Проекты

Изделия из нагреваемого табака. Оценка рисков потребления в сравнении с обычными сигаретами

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Безопасность жизнедеятельности человека»

Направление работы: Безопасность жизнедеятельности человека
Авторы работы: ГБОУ Школа № 429
Предметы: Биология
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину» 2020 года

Актуальность

Курение – вдыхание дыма препаратов, преимущественно растительного происхождения, тлеющих в потоке вдыхаемого воздуха. Хотя вред курения для здоровья является доказанным фактом, но из-за сформировавшейся никотиновой зависимости многие люди не могут отказаться от этой привычки.

В настоящее время быстрыми темпами развивается производство изделий из нагреваемого табака (ИНТ) – электронных сигарет, которые позиционируются производителями как продукт, содержащий значительно меньше опасных веществ, чем обычные сигареты. Данные заявления основываются на экспериментах самих производителей, которые имеют очевидную экономическую заинтересованность.

Цель

Оценить риски употребления изделий из нагреваемого табака в сравнении с обычными сигаретами.

Задачи

1. Разработать систему для сбора дыма ИНТ и сигарет.

2. Установить качественный и количественный составы пара ИНТ и сигарет дыма.

3. Сравнить содержание вредных веществ в образцах табачного дыма и парах ИНТ.

4. Провести социологический опрос и составить социальный портрет потребителей ИНТ.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Спектрофотометр

• Хроматографическая бумага Watman 3MM

• Хроматографические колонки

• Трансиллюминатор

• Автоматические дозаторы

• Лабораторная посуда

• Химические реактивы

Описание работы

В начале исследования провели социологический опрос среди потребителей ИНТ, в котором принимали участие 30 человек. Анкетирование включало в себя определение гендерной принадлежности респондентов, возраста, средние траты средств личного бюджета на покупку изделий из нагреваемого табака, частоту использования ИНТ, стаж курения.

В качестве ИНТ использовали систему нагревания табака IQOS. Для сбора дыма и пара ИНТ была использована предварительно стерилизованная 1,5-литровая пластиковая ёмкость с двумя отверстиями: в крышке, куда устанавливались сигарета или нагревательный элемент, и на дне – для слива воды. Ёмкость заполняли водой, и за счёт отрицательного давления она наполнялась дымом. Полученный таким образом дым растворяли в различных растворителях: дистиллированной воде, спирте, феноле.

В табачном дыме и продуктах тления IQOS насчитывается более 1000 различных веществ. Автор проверил содержание основных токсичных веществ: никотина, фенола, синильной кислоты, анилина и ацетальдегида.

Для определения содержания никотина использовали серную кислоту, далее проводили спектрометрию при длине волны в 260 нм.  С помощью программного обеспечения спектрофотометра по высоте пиков была рассчитана концентрация никотина в образцах.

Содержание фенола определяли с помощью броматометрического метода.

Определение цианистого водорода (синильной кислоты) основано на его реакции с бромом. Далее бромциан вступает в реакцию с пиридином и анилином, что приводит к образованию дианилида глютаконового альдегида. Образующийся комплекс имеет максимум поглощения при длине волны 485 нм. Для оценки содержания цианистого водорода использовали калибровочный график, построенный на основе разведений стандартного раствора с концентрацией 1мкг/мл.

В основе метода определения анилина лежит реакция его взаимодействия с п-диметилбензальдегидом. При этом образуется основание Шиффа, имеющее максимум оптической плотности при 432–436 нм. Для оценки концентрации использовали калибровочный график, построенный с помощью стандартного раствора анилина с концентрацией 10 мкг/мл.

Для определения содержания ацетальдегида, который представляет наибольшую опасность для человека, была использована реакция с хлоридом гидроксиламиния. При его реакции с карбонильными соединениями образуется соляная кислота, концентрацию которой определяли с помощью титрования гидроксидом натрия в присутствии фенолфталеина до появления бледно-розой окраски.

Для выявления приблизительного качественного состава сигаретного дыма и возможных его отличий от пара, образующегося при тлении стиков, использовали сочетание методов бумажной и жидкостной хроматографии.

Хроматография сигаретного дыма

Хроматография паров электронной сигареты

Результаты

По результатам анкетирования установлено, что среди потребителей ИНТ больше половины составляют мужчины. Наиболее активно пользуются электронными сигаретами люди в возрасте от 16 до 21 года.

Установлено, что основной вклад в информирование населения о продуктах ИНТ вносят личные коммуникации и реклама.

Проведённый опрос показал, что средние траты средств личного бюджета на покупку изделий из нагреваемого табака увеличились.

Большинство опрошенных отметили, что употребляют ИНТ чаще восьми раз в день. Средняя норма употребления обычных сигарет – 10 штук в день.

 

Большинство опрошенных считают ИНТ более безопасными по сравнению с обычными сигаретами, однако отмечают негативные ощущения после употребления данной продукции, и только менее 25 % испытывают удовольствие.

По результатам проведённого исследования было установлено, что содержание никотина в сигарете составило 1,3 мг, что значительно выше, чем заявлено производителем – 0,7 мг. Стики IQOS содержали никотина 0,3 мг, что почти в два раза меньше, чем заявлено производителем – 0,5 мг.

По результатам эксперимента было установлено, что в дыме сигарет содержание фенола составляло 79,5 мкг/мл, а в ИНТ – 56,2 мкг/мл.

Содержание цианистого водорода в двух образцах было приблизительно одинаковое – 19 мкг в изделиях из нагреваемого табака и 22 мкг в табачном дыме.

Содержание анилина в сигаретном дыме было значительно выше по сравнению с электронными сигаретами и составило – 0,96 мкг/мл против 0,32 мкг/мл соответственно.

Выводы

1. Употребление ИНТ не снижает негативных рисков, связанных с потреблением табака, по сравнению с обычными сигаретами. В ИНТ обнаружены до конца не определённые вещества, которые отсутствуют в сигаретах и потенциально обладают токсическим действием.

2. Использование ИНТ не может являться промежуточным этапом при отказе от курения, а, наоборот, способствует поддержанию и усилению никотиновой зависимости вследствие пониженного содержания никотина и существенно повышенного содержания ацетальдегида.

3. Из-за технологичности и внешней привлекательности ИНТ способствуют вовлечению в потребление табака более молодых групп населения и увеличению процента курящих женщин.

4. Употребление ИНТ повышает экономическую нагрузку на пользователя данного устройства.

Перспективы использования результатов работы

Полученные данные можно использовать для дальнейшего определения химического состава пара ИНТ и вреда, оказываемого на организм человека, а также для проведения антиникотиновых кампаний среди населения.