口含尼古丁袋中尼古丁和烟草特有亚硝胺的含量

背景:不含烟草的尼古丁袋是一种通过口腔黏膜将尼古丁输送到体内的新产品。缺乏对这些产品的化学成分和产品特性的独立研究,导致产品监管的不确定性。本研究试图通过评估这些产品样本中的尼古丁水平和筛查烟草特异性亚硝胺(TSNAs)来解决知识空白。
方法采用气相色谱-火焰电离法和液相色谱-串联质谱法分别对20家不同厂家生产的44个烟碱袋和2个不含烟碱袋的烟碱和tsna含量进行分析。测定了产品标记和水提物的pH值。…

摘要。
背景:不含烟草的尼古丁袋是一种通过口腔黏膜将尼古丁输送到体内的新产品。缺乏对这些产品的化学成分和产品特性的独立研究,导致产品监管的不确定性。本研究试图通过评估这些产品样本中的尼古丁水平和筛查烟草特异性亚硝胺(TSNAs)来解决知识空白。

方法采用气相色谱-火焰电离法和液相色谱-串联质谱法分别对20家不同厂家生产的44个烟碱袋和2个不含烟碱袋的烟碱和tsna含量进行分析。测定了产品标记和水提物的pH值。

结果烟碱含量在1.79 ~ 47.5 mg/袋之间;产品质量中位数为0.643 g, pH值中位数为8.8 g,游离碱尼古丁含量中位数为86%。29种产品缺少尼古丁含量的清晰标签,尼古丁强度描述含糊不清。在26种产品中检测到TSNAs, n -亚硝基烟碱最多可达13 ng /袋。

结论:虽然尼古丁袋可能是吸烟者或其他一些口服烟草制品使用者的潜在降低风险的替代品,但一些袋的尼古丁含量高得惊人。尼古丁袋中致癌的tsna的存在是一个严重的问题。应该实施更好的制造工艺和质量控制标准。大多数产品上的尼古丁浓度标签都具有误导性。对尼古丁含量及其标签的严格规定是可取的。

数据可用性声明
所有与研究相关的数据都包含在文章中或作为补充信息上传。

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关于这个话题我们已经知道了什么
在最近的科学文献中描述了不含烟叶材料的尼古丁袋,每袋尼古丁含量高达12毫克。

大多数已发表的研究都是由尼古丁袋制造商进行的。

一项研究调查了致癌烟草特异性亚硝胺(TSNA)含量,结果为阴性。

这项研究补充了什么
在这项研究中,一些尼古丁袋被发现每袋尼古丁含量接近50毫克。

在一半以上的样本中检测到tsna。

大多数产品都没有标示每袋或每克尼古丁含量的毫克。

这项研究将如何影响研究、实践或政策
建议对尼古丁袋作出具体规定,包括尼古丁含量的限制和标签要求。

对高尼古丁含量产品的尼古丁传递和产品毒理学的进一步研究是必要的。

介绍
自2016年以来,最终产品中不含烟叶材料的尼古丁袋已在美国市场上市,自2018年以来在欧洲上市。3这些产品在外观和用途上类似于袋装鼻烟。与鼻烟相似,眼袋位于上唇和牙龈之间。释放的尼古丁可经口腔黏膜吸收。与袋装鼻烟相比,这些新的尼古丁袋不含烟草相反,它们以植物纤维为基础,辅以尼古丁、调味剂和其他成分图1显示了一个示例。


图1
(A)盒盖已移除的尼古丁袋装物;(B)已打开的袋装物;(C)盒盖(已移除品牌名称),并使用评分系统标示尼古丁强度。

一项针对荷兰成年人和青少年的代表性调查显示,0.06%的人目前和0.56%的人曾经使用过尼古丁袋;6.88%的参与者知道这个产品组在英国目前或曾经的吸烟者和/或电子烟使用者中,2.7%是现在的使用者,4.4%是曾经的使用者,意识为15.9%欧洲烟草制品指令(TPD)禁止来自欧盟(EU)市场的口服烟草制品,如鼻烟,但瑞典除外(第17条)但是,不含烟草的尼古丁袋不属于《烟草产品保护法》的范围,因此不受本规定的影响因此,它们的监管存在不确定性。

