喜雾邢晨悦解读《中国吸烟危害健康报告2020》

发布日期:2021-05-29 19:03
作者:格物消费


5月26日,国家卫生健康委规划司发布了《中国吸烟危害健康报告2020》,《报告2020》在九年前发布的《中国吸烟危害健康报告》的基础上更新了与吸烟相关几大疾病的全球数据,并新增了与电子烟相关的健康危害章节。《报告2020》指出,有充分证据表明电子烟是不安全的,会对健康产生危害。


作为科研人员,我认同电子烟不是无害的,它是一种新型烟草制品,电子烟仍然含有尼古丁这一成瘾性物质,绝不鼓励没有烟瘾的人尝试,尤其对青少年的健康会造成严重影响,应严禁向未成年人展示和销售。
 
电子烟行业诞生多年以来,烟油技术和雾化技术均经历数次迭代更新,很多相关研究还在持续深入展开。我们期待最新的实验数据和科学研究,也期待监管尽快出台。
 
《报告2020》的相关报道出来后,很多从业者和用户问我如何解读。我根据能够找到的报告中电子烟章节的截图逐一做出说明。


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解读:

《报告2020》在实验室研究证据的第(1)段中引用了Goniewicz博士于2014年发表在Tobacco Control杂志上的文章中对醛类等四类香烟中常见有害物质的部分检测数据,但并没有引用该文章的结论(全文链接:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4154473/pdf/nihms-624084.pdf)。该文章是Goniewicz基于一项对2014年市场在售的12种销量较高的电子烟产品产生的烟气进行的检测。

文章中的实验结果显示,这12种电子烟的烟气中均能测出微量甲醛、乙醛等有害物质,但是与传统香烟烟气中的同类物质相比,电子烟烟气中所测得的含量要低9到450倍(电子烟样品产生的烟气中甲醛测得量为传统香烟烟气中测得的1/9,乙醛为1/450,丙烯醛为1/15,甲苯为1/120,N-亚硝基降烟碱为1/380,亚硝胺为1/40;见下图原文表格4)。

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他在电子烟烟气中测得的大部分有害物质的含量与很多药物生产过程中测得的相当。Goniewicz博士在文章最后得出的结论是:他得到的数据支持使用电子烟作为传统香烟的替代品是可能减少烟草相关有害物质的摄入的,使用电子烟作为减害手段来帮助无法直接戒烟的烟民也是值得进一步跟踪实验研究的。
 
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电子烟一直是作为新型烟草产品与传统香烟进行对照而开发的产品,因此所有的实验数据也应该与传统香烟进行对照来得出结论。这也是Goniewicz博士做的一系列研究的出发点。

另外,从2014年到2021年,电子烟产业从烟杆、雾化芯到烟油,从生产到品控,各方面都发生了非常多的技术革新,实验中所使用的2014年的12种不同的电子烟产品已经不能代表现在的电子烟了。不能否认,未经过严格品控及合规检测检验的电子烟烟液烟气中的有害物质可能会高于文章中实验测得的含量。这也是我们一直呼吁监管标准尽快出台的主要原因之一。
 
《报告2020》同时也引用了医学博士、心血管专家、长期从事吸烟减害研究的学者Fasalinos关于电子烟烟油和烟气中的包括丁二酮在内的有害物质的研究。丁二酮最早被发现与“爆米花肺”也就是闭塞性细支气管炎直接相关是因为这种肺病多发于爆米花厂的工人身上,而丁二酮是微波炉爆米花生产中大量使用的人造黄油口味的主要食用香精成分。丁二酮早在几年前就已经被全面禁止在电子烟调味中使用,但仍然是合法的食用香精。目前没有研究表明,使用不含丁二酮的电子烟与“爆米花肺”有关。Fasalinos一贯的主张是电子烟可以是一种吸烟减害产品,但需要长期追踪研究电子烟烟油烟气的成分及它们对人体健康的影响,一旦发现有危害的成分,应禁止在电子烟中使用。
 
此外,还需要再次强调,电子烟烟气中含有尼古丁,尼古丁是成瘾物质,对胎儿、青少年等人群具有严重的健康危害。因此使用电子烟在这个方面上的危害与传统香烟是一样的,未成年人、孕妇与哺乳期妇女以及非烟民,都不应该使用任何烟草产品。


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解读:
 
