jueves, 13 de diciembre de 2018

Sales de nicotina, pods y otras novedades.

En unos meses los pods y los líquidos formulados a base de sales de nicotina han invadido el mercado de vapeo. Equipos sencillos, diseñados en torno a la idea de máxima simplicidad y al consumo de líquidos con elevadas concentraciones de nicotina parecen haber copado nichos de mercado reservados a los "antiguos kits de inicio" para fumadores que quieren dejarlo vapeando, pero también parecen haber conquistado "vapeadores avezados" que estaban insatisfechos ante la idea de consumir más de 10 mL diarios de líquido, por escaso contenido en nicotina que tuvieran, y se sienten mejor consumiendo un par de mililitros diarios con concentraciones de nicotina mayores que las habituales para equipos pensados para un consumo de 20~40 mL diarios.

El secreto, dicen, es el empleo de "sales de nicotina" en vez de nicotina pura bruta (o pura disuelta en PG/VG), porque así reducen el llamado golpe de garganta y permiten el vapeo de cantidades menores de líquido, que a cambio tiene más nicotina, sin el golpe de garganta excesivo. Se olvidan de vatios, controles de temperatura, curvas, potencias y demás zarandajas y reducen el vapeo a su esencia de sustituir un humo (cancerígeno) con nicotina por una emulsión de gotitas en aire con nicotina, lo que comúnmente llamamos vapor, mucho menos insalubre.

A tenor de mis participaciones en un par de foros de vapeo, son celosos cuidadores de su forma de vapear y no encajan fácilmente las críticas, de cualquier tipo, centradas en lo que realmente pasa en los líquidos y esta nueva moda de las sales de nicotina.

El problema, tal y como yo lo veo, es que en realidad las sales no aportan nada nuevo o desconocido, simplemente no era de conocimiento público y ahora parece que es una novedad que arrasa. No es así, no se soporta desde el conocimiento químico de la materia, como luego detallaré. Lo que sí está claro es que en la carrera por mods más potentes y atomizadores más y más capaces, probablemente la industria del vapeo olvidó a un parte de la clientela que no estaba por esa labor. Y con los pods dicha clientela ha encontrado la solución, obligando a entrar en vereda a la industria.


1. Conclusiones.

Empezaré la casa por el tejado , no por complicar, sino justo por lo contrario, por evitar que las explicaciones del comportamiento químico de la nicotina y demás nieblen el juicio de los lectores. Así que me permitiré el lujo de poner ya las conclusiones y luego explicarme, avisando de que en la explicación va a costar bajar el nivel para que todo el mundo lo entienda. Buscaros un químico amigo que os corrobore (o me denigre) la explicación, intentar entenderla (consultando donde sea preciso) si os sentís aventureros, o simplemente aceptar sin más las mismas basándose en mi palabra.... o todo lo contrario. La última vez que lo comprobé, los hechos y la opinión podían estar perfectamente enfrentados, es normal a veces y no pasa nada.

¿Conclusiones? Bueno, hay unos cuantos puntos que desgranar a guisa de conclusiones. Empezaré por los líquidos de sales y la nicotina, seguiré por JUUL (y Pax Labs, que parecen estar detrás y con sus patentes parece que han reinventado algo) y terminaré comparando la situación del vapeo, los kits de inicio y los pods en este año 2018 que está por acabar en breve. La suma de todos los puntos se resumiría en un no es todo tan nuevo como parece, es volver a usar viejas ideas de la industria tabacalera, ¡otra vez!, y todo esto no debe menoscabar que los vapeadores vapeen como se sientan a gusto, sea como sea, ¡faltaba más! LO IMPORTANTE ES DEJAR DE FUMAR Y NUNCA MÁS VOLVER A DICHO VICIO PERNICIOSO.

Vamos por puntos.....

1. Nicotina y sales de nicotina: Aún siendo químicamente diferentes, en los líquidos normalmente usados que siempre presentan algo de agua y de fabricantes reputados las especies químicas ahí disueltas son las mismas. No importa si disuelves una sal de nicotina o nicotina bruta, al final hay que corregir el pH, más o menos según tus productos de partida y los aromas utilizados, porque si no corres el riesgo de que el vapor sea agresivo para las mucosas (el golpe de garganta excesivo) especialmente para líquidos de alta concentración de nicotina efectiva. Y da igual que partas de sales o no, acaban igual en el líquido neutralizado al final.