此外,许多司法管辖区,如大多数欧盟,对尼古丁小袋的包装和内容没有特别的规定在没有规定的情况下,尼古丁含量可能不会以毫克/袋或每克明确标示。如图1C所示,可以使用任意评分来表示尼古丁强度,与尼古丁含量没有相关性。尼古丁强度也可以只用“中等”或“强”这样的强度描述来表示。对于化学危害的标签,如急性毒性,欧洲分类、标签和包装指令(CLP)适用于欧盟。因此,欧盟的某些尼古丁浓度需要GHS(全球化学品分类和标签协调系统)的急性毒性象形图。尼古丁含量超过2.5毫克/克需要GHS07标签(有害),并以感叹号表示。尼古丁超过16.7毫克/克,就需要有GHS06标签(有毒),由头骨和交叉骨骼来描绘。尼古丁袋的急性毒性类别的计算在本手稿的在线补充材料中提供。

补充材料
(tc - 2022 - 057280 - supp001.pdf)
人们对新产品的毒性和成瘾性以及影响这些特性的参数(如尼古丁含量和化学成分)知之甚少。有限数量的研究调查了这些新型尼古丁袋的化学成分。10-12这些研究包括的品牌品种数量非常有限,主要由产品制造商进行。10 11因此,烟草控制监管机构需要可靠的信息,以便采取基于科学的行动。

德国联邦食品和农业部要求德国联邦风险评估研究所评估新型尼古丁袋的潜在风险。为此目的,启动了一个内部研究项目,从这些产品的化学特性开始。这项研究的目的是分析尼古丁、未化尼古丁等成分的水平,并在46种品牌的含尼古丁和不含尼古丁的烟袋中筛选烟草特异性亚硝胺(TSNAs)。测量的尼古丁含量与产品包装上的尼古丁标签进行了比较,并对每种产品的警告标签进行了评估。

材料与方法
尼古丁袋、化学品和标准物质
从2021年1月到5月,在德国的网上商店或其他国家的网上商店购买了方便的尼古丁袋样品,这些商店运往德国。总共获得了来自20个不同生产商的46个不同的袋样。用于本次评估的所有化学品或标准物质均为分析级或更高纯度。有关化学品和标准物质的进一步详细信息,请参阅在线补充材料。

产品标签评估
目视检查产品标签上标明的产品尼古丁含量和/或标明的尼古丁强度。此外,根据CLP法规是否存在危险标志和/或针对弱势群体(如未成年人、孕妇)的警告进行了评估。

烟袋重量及总尼古丁含量分析
将尼古丁小袋放入带塞的Erlenmeyer瓶中,用分析秤称重(LE225D-0CE, Sartorius, Göttingen,德国)。在气相色谱-火焰电离(GC/FID)定量之前,采用液液萃取法(LLE)提取烟碱。LLE方案改编自WHO TobLabNet SOP 4,用于烟草填料中尼古丁的测定在Erlenmeyer烧瓶中加入10 mL超纯水、5 mL氢氧化钠溶液(2 M)和20 mL含有内标物(2 g/L正己烷中的正十六烷)的萃取液。在350 rpm的轨道激振器(GFL 3005, Lauda-GFL, Lauda-Königshofen,德国)上提取75分钟后,允许分离相,必要时辅助超声(Sonorex Digitec DT 255H, BANDELIN electronic GmbH & Co KG,柏林,德国)。按照在线补充材料的描述,使用GC/FID进行分析。方法验证包括精密度、准确度、线性度和贮存稳定性。检测限(LOD)和定量限(LOQ)根据DIN 32645:2008.14使用校准方法确定,在线补充材料中描述了尼古丁原液的验证和制备程序。每克尼古丁含量由每袋尼古丁含量除以重量计算。尼古丁含量和烟袋重量报告为三次分析的平均值和标准差。

