《Analytical Science Advances》:Electronic Smoking Devices Among University Students: Usage Patterns and Chemical Composition of Inhaled Substances
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本综述通过横断面调查(n=355)结合顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS),首次系统揭示巴西萨尔瓦多高校电子烟(ESD)使用率达25.6%且61.5%为双重使用模式。研究在标注"零尼古丁"的烟液(APEX Resistance Fuel)中检出223种挥发性/半挥发性有机物(VOCs/SVOCs),其气溶胶中更发现185种化合物,包括多环芳烃(PAHs)、邻苯二甲酸酯类及杀菌剂消螨酚(dinocap)等有害物质,证实电子烟使用伴随复杂化学暴露风险。
研究背景与设计
电子烟(ESD)在全球年轻人中的流行度持续攀升,巴西虽已禁止销售,但通过非正规渠道的获取仍十分普遍。本研究采用交叉学科方法,一方面通过在线问卷对萨尔瓦多地区355名大学生进行横断面调查,分析电子烟使用模式与社会人口学特征;另一方面运用直接浸入式固相微萃取(DI-SPME)和气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对市售电子烟液(品牌APEX Resistance Fuel,标注零尼古丁)及其气溶胶进行化学成分谱解析。
大学生电子烟使用行为特征
在受访学生中,91人(25.6%)曾使用过电子烟,其中11%为每日使用者。双重使用(即同时使用电子烟和传统卷烟)是最主要模式(61.5%)。当前使用者(n=21)平均年龄21.8±2.7岁,以男性(57.1%)、单身(95.2%)和私立大学学生(71.4%)为主。好奇心(78%)、同伴影响(42.9%)和丰富口味(47.6%)是主要使用动机。西瓜(44%)、薄荷(42.9%)和草莓(40.7%)是最受欢迎的口味。值得注意的是,52.4%的使用者摄入尼古丁浓度在3.1–5.0 mg/mL之间,23.8%使用超过20 mg/mL的高浓度产品,38%使用者呈现中度至高度尼古丁依赖。
电子烟液与气溶胶的化学组成
研究共鉴定出375种化合物,其中烟液中发现223种,气溶胶中185种,仅33种为两者共有。烟液中主要成分包括丙二醇(propylene glycol)、甘油(glycerol)以及多种萜烯类香料成分,如d-柠檬烯(d-limonene)、芳樟醇(linalool)和薄荷酮(menthone)。值得注意的是,检测到具有肝毒性争议的调味剂蒲勒酮(pulegone)以及甲苯(toluene)等有害挥发性有机物。
气溶胶分析显示,加热过程导致化学成分发生显著变化,生成烟液中未检出的新化合物。其中包括多环芳烃(PAHs)如苊烯(acenaphthene)、萘衍生物,以及农药残留消螨酚(dinocap)和多种邻苯二甲酸酯类物质(phthalic acids)。这些物质与呼吸系统损伤、内分泌干扰和致癌风险密切相关。气溶胶色谱图显示更多高分子量、半挥发性化合物延迟出峰,表明热降解反应产生了一系列二次污染物。
健康风险与公共卫生意义
化学分析结果与行为学数据共同揭示,大学生群体在未察觉的情况下暴露于复杂化学混合物中。尽管部分使用者因"减害"认知而选择电子烟,但研究证实即使标注无尼古丁的产品仍含有多重潜在有毒物质。此外,高尼古丁浓度产品的使用加剧了成瘾风险,而果味、薄荷味等受欢迎口味可能掩盖其毒性本质。
结论与展望
本研究通过整合流行病学与化学分析,揭示巴西大学生电子烟使用已形成显著公共卫生问题。电子烟液及其气溶胶中含有多种未标注的有害物质,包括已知致癌物、内分泌干扰物和神经毒性物质。研究结果强调亟需加强电子烟产品监管、完善成分标注制度,并开展针对年轻人的科学宣教,以纠正其"低危害"认知误区。未来研究应拓展至重金属、烟草特有亚硝胺(TSNAs)等有害物质的检测,并建立长期健康效应评估体系。