Journal of Thrombosis and Circulation: Open Access

Abstrait

Un système de génération d'aérosols de cigarettes électroniques, d'exposition animale et de quantification des substances toxiques pour caractériser la cinétique de la nicotine in vivo dans le sang artériel et veineux

Jushan Zhang, Mo Xue*, Rong Pan, Yujie Zhu, Zhongyang Zhang, Haoxiang Cheng, Johan LM Bjorkegren, Jia Chen6, Zhiqiang Shi*, Ke Hao*

L'utilisation croissante de la cigarette électronique dans le monde entier présente un besoin urgent de caractériser sa propriété de délivrance de nicotine, sa stimulation cérébrale et ses effets potentiels à long terme sur la santé. Nous avons construit un système de bout en bout permettant la génération d'aérosols de cigarettes combustibles (c-cigarette) et de cigarettes électroniques, l'exposition des animaux et l'évaluation des effets. Le système se compose (1) d'un générateur d'aérosols à 10 canaux ressemblant à des scénarios de tabagisme/vapotage humain, (2) de chambres d'exposition nasale uniquement et corporelles adaptées aux études de longue ou courte durée, (3) d'un protocole de laboratoire pour l'exposition animale et la collecte de sang artériel et veineux < 1 minute après l'exposition, et (4) chromatographie et spectrométrie de masse pour quantifier les concentrations de nicotine dans les aérosols et les biospécimens. Nous avons appliqué le système dans une étude de preuve de principe caractérisant la délivrance de nicotine in vivo après inhalation d'aérosols de cigarettes électroniques. Des groupes de rats Sprague-Dawley ont été exposés aux aérosols de cigarettes électroniques pendant 1, 2 et 4 minutes, respectivement. Des échantillons de sang artériel et veineux ont été prélevés immédiatement après l'exposition. Nous avons également comparé directement les approches d'exposition par le nez uniquement et par le corps entier. Après une exposition par le nez uniquement à l'aérosol de cigarette électronique, la concentration de nicotine dans le sang artériel était sensiblement plus élevée (11,32 ng/mL en moyenne) que dans les veines. Une différence de concentration artério-veineuse similaire a été observée dans les expériences d'exposition du corps entier. En résumé, nous avons décrit un système complet idéal pour la cinétique de la nicotine in vivo des cigarettes électroniques et c-cigarettes et la recherche sur la santé à long terme. Nos résultats mettent en évidence le sang artériel comme le bio-échantillon approprié pour les études d'administration de nicotine par cigarette électronique.