Liquids von E-Zigaretten können die Gesundheit beeinträchtigen

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Liquids von E-Zigaretten können die Gesundheit beeinträchtigen
Stellungnahme Nr. 016/2012 des BfR vom 24. Februar 2012, ergänzt am 21. Januar 2013
Beim „Rauchen“ von E-Zigaretten werden sogenannte Liquids, d.h. Flüssigkeiten, die sich in
Kartuschen befinden, verdampft. Das Liquid wird mittels eines batteriebetriebenen Mechanismus erhitzt, so dass der Dampf eingeatmet werden kann. Die Nutzer von E-Zigaretten
können die mit Liquid gefüllten Kartuschen austauschen oder diese selbst befüllen. Über die
Inhaltsstoffe der Liquids ist wenig bekannt. Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) hat
typische Inhaltsstoffe der Liquids gesundheitlich bewertet.
Charakteristische krebserzeugende Verbrennungsprodukte und Substanzen aus dem Tabakrauch kommen bei E-Zigaretten nicht vor. Dennoch handelt es sich um keine gesundheitlich
unbedenklichen Produkte. Ein wichtiger Risikofaktor besteht in der inhalativen Aufnahme von
Nikotin. Einige pharmakologischen Wirkungen des Nikotins, wie die Erhöhung des Blutdrucks und der Herzfrequenz, verstärkte Magensäurebildung und erhöhte Adrenalinausschüttung, werden häufig auch im Zusammenhang mit chronischen Erkrankungen diskutiert.
Die langfristigen gesundheitlichen Folgen der E-Zigarette können erst in einigen Jahren zuverlässig bewertet werden.
Ein weiterer möglicher Risikofaktor von E-Zigaretten sind akute Nikotinvergiftungen bei Erwachsenen durch exzessives Rauchen von E-Zigaretten oder bei Kindern durch den nicht
sachgerechten Umgang mit Liquids (z.B. Verschlucken).
Nach Ansicht des BfR kann durch E-Rauchen auch eine Nikotinsucht ausgelöst werden, die
ein späteres Tabakrauchen fördert.
Zusätzlich können auch von den weiteren Inhaltsstoffen der Liquids wie den Vernebelungsmitteln (Propylenglycol, Glycerin), Chemikalienzusätzen, beigefügten pharmakologischen
Wirkstoffen, verschiedenen Duft- und Aromastoffen (z.B. Menthol, Linalool) und Verunreinigungen gesundheitliche Gefahren ausgehen. So kann beispielsweise Propylenglycol zu Reizungen der oberen Atemwege führen und die Lungenfunktion beeinträchtigen. Über die
Langzeitfolgen einer chronischen Exposition gegenüber Propylenglycol ist wenig bekannt.
Zudem gibt es Hinweise aus der Fachliteratur, dass einige Fabrikate von E-Zigaretten krebserzeugende Aldehyde freisetzen.
Auch sind Gefahren für Dritte nach derzeitigem Kenntnisstand nicht auszuschließen. Angesichts eines großen Produktspektrums an Liquids und der nahezu unbegrenzten Möglichkeiten zum Experimentieren mit Inhaltsstoffen und Konzentraten bleibt es fraglich, was ein ERaucher im konkreten Fall tatsächlich inhaliert bzw. ausatmet und mit welchen Schadstoffen
somit die Raumluft belastet wird. Das BfR empfiehlt daher, E-Zigaretten in Nichtraucherbereichen wie herkömmliche Zigaretten zu behandeln und das E-Rauchen dort zu untersagen.
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BfR-Risikoprofil:
E-Zigaretten und Liquids (Stellungnahme Nr. 016/2012)
A
Betroffen sind
B
Wahrscheinlichkeit
einer gesundheitlichen
Beeinträchtigung beim
Rauchen von E-Zigaretten/
Einatmen des Rauchs
C
Schwere der gesundheitlichen Beeinträchtigung beim
Rauchen von E-Zigaretten/
Einatmen des Rauchs [1]
D
Aussagekraft der
vorliegenden Daten
E
Kontrollierbarkeit
durch Verbraucher [2]
Raucher von E-Zigaretten, Passivraucher
Praktisch
ausgeschlossen
Unwahrscheinlich
Keine Beeinträchtigung
Möglich
Leichte
Beeinträchtigung
Wahrscheinlich
Mittelschwere
Beeinträchtigung
Gesichert
Schwere
Beeinträchtigung
E-Zigaretten sind ein neues Produkt. Deshalb gibt es bisher nur wenige Untersuchungen, die sich für
eine umfassende Risikobewertung eignen.