从上段的讨论中我们已经从烟民一手使用的角度,对比分析了电子烟与传统香烟烟气中的有害物质含量。那从非烟民的角度,《报告2020》实验室研究证据的第(2)段的本意应该是想讨论电子烟二手气溶胶对环境和周边人群的影响。本段引用的大部分文献主要研究结果是与上段一样主要测量电子烟烟气中的醛类等几大类有害物质,这里就不再一一展开重复讨论了。
 
值得一提的是,本段引用了Kosmider博士同样发表于2014年的文章,提到了电子烟气溶胶中醛类浓度与电池电压存在相关性(全文链接:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4838028/pdf/ntu078.pdf)。 电子烟是波形加热的,而不是如香烟燃烧那样持续加热的,也就是说只有烟民从电子烟嘴吸气、气流强度超过一定值以后,才会激活雾化器加热工作,一旦停止吸气,加热就停止了,而且烟油被加热雾化也是在加热单元元件附近的局部加热。Kosmider博士使用的实验材料是Volish的eGo-3 采用阻值为2.4欧姆的加热丝的大烟雾可注油电子雾化烟(俗称大烟)。这与2015年以后市场上的主流产品-换弹式电子烟(俗称小烟)是完全不同的两类产品。大烟的使用者通常追求大烟雾量,喜欢“玩雾”,因此大烟也常常带有可调节电压的功能(如他的实验参数为3.2-4.8V),方便用户加大电压增加每口吸气激发的电池输出功率,从而提高加热温度、增加烟油雾化量、每口形成更浓厚的烟雾。而烟油的主要溶剂丙二醇和甘油在高温受热情况下会发生裂解反应,产生醛类。因此,对于这篇文献的研究主题,更准确的表述应该是烟气中产生的醛类含量与烟油单次局部受热温度高低的关系。Kosmider博士的实验只使用了3.2V、4.0V、4.8V三个电压参数,分别对应4.3瓦、6.7瓦、9.6瓦三种输出功率,烟气中的甲醛含量在4.3瓦和6.7瓦时基本相当,而在9.6瓦高功率情况下,烟气中测得的甲醛量是低功率时候的百倍以上。他同时也提到,只有在最高功率情况下,电子烟烟气中测得的醛类含量才与传统香烟烟气中的相当。
 
同类实验我在2015年也做过,是作为雾化温控单元微调的参数验证的实验一部分做的。正是因为知道电子烟油的主要载体丙二醇、甘油受热裂解以后会产生醛类,我们做了200°C到350°C区间中甘油受热以后产生的甲醛量的变化,并发现在250°C 以下电子烟烟气中的甲醛含量一直是不可测得或者微量,但在300°C 以上,它的含量就会随温度升高成指数级增长,这套内部数据也用于当时产品的温控元件和固件设计。附着这些年电子烟行业的发展和行业对产品各方面的研究和认知,高品质的电子烟都会有严格的温控,以保证在每一口抽吸的2-3秒时间内,烟油受热不会超过250°C ,目前市场上的主流优质产品的输出功率都会稳定控制在4-7瓦之间、雾化温度都会控制在180°C -220°C 之间,以避免丙二醇、甘油受热裂解产生醛类。

那电子烟二手烟气溶胶相比传统香烟二手烟对环境和周围人群的影响是怎么样的呢?

从2013年开始到现在,一直有不同国家不同领域的科学家在研究电子烟二手烟气溶胶是否也和传统香烟二手烟一样,含有大量尼古丁、醛类、亚硝胺等有害污染物质,导致周围人群被动吸烟造成健康危害。有些实验结论是电子烟二手烟气溶胶与空白空气样品比较没有能测得上述有害物质,因此不造成二手烟污染(如GA Long于2014年发表的文章 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4245607/pdf/ijerph-11-11177.pdf,实验方法采用的是直接收集测试烟民呼出的二手烟进行定量分析);有些实验结论是电子烟二手烟气溶胶仍然向空气中释放尼古丁, 空气中含量为传统香烟二手烟释放的1/6(如Ballbe 2014年发表的文章:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0013935114003089, 实验方法采用的是实地于香烟烟民、电子烟烟民、非烟民家中采样进行定量分析)。
 
