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

Heated tobacco products (HTPs) are a recent category of tobacco products, with their relative safety compared to cigarette smoking and potential to help smokers to quit being two reasons why regulators may consider their market approval. Designed to heat tobacco rather than to burn in order to produce aerosol, different heating techniques are applied to commercial HTPs, which may result in differing aerosol formation. Therefore, each product requires separate assessment. This work focuses on a closed-end HTP (coded as HTP-A), which is electrically heated and designed to allow puffing air flow to bypass its tobacco section, resulting in reduced oxygen concentration within the tobacco section during heating and aerosol forming. To provide a preliminary aerosol chemistry and <italic>in vitro</italic> toxicological screening, this study assessed HTP-A against a commercial electrically heated HTP (IQOSTM, coded as HTP-B) and a 3R4F reference cigarette. Under Health Canada Intense (HCI) smoking regime, the levels of 9 regulatory priority toxicants in the aerosol of HTP-A were either reduced or comparable to those in HTP-B on a per-stick basis. Additionally, both HTPs showed significant reduction (greater than 90%) in comparison to those measured in mainstream smoke of 3R4F cigarette for these toxicants. Using a set of standard <italic>in vitro</italic> toxicological assays (Ames, Micronucleus and Neutral Red Uptake), the two HTPs showed no observable responses while significant toxicity responses were recorded for 3R4F’s total particulate matter. Based on these preliminary results, the novel closed-end HTP-A design may provide similar toxicological profiles to the comparator HTP-B. Further toxicological and clinical assessments are warranted to evaluate HTP-A’s potential for exposure or disease risk reduction. [Contrib. Tob. Nicotine Res. 32 (2023) 146–156]
</abstract>

Heated tobacco products (HTPs) are a recent category of tobacco products, with their relative safety compared to cigarette smoking and potential to help smokers to quit being two reasons why regulators may consider their market approval. Designed to heat tobacco rather than to burn in order to produce aerosol, different heating techniques are applied to commercial HTPs, which may result in differing aerosol formation. Therefore, each product requires separate assessment. This work focuses on a closed-end HTP (coded as HTP-A), which is electrically heated and designed to allow puffing air flow to bypass its tobacco section, resulting in reduced oxygen concentration within the tobacco section during heating and aerosol forming. To provide a preliminary aerosol chemistry and in vitro toxicological screening, this study assessed HTP-A against a commercial electrically heated HTP (IQOSTM, coded as HTP-B) and a 3R4F reference cigarette. Under Health Canada Intense (HCI) smoking regime, the levels of 9 regulatory priority toxicants in the aerosol of HTP-A were either reduced or comparable to those in HTP-B on a per-stick basis. Additionally, both HTPs showed significant reduction (greater than 90%) in comparison to those measured in mainstream smoke of 3R4F cigarette for these toxicants. Using a set of standard in vitro toxicological assays (Ames, Micronucleus and Neutral Red Uptake), the two HTPs showed no observable responses while significant toxicity responses were recorded for 3R4F’s total particulate matter. Based on these preliminary results, the novel closed-end HTP-A design may provide similar toxicological profiles to the comparator HTP-B. Further toxicological and clinical assessments are warranted to evaluate HTP-A’s potential for exposure or disease risk reduction. [Contrib. Tob. Nicotine Res. 32 (2023) 146–156]

A Comparative <italic>In Vitro</italic> Toxicological Screening of a Closed-End Heated Tobacco Product *