Kontrolle nicht
notwendig
Kontrollierbar durch
Vorsichtsmaßnahmen
Kontrollierbar
durch Verzicht
Nicht kontrollierbar
Dunkelblau hinterlegte Felder kennzeichnen die Eigenschaften des in dieser Stellungnahme bewerteten Risikos
(nähere Angaben dazu im Text der Stellungnahme Nr. 016/2012 des BfR vom 24.12.2012).
Erläuterungen
Das Risikoprofil soll das in der BfR-Stellungnahme beschriebene Risiko visualisieren. Es ist nicht dazu gedacht, Risikovergleiche anzustellen. Das
Risikoprofil sollte nur im Zusammenhang mit der Stellungnahme gelesen werden.
Zeile C – Schwere der gesundheitlichen Beeinträchtigung:
[1] – Die Beeinträchtigungen können stark variieren von leicht bis schwer.
Zeile E - Kontrollierbarkeit durch Verbraucher
[2] – Die Angaben in der Zeile „Kontrollierbarkeit durch Verbraucher“ sollen keine Empfehlung des BfR sein, sondern haben beschreibenden
Charakter. Das BfR hat in seiner Stellungnahme Handlungsempfehlungen abgegeben. Zum Schutz für Passivraucher sollten E-Zigaretten nicht in
Nicht-Raucherbereichen verwendet werden.
BUNDESINSTITUT FÜR RISIKOBEWERTUNG (BfR)
1 Gegenstand der Bewertung
Das BfR hat zur Wirkung des Inhalierens sogenannter Liquids, die in E-Zigaretten verdampft
werden, aus gesundheitlicher Sicht Stellung genommen.
E-Zigaretten gleichen in Größe und Form normalen Tabak-Zigaretten. Ihre Funktionsweise
beruht auf dem Verdampfen einer Flüssigkeit (Liquid) aus einer Kartusche. Der Nutzer kann
die mit Liquid gefüllten Kartuschen erwerben oder diese selbst mit unterschiedlichen Liquids
befüllen. Beim Saugen an der E-Zigarette wird ein Unterdruckschalter betätigt. Über einen
batteriebetriebenen Mechanismus wird das Liquid erwärmt und vernebelt. Der Dampf kann
inhaliert werden. Im Gegensatz zu Tabak-Zigaretten findet bei den E-Zigaretten kein
Verbrennungsprozess statt. Die meisten Inhaltsstoffe der Kartusche werden im Dampf vernebelt.
Die Produktsicherheit für E-Zigaretten liegt allein in der Verantwortung des Herstellers. Im
Februar 2012 wurde von der Presse ein Unfall gemeldet, bei dem es vermutlich durch das
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Eindringen von Feuchtigkeit in die Lithiumbatterie der E-Zigarette zu einer Explosion kam,
die zu schweren Verletzungen führte.
2 Ergebnis
Die Liquids von E-Zigaretten enthalten nicht nur Nikotin, sondern eine ganze Reihe weiterer
Substanzen, deren Inhalation gesundheitlich bedenklich ist. Nach Ansicht des BfR kann
durch den Konsum von E-Zigaretten auch eine Nikotinsucht entstehen.
Neben den toxikologischen Bedenken des BfR hinsichtlich der in den Liquids für E-Zigaretten
enthaltenen Inhaltsstoffe ergeben sich zusätzliche Risiken aufgrund mangelhafter Produktqualität und Sicherheitsstandards von E-Zigaretten. Es kam bereits zu einigen Vergiftungsfällen.
Die Berichte der Vergiftungsfälle belegen, dass für E-Zigaretten dringend toxikologische Sicherheitskriterien zu erarbeiten sind.
3 Begründung
3.1 Relevante Stoffgruppen für die toxikologische Bewertung von Liquids
Der Hauptbestandteil der Liquids (ca. 75 %) ist Propylenglycol (1,2-Propandiol, PG). Dem
Liquid können außerdem Glycerin, Nikotin, pharmakologische Wirkstoffe (z.B. Tadalafil, Rimonabant) oder verschiedene Duft- und Aromastoffe (z.B. Menthol, Linalool) beigefügt werden. In einigen Liquids kann PG durch Glycerin ersetzt sein.
