<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

In the absence of standards specific for testing the reduction robustness of the levels of harmful and potentially harmful constituents (HPHCs), the aerosol from the THS 2.2, a heated tobacco product, was compared with the mainstream smoke of the 3R4F reference cigarette over a broad range of machine-smoking regimes. The average reduction and the introduced concept of threshold limits of robust reduction were derived from HPHC concentrations, in mass per tobacco-stick normalized per total puff volume, to propose an alternative for the assessment of products where nicotine-adjusted yields would be inappropriate. In addition, this study explores the influence of 3R4F reference cigarette filter ventilation, and discusses the roles of temperature and precursors in the present context of robustness of HPHC reduction. Fifty-four HPHCs were analyzed under multiple regimes in THS 2.2 aerosol and 3R4F cigarette smoke. The average reduction of HPHC concentrations compared across all regimes characterized the robustness. Threshold limits of reduction of individual HPHCs were statistically determined across all regimes. The results observed under Health Canada Intense (HCI) and more intense regimes indicated that on average the reductions in HPHCs levels investigated in THS 2.2 aerosol were more than 90% and that the majority of the 54 HPHCs investigated in THS 2.2 aerosol showed more than 90% reduction. The robustness of THS 2.2 in maintaining the levels of reduction of representative HPHCs, whatever the puffing regime, can be quantified. The mass of HPHC per tobacco-stick normalized per total puff volume is a valuable approach to compare the robustness of the performance of a product over a large range of puffing conditions. Our findings will greatly complement the assessment for robustness of current and future similar products where classical approaches would present limitations.
</abstract>

In the absence of standards specific for testing the reduction robustness of the levels of harmful and potentially harmful constituents (HPHCs), the aerosol from the THS 2.2, a heated tobacco product, was compared with the mainstream smoke of the 3R4F reference cigarette over a broad range of machine-smoking regimes. The average reduction and the introduced concept of threshold limits of robust reduction were derived from HPHC concentrations, in mass per tobacco-stick normalized per total puff volume, to propose an alternative for the assessment of products where nicotine-adjusted yields would be inappropriate. In addition, this study explores the influence of 3R4F reference cigarette filter ventilation, and discusses the roles of temperature and precursors in the present context of robustness of HPHC reduction. Fifty-four HPHCs were analyzed under multiple regimes in THS 2.2 aerosol and 3R4F cigarette smoke. The average reduction of HPHC concentrations compared across all regimes characterized the robustness. Threshold limits of reduction of individual HPHCs were statistically determined across all regimes. The results observed under Health Canada Intense (HCI) and more intense regimes indicated that on average the reductions in HPHCs levels investigated in THS 2.2 aerosol were more than 90% and that the majority of the 54 HPHCs investigated in THS 2.2 aerosol showed more than 90% reduction. The robustness of THS 2.2 in maintaining the levels of reduction of representative HPHCs, whatever the puffing regime, can be quantified. The mass of HPHC per tobacco-stick normalized per total puff volume is a valuable approach to compare the robustness of the performance of a product over a large range of puffing conditions. Our findings will greatly complement the assessment for robustness of current and future similar products where classical approaches would present limitations.

Robustness of HPHC Reduction for THS 2.2 Aerosol Compared with 3R4F Reference Cigarette Smoke Under High Intensity Puffing Conditions

<trans-abstract xml:lang="de" xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

In Ermangelung spezifischer Normen zur Überprüfung der Verlässlichkeit der Reduzierung von schädlichen und potenziell schädlichen Bestandteilen (HPHC) wurde das Aerosol von THS 2.2, einem erhitzten Tabakprodukt, mit dem Hauptstromrauch der 3R4F-Referenz-Zigarette über ein breites Spektrum von maschinellen Abrauchbedingungen verglichen. Um die mit einer Normalisierung auf Nikotin einhergehenden Limitierungen zu umgehen, wurden für die Berechnung der durchschnittlichen Reduzie-rung der HPHC-Gehalte sowie für das vorgestellte Konzept der Schwellengrenzwerte, die gefundenen HPHC Gehalte pro Tabakprodukt auf das Gesamtzugvolumen bezogen. Darüber hinaus wurde der Einfluss der Ventilation der 3R4F-Referenz-Zigarette auf die Stabilität der HPHC-Reduzierung untersucht und die Rolle von Temperatur und HPHC-Präkursor diskutiert. Für die Studie wurden THS 2.2-Aerosol und 3R4F-Zigarettenrauch mit verschiedenen Abrauchbedingungen generiert und 54 HPHCs analysiert. Die durchschnittliche Reduzierung der HPHC-Konzentrationen über alle angewendeten Abrauchbedingungen stellt eine verlässliche Beschreibung deren Reduzierung dar. Die minimale Reduzierung der einzelnen HPHCs wurde statistisch über alle Abrauchbedingungen hinweg ermittelt. Die unter HCI- und intensiveren Abrauchbedingungen beobachteten Ergebnisse zeigten eine durchschnittliche Reduzierung der HPHC Gehalte im THS 2.2-Aerosol von mehr als 90% im Vergleich zu 3R4F-Zigarettenrauch. Weiterhin wurde eine Reduzierung von mehr als 90% bei einer Mehrheit der untersuchten 54 HPHCs festgestellt. Die Robustheit von THS 2.2 bei der Aufrechterhaltung der Reduzierungsniveaus repräsentativer HPHCs kann, unabhängig vom Rauchregime, quantifiziert werden. Die Normalisierung der HPHC Gehalte pro Tabakprodukt auf das Gesamtzugvolumen stellt einen wertvollen Ansatz dar, um die Zuverlässigkeit eines Produktes über einen weiten Bereich von Zugbedingungen zu überprüfen - insbesondere in Hinblick auf die nicht aussagekräftige Normalisierung auf Nikotin. Unsere Ergebnisse werden die Bewertung der Zuverlässigkeit aktueller und zukünftiger ähnlicher Produkte, bei denen klassische Ansätze an ihre Grenzen stossen, erheblich ergänzen.
</trans-abstract>