比较近期的一项研究结果显示,电子烟二手烟气溶胶主体是易挥发物质的液体颗粒,而传统香烟二手烟气溶胶主体是半挥发或者非挥发性物质的颗粒,空气动力学直径大概是电子烟二手气溶胶的2倍(300nm vs 150nm)。电子烟二手烟气溶胶在20秒内快速挥发消失,而香烟二手烟气溶胶在空气中更稳定,几分钟之后,室内空气中测得的浓度仍然保持在高位(是电子烟的50倍),在停止吸烟以后,需要至少30分钟才会恢复到吸烟前的水平,且不与被动吸烟者与吸烟者的相对距离关联。而当被动吸烟者与电子烟使用者的距离2米以外,被动吸烟者周围空气中基本无法测得任何二手气溶胶,但距离小于1米的时候是会吸入二手气溶胶的。(参考文献Martuzevicius发表于2018年:https://academic.oup.com/ntr/article/21/10/1371/5040053,实验采用真人室内吸烟环境,控温控气流)。
 
另外,《报告2020》中引用的Mikheev发表于2016年的研究结果显示电子烟气溶胶中还有一定量的吸附在纳米级大小的气溶胶颗粒上的金属,但相比于传统香烟烟气中已知的金属,有一半左右的金属未测得,而测得金属浓度也远低于香烟烟气。值得注意的是,这篇文章中的实验测量的也是电子烟直接产生的气溶胶,而不是二手烟气溶胶,因此归于第一段讨论更为合适。文章也强调了纳米级大小的气溶胶颗粒对人体健康的影响并不能从这组实验中推导而出,因为实验使用的是吸烟机而非真人抽烟,因而气溶胶颗粒在整个呼吸道中产生的变化无法测量。(全文链接:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4978987/)
 
综上,综合不同研究结果来看,电子烟二手烟气溶胶在室内不通风场所仍会带来一定的污染,但相比于香烟仍是有非常大的改善。当然,在不通风的场所或者易感人群(如哮喘患者或者婴幼儿、未成年人、孕妇等)周围,我们仍然需要禁止使用电子烟,以减少任何可能的二手烟危害。


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解读:

《报告2020》在实验室研究证据的第(3)段引用了Bitzer博士在2018年对于市售49种电子烟调味剂的存在与电子烟烟气中的自由基含量关系的研究结果。(全文链接:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5940571/pdf/nihms953247.pdf)这项研究使用的电子烟是超大功率的可注油大烟雾雾化烟,功率高达26瓦,是目前市场上主流可换弹式电子烟(小烟)功率的4倍以上,因此这篇文章的数据更偏向在极端条件下获得的数据。

由于自由基本身是由化学键断裂以后形成的,化学键断裂是一个吸收能量的过程,因此在加热功率大大变小的情况下,是否还会产生与文章中可测得的同等数量的自由基有待实验证明。

在高功率电子烟能在烟气中形成自由基的前提下,Bitzer发现与参照样纯丙二醇/甘油混合物相比,含调味剂的样品中大约一半使烟气中的自由基增加,另外一半样品使烟气中的自由基减少或者没有产生明显影响。由于市售调味剂都是各种香精化合物的混合物,49种调味剂涉及300多种化合物,Bitzer选取了其中使用度最高的十种化合物进行了进一步的实验,发现烟气中自由基含量与这些化合物的添加浓度有关系。在这十种化合物中,大部分化合物的用量越高,烟气中自由基含量越高。然而乙基香兰素及其相关香精则对自由基的产生有抑制作用,用量越大,烟气中自由基越少。自由基对人体常见的几种不饱和脂肪酸都有氧化作用,过量自由基进入人体的话可能会对人体健康产生影响。由于电子烟常用调味剂与烟气中自由基的产生有直接关系(增加或者减少),因此Bitzer博士认为需要更多的研究来深入理解电子烟烟气的成分,同时,这篇文章涉及的实验是用脂肪直接与电子烟气接触来测量其氧化产物,并不能完全代表烟民使用电子烟时的情况(比如摄入的自由基量),所以为了真正获得电子烟气中自由基对人体健康产生的影响也需要进一步更严谨的实验。
 
传统香烟的烟气也会产生自由基,因此电子烟与传统香烟在自由基生成这个主题上,也需要更多的对比实验。
 
考虑到电子烟调味剂与烟气中自由基生成直接相关,在电子烟产品中添加调味剂应当谨慎,不应该纯粹为了口感提升而盲目添加不必要的调味剂。电子烟作为新型烟草制品,本身也不应与休闲食品一样,不应该以口感为第一前提。
 