2. Al vaporizarse el líquido, en realidad hay poco vapor (genuino gas procedente de la ebullición), lo que hay es una nebulización en finas gotas, una niebla de líquido disperso en aire de la aspiración del vapeador. Así que lo antedicho para nicotina y sales sigue aplicándose: viajará exactamente igual que en el líquido, aunque éste vaya en gotitas, y solo una pequeña parte se vaporizará realmente.


3. Y llegamos al meollo. La emulsión de gotitas en aire llega a nuestros alvéolos pulmonares y algunos de sus constituyentes pasan a la sangre, y por ésta, al cerebro, y el adicto a la nicotina consigue una satisfacción al liberarse dopamina por su presencia.

Sí, sí, ¿pero como llega al cerebro? Disuelta en el plasma sanguíneo. Pasa del líquido, de la gotita de líquido adherida a la pared externa de un alvéolo pulmonar, al plasma que tapiza los alvéolos, y de allí a la sangre, en el plasma.

En el plasma sanguíneo la nicotina mayoritariamente sólo puede estar de una forma. Así:
Ese catión puede estar flotando solvatado en el agua del plasma, o como especies más complejas del mismo catión. Y de nuevo, sean sales o no, tenemos al final lo mismo.

4. Vale, vale, y entonces.......¿porqué todo el mundo dice que las sales son más suaves?
¡Ay, amigos, pero que todopoderoso es el marketing!

¡Si al final tenemos lo mismo! En un líquido correctamente neutralizado para evitar una acidez o alcalinidad excesiva, de la nicotina o de un ácido del aroma, al final tenemos lo mismo.

Si hacéis "alquimia" con vuestros aromas y usáis elevadas concentraciones de nicotina sin neutralizarla, ahí sí que podría haber golpe de garganta adicional por la alcalinidad excesiva. Buscando, podéis encontrar estudios que afirman que esto pasa incluso con líquidos comerciales de alta nicotina, aunque son publicaciones de 2015. Quiero pensar que esto ha mejorado, que los fabricantes serios ya se buscarán la forma de neutralizarlo todo. Es una parte importante del agrado en el consumo de un aroma o sabor determinado.
Así que usar sales de nicotina no es intrínsecamente mejor, ni peor, es sólo una forma de simplificar la neutralización , que ya se realiza en la fabricación de la sal. Eso sí, como aparente novedad y argumento mercadotécnico es cojonudo, o eso aparenta.....


5. JUUL y sus líquidos del 5 % de nicotina (¡eso son más de 55 mg/mL de nicotina, europeos, miren a otro lado!.......XDDDD).

Sí, los pods de JUUL, que de alguna forma comenzaron esta moda, fuera de la Unión Europea tienen un 5 % de nicotina como sales, mayormente benzoato de nicotina. Nada más y nada menos.

Desde luego, con un 5 % de nicotina el líquido resultante exige neutralización, o su pH será excesivo y entrando ya en el rango de "corrosivo para las mucosas".

¿Porqué tanta nicotina? Puede que porque el pod (el atomizador del JUUL) sea relativamente poco eficaz y sin esa concentración no satisfacería al fumador que quiere iniciar la transición. O puede que estemos ante un modelo de negocio que imita estrategias del pasado para mantener la adicción en el producto. Y es que, que yo sepa, los pods de JUUL tienen un 5% de nicotina, y no hay de menos concentración. Ni siquiera sé si hay de CERO concentración.

6. Dejando JUUL, que es un fabricante norteamericano, y volviendo a Europa (éste que escribe allí anda).... En Europa no es legal comercializar líquidos (de vapeo) con nicotina de más de 10 mL o con más de 20 mg/mL de nicotina. De hecho, esta legislación ha supuesto un cambio en los estándares de nicotina de vapeo directo comercializados: hasta 2014 lo normal era ver líquidos con hasta 24 mg/mL de nicotina. Con la popularización de equipos más potentes, los valores de más de 12 mg/mL se usaban cada vez menos.

Tras la limitación legal a todo lo que supere 20 mg/mL o contenga más de 10 mL máximos si lleva nicotina, se han propuesto los "nicokits", para conseguir que el usuario siga consumiendo botellines de 30 mL o más que genera eĺ mismo diluyendo 10 mL de 20 mg/mL de nicotina en el mismo sabor sin nicotina (y sin límite de comercialización).

Pero los nicokits generan líquidos finales de menos de 6~8 mg/mL que no satisfacen a todos los clientes. Y aparenta que las sales son un producto novedoso que llega 20 mg/mL (¡como en 2014!) y sin excesivo golpe de garganta. Pero puedes fabricar sin sales, neutralizando la nicotina incluso al límite legal de 20 mg/mL, con igual "suavidad"... De hecho, como la neutralización equivale a generar la sal in situ, teóricamente podrás vender el líquido resultante como formulado con sales de nicotina....me pregunto si no lo habrá hecho ya más de uno.....