In Ermangelung spezifischer Normen zur Überprüfung der Verlässlichkeit der Reduzierung von schädlichen und potenziell schädlichen Bestandteilen (HPHC) wurde das Aerosol von THS 2.2, einem erhitzten Tabakprodukt, mit dem Hauptstromrauch der 3R4F-Referenz-Zigarette über ein breites Spektrum von maschinellen Abrauchbedingungen verglichen. Um die mit einer Normalisierung auf Nikotin einhergehenden Limitierungen zu umgehen, wurden für die Berechnung der durchschnittlichen Reduzie-rung der HPHC-Gehalte sowie für das vorgestellte Konzept der Schwellengrenzwerte, die gefundenen HPHC Gehalte pro Tabakprodukt auf das Gesamtzugvolumen bezogen. Darüber hinaus wurde der Einfluss der Ventilation der 3R4F-Referenz-Zigarette auf die Stabilität der HPHC-Reduzierung untersucht und die Rolle von Temperatur und HPHC-Präkursor diskutiert. Für die Studie wurden THS 2.2-Aerosol und 3R4F-Zigarettenrauch mit verschiedenen Abrauchbedingungen generiert und 54 HPHCs analysiert. Die durchschnittliche Reduzierung der HPHC-Konzentrationen über alle angewendeten Abrauchbedingungen stellt eine verlässliche Beschreibung deren Reduzierung dar. Die minimale Reduzierung der einzelnen HPHCs wurde statistisch über alle Abrauchbedingungen hinweg ermittelt. Die unter HCI- und intensiveren Abrauchbedingungen beobachteten Ergebnisse zeigten eine durchschnittliche Reduzierung der HPHC Gehalte im THS 2.2-Aerosol von mehr als 90% im Vergleich zu 3R4F-Zigarettenrauch. Weiterhin wurde eine Reduzierung von mehr als 90% bei einer Mehrheit der untersuchten 54 HPHCs festgestellt. Die Robustheit von THS 2.2 bei der Aufrechterhaltung der Reduzierungsniveaus repräsentativer HPHCs kann, unabhängig vom Rauchregime, quantifiziert werden. Die Normalisierung der HPHC Gehalte pro Tabakprodukt auf das Gesamtzugvolumen stellt einen wertvollen Ansatz dar, um die Zuverlässigkeit eines Produktes über einen weiten Bereich von Zugbedingungen zu überprüfen - insbesondere in Hinblick auf die nicht aussagekräftige Normalisierung auf Nikotin. Unsere Ergebnisse werden die Bewertung der Zuverlässigkeit aktueller und zukünftiger ähnlicher Produkte, bei denen klassische Ansätze an ihre Grenzen stossen, erheblich ergänzen.

<trans-abstract xml:lang="fr" xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