Es wurde über Abweichungen zwischen der Deklaration und dem Inhalt der Kartusche berichtet. Kartuschen, die kein Nikotin enthalten sollten, enthielten Nikotin (1, 2). Kartuschen,
die 24 mg Nikotin enthalten sollten, enthielten nur 0,09 mg (2). In einigen Liquids wurden
Spuren tabakspezifischer Verunreinigungen (2) und tabakspezifischer Nitrosamine (TSNA)
nachgewiesen (3). Liquids, die laut Hersteller die pharmakologische Substanz Tadalafil enthalten sollten, enthielten das Derivat Amino-Tadalafil und Kartuschen, die Rimonabant enthalten sollten, enthielten zusätzlich dessen Oxidationsprodukte (1). Im Liquid einer Kartusche wurde 1 % Diethylenglycol nachgewiesen (3). Diese Befunde verdeutlichen, dass es
zumindest bei einigen Anbietern starke Abweichungen zwischen der Liquidzusammensetzung und der Deklaration gibt.
Das BfR hat bisher keine eigenen Untersuchungen zu E-Zigaretten durchgeführt. Erste Veröffentlichungen zur Zusammensetzung des Dampfes von E-Zigaretten liegen dem BfR vor
(3-5). Der Dampf der E-Zigarette enthält PG. Im Dampf eines Modells wurden 8 verschiedene Carbonylverbindungen nachgewiesen. Die höchsten Konzentrationen wiesen Formaldehyd (8,3 mg/m3), Acetaldehyd (11 mg/m3) und Acrolein (9,3 mg/m3) auf (5, 6).
Die ungenaue Deklaration der Liquids und das unvollständige Wissen um die Zusammensetzung des Dampfes erschwert die Risikobewertung. Es werden deshalb im Folgenden nur
Stoffe betrachtet, deren Vorkommen in den Liquids und/oder im Dampf bekannt sind: PG,
Nikotin, Formaldehyd, ausgewählte Duft- und Aromastoffe. Dabei wird zunächst die physiologische Wirkung der Stoffe bzw. Stoffgruppen im Körper beim Einatmen beschrieben.
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3.2 Physiologische Wirkungen der genannten Inhaltsstoffe von Liquids
Propylenglycol
PG ist in der Richtlinie 2000/63/EG als Lebensmittelinhaltsstoff E 1520 zugelassen und wurde von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) als „GRAS“ (generally
recognized as safe; CFR 184.1666) eingeschätzt (7). Es wird angenommen, dass die tödliche orale Dosis für einen Erwachsenen 0,5-5 g/kg beträgt. Die JECFA (WHO Joint Expert
Committee on Food Additives) ermittelte einen ADI (acceptable daily intake) von bis zu
25 mg/kg Körpergewicht (8).
PG wird oft in Produkten verwendet, die auf die Haut aufgetragen werden. Untersuchungen
lassen vermuten, dass dermale Anwendungen mit Konzentrationen über 10 % Hautreizungen hervorrufen können (7).
Zur Wirkung von PG nach inhalativer Aufnahme gibt es wenige Untersuchungen:
¾ In einer subchronischen Studie (90-Tage, 6 h/Tag) an Ratten wurde ein LOAEL (Lowest Observed Adverse Effect Level: Niedrigste Dosis eines verabreichten chemischen Stoffes, bei der im Tierexperiment noch Schädigungen auftreten) von 51 ppm
(160 mg/m3) für Blutungen der Nasenschleimhaut und 1000 mg/m3 für systemische
Veränderungen des Blutbildes ermittelt (9). Die inhalative Aufnahme von 160 mg/m3
entspricht einem NOAEL (No Observed Adverse Effect Level: toxikologischer Endpunkt in der Toxizitätsbestimmung entspricht der höchsten Dosis, bei der im Tierversuch keine erkennbare schädlichen Einflüsse erkennbar waren) von 53 mg/m3 (Faktor 3, (10)) und nach Zeitkorrektur (6 h Exposition entsprechen 0,29 m3/kg) bei einer
angenommenen 100 % Resorption einem NOAEL von 15,5 mg/kg KG (10). Der systemische NOAEL nach oraler Aufnahme beträgt etwa 2000 mg/kg KG (11). Daraus
folgt, dass die inhalative Aufnahme bei deutlich niedrigeren Konzentrationen systemische Effekte auslöst als die orale. Die MAK-Kommission kommt zu ähnlichen
Schlussfolgerungen, die allerdings für die Belastung am Arbeitsplatz gelten (11).
