ELÍQUIDOS Y VAPORES

Identificar la correspondencia entre lo que está presente en el líquido y lo que está presente en su vapor, tanto cualitativa como cuantitativamente, requería encontrar un método de análisis que permitiera codificar la química y la física del vaping.

QUÉ OCURRE CON LOS ELÍQUIDOS CUANDO SE CONVIERTEN EN VAPOR

Las actividades llevadas a cabo en los últimos meses para el análisis de eliquidos, gracias al uso de instrumentación de vanguardia utilizada en la analítica de la salud, nos han llevado a un conocimiento profundo de los líquidos de inhalación, o más bien del vapor producido por ellos al vapear. El proyecto que habíamos puesto en marcha a finales de la primavera de 2016 quería, de hecho, no solo identificar las emisiones de determinadas sustancias que se están controlando en la antesala de la legislación europea sobre DPT, sino, sobre todo, comprender cómo y qué ocurre en la transición de fase entre el líquido y su vapor. Identificar la correspondencia entre lo que está presente en el líquido y lo que está presente en su vapor, tanto cualitativa como cuantitativamente, requería encontrar un método de análisis que permitiera codificar la química y la física del vaping.

Tras las evaluaciones iniciales, preferimos evitar los sistemas SPME porque no podíamos considerarlos físicamente similares al vaping que conocemos y utilizamos. De hecho, la condición dinámica de la producción de vapor, tanto desde el punto de vista del flujo como de la forma en que se activan los vaporizadores, no nos permitió identificar en estas técnicas cuasiestáticas las condiciones experimentales realistas que queríamos reconstruir. Las fases de absorción y desabsorción en la matriz sólida hicieron que la medición no fuera exactamente fiable.

El sistema que hemos desarrollado utiliza, en cambio, un sistema masa-masa que, con un sistema de electrospray a la cabeza, permite ionizar el vapor a presión atmosférica (API - Atmospheric Pressure Ionisation), enviando el flujo saturado de iones a la HPLC todos los elementos (compuestos) presentes y también cuantificándolos.

Para ello, utilizamos un atomizador de coil único accionado por un circuito DNA 75 en control de temperatura, gestionando y monitorizando las inhalaciones simulando el "vape" con Escribe. Un cálculo para el dimensionamiento de la bomba de vacío necesaria para enviar el vapor a la cámara de ionización nos permitió simular una aspiración de tipo humano y, sobre todo, obtener repetibilidad y determinabilidad de las pruebas.

La duración de las inhalaciones se optimizó también con la entrada de aire exterior (que reproduce la condición del efecto Venturi respecto a la entrada de aire húmedo tomado de un ambiente con temperatura y humedad controladas) para evitar el oscurecimiento del sistema por exceso de vapor, que en los primeros momentos experimentales no nos permitía operar correctamente el sistema debido a la alta sensibilidad de la máquina. De hecho, el problema de la dilución de los analitos suele ser uno de los elementos más delicados que hay que afinar en la definición de los métodos de cromatografía de gases.

El trabajo realizado de forma sinérgica por Nutrogenomics e ISB fue absolutamente fantástico. Los resultados obtenidos también despertaron el interés de Brukerque es el fabricante del sistema SACI/ESI modificado en sentido propio y que ya fue objeto de una patente anterior por parte de la ISB.

El método de partida fue la tecnología patentada por SANIST para aplicaciones analíticas biológicas y químicas en el campo de la salud (Patentes nº 7.368.728; Patentes nº 8.232.520) y ya en servicio en el Istituto dei Tumori y en otras instalaciones hospitalarias como el Hospital Desio.

Esta era una premisa necesaria, ahora intentaré explicar mejor y de forma práctica este trabajo.

Hemos analizado otros analitos, por ejemplo, la melatonina, descubriendo en este caso que no era posible hacerla "volar", salvo utilizando un portador con más VG, pero todavía en cantidades muy pequeñas y en una forma iónica ligeramente reducida que no correspondía precisamente a la molécula que se estaba identificando.

Para ejemplificar, imagine un recipiente en el que se sumerge un soporte, agua, una base neutra o un disolvente, con muchas bolas de colores de diferentes materiales que representan las moléculas (sabores, nicotina, otros compuestos...) presentes en una mezcla para vapear. Habrá "bolas" más ligeras que podrán "volar" transportadas por el portador, otras que se quedarán donde están y otras que se romperán en fragmentos que podrán "volar". Un portador diferente logrará resultados diferentes. Por eso no es en absoluto seguro que lo que se encuentra en el líquido se encuentre tal cual en el vapor, y menos aún que lo que se sabe que está presente en una solución a un título determinado se vaporice de forma completa y congruente con la cantidad misma presente en el líquido. Las condiciones de vaping, el soporte (la base utilizada) influyen significativamente en los resultados y estos también son imprevisibles. A menudo hablamos de las sustancias tóxicas que se encuentran en los líquidos para inhalar, pero a menudo nos detenemos en el análisis del líquido sólo desde el punto de vista de la preparación química, la TPDa puesto acertadamente el foco en lo que realmente inhalamos, es decir, el vapor en la mezcla de compuestos que lo componen.

Hoy en día, de hecho, los métodos de análisis de los líquidos de inhalación, aunque todavía no están enmarcados en normas ISO específicas, pueden llevarse a cabo de forma coherente con la física del vaping y no sólo con la química analítica.

A partir de la sensibilidad y del método de análisis construido, hemos definido entonces niveles de corte instrumentales que tienen en cuenta tanto el estándar interno de la máquina utilizada como el sistema de vaping, lo que nos permite descartar los analitos presentes por debajo de los límites definidos, teniendo en cuenta que su desviación estándar se evalúa de forma proporcional a los mencionados umbrales y, por tanto, puede modificar positiva o negativamente el valor absoluto de la concentración del analito considerado. Estos compuestos cortados en el vapor pueden ciertamente estar presentes en umbrales minúsculos en la fase líquida, pero ¿de qué nos sirve saberlo si no es para la cultura científica? Los líquidos se inhalan, no se beben..

• volumen de aire inspirado y la concentración real de inhalación del analito considerado;;
• estándar interno seleccionado para el funcionamiento del sistema de masa/masa;
• la significatividad de los valores muestreados;

Los análisis de las emisiones de vapor producidas por los líquidos BlendFEEL y notificadas al portal EU-ECG están disponibles aquí.

Este fue nuestro enfoque, y el método derivado de él, nos impulsa a realizar con entusiasmo estudios y verificaciones sobre las mezclas utilizadas para las bases, por ejemplo, para evaluar el desarrollo de la acroleína en función del porcentaje de VG presente y del modo de utilización del sistema. El módulo Escribe utilizado para accionar la coil fue muy útil, parecía estar diseñado específicamente para este fin, y conocer la cantidad de energía administrada y la interacción molecular en espacios confinados y reducidos y su efecto nos permitió abrir otros escenarios que os contaremos en breve.