules,  des filtres en fibre de verre ou en PTFE 0,8 μm de porosité ont été également utilisés (tableau 1).
Chaque flacon était lié à un aspirateur échantillonneur portable, calibré et réglé pour aspirer un volume particulier en fonction de la durée de l’expérience et des détails de la méthode.
En plus de ces systèmes d’échantillonnage cumulatifs, un détecteur de CO, de CO2 et de NOx, une flamme FID, un détecteur d’ionisation TOC ont été utilisés.
A la fin de l’expérience, les flacons et les membranes ont été scellés et amenés au Abich
S.r.l.4 laboratoire pour analyse.

Résultats

L’analyse des échantillons a souligné de nombreuses différences fondamentales entre le tabagisme et l’e-cigarette, à la fois en termes d’impact sur ​​l’air, de qualité et aussi de toxicité. (Tableau 2).
Des membranes en PTFE ont été utilisées pour l’échantillonnage.
Nous avons été surpris par la couleur des membranes à la fin des sessions. Même si cela ne constitue pas des données analytiques, cela donnait une idée des résultats que nous pouvions espérer.

CO (monoxyde de carbone) [12]

Le taux de monoxyde de carbone n’a montré aucune variation avec l’e-cigarette, restant inférieur aux limites de détection de l’outil. A l’inverse, avec le tabac, une élévation constante du CO s’est produite tout au long de la période d’échantillonnage. Le taux a atteint un pic de 11 mg/m3, ce qui est supérieur au seuil légal (10 mg/m3) 5 (Fig. 5).
Le monoxyde de carbone est un gaz toxique ayant une forte affinité avec l’hémoglobine, ce qui compromet sa capacité à transporter l’oxygène. Les fumeurs continuent d’expirer des taux élevés de CO plusieurs heures après avoir fumé leur dernière cigarette.

Nicotine

Parmi les aspects les plus intéressants, nous avons observé que la nicotine n’a pas été détectée dans l’air au cours de la session des vapers, bien que les liquides utilisés pour les expériences en contenaient.
D’autre part, 34 μg/m3 de nicotine ont été trouvés lors de la session des fumeurs.
Il convient de préciser que, selon les informations mentionnées sur les paquets, la quantité de nicotine inhalée par les fumeurs était d’environ 11.4mg, tandis que le quantité de nicotine inhalée par les vapoteurs était d’environ 17.6mg. La quantité de nicotine mentionnée sur les paquets est effectivement la quantité inhalée. Ces informations ne donnent pas de détails sur le taux réel de nicotine dans les cigarettes et celui libéré dans l’air durant la combustion.
Sur la base des résultats observés, nous pouvons conclure que la cigarette produit une contamination de l’air par la nicotine au moins 35 fois plus élevée qu’avec l’ecigarette.
Cela signifie qu’il faudrait au moins 35 vapers pour produire un taux de nicotine dans l’air similaire au taux produit par un fumeur.
En outre, si nous avions dû équilibrer les tests en demandant aux fumeurs de consommer la quantité de cigarettes nécessaires pour adapter la quantité de nicotine utilisée par les vapers, ces derniers auraient dû fumer environ 29 cigarettes, pour produire la concentration de nicotine attendue d’environ 52 μg/m3.

Il est extrêmement difficile de discuter ces résultats. On peut supposer une cinétique d’absorption de la nicotine différente ou peut-être que le taux est extrêmement faible par rapport à la quantité de nicotine libérée en fumant des cigarettes traditionnelles. Mais au-delà de toutes ces hypothèses, qui n’ont pas été vérifiées, il est un fait : en utilisant l’e-cigarette pendant 5 h dans une petite chambre sans renouvellement de l’air intérieur, 5 vapers ne produisent pas des taux détectables de nicotine dans l’air.

Propylène glycol

Les résultats du propylène glycol étaient aussi inattendus. Au cours des tests ds vapers, le propylène glycol n’a pas été détecté, bien que 50% des liquides soient composés de propylène glycol.
Ce curieux phénomène a également été observé dans une étude similaire [11]. Dans ce cas également, la nicotine n’a pas été détectée dans une chambre expérimentale de vapeur passive (nettement inférieure à la salle que nous avons utilisé).
Certaines études suggèrent que l’absorption par inhalation de propylène glycol est extrêmement rapide [17]. Cela pourrait expliquer pourquoi cette molécule n’a pas été détectée, même si elle était présente en quantité importante dans le liquide utilisé.

