Formazione di radicali liberi in aerosol elettronici della sigaretta

Thought LeadersDr John RichieProfessor of Public Health Sciences
​& Pharmacology
Penn State College of Medicine

Un'intervista con Dott. John Richie, condotto da Stuart Milne, SEDERE.

La vostra presentazione a Pittcon ha messo a fuoco su formazione di radicali liberi in aerosol elettronici (EC) della sigaretta. Che cosa stato le sfide principali hanno associato con la caratterizzazione dei sottoprodotti che nocivi la CE può produrre?

In primo luogo, una delle sfide principali è il fatto che sono così nuovi ed hanno esploso sul servizio. Secondariamente e forse per di più, è il fatto che ci sono tanti tipi differenti di prodotti sia in termini di e-sigarette stesse che i liquidi che le riempite.

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Ci sono letteralmente migliaia di prodotti differenti e gli stili sul servizio ed essi stanno cambiando rapido. Questa introduzione rapida delle e-sigarette e della varietà disponibile le rende una sfida difficile per riguardarle tutte. La nostra ricerca già ha indicato che i risultati non sono rappresentativi attraverso le varie varietà disponibili sul servizio.

Perché sono i radicali liberi cattivi nel contesto delle sigarette elettroniche?

I radicali liberi sono trovati in vari posti come potreste immaginare. Sono trovati molto nelle alte concentrazioni in sigarette fumano dove, come ossidanti, sono considerati estremamente tossici. Sono egualmente probabilmente un fattore d'influenza in molte malattie, se non tutte le malattie causate dal fumo di tabacco. Di conseguenza, ha significato che li cerchiamo in e-sigarette. Il fatto che le troviamo in quantità abbastanza alta un po'sta disturbandosi in termini di danno potenziale che potrebbe venire dall'esposizione della e-sigaretta.

Questi radicali liberi coerenti attraverso tutte le sigarette elettroniche o dipende dal tipo, dalla temperatura o dai e-liquidi sono usati?

Che cosa è coerente è che troviamo i radicali liberi in ogni combinazione di prodotto e di e-liquido che abbiamo provato. Tuttavia, i livelli di questi radicali possono variare dal tipo di prodotto della e-sigaretta, con i livelli elevati che sono prodotti nelle progettazioni più potenti.  I prodotti disponibili sul servizio oggi hanno livelli notevolmente differenti di potenza. Alcuni sono più forti di altri.

I radicali liberi prodotti possono anche variare da come queste e-sigarette sono usate. Per esempio, la dimensione dei soffi, della lunghezza dei soffi e dell'intensità di questi soffia tutta l'influenza che i radicali liberi hanno prodotto. Possono anche variare dagli additivi aromatici. Alcuni additivi sono associati con i livelli aumentati di radicali, mentre altri possono essere associati con i livelli in diminuzione di radicali.

Un documento che recentemente co-avete creato suggerito che la produzione del radicale libero aumenti di modo temperatura-dipendente. Potreste approfondire prego i vostri risultati ed i fattori d'influenza dietro questi aumenti?

Un fattore importante della temperatura molto in e-sigarette perché si è riferito alla potenza di queste e-sigarette. Più alta la temperatura, più l'aerosol prodotto, più il vapore che ottenete e più il nicotina ottenete. La nostra ricerca ha indicato che questi prodotti possono variare abbastanza drammaticamente in termini di temperature. Alcuni funzionano alle temperature relativamente più insufficienti intorno a 200°C. Alcuni funzionano verso l'alto di 300°C. Per noi è molto importante sapere se gli stati differenti di uso possono urtare i tossici che stiamo esponendi a.

Nel caso dei radicali liberi, abbiamo trovato che più alta la temperatura, più alto il numero dei radicali che stanno producendi. Quando abbiamo esaminato le e-sigarette che funzionano verso l'alto di 300°C il livello di radicali è aumentato quasi esponenzialmente.

Produzione e misura dei radicali liberi in aerosol della e-sigaretta.

I prodotti chimici del condimento sono una componente comune in e-liquidi. C'era della differenza nella produzione del radicale libero basata sui prodotti chimici del condimento usati?

I sapori sembrano avere un impatto abbastanza grande sui radicali che sono prodotti. C'è oggi oltre 7.000 sapori differenti disponibili sul servizio. Appena per rendere le cose ancor più complesse, ciascuno di questi composti aromatici si compone di uno o di molti prodotti chimici del condimento. Questi prodotti chimici ciascuno hanno loro propri beni differenti e possono interagire tra loro. È un paesaggio molto complesso.

Abbiamo potuti provare finora fra 50 e 60 sapori differenti in termini di loro impatti su produzione del radicale libero. Troviamo che molti di questi sapori sono associati con i livelli elevati migliorati o di produzione del radicale libero. Tuttavia, ci sono alcuno che sia associato con i livelli più bassi di produzione del radicale libero. Pensiamo che potrebbero avere qualcosa da fare con alcuni beni antiossidanti di alcuni sapori.

