La composition de la vapeur de la cigarette électronique est influencée par un certain nombre de facteurs. Certaines sont liées physiquement à l'appareil (charge de la batterie, contrôle de la puissance/température, profil de bouffée) et d'autres au e-liquide lui-même (proportion de propylène glycol et de glycérol, quantité de nicotine, pH de la solution). Normaliser la façon dont nous étudions ces appareils sera essentiel pour comprendre leur impact.
Le dépôt dépend d'une multitude de facteurs tels que la taille des particules, les propriétés physicochimiques du composé (hydrophobe vs hydrophile), la voie d'administration (IV vs IT vs aérosol), l'espèce, la souche et le modèle de maladie.
Pour illustrer la relation entre la taille des particules inhalées et le dépôt, trouver ci-dessous le graphique de Patton et Byron Nature Reviews Drug Discovery (2007)1 montrant que la plage respirable est dans la plage <5um :
Les particules plus petites auront une meilleure suspension et suivront le flux naturel de la géométrie des voies respiratoires pour s'infiltrer davantage dans les poumons. D'autre part, les particules plus grosses sont plus lourdes et ont tendance à se déposer dans les voies respiratoires supérieures et centrales. Le dépôt dépend également de l'espèce et de la souche et peut varier selon l'état de la maladie.
La récente publication de Lechasseur et al.2 étudie les principales variables de l'aérosolisation des cigarettes électroniques qui peuvent affecter la taille des particules et finalement leur distribution dans les poumons, telles que :
L'inExpose a été spécialement conçu pour une distribution constante et précise d'un composé en contrôlant les débits d'air et les profils de soufflage grâce à des profils d'exposition automatisés. Puisqu'il offre un contrôle précis sur les conditions expérimentales, la variabilité des résultats est minimisée entre les sujets, l'étude et les groupes de recherche. Cela a permis au Dr Lechasseur de se concentrer sur l'isolement spécifique des effets des variables, en utilisant la configuration suivante.
Le mode de contrôle de la température est souvent promu par les fabricants de cigarettes électroniques comme un moyen de maximiser la saveur et d'éviter la surchauffe et la dégradation de la bobine. Des tests internes au SCIREQ montrent que le mode de contrôle de la température permet de maintenir la température constante en adaptant la puissance à la bobine et en utilisant la résistance comme rétroaction. Les modes à puissance contrôlée ont tendance à augmenter la température au fil du temps pour maintenir un objectif de puissance stable.
REMARQUE: L'augmentation des températures modifie la densité de la fumée de cigarette électronique produite et la composition chimique.
Dans Lechasseur et al2 chaque mode est testé en utilisant un ratio constant de 50 % de propylène glycol, 50 % de glycérine végétale. Ils montrent que l'augmentation de la puissance entraîne une augmentation de la taille des particules générées. En revanche, augmenter la température jusqu'à son réglage le plus élevé (250oC) donne la plus petite taille de particules.
Les mélanges liquides pour cigarettes électroniques sont principalement constitués de pourcentages variables de glycérine végétale (VG), de propylène glycol (PG) et de nicotine associés à un arôme de choix. Malheureusement, la fabrication des e-liquides est très peu réglementée. Il n'y a pas de normes établies pour la cohérence et, à ce titre, la composition des e-liquides du marché varie considérablement d'un lot à l'autre.
La prochaine étape de l'expérience du Dr Lechasseur consiste à évaluer les rapports PV/VG dans des conditions de température constante, dans ce cas 210oC. En augmentant la proportion de glycérine végétale, la taille des particules augmente également. Cela se fait en l'absence de nicotine; cependant, l'ajout de nicotine a également augmenté la taille des particules.
Les liquides pour cigarettes électroniques sont disponibles dans une variété d'arômes qui les rendent plus agréables au goût et commercialisables auprès d'un public cible plus large, y compris les adolescents. De nombreuses études ont montré que les arômes utilisés dans les liquides de cigarette électronique ont des effets néfastes sur la santé, notamment une inflammation pulmonaire et un stress oxydatif (Gerloff et al. 20173, Rahman et coll. 20184).
Lechasseur et coll.2 concentré sur trois arômes principaux dans cette étude; spécifiquement la vanilline, le menthol et le mattol, montrant que la vanilline augmentait considérablement la taille des particules alors que les autres arômes ne le faisaient pas.
En conclusion, la modification des modes d'e-cigarette (puissance/température), de la composition et de l'arôme du e-liquide peut avoir un impact sur la taille et la distribution des particules, et finalement affecter le dépôt. Il est important d'en tenir compte lors de la conception d'une expérience et lors de l'examen de la littérature publiée.
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