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

Erhitzte Tabakerzeugnisse (HTP) sind eine neue Kategorie von Tabakptrodukten. Ihre relative Sicherheit im Vergleich zum Zigarettenrauchen und ihr Potenzial, Rauchern bei der Raucherentwöhnung zu helfen, sind zwei Gründe, warum die Regulierungsbehörden ihre Marktzulassung in Betracht ziehen könnten. Sie sind so konzipiert sind, dass der Tabak erhitzt und nicht verbrannt wird, um ein Aerosol zu erzeugen. Es werden bei handelsüblichen HTPs unterschiedliche Erhitzungsverfahren angewandt, die zu einer unterschied-licher Aerosolbildung führen können. Daher muss jedes Produkt separat bewertet werden. Diese Arbeit konzentriert sich auf ein HTP mit geschlossenem Ende (HTP-A), welches elektrisch beheizt wird und so konzipiert ist, dass der Luftstrom beim Zugvorgang den Tabakteil umströmt, was zu einer geringeren Sauerstoffkonzentration im Tabakteil während der Erhitzung und Aerosolbildung führt. Um eine vorläufige Aerosolchemie und ein toxikologisches <italic>in vitro-Screening</italic> zu erhalten, wurde in dieser Studie die HTP-A mit einer kommerziellen elektrisch beheizten HTP (IQOSTM, codiert als HTP-B) und einer 3R4F-Refererenz-zigarette verglichen. Unter dem Health Canada Intense (HCI)-Rauchregime waren die Konzentrationen von 9 regulatorisch priorisierten Schadstoffen im Aerosol von HTP-A entweder reduziert oder vergleichbar mit denen von HTP-B auf einer Pro-Stick-Basis. Darüber hinaus zeigten beide HTPs eine signifikante Verringerung (mehr als 90%) im Vergleich zu den im Hauptstromrauch der 3R4F-Zigarette gemessenen Werten für diese Schadstoffe. Unter Verwendung einer Reihe von toxikologischen <italic>in vitro</italic>-Standardtests (Ames, Micronucleus und Neutralrot) zeigten die beiden HTPs keine beobachtbaren Reaktionen, während für den Gesamtpartikelgehalt von 3R4F signifikante Toxizitätsreaktionen festgestellt wurden. Diese vorläufigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass das neuartige geschlossene HTP-A-Design möglicherweise ähnliche toxi-kologische Profile aufweist, wie das Vergleichsprodukt HTP-B. Weitere toxikologische und klinische Bewertungen sind erforderlich, um das Potenzial von HTP-A zur Verringerung der Exposition oder des Krankheitsrisikos zu bewerten. [Contrib. Tob. Nicotine Res. 32 (2023) 146–156]
</trans-abstract>

Erhitzte Tabakerzeugnisse (HTP) sind eine neue Kategorie von Tabakptrodukten. Ihre relative Sicherheit im Vergleich zum Zigarettenrauchen und ihr Potenzial, Rauchern bei der Raucherentwöhnung zu helfen, sind zwei Gründe, warum die Regulierungsbehörden ihre Marktzulassung in Betracht ziehen könnten. Sie sind so konzipiert sind, dass der Tabak erhitzt und nicht verbrannt wird, um ein Aerosol zu erzeugen. Es werden bei handelsüblichen HTPs unterschiedliche Erhitzungsverfahren angewandt, die zu einer unterschied-licher Aerosolbildung führen können. Daher muss jedes Produkt separat bewertet werden. Diese Arbeit konzentriert sich auf ein HTP mit geschlossenem Ende (HTP-A), welches elektrisch beheizt wird und so konzipiert ist, dass der Luftstrom beim Zugvorgang den Tabakteil umströmt, was zu einer geringeren Sauerstoffkonzentration im Tabakteil während der Erhitzung und Aerosolbildung führt. Um eine vorläufige Aerosolchemie und ein toxikologisches in vitro-Screening zu erhalten, wurde in dieser Studie die HTP-A mit einer kommerziellen elektrisch beheizten HTP (IQOSTM, codiert als HTP-B) und einer 3R4F-Refererenz-zigarette verglichen. Unter dem Health Canada Intense (HCI)-Rauchregime waren die Konzentrationen von 9 regulatorisch priorisierten Schadstoffen im Aerosol von HTP-A entweder reduziert oder vergleichbar mit denen von HTP-B auf einer Pro-Stick-Basis. Darüber hinaus zeigten beide HTPs eine signifikante Verringerung (mehr als 90%) im Vergleich zu den im Hauptstromrauch der 3R4F-Zigarette gemessenen Werten für diese Schadstoffe. Unter Verwendung einer Reihe von toxikologischen in vitro-Standardtests (Ames, Micronucleus und Neutralrot) zeigten die beiden HTPs keine beobachtbaren Reaktionen, während für den Gesamtpartikelgehalt von 3R4F signifikante Toxizitätsreaktionen festgestellt wurden. Diese vorläufigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass das neuartige geschlossene HTP-A-Design möglicherweise ähnliche toxi-kologische Profile aufweist, wie das Vergleichsprodukt HTP-B. Weitere toxikologische und klinische Bewertungen sind erforderlich, um das Potenzial von HTP-A zur Verringerung der Exposition oder des Krankheitsrisikos zu bewerten. [Contrib. Tob. Nicotine Res. 32 (2023) 146–156]