¾ In einer weiteren Studie wurden Hunde wiederholt akut gegenüber PG-Dampf inhalativ exponiert. Bei nominalen Konzentrationen von 15000 mg/m3 und 30000 mg/m3
wurden die Tiere unruhig und tolerierten die Behandlung nicht mehr, was auf eine Irritation des Atmungssystems hinweisen könnte. Es wurde ein NOEL für systemische
Effekte (Anämie) von 6,05 mg/kg KG/Tag ermittelt. Das entsprach unter den Bedingungen der Studie einer täglichen Inhalationsdauer von 12 min mit einer angenommenen Lungendeposition von 20 % (12).
¾ PG wird oft auf Bühnen als Vernebelungsmittel eingesetzt. Über 2 Jahre wurden 439
Personen an 16 Bühnen untersucht, die während der Arbeit gegenüber Gemischen
aus verschiedenen dampfförmigen Glycolen inhalativ exponiert waren. Die mittlere
Exposition betrug 0,73 mg/m3 Glycoldampf, die maximale gemessene KurzzeitExposition 46 mg/m3. Es waren keine akuten Beeinträchtigungen messbar. Mehrfache Exposition gegenüber hohen Glycolkonzentrationen führte zu statistisch signifikanten Rachenreizungen. Die Gutachter empfahlen, die Glycolkonzentration von
40 mg/m3 nicht zu überschreiten, um Reizungen des Rachens und der Nasenschleimhaut zu verhindern (13).
¾ Eine 1-minütige humane Exposition mit PG bei einer mittleren Konzentration von
309 mg/m3 PG (Bereich: 176-851 mg/m3) resultierte in signifikanten Störungen. SubSeite 4 von 11
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jektiv kam es bei den exponierten Personen vermehrt zu Augen- und Rachenreizungen und erschwerter Atmung (Dyspnoe). Messbar waren eine geringe, aber signifikante Abnahme des Lungenfunktionsparameters FEV1/FVC und der TränenfilmStabilität (14).
Zusammenfassend ergibt sich, dass der systemische LOAEL von PG nach inhalativer Aufnahme deutlich niedriger ist als nach oraler Aufnahme. Oberhalb des LOAEL treten Veränderungen im Blutbild auf. Die empfindlichsten Effekte waren Blutungen der Nasenschleimhaut.
Auf der Basis des errechneten NOAEL von 53,3 mg/m3, der toxikodynamischen Anteile der
Intra- und Interspeziesvariabilität (Faktor 3,16 und Faktor 2,5), der Anpassung von subchronischer-chronischer Exposition (Faktor 2) lässt sich ein DNEL (Derived No Effect Level (Abgeleitetes Null-Effekt-Niveau: Expositionskonzentration eines Stoffes, bei der keine gesundheitsschädliche Wirkung für den Menschen besteht) für den Menschen ableiten (10). Unter
der Annahme, dass der E-Raucher täglich 10 Zigaretten über 10 min raucht (100 min) und
unter Berücksichtigung der Expositionszeit der Tierexperimente (6 h/Tag=360 min) ergibt
sich ein DNEL für den Menschen von 12,15 mg/m3 PG. Dieser Wert entspricht dem Wertebereich der MAK Kommission (11), die über eine Benchmark-Ableitung einen Wert von 612 mg/m3 PG ermittelte. Diese Werte wurden jedoch für den Arbeitsplatz und nicht für den
Innenraum im privaten Bereich abgeleitet. Bei Personen mit Erkrankungen des Atem- oder
Kreislaufsystems können niedrigere Grenzwerte relevant sein.
Nikotin
Nikotin ist ein starkes Suchtmittel und führt bei Rauchern häufig zur Entwicklung einer Tabakabhängigkeit. Das hohe Abhängigkeitspotential entsteht durch psychische und physische
Faktoren. Bei einer inhalativen Aufnahme bindet Nikotin innerhalb von Sekunden an Acetylcholin-Rezeptoren im Gehirn. Deren Aktivierung führt zu einer Freisetzung verschiedener
Neurotransmitter, insbesondere Dopamin, Serotonin und β-Endomorphin und einer Aktivierung des sympatischen und parasympatischen Nervensystems (15). In der Folge kommt es
zu einem Anstieg der Herzfrequenz, des Blutdrucks und der Atemfrequenz, einer Steigerung
der Magensaftproduktion und der Darmtätigkeit und einer erhöhten Gerinnungsneigung des
Blutes mit der Gefahr von Thrombosen.