对提取液的pH值进行分析,计算游离碱尼古丁的比例
无烟烟草制品的pH值分析主要是在去离子水萃取后进行的。15 16选择了类似的方法来分析尼古丁袋的pH值。将小袋放入小瓶中,加入10 mL超纯水。在350转/分的轨道振动器上提取15分钟后,用校准的pH计(765 Calimatic;尼克,柏林,德国)。使用Barlow和hamilton公布的尼古丁吡咯烷部分的pKa为8.01,根据Henderson-Hasselbalch方程计算游离碱尼古丁的比例。17由于使用的超纯水没有脱气,因此可能会受到剩余酸性CO2的影响。袋内pH值为重复分析的平均值。

筛查TSNAs
18 .采用液相色谱-质谱联用(LC-MS/MS)测定TSNAs NNN (n - nitrosoanannicotine)、NNK (4-(Methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone)、NAT (N-Nitrosoanatabine)和NAB (N-Nitrosoanabasine)将尼古丁袋放入带塞的厄伦迈尔烧瓶中。加入200µL内标液(100 ng/mL NNN-d4、NNK-d4、NAT-d4、NAB-d4,甲醇),再加入20 mL萃取液(0.1 M乙酸铵超纯水)。以200 rpm摇瓶1小时后,提取液通过PTFE注射器过滤器(0.45µm, Merck KGaA, Darmstadt, Germany)过滤。过滤后的提取物使用LC-MS/MS进行分析,方法见在线补充材料。为了定量,使用了所有四种分析物的同位素标记标准物。方法验证包括精密度、准确度、线性度、自动进样器稳定性、存储稳定性、定量限和定量限。在线补充材料中描述了程序。报告的结果来自单一的筛选分析。

结果
产品标签
在46种被分析的产品中,有2种被标记为不含尼古丁。在剩下的44种产品中,只有15种产品的尼古丁含量以每袋毫克尼古丁或每克尼古丁标示。38种产品使用任意评分系统(见图1C)或描述符表示尼古丁强度。制造商在28种产品上使用了“简单”、“中等”、“强”、“超强”、“x强”、“极强”、“超”、“强力”、“最大”、“极端”、“硬”和“残酷”等描述符来表示尼古丁的强度。表1总结了标签上的尼古丁含量和/或强度。

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表1
本研究评估的产品特性总结

除了三种产品外,其他产品都有针对18岁以下人群的警告标签。10个包装上有一个标签,建议怀孕期间不要使用。如表1所示,一些产品测量到的尼古丁含量高于16.7毫克/克湿重,需要GHS06标签(头骨和交叉骨),但没有标签06或07。其中一种产品(35号)是由一家网上商店提供的免费样品,既没有任何成分和尼古丁含量的标签,也没有任何说明或警告。

尼古丁含量,烟袋重量和萃取物的pH值
烟袋尼古丁含量、烟袋重量和烟袋水萃取液pH值见表1。汇总统计信息如图2所示。尼古丁含量中位数为9.48 mg/pouch, IQR为5.50 ~ 16.6 mg/pouch。两袋(样品编号45和46)的尼古丁含量要高得多,每袋超过40毫克。烟碱含量最低为1.79 mg/袋(样品号3),烟碱质量中位数为0.643 g (IQR为0.455 ~ 0.718 g),除1袋外,其余均为碱性,pH中位数为8.8 (IQR为8.2 ~ 9.8)。利用Henderson-Hasselbalch方程从pH值计算游离碱尼古丁的比例。中位数为86% (IQR为62%-98%)。

