Zusatzstoffe in elektronischen Zigaretten

Flüssigkeiten für elektronische Zigaretten enthalten viele schädliche Stoffe. Es gibt deutliche Hinweise darauf, dass Nikotin in E-Liquids an der Entwicklung von Sucht beteiligt ist und dass die Aromen einen relevanten Beitrag zur Attraktivität des Konsums von elektronischen Zigaretten leisten und so den Einstieg in den Konsum erleichtern.

Es gibt viele verschiedene Modelle von elektronischen Zigaretten auf dem Markt. Gemeinsam ist ihnen, dass sie aus einem Mundstück, einem Tank mit einer Flüssigkeit, einer Batterie und einem Verdampfer bestehen. Die Flüssigkeiten, auch E-Liquids genannt, werden beim Erhitzen der elektronischen Zigarette verdampft.

Bestandteile der Flüssigkeiten

Die Hauptbestandteile von E-Liquids sind Propylenglykol und Glyzerin in unterschiedlichen Mengenverhältnissen sowie Aromastoffe. Sie enthalten auch unterschiedliche Mengen an Nikotin. Daneben enthalten E-Liquids geringere Mengen weiterer Substanzen wie Tabakalkaloide und tabakspezifische Nitrosamine. In E-Liquids kann es durch Erhitzen zu unvorhersehbaren chemischen Reaktionen kommen, wodurch neue Substanzen entstehen. Diese sind bei Inhalation gesundheitsschädlich. So wurden im Aerosol von E-Zigaretten Stoffe wie Formaldehyd, Acetaldehyd und Acrolein nachgewiesen sowie reaktive Sauerstoffverbindungen und Metalle, darunter Nickel, Chrom und Blei.

Gerätetyp und Zusammensetzung

Die Anzahl, Menge und Zusammensetzung der möglicherweise schädlichen Substanzen im E-Zigarettenaerosol ist sehr variabel und hängen von den Produkteigenschaften wie Gerätetyp, Geräteleistung, Liquidzusammensetzung ab. Auch die Inhalationshäufigkeit oder Inhalationstiefe spielen eine Rolle.

Gesundheitliche Auswirkungen

Klinische Daten zeigen, dass elektronische Zigaretten ähnlich wie konventionelle Tabakprodukte zu gesundheitlichen Problemen wie Lungenreizungen oder Herzproblemen führen können. Die beobachteten Effekte auf die Gesundheit lassen sich nur selten auf einzelne Substanzen zurückführen, da kontrollierte Studien am Menschen und Langzeitstudien fehlen.

Im Folgenden finden Sie eine Übersicht über häufig verwendete Zusatzstoffe.

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Inhaltsstoffe

Ethanol

Ethanol kann in Aromen enthalten sein oder als Lösungsmittel dienen.

Schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit

Die gesundheitlichen Auswirkungen des Verdampfens von Ethanol als Bestandteil von E-Liquids sind unbekannt (Holt et al., 2021; Poklis et al., 2017).
Die hohe Prävalenz und die teils hohen Konzentrationen von Ethanol in den untersuchten Produkten werden als potenziell relevant für die Gesundheit der Nutzer*innen eingestuft (Holt et al., 2021; Poklis et al., 2017).

Glyzerin

Glyzerin ist einer der Hauptbestandteile von E-Liquids und dient häufig als Trägerstoff. Es sorgt für die Nebelbildung im Dampf und verbessert die Löslichkeit von Nikotin und Aromastoffen.

Schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit

Kann die Atemwege reizen, gilt in Lebensmitteln als sicher (SCHEER, 2021)
Es gibt Hinweise darauf, dass abgesehen von lokalen Reizungen die inhalative Exposition gegenüber Glyzerin zu keinen schädlichen Effekten auf die Lunge zu führt (Lechasseur & Morissette, 2020).
Erhitztes Glyzerin kann schädliche Substanzen wie Acrolein, Acetaldehyd und Formaldehyd erzeugen. Die Menge hängt von E-Zigaretten-Leistung, Material und Aromastoffen ab. Glyzerinreiche Liquids produzieren mehr Carbonylverbindungen (DKFZ, 2023).

Nikotin

Nikotin ist eine stark suchterzeugende Substanz in E-Liquids.

Schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit

Nikotin ist eine stark süchtig machende Substanz und führt häufig zu einer Abhängigkeit, erhöhter Herzfrequenz und Blutdruck, verengten Blutgefässen und kann die Gefässfunktion beeinträchtigen (DKFZ, 2023).
E-Liquids mit Nikotin können dieses in Form von freien Basen oder Salzen enthalten. Nikotin als freie Base erzeugt beim Inhalieren einen bitteren Geschmack und reizt die Atemwege. Liegt das Nikotin im Liquid als Salz vor werden die Atemwege weniger gereizt, so dass höhere Nikotinkonzentrationen leichter und tiefer inhaliert werden können (DKFZ, 2023).

Propylenglykol

Propylenglykol ist ebenfalls ein Hauptbestandteil und Trägerstoff von E-Liquids.

Schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit

Erhitztes Propylenglykol kann schädliche Substanzen wie Acrolein, Acetaldehyd und Formaldehyd erzeugen. Die Menge hängt von E-Zigaretten-Leistung, Material und Aromastoffen ab (DKFZ, 2023).
Bei einigen Personen hat die Exposition gegenüber Propylenglykol-Aerosolen in Konzentrationen, wie sie in E-Zigaretten vorkommen, nachweislich zu Reizungen der Augen und des Rachens geführt (Stratton et al., 2018).
Es gibt Hinweise darauf, dass abgesehen von lokalen Reizungen die inhalative Exposition gegenüber Propylenglykol zu keinen schädlichen Effekten auf die Lunge zu führt (Lechasseur & Morissette, 2020).
Insgesamt liegen nur wenige Studien zu gesundheitsschädlichen Auswirkungen von Propylenglykol bei Inhalation vor (DKFZ, 2023).

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Aromen

Ethylbutyrat

Das Aroma ist ätherisch, fruchtig, mit buttrigen Ananas-Bananen-Noten, reifen Frucht- und saftigen Noten.

Schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit

Kann zu Reizungen der Atemwege führen und entzündungsfördernd wirken, bisher wenig Evidenz (Dinu et al., 2020).
Hinweise auf Reizung der Schleimhaut (Kassem et al., 2024)

Furaneol

Das Aroma ist fruchtig, karamellig, geröstet, mit Ananas-Erdbeer-Noten.

Schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit

Gesundheitliche Auswirkungen beim Verdampfen sind unzureichend erforscht (SCHEER, 2021).
Es wurde in einigen E-Zigaretten-Liquids nachgewiesen und kann bei Erhitzung zu Diacetyl und Acetylpropionyl zerfallen, was gesundheitliche Bedenken aufwirft (McAdam et al., 2021).
Gewisse Toxizität gegenüber Zellen (Hua et al., 2019).
In 90-Tage-Inhalationsstudien an Ratten wurde die biologische Aktivität des Zigarettenrauchs durch Zusatz von Furaneol nicht verändert (SCHEER, 2021).

Limonen

Das Aroma gleicht Zitrus-Früchten.

Schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit

Bei der Sicherheitsbewertung von Limonen wurde kein gesundheitliches Risiko im Zusammenhang mit der Aufnahme durch Nagetiere festgestellt (BfR, 2021).
Die Inhalation niedriger Konzentrationen führte zu keinen Anzeichen von Reizungen oder Auswirkungen auf das Zentralnervensystem (BfR, 2021)

Linalool

Das Aroma ist süss-blumig-holzig mit leichten Zitrusnoten.

Schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit

Kann die Atemwege reizen (Kassem et al., 2024).
Hinweise auf Zytotoxität (Stefaniak et al., 2021)

Maltol und Ethylmaltol

Das Aroma ist süss, fruchtig-karamellig, wie Zuckerwatte.

Schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit

Hinweise auf Zytotoxizität, kann die Atemwege reizen (Stefaniak et al., 2021).
Ethylmaltol ist weniger toxisch als Maltol, das bei Ratten in einer Konzentration von über 1000 mg/kg/Tag eine Wachstumshemmung und Nierenschäden verursachte (BfR, 2021).

Menthol

Das Aroma ist kühlend, mit Minz-Noten.

Schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit

Wird in Hustenmitteln eingesetzt, um das Gefühl des Luftstroms zu verstärken und den Atemfluss zu hemmen. Dadurch erhöht Menthol die Lungenexposition gegenüber Nikotin und anderen Inhaltstoffen des E-Liquid-Aerosols (DKFZ, 2023).
Menthol ist dafür bekannt, dass es die Haut oder Schleimhäute nur sehr wenig reizt; daher wird es in sehr hohen Konzentrationen verwendet (BfR, 2021).
Es gibt Hinweise auf eine entzündungsfördernde und zellschädigende Wirkung von Mentholaroma in E-Zigaretten. Die in Zellversuchen beobachtete Toxizität von mentholhaltigem E-Zigarettenaerosol ist möglicherweise auf Reaktionsprodukte wie Formaldehyd, Acrolein und Acetaldehyd zurückzuführen (DKFZ, 2023).

Triacetin

Das Aroma ist cremig und samtig.

Schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit

Während der Aerosolisierung kann eine Esterhydrolyse von Triacetin zu Essigsäure stattfinden. Die Essigsäure kann dann beim Abbau von Propylenglykol und Glyzerin als Katalysator wirken und erhöht die Bildung von Formaldehyd-Halbacetalen, Acrolein und Acetaldehyd (BfR, 2021).

Vanillin und Ethylvanillin

Das Aroma ist süss, kräftig, cremig und vanilleartig.

Schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit

Die gesundheitlichen Auswirkungen durch Inhalation von Vanillin wird kontrovers diskutiert (SCHEER, 2021).
Möglicherweise schädliche Auswirkungen auf Lungenzellen bei höheren Konzentrationen, Ergebnisse stammen hauptsächlich aus in-vitro Studien (SCHEER, 2021).
Zwischen Vanillin und den Trägerstoffen Propylenglykol oder Glyzerin können neue Verbindungen entstehen. Diese unterscheiden sich in ihren Eigenschaften, z.B. durch ein erhöhtes Irritationspotenzial (Schupp et al., 2020).

Zimtaldehyd

Das Aroma ist zimtig.

Schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit

Kann die Funktion der Flimmerhärchen beeinträchtigen, was das Risiko für Atemwegsinfektionen erhöht; zelltoxische Effekte nachgewiesen (Stefaniak et al., 2021).

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Literatur

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