Estimation of the Retention of Menthol in the Respiratory Tract of Menthol Cigarette Smokers: A Pilot Study

SUMMARY Menthol has been measured in cigarettes, in cigarette smoke preparations, and in smokers' blood and urine, but the efficiency of retention of smoke-delivered menthol by the smoker has not previously been reported. Thirteen smokers participated in a study designed to determine the deposition and retention efficiency of menthol in cigarette smoke in the respiratory tract when smoking mentholated cigarettes. This paper describes the results obtained during the measurement of analytes in exhaled cigarette smoke. Solanesol, nicotine, and menthol in exhaled smoke were collected using a vacuum-assisted pump during the smoking session in which each participant smoked three mentholated cigarettes within one hour. The analytes were quantified using a high-performance liquid chromatography (HPLC) method for solanesol and a gas chromatography- flame ionization detection (GC-FID) method for nicotine and menthol. Cigarette butts were collected after smoking and compared against those from machinesmoked cigarettes to provide an estimate of mouth-level exposures to the smoke constituents during normal smoking. An average of 93% of smoke-delivered menthol, 97% of nicotine and 64% of solanesol was retained by smokers of a mentholated cigarette. The results for solanesol and nicotine in this study were in agreement with prior published values for smokers of non-mentholated cigarettes. The findings of this study confirm the general utility of the mouth-level exposure technique to estimate smokers' exposures to mainstream smoke constituents, and are consistent with a considerable body of evidence from investigations of cigarette smoke exposure biomarkers indicating that exposures of smokers to major smoke constituents from menthol and non-menthol cigarettes are essentially identical. [Beitr. Tabakforsch. Int. 26 (2014) 26-33] ZUSAMMENFASSUNG Der Mentholgehalt ist bereits in Zigaretten, in Zigarettenrauchextrakten sowie im Blut und Urin von Rauchern bestimmt worden, zur Effizienz der Retention von über den Rauch abgegebenem Menthol beim Raucher wurden bisher jedoch noch keine Daten vorgelegt. Es nahmen dreizehn Raucher an einer Studie zur Ermittlung der Deposition und Retentionseffizienz in den Atemwegen von im Zigarettenrauch enthaltenen Menthol beim Rauchen mentholhaltiger Zigaretten teil. Dieser Artikel beschreibt die Ergebnisse der Messung der Analyten in exhaliertem Zigarettenrauch. Während der Rauchsitzung rauchte jeder Teilnehmer drei mentholhaltige Zigaretten innerhalb einer Stunde und es wurden Solanesol, Nikotin und Menthol im exhalierten Rauch mithilfe einer vakuumunterstützten Pumpe gesammelt. Zur Quantifizierung der Analyten wurde bei Solanesol die Methode der Hochleistungsflüssigchromatografie (HPLC) eingesetzt sowie bei Nikotin und Menthol die Methode der Gaschromatografie mit Flammenionisationsdetekor (GC-FID). Die Zigarettenstummel wurden nach dem Rauchen gesammelt und mit denen maschinell abgerauchter Zigaretten verglichen, um eine Schätzung der Exposition des Mundbereichs mit Rauchbestandteilen beim normalen Rauchen abzugeben. Im Durchschnitt lag bei Rauchern einer mentholhaltigen Zigarette die Retention des über den Rauch abgegebenen Menthols bei 93%, für Nikotin lag sie bei 97% und für Solanesol bei 64%. Die Ergebnisse dieser Studie für Solanesol und Nikotin stimmten mit bereits veröffentlichten Werten für Raucher nicht mentholhaltiger Zigaretten überein. Die Erkenntnisse dieser Studie bestätigen den generellen Nutzen der Untersuchungsmethode der Exposition im Mundbereich, um die Exposition des Rauchers mit Bestandteilen des Hauptstromrauchs zu schätzen. Sie decken sich zudem mit den Ergebnissen einer Vielzahl von Untersuchungen zu Biomarkern derRauchexposition, aus denen hervorgeht, dass bei mentholhaltigen und nicht mentholhaltigen Zigaretten die Exposition des Rauchers mit wesentlichen Bestandteilen des Rauchs weitestgehend identisch ist. [Beitr. Tabakforsch. Int. 26 (2014) 26-33] RESUME Le menthol a été mesuré dans des cigarettes, dans des préparations de fumée de cigarettes ainsi que dans le sang et l'urine de fumeurs, mais l'efficacité de rétention par le fumeur du menthol délivré dans la fumée n'a fait l'objet d'aucun rapport jusqu'à présent. Treize fumeurs ont participé à une étude destinée à déterminer l'efficacité de dépôt et de rétention du menthol de la fumée de cigarette dans les voies respiratoires lors du fumage de cigarettes mentholées. Le présent document décrit les résultats obtenus pendant la mesure des analytes dans la fumée de cigarette exhalée. Le solanésol, la nicotine et le menthol dans la fumée exhalée ont été collectés en utilisant une pompe assistée par dépression pendant la session de fumage, au cours de laquelle chaque participant a fumé trois cigarettes mentholées en l'espace d'une heure. Les analytes ont été quantifiés en utilisant une méthode de chromatographie en phase liquide à haute performance (CLHP) pour le solanésol et une méthode de chromatographie en phase gazeuse avec détection par ionisation de flamme (CPG-DIF) pour la nicotine et le menthol. Les mégots de cigarette ont été collectés après le fumage et comparés à ceux des cigarettes fumées par machine pour fournir une estimation des expositions au niveau de la bouche aux composants de la fumée pendant un fumage normal. Une moyenne de 93% du menthol, 97% de la nicotine et 64% du solanésol délivrés dans la fumée ont été retenus par les fumeurs d'une cigarette mentholée. Les résultats pour le solanésol et la nicotine dans cette étude concordaient avec des valeurs précédemment publiées pour des fumeurs de cigarettes non-mentholées. Les résultats obtenus dans cette étude confirment l'utilité générale de la technique d'exposition au niveau de la bouche pour évaluer les expositions des fumeurs aux composants du flux principal de la fumée et concordent avec un ensemble considérable de données probantes issues d'études sur les marqueurs biologiques d'exposition à la fumée de cigarette, indiquant que les expositions des fumeurs aux principaux composants de la fumée de cigarettes mentholées et non-mentholées sont essentiellement identiques. [Beitr. Tabakforsch. Int. 26 (2014) 26-33]