Nikotin ist auch wegen seiner hohen Toxizität bedenklich. Das Verschlucken von 40-60 mg
Nikotin ist für einen Erwachsenen tödlich. Die geschätzte LD50 liegt unter 5 mg/kg Körpergewicht (16). Das BfR hatte in der Stellungnahme 009/2009 (17) eine akute Referenzdosis für
die orale Nikotinaufnahme von 0,0008 mg/kg Körpergewicht abgeleitet, d.h. bei einem Körpergewicht von 70 kg kann schon die tägliche Aufnahme von über 56 µg gesundheitlich bedenklich sein und beispielsweise die Herzfrequenz erhöhen. Etwa diese Nikotinmenge können Raucher bereits durch wenige Züge aus der E-Zigarette aufnehmen. Akute Nikotinvergiftungen traten nach exzessivem E-Rauchen und durch das Verschlucken von Liquids auf.
Charakteristische Symptome sind Übelkeit, Erbrechen, Unterleibsschmerzen, Durchfall,
Kopfschmerzen und Schweißausbrüche. Anzeichen schwerer Vergiftungen sind Benommenheit, Verwirrung und Koma.
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Formaldehyd
Formaldehyd wurde von der IARC (International Agency for Research on Cancer) als Karzinogen eingestuft (18). Nach chronischer Inhalation treten gehäuft Tumore des NasenRachenraumes auf. Auslöser dafür ist die genotoxische Schädigung der DNA. Es kommt zu
DNA-DNA-Adduktbildung, DNA-Protein-Addukten, DNA-Strangbrüchen und einer Inhibierung
der Reparaturmechanismen. Außerdem stimuliert Formaldehyd die Zellproliferation. Das BfR
hat in der Stellungnahme 023/2006 (19) eine Schwellenkonzentration von 0,124 mg/m3
(0,1 ppm) Formaldehyd genannt, unterhalb derer kein nennenswertes kanzerogenes Risiko
mehr zu erwarten ist. Dieser Wert gilt als Richtwert für die Innenraumluft.
In einer Studie wurde 8,3 mg/m3 Formaldehyd im Dampf der E-Zigarette nachgewiesen (5).
Hierbei könnte es sich um Pyrolyseprodukte aus dem Vernebelungsmittel Glycerin handeln.
Es bleibt zu klären, ob bei E-Zigaretten kurzzeitig oder durch herstellungsbedingte Mängel
Temperaturen erreicht werden, die eine thermische Zersetzung der Liquids ermöglichen.
Duft- und Aromastoffe
Über die Zusammensetzung der Duft- und Aromastoffe in den Liquids gibt es nur wenig Informationen, über die Konzentration im Dampf liegen dem BfR keine Informationen vor. Viele
Aromata sind als Lebensmittelzusatzstoffe zugelassen. Daten zur inhalativen Aufnahme und
Wirkung der Einzelsubstanzen liegen dem BfR nicht vor.
Exemplarisch wird hier auf die Terpene Menthol und Linalool eingegangen, die in den Liquids vorkommen können. Es gibt Hinweise darauf, dass Menthol an den Kälterezeptor
TRPM8 in den Endothelzellen der Lunge bindet und den natürlichen Hustenreiz unterdrückt,
der bei Inhalation von Reizstoffen (z.B. Acrolein) ausgelöst wird (20).
Der Duftstoff Linalool wird 90-95 % aller Parfüms zugesetzt (21). Die oxidierte Form des Linalools wirkt als Kontaktallergen (21). Von 483 untersuchten Personen reagierten 2,3 % positiv auf den dermalen Kontakt mit oxidiertem Linalool. Bei inhalativer Exposition wirken sowohl Linalool als auch das Linalooloxid bei Nagern als Anxiolytikum (22, 23).
Konzentrationsangaben zu Menthol und Linalool im Dampf der E-Zigarette liegen dem BfR
nicht vor. Es ist zu klären, ob Linalool bei der Dampferzeugung oxidiert wird.
