Additivi nelle sigarette elettroniche

I liquidi per sigarette elettroniche contengono numerose sostanze nocive. Esistono evidenze significative secondo cui la nicotina contenuta nei liquidi per sigarette elettroniche («e-liquidi») è coinvolta nello sviluppo di dipendenza e gli aromi contribuiscono in modo significativo all’attrattiva delle sigarette elettroniche, favorendo così l’inizio del consumo.

Sul mercato sono presenti vari modelli di sigarette elettroniche. Le caratteristiche comuni sono: un bocchino, un serbatoio con un liquido, una batteria e un vaporizzatore. I liquidi (anche detti e-liquidi) vengono riscaldati e quindi vaporizzati dalla sigaretta elettronica.

Componenti dei liquidi

I componenti principali degli e-liquidi sono glicole propilenico e glicerolo (anche detto glicerina) in proporzioni variabili, ma anche sostanze aromatiche nonché concentrazioni variabili di nicotina. Gli e-liquidi contengono anche basse concentrazioni di altre sostanze, come gli alcaloidi del tabacco e le nitrosammine specifiche del tabacco. Il riscaldamento degli e-liquidi può provocare reazioni chimiche imprevedibili, con la conseguente formazione di nuove sostanze che, se inalate, sono nocive per la salute. In particolare, nell’aerosol delle sigarette elettroniche sono state rilevate sostanze come formaldeide, acetaldeide e acroleina, oltre a composti reattivi dell’ossigeno e metalli, tra cui nichel, cromo e piombo.

Tipo di apparecchio e composizione

Il numero, la concentrazione e la composizione delle sostanze potenzialmente nocive nell’aerosol delle sigarette elettroniche sono estremamente variabili e dipendono dalle caratteristiche del prodotto, come il tipo di apparecchio, la potenza dello stesso e la composizione del liquido. Anche la frequenza e la profondità di inalazione giocano un ruolo importante.

Effetti sulla salute

Dati clinici mostrano che le sigarette elettroniche, analogamente ai prodotti del tabacco convenzionali, possono provocare problemi di salute, nella fattispecie irritazione delle vie respiratorie o problemi cardiaci. Data l’assenza di studi controllati sull’uomo, solo raramente è possibile ricondurre gli effetti osservati sulla salute a singole sostanze.

Di seguito è riportata una panoramica degli additivi più frequentemente utilizzati.

Inizio pagina

Ingredienti

Etanolo

L’etanolo può essere contenuto negli aromi o essere utilizzato come solvente.

Effetti nocivi sulla salute

• Gli effetti sulla salute della vaporizzazione di etanolo in qualità di componente degli e-liquidi sono sconosciuti (Holt et al., 2021; Poklis et al., 2017).
• L’elevata prevalenza e, in alcuni casi, le elevate concentrazioni di etanolo nei prodotti analizzati sono classificate come potenzialmente rilevanti per la salute degli utilizzatori (Holt et al., 2021; Poklis et al., 2017).

Glicerina

La glicerina è uno dei componenti principali degli e-liquidi e viene spesso utilizzata come veicolante. Serve a produrre vapore e a migliorare la solubilità della nicotina e degli aromi.

Effetti nocivi sulla salute

• Può irritare le vie respiratorie, la sua ingestione con gli alimenti è considerata sicura (SCHEER, 2021).
• Esistono evidenze secondo cui, fatta eccezione per le irritazioni locali, l’esposizione inalatoria alla glicerina non produce effetti nocivi sui polmoni (Lechasseur & Morissette, 2020).
• Il riscaldamento della glicerina può generare sostanze nocive come acroleina, acetaldeide e formaldeide. La loro quantità dipende dalla potenza della sigaretta elettronica, dal materiale di cui è composta e dalle sostanze aromatiche che contiene. I liquidi ricchi di glicerina producono una maggiore quantità di composti carbonilici (DKFZ, 2023).

Glicole propilenico

Anche il glicole propilenico è uno dei componenti principali, nonché veicolante, degli e-liquidi.

