Décryptage des e-liquides

Vous avez adopté la cigarette électronique ou avez envie d'essayer de vapoter et vous vous posez des questions sur la composition des e-liquides de remplissage, en particulier sur l'éventuelle toxicité de certains ingrédients. Nos réponses basées sur des données scientifiques récentes!

Liquide d’e-cigarettes: les composants essentiels

Les e-liquides de cigarettes électroniques contiennent relativement peu d'ingrédients : nicotine, propylène glycol, glycérine, arômes et additifs. (1) Il subsiste des questions sur l'innocuité à long terme de ces ingrédients inhalés, ainsi que sur le potentiel addictif de la nicotine quand ell est inhalée au moyen de e-cigarettes.

  1. Nicotine
    La plupart des e-cigarettes délivrent de la nicotine en aérosol afin de reproduire l’expérience que l’on a quand on fume une vraie cigarette. La nicotine des cigarettes électroniques est extraite des plants de tabac. La concentration de nicotine dans les solutions ou dans les cartouches peut varier de 0 à 36 mg (en France la teneur est limitée à 20mg/ml). Les taux de nicotine affichés sont exacts pour les marques les plus connues mais peuvent être inexact chez les petits distributeurs. Quelle implication pour la santé?

    Les substituts nicotiniques (timbre, gomme à mâcher, spray) ne sont pas dangereux pour la santé même chez les personnes atteintes de maladies cardiaques. Les e-cigarettes dispensent des doses de nicotine proches des doses dispensées par les substituts nicotibniques. Par analogie, la nicotine aux doses utilisées par les vapoteurs n’est pas dangereuse. Les risques potentiels de la nicotine provenant des produits du tabac sans fumée (snus, snuff) ont été passés en revue. Il a été fait état d'effets hémodynamiques, de dysfonctionnement endothélial, de cas de thrombogenèse, d'inflammation systémique, ainsi que d'autres effets métaboliques. (2). Se pose la question de la vitesse d'arrivée au cerveau de la nicotine issue des cigarettes électroniques et donc de la possible induction ou du maintien de la dépendance à la nicotine.

    À savoir: l'Union européenne a récemment élaboré une nouvelle réglementation qui met en place une limite supérieure de 20 mg / ml de concentration de nicotine dans les liquides utilisé pour les cigarettes électroniques.

  2. Propylène glycol (PG)

    Qu'est-ce que c'est? Le propylène glycol est un solvant. Il se présente sous la forme d'un liquide incolore et pratiquement inodore, visqueux, avec une légère saveur sucrée. Le propylène glycol autorisé comme additif alimentaire par la Food and Drug Administration américaine (FDA) et est également utilisé dans le domaine de la cosmétique et des médicaments (utilisé comme excipient dans les sirops, pommades...). Il est présent dans le spray buccal de nicotine Nicorette, un médicament autorisé. C'est l'ingrédient principal trouvé dans les liquides des e-cigarette atteignant environ 90% de la solution (9). Il permet de produire une vapeur et est aussi un exhausteur d'arômes.

    Des risques pour la santé?
    Le propylène glycol est considéré comme non cancérogène et est non toxique pour la reproduction. Il n'a montré aucune toxicité aiguë ou chronique lorsqu'il est ingéré. Les seuls effets rapportés chez l'animal sont des effets irritants sur la muqueuse oculaire ou nasale (3).. Cependant, ce produit est suspecté, davantage que la glycérine végétale, d'être toxique à long terme par inhalation. Au Royaume-Uni, il existe une valeur limite d’exposition professionnelle (VLEP) qui est de 150 ppm (447 mg/m3). Il n’y pas de données sur la toxicité à long terme du PG aux doses et à la fréquence d’utilisation observées chez les vapoteurs.

  3. Glycérine végétale (Glycérol, VG)

    Le glycérol est utilisé comme additif alimentaire et comme additif dans des médicaments, des dentifrices, le tabac à mâcher ou à chiquer...Le glycérol est souvent utilisé dans les cigarettes électroniques, soit seul, soit en mélange avec 50 à 80 % de propylène glycol. Il permet de produire une vapeur et de renforcer les arômes, à l'instar du propylène glycol.

    Des risques pour la santé?
    Le glycérol est réputé peu toxique, non cancérogène et non toxique pour la reproduction. Il est juste irritant pour les yeux et les voies respiratoires. Cependant, les études ont surtout porté sur l'ingestion du produit et très peu sur son inhalation. Les effets de son inhalation à long terme sont inconnus.

