Etudes sur les métaux lourds dans la vape de Konstantinos Farsalinos

By Dr Farsalinos

A new study was published today in International Journal of Environmental Research and Public Health by our research group. We conducted a risk-assessment analysis of the levels of metals emitted to e-cigarette aerosol as found in 2 studies (by Goniewicz et al. and by Williams et al.). These were the only publications in which metal emissions to the aerosol were measured (some other studies evaluated environmental emissions but were not examined in our analysis because such emissions are by definition minimal and of no health concern to anyone).

We decided to perform this analysis because of gross mis-presentation and mis-interpretation of the findings, especially in the Williams et al. study. While Goniewicz et al. evaluated 13 first-generation devices and found only cadmium, nickel and lead, at levels similar to nicotine inhalers, Williams et al. found more than 10 metals and presented the findings in a table (see below) where the health concerns related to metals exposure were also mentioned. However, our preliminary analysis revealed that those health concerns were associated with huge levels of exposure, usually observed in mining or metal processing industry, but not with the levels found in e-cigarette aerosol. Thus, we decided to prepare a comprehensive and detailed risk assessment analysis.



Part of the table presented in the study by Wiliams et al.





To make our analysis more rigorous, we overestimated the daily use of e-cigarettes by assuming that a vaper takes 1200 puffs per day (which is more than twice the average daily use). We used currently-available regulatory safety limits for this analysis. We started with Permissible Daily Exposure Limits (PDEs) for inhalational medications, as defined by USP. We found that for cadmium, chromium, copper, lead and nickel, the average daily exposure levels from e-cigarette use were 2.6-37.4 times lower compared to acceptable intake from inhalational medications. For manganese we used the Minimal Risk Level (MRL) defined by ATSDR, with exposure from e-cigarette use being 325 times lower than the MRL. For aluminum, barium, iron, tin, titanium, zinc and zirconium we used the Recommended Exposure Limits (RELs) defined by NIOSH. Exposure from e-cigarette use was 665-77,500 times lower compared to RELs.

It should be mentioned that the studies analysed evaluated first-generation atomizers. It is important to expand the research on new-generation devices. Recent developments involve the use of stainless steel and pyrex glass, which could theoretically result in lower metal emissions to the aerosol. Unfortunately, no such study has been published yet, and the companies producing these atomizers have not invested on research to determine whether these new products further reduce metal emissions. Another important thing was that large differences in metal emissions were observed between different devices. This means that there is significant room for improvement.

The results of our risk assessment analysis clearly show that exposure to metals from e-cigarettes is not expected to be of significant health concern for smokers who switch to e-cigarette use. However, there is the need to improve the quality of the products, to further reduce unnecessary exposure. Finally, there is no reason for a non-smoker to be exposed to any levels of metals, thus, we do not recommend use of e-cigarettes by never smokers.

Par Dr Farsalinos

Une nouvelle étude a été publiée aujourd'hui dans le Journal international de recherche sur l'environnement et la santé publique par notre groupe de recherche. Nous avons effectué une analyse des risques et l'évaluation des niveaux de métaux émis aux aérosols e-cigarette que l'on trouve dans 2 études (par Goniewicz et al. et par Williams et al.). Ce sont les seules publications dans lesquelles les émissions de métaux à l'aérosol ont été mesurés (d'autres études ont évalué les émissions environnementales, mais n'a pas été examiné dans notre analyse parce que ces émissions sont par définition minimale et aucun problème de santé à tout le monde).

Nous avons décidé d'effectuer cette analyse en raison de brut mauvaise présentation et une mauvaise interprétation des résultats, en particulier dans la Williams et al. étude. Bien que Goniewicz et al. évalué 13 appareils de première génération et trouvé seulement le cadmium, le nickel et le plomb, à des niveaux similaires aux inhalateurs de nicotine, Williams et al. a trouvé plus de 10 métaux et présenté les résultats dans un tableau (voir ci-dessous) où les problèmes de santé liés à l'exposition des métaux ont également été mentionnés. Cependant, notre analyse préliminaire a révélé que ces problèmes de santé ont été associés avec d'énormes niveaux d'exposition, habituellement observées dans le secteur minier ou de métal industrie de la transformation, mais pas avec les niveaux trouvés dans les aérosols e-cigarette. Ainsi, nous avons décidé de préparer une analyse complète et détaillée d'évaluation des risques.

 

Une partie du tableau présenté dans l'étude de Wiliams et al.



 

Pour rendre notre analyse plus rigoureuse, nous avons surestimé l'utilisation quotidienne de e-cigarettes en supposant qu'un vaper prend 1200 bouffées par jour (ce qui est plus de deux fois l'utilisation quotidienne moyenne). Nous avons utilisé des limites réglementaires de sécurité actuellement disponibles pour cette analyse. Nous avons commencé avec les limites admissibles de l'exposition quotidienne (PDE) pour les médicaments par inhalation, tel que défini par l'USP. Nous avons constaté que pour le cadmium, le chrome, le cuivre, le plomb et le nickel, les niveaux d'exposition quotidiens moyens de l'utilisation e-cigarette étaient de 2,6 à 37,4 fois plus faible par rapport à l'apport de médicaments par inhalation acceptable. Pour le manganèse, nous avons utilisé le niveau de risque minimal (LMR) définies par l'ATSDR, avec une exposition de l'utilisation e-cigarette étant 325 fois inférieure à la LMR. Pour l'aluminium, le baryum, le fer, l'étain, le titane, le zinc et le zirconium, nous avons utilisé les limites d'exposition recommandées (REL) définis par le NIOSH. Exposition de l'utilisation e-cigarette était 665-77,500 fois plus faible par rapport à REL.

Il convient de mentionner que les études analysées évalués atomiseurs de première génération. Il est important d'élargir la recherche sur les appareils de nouvelle génération. Les évolutions récentes impliquent l'utilisation de l'acier inoxydable et verre pyrex, qui pourrait théoriquement entraîner des émissions de métaux inférieurs à l'aérosol. Malheureusement, aucune étude n'a encore été publié, et les sociétés de production de ces atomiseurs ont pas investi dans la recherche afin de déterminer si ces nouveaux produits réduire davantage les émissions de métaux. Une autre chose importante est que de grandes différences dans les émissions de métaux ont été observées entre les différents dispositifs. Cela signifie qu'il ya beaucoup de place à amélioration.

Les résultats de notre analyse de l'évaluation des risques montrent clairement que l'exposition aux métaux de e-cigarettes ne devrait pas être une préoccupation de santé importante pour les fumeurs qui passent à l'utilisation e-cigarette. Cependant, il existe le besoin d'améliorer la qualité des produits, afin de réduire davantage l'exposition inutile. Enfin, il n'y a aucune raison pour un non-fumeur à être exposés à des niveaux de métaux, par conséquent, nous ne recommandons pas l'utilisation des e-cigarettes par les non-fumeurs.