Glycérine et acroléine

Aucune glycérine n’a été détectée dans l’air avec la cigarette. D’un autre côté, 72 µg/m3 ont été détectés avec l’e-cigarette.
Ce taux est nettement inférieur au seuil de sécurité limite (TWA-TLV 10 mg/m3) et beaucoup plus faible que le seuil de risque modéré [4].
Cependant, il est important de noter que l’acroléine, une molécule formée par la déshydratation de la glycérine sous l’effet d’une température élevée, est présente dans l’air de la salle de test de la cigarette (20 μg/m3).
En fait, il est bien connu que la glycérine est souvent ajoutée pour humidifier le tabac. Au cours de la combustion, la glycérine est transformée en acroléine [3]. Le fait qu’aucune combustion ne soit impliquée lors de l’utilisation des e-cigarettes joue probablement un rôle fondamental dans l’absence d’acroléine dans l’air intérieur lors de leur utilisation.
Comme chacun le sait, l’acroléine est très toxique et une substance irritante. En outre, elle est actuellement soupçonnée d’avoir un rôle fondamental dans le processus cancérogène [1].

Composés Organiques Volatiles

L’analyse des composés organiques volatiles, des composants aromatiques, ont été détectés, en particulier le longifolen, typique de l’arôme de pin, dans tous les tests. Un des détergents utilisés pour nettoyer la chambre avant l’épreuve a pu contenir ce composé.
En ce qui concerne la cigarette, le xylène et le toluène ont été détectés. Ce sont deux toxiques très communs contenus dans la fumée de cigarette.
Le limonène, un terpène d’huile de citron, a été détecté seulement pendant le test de la cigarette traditionnelle. En fait, cette molécule a été trouvée en tant que composant de la fumée de cigarette même dans d’autres études [11] (tableau 6).

Hydrocarbures aromatiques polycycliques

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques sont, sans doute, parmi les composés les plus importants en termes de toxicité chronique causée par le tabagisme.
Ces substances, qui sont produites au cours du processus de combustion, sont bien connues pour leurs effets cancérogènes et mutagènes.
Lors de la session avec la cigarette traditionnelle, 6 sur 16 HAP ont été identifiés.
Aucun n’a été identifié au cours de la session avec l’e-cigarette (tableau 7).

Carbone Organique Total [15]

L’analyse du carbone organique total ne nous donne pas d’informations spécifiques sur la toxicité. C’est une mesure de la quantité totale de matière organique libérée dans l’air. Il n’y a pas de distinction entre des substances toxiques et non toxiques. Cependant, ce paramètre nous donne une vision globale du degré de contamination de l’air, tout au long de  l’expérience.
Le graphique montre les tendances du taux de COT dans l’air au cours de l’échantillonnage sur 5h.
Le tableau ne contient pas la valeur d’origine au début de l’échantillon (1mg/m3).
À mon avis, il y a deux aspects intéressants qui doivent être soulignés. Tout d’abord, le maximum des taux de consommation de cigarettes au cours des sessions sont 9 fois supérieurs à la session d’e-cigarette. Deuxièmement, fumer une cigarette prend seulement 11 minutes pour atteindre une valeur similaire à la valeur maximale mesurée pour l’e-cigarette (0,73 mg/m3), en 5h (Fig. 8).

Conclusions

L’expérience ci-dessus, dans les limites des paramètres observés, a souligné que le vapoteur ne produit pas de quantités détectables de substances toxiques et cancérigènes dans l’air d’un espace clos.
D’autres études sont nécessaires pour mieux comprendre les aspects concernés. Cependant, cette évaluation préliminaire indique que l’impact de la vapeur passive,  par rapport à la cigarette traditionnelle, est si faible qu’à peine détectable, et aux antipodes des caractéristiques toxiques et cancérigènes de la cigarette.
L’absence de combustion et de fumée, avec ses effets toxiques connus [2, 6] sont probablement les principales raisons des différences observées entre l’ecigarette et la cigarette fumée dans les caractéristiques de la pollution atmosphérique.
Sur la base des résultats obtenus et des données de l’ARPA sur la pollution urbaine, nous pouvons conclure qu’il pourrait être plus malsain de respirer de l’air dans les grandes villes que de rester dans la même pièce à proximité de quelqu’un en train de vaper.

http://clearstream.flavourart.it/site/wp-content/uploads/2012/09/CSA_ItaEng.pdf
 
 
Traduction : Amanda – Forum-ecigarette.com
 

Un commentaire pour Etude Clearstream-Air intégrale – Traduction française

  1. N’en déplaise aux grincheux, la e-cig a de beaux jours devant elle… les marchands de mort vont devoir se recycler ! 🙂

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