科罗拉多新规测量重金属的大麻vap气溶胶:现实和实际的评估:第1部分

最近宣布的科罗拉多大麻执法部门(cm)建议在1月,2022年,所有大麻集中在蒸发交付设备必须检测重金属污染物排放的气溶胶由授权测试设施。金属必须包括,但不限于砷、镉、铅和汞¹。这是早就应该由于电子烟液体自2017年首次报道在vap展示高水平的金属气溶胶²。它引起了一些关注,但问题并不是全面调查,除了金属可能是来自腐蚀的一些内部组件。

然而vap的危险再次出现在去年秋天(2019)在电子烟和vap笔的来源几乎3000人住院和70人死亡的严重的呼吸衰竭vap设备含有维生素E醋酸,电子大麻使用的稀释剂的运载系统(本研究)³。问题最终得到解决通过消除这种化合物成分的所有法律特许经销商的产品,虽然有可能仍然可能出现在设备非法市场上出售。科罗拉多州一直很积极的在这一领域,因此,成为第一个州要求大麻素vap气溶胶测试面板的金属污染物。这个声明刺激了大量的利益与其他国家监管机构,看看这最终得到解决。

这个分三部分的系列文章将仔细看看真实的,实际的评估科罗拉多的意图来实现这些新规定及其对其他州,将不可避免地效仿。本系列的第1部分将检查vap的基本面和vape液体转化为一个气溶胶的过程和金属含量与特征相关的困难。第2部分将专注于捕捉和收集的挑战没有污染的气溶胶样品,以及如何最好地验证程序使用标准方法开发的烟草行业电子尼古丁运载系统(结束)。在本系列的第3部分将观察icp测量技术和观察到的许多潜在的干扰来源在决定中最常见的金属vap设备。系列也将带来一些问题和提出建议国家监管机构是如何的数据可以用来调节大麻vap设备。

vap基础

让我们开始先讨论vap的基础知识。当大麻油被加热到200 - 300°C的大麻vap设备,精神和治疗组件如THC, CBD,萜烯,挥发到空气中微小液滴形成气溶胶称为蒸气,吸入的用户。过程进行了使用电池驱动的加热元件或雾化器加热的大麻在水库或油箱通常与稀释剂混合液体如丙二醇,甘油,或碳链甘油三酸酯(MCT)降低其粘度和调味剂增强的味道。在一次性或可充电墨盒,液体通常浸泡成纤维和加热元件是缠绕芯。在豆荚,液体是在直接接触加热元件在豆荚。在坦克或重复使用的系统,用户添加他们所需的液体舱。在某些设备,温度可以选择使用可变电压控制。因此,所有这些变量使其极难预测金属液体和发现他们的方式进入气溶胶。基本vap的钢笔的示意图如图1所示。

描述为重金属vap的液体

重要的是要强调,科罗拉多指令明确规定描述重金属的vap气溶胶,不仅仅是液体。抽样没有污染的气溶胶样品礼物一个数量级更复杂,因为金属颗粒的烟雾化机制和运输在vap温度约200 - 300°C是非常不同的金属离子在溶液中进行取样。此外,一旦气溶胶生成,必须有一种陷阱,收集气溶胶没有额外的金属污染,以衡量其内容使用选择的分析技术——通常是电感耦合等离子体质谱法(icp)。相比之下,抽样vap的液体是相当简单的,因为它可以直接从重复采样舱或vap设备舱;虽然它应该强调,分析液体也不是完全没有问题。设备中使用的稀释剂将决定什么类型的溶剂为稀释使用。与尼古丁系统,稀释剂通常是丙二醇和/或蔬菜甘油,这是亲水(水溶性)。这意味着他们可以提取,用硝酸溶解/盐酸混合,只要校准标准和空白是由相似的矩阵,它们可以呈现给测量所需的套件的icp元素污染物⁶。

然而,vap设备用于大麻类稍微复杂样品,因为丙二醇,甘油被用于一些本设备,但稀释剂也可能是混合物,包括维生素E(生育酚),和/或其特定油疏水(不是水溶性)的性质。这当然是除了大麻素提取本身就是油性和具有粘性的性质。这意味着液体要么必须提取并溶解在有机溶剂里,这将为icp仪器存在的问题,除非适当desolvating /温度控制的进样系统(也许氧气之外)是用来减少碳排放的可能性被沉积在锥的接口。这需要详细的知识和经验的分析师运行有机样品,如果不正确,可能导致过热的界面和在极端情况下,接口的锥融化。另一种方法是使用微波消化过程使用适当的酸氧化大麻提取和有机稀释剂混合,然后溶解残留氮/盐酸混合,在仪器分析。