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

Les produits du tabac chauffés (PTT) constituent une catégorie récente de produits du tabac, leur sécurité relative par rapport à la cigarette et leur capacité à aider les fumeurs à arrêter de fumer étant deux raisons pour lesquelles les autorités réglementaires pourraient envisager leur autorisation de mise sur le marché. Bien qu’ils soient conçus pour chauffer le tabac plutôt que pour le brûler afin de produire des aérosols, différentes techniques de chauffage sont appliquées aux produits du tabac à usage domestique, ce qui peut entraîner des différences dans la formation d’aérosols. Par conséquent, chaque produit doit faire l’objet d’une évaluation distincte. Ce travail se concentre sur une HTP à bout fermé (codée HTP-A), qui est chauffée électriquement et conçue pour permettre au flux d’air de bouffée de contourner la section du tabac, ce qui réduit la concentration d’oxygène dans la section du tabac pendant le chauffage et la formation de l’aérosol. Afin d’obtenir une analyse préliminaire de la chimie des aérosols et un dépistage toxicologique in vitro, cette étude a évalué le HTP-A par rapport à un HTP commercial chauffé électriquement (IQOSTM, codé HTP-B) et à une cigarette 3R4F. Dans le cadre du régime de tabagisme intensif de Santé Canada, les concentrations de neuf substances toxiques prioritaires dans l’aérosol du HTP-A étaient soit réduites, soit comparables à celles du HTP-B, par bâtonnet. En outre, les deux HTP ont montré une réduction significative (supérieure à 90%) par rapport aux niveaux mesurés dans la fumée principale de la cigarette 3R4F pour ces substances toxiques. En utilisant une série de tests toxicologiques in vitro standard (Ames, micronucléus et rouge neutre), les deux HTP n’ont pas montré de reáctions observables, tandis que des réactions de toxicité significatives ont été observées pour la teneur totale en particules de 3R4F. Ces résultats préliminaires indiquent que la nouvelle conception fermée du HTP-A pourrait présenter des profils toxicologiques similaires à ceux du HTP-B de comparaison. Des évaluations toxicologiques et cliniques supplémentaires sont nécessaires pour évaluer le potentiel du HTP-A à réduire l’exposition ou le risque de maladie. [Contrib. Tob. Nicotine Res. 32 (2023) 146–156]
</trans-abstract>

Les produits du tabac chauffés (PTT) constituent une catégorie récente de produits du tabac, leur sécurité relative par rapport à la cigarette et leur capacité à aider les fumeurs à arrêter de fumer étant deux raisons pour lesquelles les autorités réglementaires pourraient envisager leur autorisation de mise sur le marché. Bien qu’ils soient conçus pour chauffer le tabac plutôt que pour le brûler afin de produire des aérosols, différentes techniques de chauffage sont appliquées aux produits du tabac à usage domestique, ce qui peut entraîner des différences dans la formation d’aérosols. Par conséquent, chaque produit doit faire l’objet d’une évaluation distincte. Ce travail se concentre sur une HTP à bout fermé (codée HTP-A), qui est chauffée électriquement et conçue pour permettre au flux d’air de bouffée de contourner la section du tabac, ce qui réduit la concentration d’oxygène dans la section du tabac pendant le chauffage et la formation de l’aérosol. Afin d’obtenir une analyse préliminaire de la chimie des aérosols et un dépistage toxicologique in vitro, cette étude a évalué le HTP-A par rapport à un HTP commercial chauffé électriquement (IQOSTM, codé HTP-B) et à une cigarette 3R4F. Dans le cadre du régime de tabagisme intensif de Santé Canada, les concentrations de neuf substances toxiques prioritaires dans l’aérosol du HTP-A étaient soit réduites, soit comparables à celles du HTP-B, par bâtonnet. En outre, les deux HTP ont montré une réduction significative (supérieure à 90%) par rapport aux niveaux mesurés dans la fumée principale de la cigarette 3R4F pour ces substances toxiques. En utilisant une série de tests toxicologiques in vitro standard (Ames, micronucléus et rouge neutre), les deux HTP n’ont pas montré de reáctions observables, tandis que des réactions de toxicité significatives ont été observées pour la teneur totale en particules de 3R4F. Ces résultats préliminaires indiquent que la nouvelle conception fermée du HTP-A pourrait présenter des profils toxicologiques similaires à ceux du HTP-B de comparaison. Des évaluations toxicologiques et cliniques supplémentaires sont nécessaires pour évaluer le potentiel du HTP-A à réduire l’exposition ou le risque de maladie. [Contrib. Tob. Nicotine Res. 32 (2023) 146–156]

Contributions to Tobacco & Nicotine Research

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

A Comparative  Toxicological Screening of a Closed-End Heated Tobacco Product *

Heated tobacco products (HTPs) are a recent category of tobacco products, with their relative safety compared to cigarette smoking and potential to help...

A Comparative In Vitro Toxicological Screening of a Closed-End Heated Tobacco Product *

Data publikacji: 16 gru 2023

Zakres stron: 146 - 156

Otrzymano: 05 cze 2023

Przyjęty: 23 lis 2023

DOI: https://doi.org/10.2478/cttr-2023-0018

© 2023 Zhenyu Niu et al., published by Sciendo

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