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化学・石油化学関連

電子タバコを見通すNMR

NMRは電子タバコの分析に透明性をもたらします

電子タバコは、2005年の登場以来、驚くほど急速に一般的なものとなりました。世界全体の市場規模は、2015年には、推定35億ドルです。しかし、急速に注目を集めた陰で、安全性に関する不安は残されたままでした。電子タバコは、禁煙の道具としてもてはやされ、従来のタバコに代わる健康的なタバコ、屋内での喫煙規制の抜け道と宣伝され、市場に出ました。

しかし、長期使用で実際にどんな結果がもたらされるかが判明するには時間の経過が必要なため、政策立案者が規制を判断するにあたっては、配合の分析や暴露量(吸入量)の推算値など、ほんの一握りの研究に頼るほかありませんでした。その結果電子タバコは、ある国では完全に禁止され、別の国では医療機器もしくはたばこ製品として分類される等、その規制については現在でも明確なコンセンサスが存在していません。

しかし、電子タバコに入っているものは何でしょう。電子タバコでは、通常、ベイパー(蒸気)となるようにエアロゾル化したニコチンが使用されますが、メーカーは、含まれる有害物質はタバコよりも少ないと主張しています。ニコチンの他は、多くの製品には、濃縮した香料を混合したポリプロピレングリコールやグリセロール、エチレングリコール、ポリエチレングリコールなどの添加剤が配合されています。

2014年、ハーン氏らは、電子タバコに含まれる液体の配合がNMR分光計ですぐに検出できることをあきらかにしました。彼らは54種の電子タバコに含まれている液体を、ブルカー製オートサンプラーを付けたブルカー製NMR装置AVANCEで分析しました。データは、ブルカー製ソフトウェアICON-NMRにより自動で収集されました。

ハーン氏らは、ニコチン含有量は平均で11 mg/mLという結果を得ました。一方で、ニコチン含有量が製品のパッケージに正確に表示されているとは限らないこともあきらかになりました。例えば、「ニコチン・フリー」の表示がある23のサンプルのうち、表示が正しかったのは18にとどまりました。逆に、ニコチン含有の表示があるのに含まれていないものもひとつありました。

研究者チームはまた、NMRのデータを使い、種々の化合物について利用者の暴露レベルを推算しました。種々の化合物が引き起こすリスクは、暴露マージン(MOE)法を用いて数字を変換することで推算できます。

この結果、人体に悪影響があるとされるMOE値(0.1未満)をもつ化合物のうち、検出されたのはニコチンだけでした。グリセロール、1-2-プロパンジオール、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、ツジョン、エチルバニリン等の他の化合物では、MOEの中央値が安全の閾値である100を下回るものはありませんでした。

研究者チームは、NMRではタバコに特有の不純物は検出できなかったと言い、その原因はNMRでは検出できないほどごく微量であるため、とコメントしています。過去の研究からは、その程度のレベルでは健康に害を及ぼすことはないと推定されています。

にもかかわらず、研究者チームはこの結果を元に、ニコチン送達に関する整合性を保つためには、電子タバコに今以上に広範な規制を課すべきだとしています。この研究では製品ラベルと実際の含有量との間に開きがあることがあきらかになりましたが、このことから、現在タバコやアルコール飲料に課せられているのと同様に、外部機関による品質検査が必要だということがはっきりしたと、研究者チームは言います。

研究者チームは、ガスクロマトグラフィーや液体クロマトグラフィー等の従来の分析手法と比較して、NMR分光法は非常に迅速な手法であり、電子タバコに含まれる多数の化合物を同時に検出することができる、と付け加えています。

参考資料

Fleck, F. Countries vindicate cautious stance on e-cigarettes. Bulletin of the World Health Organization 2014; 92: 856-857.

Geiss O, et al. Characterisation of mainstream and passive vapours emitted by selected electronic cigarettes. International Journal of Hygiene and Environmental Health 2015; 218: 169-180.

Hahn, J et al. Electronic cigarettes: overview of chemical composition and exposure estimation. Tobacco Induced Diseases 2014; 12: 23.

Ranasinghe, D. E-cigarettes: Smoking hot among these consumers. Available at: http://www.cnbc.com/id/102521988. Date accessed: 17th May 2015.