    La glycérine déshydratée produit de l'acroléine, un puissant irritant. Il faut une température de 275°C pour que cette réaction ait lieu; normalement les atomiseurs des cigarettes électroniques n'atteignent pas une telle température mais ce point devrait cependant être contrôlé.  McCauley et al. (4) ont rapporté le cas d’une femme de 42 ans souffrant d'une pneumonie lipidique exogène due à l’e-cigarette. C’est la glycérine ajouté à l’e-cigarette  qui a été suspectée d’être la cause.

    A noter, il a été constaté des cas de contamination du glycérol par du diéthylène glycol, qui est toxique. C'est pour cette raison que la FDA exige que la pureté du glycérol utilisé dans les médicaments soit testée. Les e-liquides peuvent contenir du glycérol de qualité pharmaceutique (USP) ou non. Cette qualité assure à priori une absence d'impuretés dans le glycérol.

  4. Arômes

    Les liquides de cigarettes électroniques contiennent tous des arômes, naturels pour certains, artificiels pour d'autres (en particulier certains arômes utilisés par l'industrie du tabac). L’arôme le plus utilisé est celui de tabac, suivi de menthe et fruits. On trouve ainsi des arômes  de chocolat, vanille, café, cannabis...

    Conséquences pour la santé: on sait que certains de ces arômes sont toxiques à certaines doses ou dans certaines circonstances d'utilisation, notamment la cannelle, à éviter. La menthe peut interagir avec la nicotine. L'innocuité des autres arômes alimentaires est reconnue en cas d'ingestion. On ne sait pas aujourd'hui quels sont les effets du chauffage et de l'inhalation répétée sur plusieurs années  de ces additifs.  Cependant, on pense que les doses absorbées pourraient être plus importantes que par voie orale et que si tel est le cas certains arômes pourraient alors poser souci. La réglisse par exemple, qui devrait être surveillée pour son rôle dans l'hypertension artérielle ou  le diacétyle, arôme de beurre autorisé en ingestion, mais responsable en inhalation dans le milieu industriel de graves bronchiolites oblitérantes. (5)

  5. Alcool éthylique:

    L'alcool éthylique est utilisé en tant que solvant d'arômes et fluidifiant des e-liquides. Il favoriserait aussi la sensation de hit. Cet alcool peut être de l'éthanol mais aussi du whisky, rhum, vodka..,
    Conséquences sanitaires: c'est un élément à prendre en compte pour les alcooliques abstinents. (6)

Liquides de cigarette électronique: impuretés et contaminants

Diverses études, dont celle de la FDA (7) ont montré que les liquides de cigarettes électroniques pouvaient contenir des produits toxiques et des impuretés en plus des ingrédients principaux.

Une récente méta-analyse de 29 études (qui ont  évalué entre 2007 et 2013 les  composants chimiques des e-cigarettes) montre que de nombreuses substances chimiques et des particules ultrafines connus pour être toxiques, cancérigènes et/ou irritantes pour les voies respiratoires et pour causer des détresses cardiaques ont été identifiées dans les aérosols, les cartouches, les liquides de recharge. (8)

La FDA et HNZ (9,10) ont tous les deux rapporté des traces de TSNA (nitrosamines), qui sont des substances cancérogènes, dans les e-liquides mais cela représente une très faible fraction (0.008mg/e-cigarette cartouche contenant 16mg de nicotine) par rapport au 6.3mg dans une Marlboro classique. Des doses similaires, à l’état de traces et donc non-toxiques, sont présentes dans les substituts nicotiniques. Une étude menée en 2008 par un fabricant, Ruyan, avait trouvé dans une cartouche à 16mg  de nicotine un taux de nitrosamines spécifiques au tabac 4 fois plus élevé que dans une gomme nicorette (mais 765 fois moins élevé que le taux dans une Marlboro). (11) Il vaut mieux privilégier la nicotine pharmaceutique qui a des niveaux limités d'impuretés, comparables à ceux des produits de substitution à la nicotine, alors que la nicotine non pharmaceutique pourrait présenter des niveaux plus élevés de nitrosamines du tabac. 

