Dermal uptake of nicotine from air and clothing: Experimental verification

Bekö, Gabriel; Morrison, Glenn; Weschler, Charles J.; Koch, Holger M.; Pälmke, Claudia; Salthammer, Tunga; Schripp, Tobias; Eftekhari, Azin; Toftum, Jørn; Clausen, Geo

doi:10.1111/ina.12437

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“…Other studies have also measured a decrease in O 3 concentrations and the evolution of significant concentrations of squalene ozonolysis products in the gas-phase from clothing worn by people for several hours 20,[28][29][30] . In addition, recent experimental studies have shown that the extent of dermal uptake will be influenced significantly by clothing [31][32][33][34][35][36][37] and dermal uptake of species such as polycyclic aromatic hydrocarbons and phthalates is similar or larger than inhalation intake 38,39 . Clean clothing can reduce the concentration of species being absorbed into the skin by acting as a protective barrier, whereas clothing which has had time to absorb these compounds from the gas phase before being worn may act as a source of the compound, leading to an increase of dermal uptake compared to bare skin 32,33,36 .…”

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The impact of clothing on ozone and squalene ozonolysis products in indoor environments

et al. 2019

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Multiphase reactions of ozone with human skin oils impact indoor air quality by depleting ozone and forming semi-volatile organic compounds, which can be respiratory and skin irritants. Here we demonstrate the impact of clothing on indoor air composition and human exposure by integrating indoor chemistry modeling over a wide range of different spatial and temporal scales. Constrained by molecular dynamics simulations that provide key kinetic parameters, the kinetic model reproduces experimental measurements and predicts that squalene could persist in clothing for several hours to over a day depending on ozone concentrations. Soiled clothing protects skin from ozone exposure even with high concentrations, but can enhance concentrations of oxidation products to a ppb level depending on air exchange rates. Computational fluid dynamics simulations reveal that primary products have~1.6-2.0 times higher concentrations in the breathing zone than in bulk room air, while secondary products are distributed more uniformly throughout a room.

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The impact of clothing on ozone and squalene ozonolysis products in indoor environments

et al. 2019

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“…Voraussagen zur Aufnahme aus der Gasphase wurden für Diethylphthalat (DEP) und Di‐n‐butyl‐phthalat (DnBP) experimentell bestätigt, ebenso für Nikotin aus Tabakrauch (ETS, environmental tobacco smoke) und für Nikotin aus der Gasphase ohne ETS …”

Section: Abschätzung Der Aufnahme Und Absorptionunclassified

“…Es wurde demonstriert, dass saubere Kleidung die Exposition mit SVOCs in der Gasphase verringert, während kontaminierte Kleidung die Aufnahme von SVOCs aus der Gasphase verstärken kann . In beiden Fällen sind die Auswirkungen von Kleidung groß, wenn der SVOC‐Verteilungskoeffizient zwischen Kleidung und Luft groß ist.…”

Section: Abschätzung Der Aufnahme Und Absorptionunclassified

“…UE crea (μmol/g crea ) ist die Summe der molaren Ausscheidungen der Metaboliten im Urin in μmol pro g Kreatinin, und F UE ist ihre fraktionelle Ausscheidung im Urin insgesamt. In Studien mit über 24 h gesammelten Urinvolumina, beispielsweise von der deutschen Umweltprobenbank des Bundes, oder in experimentellen Studien, bei denen das Gesamturinvolumen über die Dauer der Studie gesammelt wurde, können Abschätzungen der Aufnahmemenge direkt aus dem 24‐h‐Urinvolumen UrV 24h (L/day), UE vol (μmol/L) und dem individuellen Körpergewicht (kg) gewonnen werden, ohne dass Extrapolationen aus einzelnen Proben auf die 24‐h‐Urinausscheidung über die mittlere tägliche Kreatininausscheidung ( CE ) vorgenommen werden müssen [Gl. ].

true D I = \frac{U E_{vol} \cdot U r V_{24 normalh}}{F_{UE} \cdot b w} \cdot M W_{P}

…”

Section: Abschätzung Der Aufnahme Und Absorptionunclassified

“…In einer Folgestudie wurden sechs Probanden bei unterschiedlichen Bedingungen (bekleidet oder unbekleidet) Nikotinkonzentrationen zwischen 236 μg/m 3 und 304 μg/m 3 ausgesetzt. In diesem Versuch (siehe Abbildung ) wurde festgestellt, dass a) die dermale und inhalative Aufnahme in der gleichen Größenordnung liegen, b) Duschen unmittelbar nach der Nikotin‐Exposition die Aufnahme über die Haut reduzieren kann, c) Nikotin ein Reservoir in der Haut bildet, sodass sich der Transport in die Hautkapillaren über das Ende der Exposition hinaus fortsetzt, d) frisch gewaschene Kleidung die dermale Absorption reduziert, e) exponierte Kleidung die Exposition verstärkt …”

Section: Abschätzung Der Exposition Durch Verschiedene Innenraumkompaunclassified

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Erfassung der Humanexposition mit organischen Verbindungen in Innenraumumgebungen

Salthammer

Zhang

et al. 2018

Angewandte Chemie

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Die Rolle von Chemikalien in Innenraumumgebungen ist seit langem Gegenstand der Forschung. Die meisten der potenziellen Zielsubstanzen sind leichtflüchtige, flüchtige und schwerflüchtige organische Verbindungen (VVOCs, VOCs und SVOCs). In Abhängigkeit von ihren physikalischen Eigenschaften und Stoffübergangsbedingungen verteilen sie sich in oder zwischen der Gasphase, der Partikelphase, dem Hausstaub, Oberflächenfilmen, der Kleidung und anderen Textilien sowie Haut und Haaren der Bewohner. Demzufolge müssen Inhalation, Ingestion und dermale Aufnahme als relevante Wege für die Expositions‐Charakterisierung im Wohnbereich berücksichtigt werden. Die Exposition mit VVOCs, VOCs und SVOCs kann durch Messung ihrer Konzentrationen in den jeweiligen Innenraumkompartimenten oder durch Bestimmung der Zielverbindungen und/oder ihrer Metaboliten im Urin oder Blut erfasst werden. Die verschiedenen Expositionswege erfordern oft die Kombination eines komplexen und interdisziplinären theoretischen Hintergrunds mit experimentellen Methoden. Demzufolge bedarf es einer engen Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen Chemikern und Expositionsforschern, um ein besseres Verständnis der Humanexposition mit chemischen Substanzen in verschiedenen Innenraumumgebungen zu erlangen. Eingebettet in den toxikologischen Kontext ist dies die Grundlage für die Erfassung von Gesundheitsrisiken und die Bestimmung von Kontrollstrategien oder ‐ansätzen zur Begrenzung solcher Risiken.

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Experimental Acute Exposure to Thirdhand Smoke and Changes in the Human Nasal Epithelial Transcriptome

et al. 2019

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Key Points Question Does acute inhalation of thirdhand smoke alter the transcriptome of the human nasal epithelium? Findings This randomized clinical trial exposed 4 healthy, nonsmoking women to clean air, which altered the expression of only 2 genes. When the same women were exposed to thirdhand smoke at least 21 days later, 389 genes associated with cell stress and survival pathways were differentially expressed, and many affected genes were associated with increased mitochondrial activity, oxidative stress, DNA repair, cell survival, and inhibition of cell death. Meaning These results suggest that acute exposure to thirdhand smoke stresses the human nasal epithelium, a finding that may be valuable to physicians treating exposed patients.

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Dermal uptake of nicotine from air and clothing: Experimental verification

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