Effetti nocivi sulla salute

• Il riscaldamento del glicole propilenico può generare sostanze nocive come acroleina, acetaldeide e formaldeide. La loro quantità dipende dalla potenza della sigaretta elettronica, dal materiale di cui è composta e dalle sostanze aromatiche che contiene (DKFZ, 2023).
• È stato dimostrato che, in alcune persone, l’esposizione agli aerosol di glicole propilenico alle concentrazioni normalmente presenti nelle sigarette elettroniche può provocare irritazioni degli occhi e della gola (Stratton et al., 2018).
• Esistono evidenze secondo cui, fatta eccezione per le irritazioni locali, l’esposizione inalatoria al glicole propilenico non produce effetti nocivi sui polmoni (Lechasseur & Morissette, 2020).
• Complessivamente, sono disponibili solo pochi studi sugli effetti nocivi sulla salute dell’inalazione di glicole propilenico (DKFZ, 2023).

Nicotina

La nicotina è una sostanza contenuta negli e-liquidi che crea una forte assuefazione.

Effetti nocivi sulla salute

• La nicotina è una sostanza in grado di creare una forte assuefazione che provoca spesso dipendenza, aumento della frequenza cardiaca e della pressione arteriosa, vasocostrizione e che può compromettere la funzione vascolare (DKFZ, 2023).
• La nicotina contenuta negli e-liquidi può trovarsi in forma di basi libere o di sali. La nicotina in forma di base libera, se inalata, produce un sapore amaro e irrita le vie respiratorie. Se la nicotina è presente nel liquido in forma di sale risulta meno irritante sulle vie respiratorie, il che permette di inalare più facilmente e più profondamente concentrazioni di nicotina più elevate (DKFZ, 2023).

Inizio pagina

Aromi

Cinnamaldeide

L’aroma è al sapore di cannella.

Effetti nocivi sulla salute

• Può compromettere la funzione delle ciglia, il che aumenta il rischio di infezioni delle vie respiratorie; dimostrati effetti citotossici (Stefaniak et al., 2021).

Etilbutirrato

L’aroma è etereo, fruttato, con note burrose di ananas e banana, frutta matura e note succose.

Effetti nocivi sulla salute

 

• Può provocare irritazioni delle vie respiratorie e agire come pro-infiammatorio, finora poche evidenze (Dinu et al., 2020).
• Evidenze di irritazione della mucosa (Kassem et al., 2024)

Furaneolo

L’aroma è fruttato, caramellato, tostato, con note di ananas e fragola.

Effetti nocivi sulla salute

• Gli effetti sulla salute della vaporizzazione non sono ancora sufficientemente studiati (SCHEER, 2021).
• È stato rilevato in alcuni liquidi per sigarette elettroniche e, se riscaldato, può scomporsi in diacetile e acetil propionile, il che solleva timori per la salute (McAdam et al., 2021).
• Tossicità cellulare nota (Hua et al., 2019).
• Studi di inalazione della durata di 90 giorni sui ratti hanno mostrato che l’attività biologica del fumo di sigaretta non è alterata dall’aggiunta di furaneolo (SCHEER, 2021).

Limonene

L’aroma ricorda quello degli agrumi.

Effetti nocivi sulla salute

• La valutazione di sicurezza del limonene effettuata su roditori non ha evidenziato rischi per la salute in relazione all’ingestione (BfR, 2021).
• L’inalazione di basse concentrazioni non ha provocato segni di irritazioni o di effetti sul sistema nervoso centrale (BfR, 2021)

Linalolo

L’aroma è dolce, floreale, legnoso con lievi note agrumate.

Effetti nocivi sulla salute

• Può irritare le vie respiratorie (Kassem et al., 2024).
• Evidenze di citotossicità (Stefaniak et al., 2021).

Maltolo ed etilmaltolo

L’aroma è dolce, fruttato-caramellato e ricorda lo zucchero filato.

Effetti nocivi sulla salute

• Evidenze di citotossicità, può irritare le vie respiratorie (Stefaniak et al., 2021).
• L’etilmaltolo è meno tossico del maltolo, che nei ratti causava arresto della crescita e danni renali a una concentrazione di oltre 1000 mg/kg/die (BfR, 2021).

Mentolo

L’aroma è rinfrescante, con note di menta.