3.3 Bewertung der Gesundheitsrisiken durch die Inhalation der Liquids
Es existieren nur wenige Studien zur Dampfzusammensetzung der E-Zigaretten. Die Dampfdichte, die bei jedem Zug produziert wird, unterscheidet sich produktspezifisch (24), ebenso
die Anzahl der Züge bis zum Leeren der Kartusche und die Stärke des Vakuums, das angelegt werden muss, um die Verdampfung auszulösen (25). Diese Unterschiede wurden nicht
nur zwischen verschiedenen E-Zigaretten, sondern auch innerhalb identisch deklarierter EZigaretten des gleichen Herstellers gefunden (24, 25). Diese Unterschiede innerhalb identischer Produkte und zwischen verschiedenen Produkten erschweren die Risikobewertung.
Im Folgenden werden die wichtigsten bekannten Inhaltsstoffe des Dampfes berücksichtigt.
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Propylenglycol
In der Kartusche der E-Zigarette Ruyan® befindet sich 1000 mg PG, 900 mg lassen sich
verdampfen (4). Der Bericht geht davon aus, dass eine solche Kartusche für 2-3 Tage reicht,
so dass sich für diese Kartusche eine tägliche inhalative Aufnahme von 300-450 mg PG ergibt. Die PG-Konzentration des eingeatmeten Dampfes wurde aus folgenden Angaben hergeleitet: eine Kartusche ergibt 300 Züge (Dampferzeugungen) und das Volumen eines Zugs
beträgt knapp 60 ml (26). Damit ergibt sich für diese Kartusche ein Gesamtvolumen von
18000 ml (18 l). In diesen 18 l sind 900 mg PG vernebelt, so dass sich eine DampfKonzentration von 50 mg/l (50000 mg/m3) ergibt, die über 2-3 Tage aufgenommen werden
kann. Gemessen (4) wurden im Dampf nur Konzentrationen von 32-5000 ppm (9915550 mg/m3).
Die berechnete und gemessene PG-Dampfkonzentration der E-Zigarette liegt deutlich über
dem von der MAK-Kommission abgeleiteten LOAEL von 6-12 mg/m3, und dem vom BfR ermittelten DNEL von 12,15 mg/m3. Die Dampfkonzentrationen liegen ebenfalls über dem Wert
von 309 mg/m3 (1 minütige Exposition), bei denen beim Menschen Sofortwirkungen wie Augen- und Rachenreizungen, eine Abnahme der Tränenfilm-Stabilität, eine Dyspnoe, sowie
eine geringe, aber signifikante Abnahme der Lungenfunktion festgestellt wurde (14) und
auch über der Konzentration von 40 mg/m3, die für Bühnenarbeiter empfohlen wurde.
PG im Dampf der E-Zigarette erhöht das Risiko für folgende adverse Effekte: Reizung der
Nasen-Rachenschleimhaut, Abnahme der Tränenfilmstabilität und Beeinträchtigung der Lungenfunktion. Diese Aussage wird durch aktuelle Untersuchungen gestützt, die zeigen, dass
das Rauchen von E-Zigaretten innerhalb von Minuten zu einer Erhöhung des Atemwiderstandes führt (27). Insbesondere Personen mit Lungenfunktionsstörungen sind durch den
PG-Dampf beim Rauchen von E-Zigaretten gefährdet.
Nikotin
Nikotin ist der wichtigste akut und langfristig wirkende Risikofaktor beim Konsum der EZigarette. Wie bereits erwähnt, beträgt die tödliche orale Dosis etwa 40-60 mg für einen
70 kg schweren Erwachsenen. Für ein 12 kg schweres zweijähriges Kind können bereits
6 mg Nikotin tödlich sein. Mengen in dieser Größenordnung sind typischerweise in E-Liquids
enthalten. Verbaucher können sich nicht in jedem Fall auf die Richtigkeit der Herstellerangaben verlassen. Bei unabhängigen Untersuchungen der Food and Drug Administration (FDA)
in den USA wurden beispielsweise erhebliche Abweichungen von den angegebenen Nikotinmengen in einigen Produkten oder fehlerhafte Kennzeichnungen von vermeintlich nikotinfreien Proben festgestellt (3).