 
《报告2020》实验室研究证据第(4)段引用了两篇有关电子烟烟油及烟气的细胞毒性的论文,分别由加州大学圣地亚哥分校科研小组和加州大学河边分校科研小组于2016年(Yu:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4891196/pdf/nihms736552.pdf)及2018年发表 (Behar:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6397802/pdf/nihms-930410.pdf)。除去已知尼古丁本身就有细胞毒性外,综合这两篇文献中所列结果可以发现,电子烟烟油及烟气中的某些调味剂相对于另外一些调味剂具有更高的细胞毒性。Yu的实验发现,不管电子烟样品中是否含有尼古丁,都对实验细胞产生了不同程度的破坏,然而总体毒性低于同批次实验中的传统香烟样品。Behar的实验发现实验细胞存活率与其接触电子烟烟气浓度直接相关,在Behar所做的实验中共使用了5种不同的烟气浓度,绝大多数细胞毒性仅在最高浓度的样品中观测到。Behzar同时还发现纯甘油雾化后的细胞毒性比纯丙二醇高,因此烟油中的甘油含量也与该样品的细胞毒性数据有关。由于Behar的研究中没有包括传统香烟作为对照,因此无法得知电子烟样品的细胞毒性相比传统香烟来说是否更大。Behar同时也提到了近几年不少关于电子烟细胞毒性的研究所得到的数据和结论并不一致,可能与所用烟油样品、烟具、抽吸参考、细胞模型都有关系,因此仍需更多实验来深入研究电子烟对人体细胞的潜在影响。
 
我们不难看出,更多的实验数据将更好地帮助各国卫生部门建立有关电子烟烟油调味剂添加的规范标准,因为与传统香烟相比,某些调味剂化合物并不存在于烟草本身,或者在电子烟中的用量大于烟草本身所含的天然含量。电子烟作为新型烟草制品,始终应该基于比传统香烟“减”而不是“增”的出发点,尽量减少或者避免使用调味剂。


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解读:

电子烟作为新型烟草制品,和传统香烟一样,无庸质疑,长期使用仍会增加心血管疾病和肺部疾病的发病风险孕妇使用,则会对胎儿发育造成影响。从抽传统香烟改为抽电子烟,不等于戒烟。美国疾病控制中心以及英国卫生部关于电子烟的声明中都明确指出,只有完全从抽传统香烟改为抽电子烟,才有可能起到减害的效果,但并非无害。如果烟民在继续抽烟的情况下,增加抽电子烟,那么不但没有减少香烟中的有害物质的摄入,还可能同时增加了尼古丁的摄入,以及电子烟中其它添加剂或副产物的摄入,造成危害叠加。
 
《报告2020》中引用Alzehrani博士的论文显示,每日抽传统香烟的烟民,心梗概率是非烟民的2.7倍,而每日使用电子烟的烟民的心梗概率是非烟民的1.8倍,比传统烟民低30%。(全文链接:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6208321/pdf/nihms-994081.pdf)数据证明长期使用电子烟虽然相对于传统烟草的心血管疾病概率有所下降,但仍比不使用任何烟草制品高近一倍,因此,戒烟仍然是健康的第一选择。本段中引用的其它文献数据也说明了与不使用任何烟草制品相比,电子烟在多项疾病上都会增加风险,在此就不一一展开详述了。


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解读:

由于电子烟仍然含有尼古丁这一成瘾性物质,而电子烟烟油中的调味剂又使得电子烟的使用感口感对于从未抽过烟的非烟民来说比传统香烟容易接受,因此会使非烟民摄入尼古丁的“门槛”降低,而在持续使用电子烟以后,使用者体内对尼古丁生理解瘾阈值会升高,从而可能使他们更易接受“口感更强烈”的传统香烟,这也是《报告2020》在本段提到的青少年使用电子烟后成为传统香烟烟民的风险比未使用过电子烟的群体高2倍以上的原因。
 
此外,由于青少年还处于发育过程当中,因此过早摄入尼古丁会对其神经系统相关的功能产生影响。由于电子烟产品本身的设计感,某些偏零食的烟油口味以及部分品牌不合理营销,导致很多青少年被吸引而开始使用。各国针对这个问题都陆续出台强化的监管法规,全面禁止针对青少年的营销,美国多个州禁止销售一切带口味的电子烟烟油,中国也实施了严格的线上营销禁令。
 
未来电子烟的发展大趋势一定是去口味化,也期待中国电子烟的监管规范正式出台实行。不管是电子烟从业人员,还是普通公民,都应该牢记电子烟也是烟草制品,应该以禁止对青少年销售传统香烟一样程度的严格态度和规范来要求电子烟营销。
 
邢晨悦
2021年5月29日
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