描述vap气溶胶重金属

现在,让我们仔细看看是什么需要描述电子尼古丁交付系统(结束)或本研究气溶胶对微量金属。首先,重要的是要强调,vap的金属粒子气溶胶的运输不是完全理解,但将不同的金属成分的基础上vap设备组件及其加热的特点。结束/本液体被加热的温度(200 - 300°C)不足大多数金属和金属氧化物的蒸发;因此气溶胶传输的机制可能是独立的金属波动⁶。

此外,金属颗粒的夹带有限,或溶解金属化合物在空气气溶胶形成的液滴通过液体表面可能是金属传输机制。另一个可能的机制可能涉及烟雾化液体水滴气急败坏的内加热元件的液体沸腾和蒸发。(注意:烟雾化是将一种物质转化为小颗粒的过程中,光足以进行了空气。)因此,金属不会蒸发的主要形式的加热元件的温度相对较低,而是被效率低下携入的气溶胶和运输^6、7。出于这个原因,强化微量元素到尼古丁/大麻素液体和测量采集气溶胶中复苏的试图验证交通、捕获和收集方法将可能是一个有用的练习。

首先,重要的是要理解,标准方法用于陷阱并收集蒸汽从结束或本是由于电子烟气溶胶一代机,这是一个适应传统的主流吸烟机用来测量有机和无机污染物在卷烟、雪茄烟等烟草制品。这些气溶胶生成测试机器工作非常好测量有机分析物但当谈到评估无机污染物有局限性,因为许多组件如油管、过滤器、撞击滤尘器并不是由不含金属的,高纯度的材料。因此,测量微量元素污染变得非常具有挑战性,因为潜在的金属浸出的这些材料在接触酸用于洗涤。例如,标准的过滤器用于捕获微粒从主流烟雾或蒸气是由玻璃纤维,这是出了名的高acid-leachable微量元素。此外,标准的撞击滤尘器通常是由硼硅玻璃,又有酸可滤取的微量金属。低纯度石英过滤器也有高水平的酸可滤取的金属和不合适的捕获材料分析低浓度的金属和本研究气溶胶结束。玻璃撞击滤尘器应该用不含金属的perfluoroalkoxy树脂(PFA)。

此外,静电沉淀单位,有时被用于传统吸烟机并不适合气溶胶集合的陷阱。还应该指出,这些机器的标准传输管通常是由聚乙烯制成,这是众所周知的,包含acid-leachable金属。出于这个原因,要么是酸清洗聚乙烯管材应使用捕获设备,或者更好的是,陷阱应该包含氟化乙烯丙烯(聚全氟乙丙烯)或PFA油管,被认为是高纯度聚合物对金属。所以研究人员感兴趣的看着非常低水平的微量金属在烟气溶胶一般需要定制气溶胶生成机器使其更适合寻找微量金属。这些问题成为另一层复杂性测试实验室的任务是在本研究气溶胶测量低水平的重金属。

对于一个测试的目的是如何实现的详细概述,你可以找到一个博士史蒂芬·帕帕斯烟草无机物组,疾病预防控制中心可免费观看。

注意:本系列的第2部分将专注于捕捉和收集的挑战没有污染的气溶胶样品,以及如何最好地使用标准方法验证过程由烟草测试研究社区电子尼古丁交付系统(结束)。

进一步的阅读

1. 科罗拉多要求大麻蒸汽测试到2022年,l . Bear-McGuiness分析大麻,2020年10月15日https://www.analyticalcannabis.com/news/colorado - -需要大麻-蒸汽-测试- - 2022 - 312726
2. 铅等有毒金属知情权,p . Olmedo等人,约翰霍普金斯大学彭博公共卫生学院的2017年2月7日https://www.jhsph.edu/news/news-releases/2017/study-toxic-metals-found-in-e-cigarette-liquids.html
3. 爆发的肺损伤与烟的使用,或特许经销商,产品,疾病控制和预防中心(CDC)网站:https://www.cdc.gov/tobacco/basic_information/e-cigarettes/severe-lung-disease.html
4. 分析电子香烟的有毒金属液体,n .灰色出版社。,国际环境研究和公共卫生杂志,2019;16:doi: 10.3390 / ijerph16224450。
5. 从大麻汽化器墨盒重金属污染物:有效的担忧或吹抽烟吗?Afia, r . Weltman k . Boyar CannMed会议,2019年9月:https://www.researchgate.net/publication/336070263_Heavy_Metal_Contaminants_from_Cannabis_Vaporizer_Cartridges_Valid_Concern_or_Blowing_Smoke
6. 分析电子香烟的有毒金属气溶胶使用小说设计陷阱,m . Halstead出版社。分析毒理学杂志,2020;44:149 - 155。
7. 有毒的含金属粒子气溶胶Pod-Type电子香烟。R。帕帕斯,et al .,分析毒理学杂志》2020;doi: 10.1093 / jat / bkaa088。