Des composés phénoliques et des hydrocarbures aromatiques polycycliques ont également été retrouvés dans des liquides de cigarettes électroniques. (12)

Certains contaminants, dont la plupart sont issus des arômes de tabac, ont aussi été détectés dans les e-liquides : une petite quantité de diéthylène glycol (environ 1%), un agent cancérigène connu, et un ingrédient anti-gel ont aussi été détectée dans l’une des 18 cartouches analysées par la FDA, par la suite retirée du marché (13). Dans certaines cigarettes électroniques, on a pu trouver de l'anatabine, de l'anabasine et de la norcotinine, des substances proches de la nicotine qui peuvent être actives.

L’étude néo-zélandaise (14) a montré que le cadmium, arsenic, de chrome , de nickel, de plomb étaient indétectable dans le liquide des e- cigarette. Toutefois, Williams et al.( 13) ont montré que les niveaux de plomb, de chrome et de nickel dans les liquides des cigarettes électroniques étaient équivalents, et dans certains cas plus élevé, que ceux trouvés dans la fumée de cigarette. (15) En outre, certaines traces de métaux retrouvés dans les cartouches sont en partie des nanoparticules issues des processus de fabrication et qui peuvent pénétrer profondément dans les poumons.

Tout cela demande une surveillance accrue des liquides, des cartouches et des cigarette électronique, des normes de fabrication et surtout de nouvelles études afin de donner des estimations fiables des quantités des produits chimiques des e-cigarettes et d'évaluer leur éventuelle toxicité.

 

Références

(1) Cobb NK, Abrams DB. E-cigarette or drug-delivery device? Regulating novel nicotine products. N Engl J Med (2011) 365:193–5. doi:10.1056/ NEJMp1105249

(2)Piano MR, Benowitz NL, Fitzgerald GA, Corbridge S, Heath J, Hahn E, et al.

Impact of smokeless tobacco products on cardiovascular disease: implications for policy, prevention, and treatment: a policy statement from the Amer- ican Heart Association. Circulation (2010) 122:1520–44. doi:10.1161/CIR. 0b013e3181f432c3

(3)Werley MS, McDonald P, Lilly P, et al. Non-clinical safety and pharmacokinetic evaluations of propylene glycol aerosol in Sprague-Dawley rats and Beagle dogs. Toxicology. Sep 5 2011;287

(4) McCauley L, Markin C, Hosmer D. An unexpected consequence of electronic cigarette use. Chest (2012) 141:1110–3. doi:10.1378/chest.11- 13

(5) Robert Molimard, Avec la cigarette électronique, c'est "du sérieux"?, formindep, http://www.formindep.org/Avec-la-cigarette-electronique-est.html

(6)www.ecigarette-public.com/t10108-rechute-alcool-avec-e-cig

(7) Westenberger BJ. Evaluation of e-Cigarettes. St. Louis, MO: Department of Health and Human Services, Food and Drug Administration, Center for Drug Evaluation and Research, Division of Pharmaceutical Analysis; (2009).

(8) Tianrong Cheng, Chemical evaluation of electronic cigarettes, Tob Control 2014;23:ii11-ii17 doi:10.1136/tobaccocontrol-2013-051482

(9) Westenberger BJ. Evaluation of e-Cigarettes. St. Louis, MO: Department of Health and Human Services, Food and Drug Administration, Center for Drug Evaluation and Research, Division of Pharmaceutical Analysis (2009). Available from: http://www.fda.gov/downloads/drugs/Scienceresearch/ UCM173250.pdf

(10) Laugesen M. Safety Report on the Ruyan® e-Cigarette and Inhaled Aerosol. Christchurch: Health New Zealand Ltd (2008). Available from: http://www. healthnz.co.nz/RuyanCartridgeReport30-Oct-08.pdf

(11) Laugesen M. Safety Report on the Ruyan® e-Cigarette and Inhaled Aerosol. Christchurch: Health New Zealand Ltd (2008). Available from: http://www. healthnz.co.nz/RuyanCartridgeReport30-Oct-08.pdf

(12) Tianrong Cheng, Chemical evaluation of electronic cigarettes, Tob Control 2014;23:ii11-ii17 doi:10.1136/tobaccocontrol-2013-051482

(13) Westenberger BJ. Evaluation of e-Cigarettes. St. Louis, MO: Department of Health and Human Services, Food and Drug Administration, Center for Drug Evaluation and Research, Division of Pharmaceutical Analysis (2009). Available from: http://www.fda.gov/downloads/drugs/Scienceresearch/ UCM173250.pdf

(14) Laugesen M. Safety Report on the Ruyan® e-Cigarette and Inhaled Aerosol. Christchurch: Health New Zealand Ltd (2008). Available from: http://www. healthnz.co.nz/RuyanCartridgeReport30-Oct-08.pdf