Effetti nocivi sulla salute

• È impiegato nei rimedi per la tosse, per rafforzare la percezione del flusso d’aria e inibire il flusso respiratorio. In questo modo, il mentolo aumenta l’esposizione dei polmoni alla nicotina e ad altre sostanze contenute negli aerosol degli e-liquidi (DKFZ, 2023).
• È noto che il mentolo ha un effetto irritante molto scarso sulla pelle o sulle mucose; pertanto, è utilizzato a concentrazioni molto elevate (BfR, 2021).
• Esistono evidenze secondo cui il mentolo contenuto nelle sigarette elettroniche ha un’azione pro-infiammatoria e nociva sulle cellule. La tossicità dell’aerosol delle sigarette elettroniche contenente mentolo osservata negli esperimenti sulle cellule è verosimilmente riconducibile a prodotti di reazione quali la formaldeide, l’acroleina e l’acetaldeide (DKFZ, 2023).

Triacetina

L’aroma è cremoso e vellutato.

Effetti nocivi sulla salute

• Durante l’aerosolizzazione può verificarsi l’idrolisi acida della triacetina ad acido acetico. L’acido acetico può quindi agire come catalizzatore durante la scomposizione del glicole propilenico e della glicerina e aumenta la formazione di emiacetali di formaldeide, acroleina e acetaldeide (BfR, 2021).

Vanillina ed etilvanillina

L’aroma è dolce, intenso, cremoso e vanigliato.

Effetti nocivi sulla salute

• Gli effetti sulla salute dell’inalazione di vanillina sono oggetto di un dibattito controverso (SCHEER, 2021).
• Effetti potenzialmente nocivi sulle cellule polmonari a concentrazioni elevate, i risultati provengono principalmente da studi in vitro (SCHEER, 2021).
• Tra la vanillina e le sostanze veicolanti glicole propilenico o glicerina possono formarsi nuovi composti. Questi ultimi presentano proprietà diverse, per esempio un maggior potenziale di irritazione (Schupp et al., 2020).

Inizio pagina

Letteratura

Letteratura

Banks, E., Yazidjoglou, A., Brown, S., Nguyen, M., Martin, M., Beckwith, K., Daluwatta, A., Campbell, S., & Joshy, G. (2022). Electronic cigarettes and health outcomes: Systematic review of global evidence.

Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR). (2021). Gesundheitliche Risiken durch Aromen in E-Zigaretten: Es besteht Forschungsbedarf: Stellungnahme Nr. 043/2021 des BfR vom 28. Dezember 2021. BfR-Stellungnahmen, 2021, Nr. 043. https://doi.org/10.17590/20211228-104539

Ufficio federale della sicurezza alimentare e di veterinaria (USAV) (2022). Toxikologisches Gutachten zu Inhaltsstoffen in E-liquids

Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ). (2023). Risiken von E-Zigaretten und Tabakerhitzern.

Dinu, V., Kilic, A., Wang, Q., Ayed, C., Fadel, A., Harding, S. E., Yakubov, G. E., & Fisk, I. D. (2020). Policy, toxicology and physicochemical considerations on the inhalation of high concentrations of food flavour. NPJ science of food, 4, 15. https://doi.org/10.1038/s41538-020-00075-y

Effah, F., Taiwo, B., Baines, D., Bailey, A., & Marczylo, T. (2022). Pulmonary effects of e-liquid flavors: A systematic review. Journal of Toxicology and Environmental Health, Part B, 25(7), 343–371. https://doi.org/10.1080/10937404.2022.2124563

Erythropel, H. C., Jabba, S. V., DeWinter, T. M., Mendizabal, M., Anastas, P. T., Jordt, S. E., & Zimmerman, J. B. (2019). Formation of flavorant–propylene Glycol Adducts With Novel Toxicological Properties in Chemically Unstable E-Cigarette Liquids. Nicotine & Tobacco Research, 21(9), 1248–1258. https://doi.org/10.1093/ntr/nty192

Gordon, T., Karey, E., Rebuli, M. E., Escobar, Y.-N. H., Jaspers, I., & Chen, L. C. (2022). E-Cigarette Toxicology. Annual Review of Pharmacology and Toxicology, 62(1), 301–322. https://doi.org/10.1146/annurev-pharmtox-042921-084202