Che metodi di caratterizzazione usate per misurare questi radicali liberi?

Uno dei problemi principali con la misurazione dei questi radicali liberi in e-sigarette è che sono molto di breve durata, che le rende molto dure misurare. Hanno molto reattivo, che probabilmente piombo ad una delle ragioni per le quali sono cattive per voi da una prospettiva biologica. Che cosa dobbiamo fare è di intrappolarle. Usiamo le trappole della rotazione, che sono prodotti chimici che intrappoleranno questi radicali liberi e li trasformeranno nei radicali liberi lungo-vivi. Possiamo misurare questi lungo-abbiamo vissuto radicali facendo uso di uno strumento chiamato uno spettrometro di risonanza paramagnetica di elettrone o un EPR, che sono il solo metodo che potete misurare i radicali liberi con direttamente.

Che cosa i vostri risultati hanno suggerito e che cosa sono gli impatti potenziali per le sanità?

Quella è la grande domanda. Sappiamo che questi sono radicali altamente reattivi, ma non conosciamo la loro identità chimica ancora. Stiamo lavorando a quello e siamo vicino, ma non possiamo attribuire le strutture chimiche specifiche a loro a questo punto nel tempo. Quello aiuterà in termini di prova di capire esattamente come la sostanza tossica essi può essere. Abbiamo fatto alcuni esperimenti dove abbiamo esposto i prodotti chimici biologicamente pertinenti, lipidi, a questi radicali liberi che sono stati prodotti dalle e-sigarette.

Abbiamo trovato che questi radicali liberi hanno ossidato questi lipidi in un modo prevedibile. Crediamo che questi radicali liberi siano offensivi da una prospettiva biologica. Ancora non sappiamo esattamente danneggiando sono in una cella reale.

Rilevazione dei radicali liberi in E-Sigarette da AZoNetwork su Vimeo.

Possono le sigarette elettroniche essere destinate per minimizzare l'esposizione a questi prodotti potenzialmente nocivi?

Il nostro lavoro sta mirando a misurare i livelli di radicale prodotti dalle e-sigarette nelle circostanze reali. Vogliamo usare questi dati per sviluppare i prodotti che non producono questi tossici.

Nel caso dei radicali liberi, per esempio, sappiamo che ci sono alcuni composti aromatici che, una volta aggiunti al e-liquido, possono diminuire i livelli di radicali liberi. Penso che da solo suggerisce che ci possa essere promessa in termini di progettazione un e-liquido e dell'unità della e-sigaretta che possono produrre i livelli trascurabili di radicali.

Che cosa sono i punti seguenti nella vostra ricerca?

Il punto seguente è di pianificare l'identità chimica di questi radicali. Quello permetterà che noi andiamo un modo lungo in termini di predizione come la sostanza tossica essi può essere. Secondariamente, penso che sia importante capire la tossicità di questi radicali liberi nei sistemi biologici. Quello comprenderà esporre le celle agli aerosol della e-sigaretta e determinare gli effetti specifici di questi radicali sulle funzioni importanti delle cellule.

Perché è Pittcon importante per la divisione della vostra ricerca?

Penso che l'importanza di questo gruppo provenga dalla loro competenza nelle misure. le E-sigarette creano una sfida in termini di misurazione dei radicali che stanno producendi da loro. Penso alcuno alle tecniche, alcuno della competenza qui a Pittcon posso notevolmente essere usato in termini di prova di prendere in giro a parte che cosa queste e-sigarette stanno producendo. Sto sperando che alcuna della gente nel pubblico alla mia conversazione abbia avuta alcune idee ordinate in termini di prova di vedere che cosa sta accadendo con queste nuove ed unità cangianti.

Circa Dott. John Richie

Il Dott. Richie è professore delle scienze e della farmacologia di salute pubblica all'istituto universitario di Penn State di medicina in Hershey, PA. La ricerca del Dott. Richie in questi ultimi 30 anni ha messo a fuoco sul delucidamento dei collegamenti meccanicistici fra il trattamento biologico di invecchiamento e lo sviluppo delle malattie in relazione con l'invecchiamento ed i disordini.  

Facendo uso di un approccio interdisciplinare della ricerca, uno scopo importante è stato sul ruolo dello sforzo ossidativo, generato sia in modo endogeno attraverso metabolismo normale che dalle esposizioni ambientali quale tabacco, come meccanismo per predisposizione migliorata alle malattie durante l'invecchiamento.  Inoltre, la sua ricerca ha messo a fuoco sul ruolo critico di glutatione, del regolatore antiossidante dell'organismo e redox principale, nella protezione contro e nella risposta alle sfide ossidative.

Con lo scopo finale di sviluppare le strategie novelle di prevenzione delle malattie e healthspan migliore, il laboratorio del Dott. Richie continua a tradurre i sui risultati del laboratorio verificando i protocolli di promessa di intervento puntati su migliorando i meccanismi protettivi cellulari in entrambi i modelli e test clinici preclinici.

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