(15) Williams M, Villarreal A, Bozhilov K, Lin S, Talbot P. Metal and silicate particles including nanoparticles are present in electronic cigarette cartomizer fluid and aerosol. PLoS One (2013) 8:3.10.1371/journal.pone.0057987

Autres sources :

  • OFT  Rapport et avis d'experts sur l'e-cigarette, mai 2013
  • Pellegrino RM, Tinghino B, Mangiaracina G, Marani A, Vitali M, Protano C, Osborn JF, Cattaruzza MS. Electronic cigarettes: an evaluation of exposure to chemicals and fine particulate matter (PM). Ann Ig. 2012 Jul-Aug;24(4):279-88
  • Trehy M, Ye W, Hadwiger M, et al. Analysis of electronic cigarette cartridges, refill solutions, and smoke for nicotine and nicotine related impurities. Journal of Liquid Chromatography & Related Technologies. 2011;34:1442-1458
  • Williams M, Villarreal A, Bozhilov K, Lin S, Talbot P. Metal and silicate particles including nanoparticles are present in electronic cigarette cartomizer fluid and aerosol. PLoS ONE 8(3): e57987. http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0057987
  • Christopher J Brown, James M Cheng, Electronic cigarettes: product characterisation and design considerations, Tob Control 2014;23:ii4-ii10 doi:10.1136/tobaccocontrol-2013-051476
  • Michael S Orr, Electronic cigarettes in the USA: a summary of available toxicology data and suggestions for the future, Tob Control 2014
  • Megan J Schroeder, Allison C Hoffman; Electronic cigarettes and nicotine clinical pharmacology, Tob Control 2014
  • Bullen C, McRobbie H, Thornley S, Glover M, Laugesen M. Effect of an elec- tronic nicotine delivery device (e cigarette) on desire to smoke and withdrawal, user preferences and nicotine delivery: randomised cross-over trial. Tob Control (2010) 19:98–103. doi:10.1136/tc.2009.03156
  • Eissenberg T. Electronic nicotine delivery devices: ineffective nicotine delivery and craving suppression after acute administration. Tob Control (2010) 19:87–8. doi:10.1136/tc.2009.03349
  • Konstantinos E. Farsalinos, Alketa Spyrou, Kalliroi Tsimopoulou, Christos Stefopoulos, Giorgio Romagna& Vassilis Voudris, Nicotine absorption from electronic cigarette use: comparison between first and new-generation devices, Nature: Scientific Reports, Février 2014
  • Vansickel AR, Eissenberg T. Electronic cigarettes: effective nicotine delivery after acute administration. Nicotine Tob Res (2013)
  • Vansickel AR, Weaver MF, Eissenberg T. Clinical laboratory assessment of the abuse liability of an electronic cigarette. Addiction (2012) 107:1493–500.
  • Dawkins L, Corcoran O. Acute electronic cigarette use: nicotine delivery and subjective effects in regular users. Psychopharmacology (Berl) (2013).
  • Vansickel AR, Eissenberg T. Electronic cigarettes: effective nicotine delivery after acute administration. Nicotine Tob Res (2013)
  • Flouris AD, Chorti MS, Poulianiti KP, Jamurtas AZ, Kostikas K, Tzatzarakis MN, Wallace Hayes A, Tsatsaki AM, Koutedakis Y Acute impact of active and passive electronic cigarette smoking on serum cotinine and lung function. Inhal Toxicol. 2013 Feb;25(2):91-101
  • Goniewicz ML, Kuma T, Gawron M, Knysak J, Kosmider L. Nicotine levels in electronic cigarettes. Nicotine Tob Res (2013)
  • Hansson L, Choudry NB, Karlsson JA, Fuller RW. Inhaled nicotine in humans: effect on the respiratory and cardiovascular systems. J Appl Physiol (1994)76:2420–7.
  • Nuan Ping Cheah, Norman Wee Lin Chong, Jing Tan, Faridatul Akmam Morsed, Shen Kuan Yee, Electronic nicotine delivery systems: regulatory and safety challenges: Singapore perspective, Tob Control doi:10.1136/tobaccocontrol-2012-05048
  • Dominic L. Palazzolo, Electronic Cigarettes and Vaping: A New Challenge in Clinical Medicine and Public Health. A Literature Review, Front Public Health. 2013; 1: 56.

 

Auteur : Anne-Sophie Glover-Bondeau – Avril 2014

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