图2

本研究分析了44个含尼古丁烟袋的产品特性:(A)尼古丁含量,(B)烟袋重量,(C)水提取物的pH值和(D)游离碱尼古丁的比例。

标记和测量尼古丁含量之间的关系
大多数尼古丁袋没有显示尼古丁含量的清晰标签。在29种产品中,尼古丁强度由制造商使用任意分数表示(见图1C)。这些分数背后相应的尼古丁含量既不明确也不协调。图3A显示了测量的尼古丁含量与标签上各自的得分的比较(达到的分数除以最大的分数,并被标记)。如上所述,28种产品的尼古丁含量用描述符表示。所分析的尼古丁含量和所使用的描述符之间的比较如图3B所示。为此,描述符按如下分组:低包括“容易”(n=2),中包括“中等”(n=2),强包括“强”(n=5),特强包括“特强”和“x强”,极端包括“最大”,“超”,“力量”,“极端”,“极强”,“危险强”,“硬”和“残酷”。有四种产品根本没有尼古丁含量的指示,既没有毫克,也没有分数或描述符。

图3
比较分析的尼古丁含量(y轴)和包装上显示的尼古丁强度(x轴),使用(A)任意分数(分数除以最大值并标记)或(B)强度描述符(分类)。括号内列出了相应类别的产品数量。

尼古丁袋中的tsna
表2总结了26个尼古丁袋中检测到的tsna。共检出NNN 24只,其中9只高于检测限但低于定量限(BQL)。三袋中检测到NNK。NAT和NAB分别检测到6个和5个袋,BQL检测到3个和2个袋。每袋检测到的最高TSNAs量为NNN 12.9 ng, NNK 5.4 ng, NAT 2.7 ng和NAB 5.6 ng。

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表2
在TSNA筛选中检测尼古丁袋中的TSNA,每个样品使用一个袋

方法验证结果
在标准方法的基础上,对烟碱和tsna的分析方法进行了调整,并对烟碱袋的分析进行了验证。验证程序和结果在在线补充材料中有更详细的总结。尼古丁的平均回收率为102.9% ~ 126.1%,NNN为110.2% ~ 123.9%,NNK为110.4% ~ 117.6%,NAT为113.7% ~ 121.0%,NAB为115.0% ~ 127.2%。所有分析物的精密度均低于10%。方法开发过程中的一个重要目标是实现tsna的高灵敏度。NNN、NNK、NAT和NAB的LODs分别为0.12、0.12、0.22和0.34 ng/pouch。

讨论
我们分析了44个含尼古丁袋和2个不含尼古丁袋。烟碱含量为1.79 ~ 47.5 mg/袋,中位数为9.48 mg/袋。这远远高于Stanfill等人针对美国大品牌销售的尼古丁袋测定的最大尼古丁含量6.73毫克/袋生产商在一项研究中测出的最高尼古丁含量为11.9毫克/袋因此,我们是第一个报告尼古丁含量高达50毫克/袋的产品。部分原因是我们不仅关注已知的大品牌产品,还在网上商店购买了小品牌的样品。这些尼古丁含量令人担忧,因为它们可能会诱发和维持使用者的成瘾行为。此外,尼古丁在摄入后是有毒的,对心血管系统有负面影响

在缺乏适当法规的情况下,产品标签不协调,而且大多数情况下不能为消费者提供信息。只有少数产品有清晰的标签,标明每袋或每克尼古丁的实际含量。甚至一些尼古丁含量超过20毫克的高尼古丁袋也没有这样的标签。尼古丁强度在大多数包装上使用任意分数或形容词来表示,这些分数或形容词与某些尼古丁含量没有明确的关联。这可能导致不必要的高尼古丁暴露或低估与该产品相关的风险。虽然大多数产品都有未成年人使用的警告标签,但只有10种产品有怀孕期间使用的警告。非药用尼古丁产品不应该在怀孕期间使用,因为对发育中的大脑有负面影响欧盟CLP法规要求尼古丁含量高于2.5 mg/g和16.7 mg/g的GHS警告标签07(有害)和06(有毒),说明尼古丁在摄入后的急性毒性(见在线补充材料)虽然大多数包装都有GHS标签,但有些包装上仍然没有要求的标签。