Holt, A. K., Poklis, J. L., & Peace, M. R. (2021). A Retrospective Analysis of Chemical Constituents in Regulated and Unregulated E-Cigarette Liquids. Frontiers in Chemistry, 9. https://doi.org/10.3389/fchem.2021.752342

Hua, M., Omaiye, E. E., Luo, W., McWhirter, K. J., Pankow, J. F., & Talbot, P. (2019). Identification of Cytotoxic Flavor Chemicals in Top-Selling Electronic Cigarette Refill Fluids. Scientific Reports, 9(1), 2782. https://doi.org/10.1038/s41598-019-38978-w

Kassem, N. O. F., Strongin, R. M., Stroup, A. M., Brinkman, M. C., El-Hellani, A., Erythropel, H. C., Etemadi, A., Exil, V., Goniewicz, M. L., Kassem, N. O., Klupinski, T. P., Liles, S., Muthumalage, T., Noël, A., Peyton, D. H., Wang, Q., Rahman, I., & Valerio, L. G. (2024). A review of the toxicity of ingredients in e-cigarettes, including those ingredients having the FDA’s «Generally Recognized as Safe (GRAS)» regulatory status for use in food. Nicotine & Tobacco Research: Official Journal of the Society for Research on Nicotine and Tobacco, ntae123. https://doi.org/10.1093/ntr/ntae123

Krüsemann, E. J. Z., Havermans, A., Pennings, J. L. A., De Graaf, K., Boesveldt, S., & Talhout, R. (2021). Comprehensive overview of common e-liquid ingredients and how they can be used to predict an e-liquid’s flavour category. Tobacco Control, 30(2), 185–191. https://doi.org/10.1136/tobaccocontrol-2019-055447

Lechasseur, A., & Morissette, M. C. (2020). The fog, the attractive and the addictive: Pulmonary effects of vaping with a focus on the contribution of each major vaping liquid constituent. European Respiratory Review, 29(157). https://doi.org/10.1183/16000617.0268-2020

McAdam, K., Waters, G., Moldoveanu, S., Margham, J., Cunningham, A., Vas, C., Porter, A., & Digard, H. (2021). Diacetyl and Other Ketones in e-Cigarette Aerosols: Some Important Sources and Contributing Factors. Frontiers in Chemistry, 9, 742538. https://doi.org/10.3389/fchem.2021.742538

Omaiye, E. E., McWhirter, K. J., Luo, W., Tierney, P. A., Pankow, J. F., & Talbot, P. (2019). High concentrations of flavor chemicals are present in electronic cigarette refill fluids. Scientific Reports, 9(1), 2468. https://doi.org/10.1038/s41598-019-39550-2

Poklis, J. L., Wolf II, C. E., & Peace, M. R. (2017). Ethanol concentration in 56 refillable electronic cigarettes liquid formulations determined by headspace gas chromatography with flame ionization detector (HS-GC-FID). Drug Testing and Analysis, 9(10), 1637–1640. https://doi.org/10.1002/dta.2193

Scientific Committee on Health, Environmental and Emerging Risks (SCHEER). (2021). Opinion on electronic cigarettes. Publications Office. https://data.europa.eu/doi/10.2875/457545

Schupp, J. C., Prasse, A., & Erythropel, H. C. (2020). E-Zigaretten – Funktionsweise, Inhaltsstoffe und die Vaping-assoziierte akute Lungenschädigung. Pneumologie (Stuttgart, Germany), 74(2), 77–87. https://doi.org/10.1055/a-1078-8126

Stefaniak, A. B., LeBouf, R. F., Ranpara, A. C., & Leonard, S. S. (2021). Toxicology of flavoring- and cannabis-containing e-liquids used in electronic delivery systems. Pharmacology & Therapeutics, 224, 107838. https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2021.107838

Stratton, K., Kwan, L. Y., & Eaton, D. L. (Hrsg.). (2018). Public Health Consequences of E-Cigarettes (S. 24952). National Academies Press. https://doi.org/10.17226/24952

Ultima modifica 27.09.2024