Zu den Nikotingehalten im Rauch gibt es sehr unterschiedliche Angaben. In der FDA-Studie
wurden für die mit 16 mg Nikotin deklarierten Liquids zwischen 27-43 µg der Substanz pro
100 ml Dampfvolumen gefunden (3). Die Nikotinmenge im Dampf wird auch von weiteren
Faktoren, wie dem angesaugten Luftvolumen bestimmt (2). Nach jetziger Datenlage kann
man davon ausgehen, dass durch E-Zigaretten niedrigere Nikotinkonzentrationen im Rauch
und ein langsamerer Anstieg der Nikotinkonzentationen im Blutplasma erreicht werden, als
bei herkömmlichen Tabak-Zigaretten. Nach dem Rauchen von E-Zigaretten, deren Liquids
16 mg Nikotin enthielten, lag die maximale Nikotinkonzentration im Plasma bei 1,3 ng/ml und
damit etwa zehnfach niedriger als nach dem Rauchen einer Tabak-Zigarette (28). Andererseits endet das E-Rauchen nicht zwangsläufig nach etwa acht Zügen, wie bei normalen Tabakzigaretten und durch exzessiven Konsum können sogar akute Nikotinvergiftungen auftreten.
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Eine besondere Gefahr stellen hierbei Nachfüllpackungen und Konzentrate dar, mit denen
Konsumenten Liquids selbst zusammenmischen, um möglicherweise die Nikotinaufnahme
deutlich zu erhöhen. Nach Ansicht des BfR ist durch den Konsum von E-Zigaretten die Entstehung einer Nikotinsucht möglich. Im Zusammenhang mit E-Zigaretten wurde der Begriff
„nicotine graduation process“ verwendet, der beschreibt, dass bei Jugendlichen und Nichtrauchern eine niedrigere Hemmschwelle gegenüber niedrig dosierten Produkten besteht
(29). Die niedrigen Dosen können eine Nikotinsucht auslösen, wodurch der spätere Wechsel
zu höher dosierten Nikotinprodukten und zu herkömmlichen Tabakerzeugnissen begünstigt
werden kann. Es ist noch nicht bekannt, inwieweit die typische Werbebotschaft der EZigarette von der gesünderen Art des Rauchens auch jugendliche Nichtraucher beeinflussen
kann, die gleichzeitig von technischen Innovationen und neuartigen oder exotischen Aromen
besonders angesprochen werden.
Die langfristigen gesundheitlichen Gefahren von Nikotin wurden bisher hauptsächlich im
Kontext von Tabakerzeugnissen betrachtet. Einige physiologische Wirkungen des Nikotins,
wie die Erhöhung des Blutdrucks, erhöhte Thromboseneigung, Ausschüttung von Stresshormonen und gesteigerte Produktion von Magensäure könnten ebenfalls ernste chronische
Erkrankungen begünstigen. Ob ein langjähriger Gebrauch von E-Zigaretten mit gesundheitlichen Folgen verbunden ist, kann nach jetzigem Kenntnisstand nicht eingeschätzt werden
Formaldehyd
Der vom BfR vorgeschlagene „safe level“ liegt bei 0,124 mg/m3 (Stellungnahme 23/2006
(19). Die Formaldehyd-Konzentration im Dampf einzelner E-Zigaretten (8,3 mg/m3) liegt
mehr als das 60-fache über dem „safe level“ .
Aus Sicht des BfR ist es möglich, dass durch die Inhalation von Formaldehyd im Dampf der
E-Zigarette ein erhöhtes Risiko besteht, an Tumoren des Nasen- und Rachenraums zu erkranken.
Duft- und Aromastoffe
Dem BfR liegen keine Informationen über die Menthol- oder Linalool-Konzentrationen im
Liquid oder Dampf der E-Zigarette vor. Es ist wahrscheinlich, dass inhaliertes Menthol die
Kälterezeptoren (TRMP8) der Lunge aktiviert und die Reizwirkung des Dampfes, ähnlich wie
beim Tabakrauch, reduziert (20). In der Folge würden die reizenden Wirkungen des PGs,
Formaldehyds und Acroleins reduziert und damit der Konsument kanzerogen wirkendes Formaldehyd und Acrolein stärker und/oder tiefer inhalieren. Auf Grund fehlender Daten ist eine
Bewertung dieses Sachverhalts jedoch noch nicht möglich. Obwohl viele Aromastoffe im
Lebensmittelbereich verwendet werden, sind die gesundheitlichen Folgen einer regelmäßigen inhalativen Aufnahme weitgehend unbekannt.