A défaut de normes spécifiques à l’évaluation de la robustesse de la réduction des niveaux de composées nocifs et potentiellement nocifs (HPHC en anglais), l’aérosol généré par le THS 2.2, un produit à partir de tabac chauffé, a été comparé avec la fumée principale d’une cigarette de référence 3R4F, en considérant une large variété de régimes de bouffées réalisée à partir de machines à fumer analytiques. La réduction moyenne ainsi que le concept introduit de seuil limite de robustesse des réductions mesurées ont été dérivés de la concentration en masse de HPHC exprimée par stick de tabac et normalisée par le volume total de bouffée, ceci afin de proposer une alternative pour l’évaluation de certains produits, lorsqu’un ajustement des taux par rapport à la nicotine ne serait pas applicable. Par ailleurs, cette étude explore l’influence de la ventilation de la cigarette de référence 3R4F et la discussion aborde le rôle de la température et des précurseurs de composés formés dans le contexte de la robustesse de réduction des niveaux de HPHCs. 54 HPHCs ont été analysés, sous de multiples régimes, dans l’aérosol produit par THS 2.2 et dans la fumée principale de la cigarette 3R4F. La robustesse a été déterminée par la comparaison des combinaisons croisées de réduction moyenne des HPHCs entre tous les régimes. Des valeurs seuils de robustesse propre à chaque HPHC ont été statistiquement calculées pour l’ensemble des régimes. Les résultats observés dans les conditions “Health Canada Intense” (HCI) ainsi qu’à des régimes plus intenses ont indiqué, qu’en moyenne, la réduction des niveaux des HPHCs était supérieure à 90% et que la majorité des 54 HPHCs étudiés dans l’aérosol THS 2.2 présentait même un taux de réduction supérieur à 90%. La robustesse du THS 2.2 dans le maintien des niveaux de réduction des HPHCs considérés peut être quantifiée, quel que soit le régime suivi. Le fait de normaliser la masse d’HPHC par stick de tabac et par le volume total de bouffée est une manière adaptée de comparer la robustesse de la performance mesurée d’un produit au travers d’une vaste palette de régimes de bouffées. Nos observations vont considérablement contribuer aux études de robustesse des produits courants et futurs dans le cas où une approche classique n’est pas applicable.
</trans-abstract>

A défaut de normes spécifiques à l’évaluation de la robustesse de la réduction des niveaux de composées nocifs et potentiellement nocifs (HPHC en anglais), l’aérosol généré par le THS 2.2, un produit à partir de tabac chauffé, a été comparé avec la fumée principale d’une cigarette de référence 3R4F, en considérant une large variété de régimes de bouffées réalisée à partir de machines à fumer analytiques. La réduction moyenne ainsi que le concept introduit de seuil limite de robustesse des réductions mesurées ont été dérivés de la concentration en masse de HPHC exprimée par stick de tabac et normalisée par le volume total de bouffée, ceci afin de proposer une alternative pour l’évaluation de certains produits, lorsqu’un ajustement des taux par rapport à la nicotine ne serait pas applicable. Par ailleurs, cette étude explore l’influence de la ventilation de la cigarette de référence 3R4F et la discussion aborde le rôle de la température et des précurseurs de composés formés dans le contexte de la robustesse de réduction des niveaux de HPHCs. 54 HPHCs ont été analysés, sous de multiples régimes, dans l’aérosol produit par THS 2.2 et dans la fumée principale de la cigarette 3R4F. La robustesse a été déterminée par la comparaison des combinaisons croisées de réduction moyenne des HPHCs entre tous les régimes. Des valeurs seuils de robustesse propre à chaque HPHC ont été statistiquement calculées pour l’ensemble des régimes. Les résultats observés dans les conditions “Health Canada Intense” (HCI) ainsi qu’à des régimes plus intenses ont indiqué, qu’en moyenne, la réduction des niveaux des HPHCs était supérieure à 90% et que la majorité des 54 HPHCs étudiés dans l’aérosol THS 2.2 présentait même un taux de réduction supérieur à 90%. La robustesse du THS 2.2 dans le maintien des niveaux de réduction des HPHCs considérés peut être quantifiée, quel que soit le régime suivi. Le fait de normaliser la masse d’HPHC par stick de tabac et par le volume total de bouffée est une manière adaptée de comparer la robustesse de la performance mesurée d’un produit au travers d’une vaste palette de régimes de bouffées. Nos observations vont considérablement contribuer aux études de robustesse des produits courants et futurs dans le cas où une approche classique n’est pas applicable.

Contributions to Tobacco & Nicotine Research

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

In the absence of standards specific for testing the reduction robustness of the levels of harmful and potentially harmful constituents (HPHCs), the aerosol...

Robustness of HPHC Reduction for THS 2.2 Aerosol Compared with 3R4F Reference Cigarette Smoke Under High Intensity Puffing Conditions

Publié en ligne: 25 sept. 2020

Pages: 66 - 83

Reçu: 27 mai 2020

Accepté: 28 juil. 2020

DOI: https://doi.org/10.2478/cttr-2020-0008

Mots clés
Tobacco Heating System, THS 2.2, reduced-risk product, harmful and potentially harmful constituent, HPHC, aerosol chemistry

© 2020 Catherine Goujon et al., published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Robustness of HPHC Reduction for THS 2.2 Aerosol Compared with 3R4F Reference Cigarette Smoke Under High Intensity Puffing Conditions

Publié en ligne: 25 sept. 2020

Pages: 66 - 83

Reçu: 27 mai 2020

Accepté: 28 juil. 2020

DOI: https://doi.org/10.2478/cttr-2020-0008

Mots clésTobacco Heating System, THS 2.2, reduced-risk product, harmful and potentially harmful constituent, HPHC, aerosol chemistry

© 2020 Catherine Goujon et al., published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Mots clés
Tobacco Heating System, THS 2.2, reduced-risk product, harmful and potentially harmful constituent, HPHC, aerosol chemistry