对于尼古丁产物的生物动力学,pH值起着重要的作用。尼古丁是一种碱性生物碱,其pKa值为8.01,其中尼古丁分子有一半是质子化的,一半是非质子化的在pH值高于8时,未质子化的尼古丁分子比例增加,因此不带电。这种游离基尼古丁可以更快地通过生物膜,从而更快地通过口腔粘膜吸收尼古丁,更快地将尼古丁输送到血液中,血液中的尼古丁含量也更高。所分析的袋提取物的pH值范围为5.5至10.5,中位数为8.8。游离碱尼古丁的中位数比例为86%,有利于快速吸收。这与Stanfill等人的发现相似。因此,产品中存在的高尼古丁含量很可能很快被血液吸收,潜在地增加产品的成瘾性。

无烟烟草制品通常不含香烟燃烧的典型产物。然而,在未吸烟的烟草中已经存在一些引起毒理学关注的物质。其中一类是具有NNN和nnk两种致癌物质的TSNAs。暴露于NNN与促进食道肿瘤有关这与用于口腔的尼古丁袋特别相关。TSNAs是烟草生物碱在烘烤和加工过程中形成的。虽然人工合成的尼古丁也已经有了,但添加到烟袋中的尼古丁可能是从烟草植物提取物中提取出来的因此,产品中可能含有微量的tsna。在无喷口鼻烟中,已发现每袋NNN含量高达1190纳克和120纳克与此相反,在口服尼古丁替代疗法(NRT)产品中,tsna仅以微量存在。2005年的一项研究报告称,在4毫克尼古丁口香糖中,每克湿重检测到2纳克NNN,而在2毫克尼古丁含片中,没有检测到tsna27 .在使用加拿大卫生部强烈雾化制度产生的各种美国商业香烟的烟雾中,NNN和NNK分别在33至323纳克/支和40至246纳克/支之间在我们对尼古丁袋中tsna的筛选中,我们在26种产品中检测到痕量的tsna。结果大多低于或接近定量限值。在17个产品中,检测到的NNN或NNK是可量化的。NNN和NNK的最高测量浓度分别为13 ng和5.4 ng/袋,远低于大多数卷烟27和鼻烟25应该指出的是,这些结果来自于一次测量,并且仪器下限的精度是不稳定的。然而,与NRT中检测到的较低的痕量相比,一些尼古丁袋中的痕量tsna仍然存在问题,应该消除。在一家制造商发表的一项研究中,在被调查的四个尼古丁袋中没有对tsna进行量化然而,他们的方法的定量限为10 ng/g,灵敏度远低于我们的方法。此外,TSNAs的内源性形成有望在口服尼古丁袋中发挥作用。在NRT28独家使用者的尿液和电子烟独家使用者的唾液中检测到NNN在口腔中停留约20-60分钟的口服尼古丁产品可能特别容易在唾液中形成TSNA。

目前,在欧盟,不含烟草的尼古丁袋不被视为烟草制品。德国国家当局将这些产品归类为食品,从而适用相应的要求。31欧洲食品安全局已经确定了食品中尼古丁的急性参考剂量为0.0008毫克/公斤体重,因为它对心血管系统有药理作用可接受的每日尼古丁摄入量(ADI)也被设定为每公斤体重0.0008毫克,因此体重60公斤的人每天可接受的尼古丁摄入量为0.048毫克在临床研究中,Lunell等人分析了尼古丁袋在使用60分钟后的剩余尼古丁含量烟碱提取率在50% ~ 59%之间一个60公斤的人的尼古丁摄入量约为60%,使用尼古丁浓度最低的尼古丁袋(1.79毫克)时,摄入量已经超过了22倍。因此,尼古丁袋不符合现行的欧洲食品法规,不能这样销售。

由于尼古丁袋减少了与有害物质的接触,人们正在讨论尼古丁袋是否有可能成为无烟烟草产品或吸烟的降低风险的替代品。这一点很重要,因为在2019年,吸烟仍然夺去了全球769万人的生命。制造商已经在宣传这些产品是香烟的替代品然而,这些新产品对公众健康的总体影响尚不清楚。例如,尼古丁袋对年轻人的吸引力及其诱导成瘾的潜力尚不清楚。鉴于这些不确定因素和我们的研究结果,我们认为适当监管尼古丁袋是可取的,包括以下措施:

尼古丁的含量应该受到限制。这一限制应以临床研究为基础,并应尽可能低,以减少吸烟者的渴望。由于用户是按袋而不是按克消费,所以不能通过销售重量较大的袋来绕过每袋尼古丁的限制。由于含有16.7毫克/克的产品通过口服途径被认为是急性毒性3类(见在线补充材料),尼古丁限量应低于16.7毫克/袋。

只有高纯度的成分才能用于制造尼古丁袋,以减少最终产品中的杂质,如致癌的tsna,达到技术上不可避免的量。

产品包装上应附有标签,清楚标明尼古丁含量(毫克/袋)。

产品包装上应带有孕妇或哺乳期妇女的警告标签,并应包含心血管疾病患者的警告声明。

严格的营销和销售限制,禁止向未成年人销售。

制造商应使用灵敏的分析方法实施质量控制系统,以避免TSNA或其前体(如去甲尼古丁)的任何痕迹。不应存在NNN和NNK等致癌物质。应定期监测尼古丁袋中尼古丁的含量以及其他有毒物质的出现情况。应该调查潜在的产品成瘾性。需要进行研究,以更多地了解该产品的吸引力和危害观念,特别是在年轻人中。香料有助于提高无烟烟草产品的吸引力,并促进人们开始使用无烟烟草产品。37 38因此,需要研究尼古丁袋中使用的香料及其对滥用责任的影响。监管广告、包装设计,或禁止某些口味,以降低吸引力,从而改善对年轻人的保护,可能是明智的。其他与毒理学有关的成分,例如重金属,需要进行调查。此外,在服用高尼古丁含量的尼古丁袋后,尼古丁进入血液的情况应该在临床研究中加以解决。

结论
这项研究表明,在缺乏适当规定的情况下,新尼古丁袋的尼古丁含量接近50毫克/袋,而尼古丁含量的标签大多不充分。此外,还检测到致癌tsna的痕迹,应该通过应用更好的质量控制标准来消除。总的来说,尽管尼古丁袋的毒性水平比烟草制品低,但人们仍然担心尼古丁袋的毒性和成瘾性。

数据可用性声明
所有与研究相关的数据都包含在文章中或作为补充信息上传。

引用文献
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伦理语句
患者同意发表
不是必需的。

伦理批准
不适用。

致谢。
我们感谢隆巴多和纳萨耶夫提供了出色的技术援助。我们感谢审稿人和资深编辑对本文的宝贵意见和改进。

补充材料
补充数据
这个仅限网络的文件由BMJ出版集团从作者提供的电子文件中制作而成,并没有为内容进行编辑。

数据补充1
脚注
贡献者NM, TS, PL和AL对本研究的实施和设计做出了贡献。项目管理由NM进行。NM, TS, PL和AL监督研究。NM, SM和ND建立并验证了分析方法,并进行了实验和数据分析。NM起草了手稿。所有作者都审阅并修改了手稿。NM是这项工作的担保人。

该项目由德国联邦风险评估研究所(BfR)的内部资金提供财政支持(SFP赠款号1322-772)。

竞争利益没有宣布。

出处和同行评议未委托;外部同行评审。

补充材料本内容由作者提供。它没有经过英国医学杂志出版集团有限公司(BMJ)的审查,也可能没有经过同行评审。讨论的任何意见或建议仅仅是作者的意见或建议,不被BMJ认可。BMJ不承担所有的责任和责任,因为任何依赖放置在内容上。如果内容包含任何翻译材料,BMJ不保证翻译的准确性和可靠性(包括但不限于当地法规,临床指南,术语,药物名称和药物剂量),并且不对翻译和改编或其他方式引起的任何错误和/或遗漏负责。

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