Linalooloxid wirkt auf der Haut als Kontaktallergen (21). Das allergene Potenzial inhalativer
Expositionen ist nicht bekannt. Die Wirkung auf den Menschen kann daher nicht eingeschätzt werden.
Zusammenfassend besteht ein erhöhtes Risiko, dass Duft- und Aromastoffe die inhalative
Exposition gegenüber toxikologisch relevanten Substanzen erhöhen.
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3.4 Gesundheitliche Belastung durch passive Inhalation
Die E-Zigarette bietet dem Konsumenten völlig neue Möglichkeiten, Nikotin, Wirkstoffe und
andere Additive unabhängig vom Hersteller zu mischen und zu kombinieren. Daraus ergeben sich erhebliche Einschränkungen für die gesundheitliche Risikobewertung. So ist zwar
einerseits bekannt, dass bei herkömmlichen Tabakzigaretten Nikotin zu 98 % in der Lunge
resorbiert wird (31). Die Datenlage zur E-Zigarette bleibt jedoch unübersichtlich. Außerdem
könnte eine Verwendung von Konzentraten zu deutlich höheren prozentualen Nikotinanteilen
in den Emissionen führen. Bei der Inhalation von reinem PG-Dampf wird nahezu alles in der
Lunge deponiert (30).
Der Dampf der E-Zigarette enthält auch Glycerin. Reines Glycerin wird nur zu 62 ± 13 % in
der Lunge deponiert und der Rest wieder abgeatmet (30). Es ist zu vermuten, dass der ausgeatmete Dampf der E-Zigarette aus einem PG-/Glycerin-Gemisch besteht. Abhängig vom
Nutzerverhalten kann nicht ausgeschlossen werden, dass geringe Dampfvolumina beim „Absetzen“ der E-Zigarette in den Raum entweichen, oder dass der Schadstoffgehalt der Emissionen durch das individuelle Rauchverhalten beeinflusst wird. Das BfR registriert mit besonderer Sorge, dass neben den vielfältigsten Aromen auch pharmakologisch wirksame Substanzen wie Tadalafil (Potenzmittel) oder Rimonabant (Appetitzügler) den Liquids beigefügt
werden. Für eine fundierte Bewertung fehlen bislang jedoch zuverlässige Daten. Für Unbeteiligte und Passivraucher bleibt es daher in konkreten Fällen fraglich, was E-Raucher tatsächlich ein- und ausatmen. Das BfR empfiehlt daher, das Rauchen von E-Zigaretten in
Nichtraucherzonen generell zu untersagen. Auch die Bundesregierung vertritt die Auffassung, dass E-Zigaretten grundsätzlich unter das Bundesnichtraucherschutzgesetz fallen.
3.5 Allergiegeschehen nach Inhalation des Stoffgemisches aus dem Liquid von EZigaretten
Dem BfR liegen keine Informationen zum Allergiegeschehen nach Inhalation von PG-Dampf
vor. Gemische aus PG und PG-Ethern (PGE) werden als Lösungsmittel wasserbasierter Farben verwendet. Es gibt erste Hinweise darauf, dass die chronische inhalative Exposition von
Kindern gegenüber PG/PGE-Gemischen die Wahrscheinlichkeit erhöht, an Rhinitis oder
Asthma zu erkranken (32). In dieser Studie betrug die PG/PGE Konzentration (Median)
7,63 µg/m3, und liegt somit um einen Faktor von 14000 unter der niedrigsten gemessenen
PG-Dampfkonzentration (99 mg/m3) der E-Zigarette. Die Autoren vermuten, dass PG und
PGE zusammen für die Entwicklung des Allergiegeschehens verantwortlich sind. Eine Übertragbarkeit dieser Daten auf den Dampf der E-Zigarette ist zur Zeit nur bedingt möglich, und
gesundheitliche Gefahren sind nicht auszuschließen. Bei dermaler Applikation gelten PG als
schwaches und Linalool als bekanntes Allergen. Deshalb kann nicht ausgeschlossen werden, dass die inhalative Exposition gegenüber PG und Linalool das allergene Risiko erhöht.
Zu weiteren Inhaltsstoffen und deren allergenem Potenzial nach Inhalation liegen dem BfR
keine Informationen vor.
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