Lo que me lleva a considerar que hemos pasado de kits de inicio formados por una batería sin regulación y un claromizador o cartomizador de bajo caudal de vapor y 1,5~2,5 ohm de resistencia, a kits con baterías similares, pero de alta descarga pues el atomizador de inicio ahora tiene 0,5 ohm o menos, y mucha más aireación y ya en 2018 a baterías minúsculas de menos de 600 mAh y atomizadores propietarios con 1,0~1,5 ohm y aireaciones similares, cuando no aún menores, que las de aquellos CE4 de inicio de 2013.... y las sales, por supuesto, esas marcan la diferencia (!).....

Parece que hemos dado la vuelta completa, otra vez.....lo que puede que sea bueno.

Seamos serios, vamos a detallar más. Eso sí, a partir de ahora, no hay frenos a la química mentada....

2. Nicotina y sales de nicotina


Decía antes que aún siendo químicamente diferentes, en los líquidos normalmente usados (PG más VG más agua, aunque sea sólo de humedad absorbida) de fabricantes reputados las especies químicas ahí disueltas son las mismas. No importa si disuelves una sal de nicotina o nicotina bruta, al final hay que corregir el pH, más o menos según tus productos de partida y los aromas utilizados, porque si no corres el riesgo de que el vapor sea agresivo para las mucosas (el golpe de garganta excesivo) especialmente para líquidos de alta concentración de nicotina efectiva.

Desde el punto de vista químico, es exactamente lo mismo disolver nicotina pura en la matriz de PG/VG/agua y neutralizarla con ácido benzoico (o málico, o cítrico, o...) para llevar el pH a entre 3 y 6, que disolver directamente benzoato de nicotina, aprovechando que dicha sal es prácticamente neutra. A veces, incluso se pueden ahorrar la neutralización aprovechando ácidos de los aromas., pero lo lógico es comprobarla y corregirla si es preciso. El pH objetivo se debe a que el agua bidestilada en equilibrio con el dióxido de carbono atmosférico está en 3,5~4,5 por culpa del CO2, y por lo tanto esa es la medida de neutralidad práctica de lo que bebemos o inhalamos.

Pero repito, en el líquido de vapeo al final tenemos lo mismo, un anión que viene o de la sal o del ácido neutralizador (benzoato en nuestro ejemplo) y un catión que proviene de la aceptación de un protón por la nicotina en su nitrógeno no aromático, el que le da su carácter básico. Estos dos iones pueden estar libres homogéneamente distribuidos en el líquido, como lo harían los iones de una disolución de cloruro sódico en agua (al solvatarse los iones), o formar pares iónicos más o menos complejos y más o menos solubles, pero igualmente distribuidos con homogeneidad en el líquido. Y da igual que haya sales o no, acaban igual.

3. Al vaporizarse el líquido, en realidad hay poco vapor.


Vapor, o sea, gas procedente de una ebullición, poco. Lo que hay es una nebulización en finas gotas, una niebla de líquido disperso en aire de la aspiración del vapeador. Así que lo antedicho para nicotina y sales sigue aplicándose: viajará exactamente igual que en el líquido, aunque éste vaya en gotitas, pues son la misma fase (líquida), y sólo una pequeña parte se vaporizará realmente. Recuerdo que es la parte minoritaria, encima la menos densa, y vaya la nicotina como molécula en fase vapor suelta o como parte de un par iónico o incluso algo más complejo, al final su destino es el mismo: disolverse en el líquido que tapiza exteriormente a los alvéolos pulmonares, junto a las gotitas. El uso de "exterior" puede liar: es el lado interior de los mismos, pero que es el lado exterior si consideramos que es el que está en contacto con la atmósfera respirada.


4. Y llegamos al meollo. La emulsión de gotitas en aire llega a nuestros alvéolos pulmonares.


... y algunos de sus constituyentes pasan a la sangre, y por ésta, al cerebro, y el adicto a la nicotina consigue una satisfacción al liberarse dopamina por su presencia:

La nicotina, un análogo del neurotransmisor acetilcolina, se vincula aquí a los receptores colinérgicos nicotínicos (nAChR) de las neuronas, provocando así que éstas liberen abundante dopamina. (Esto es de la Wikipedia en castellano, y allí tenéis más referencias para ampliar el tema).
Sí, sí, ¿pero como llega al cerebro? Disuelta en el plasma sanguíneo. Pasa del líquido (de la gotita de líquido adherida a / disuelta en la pared externa de un alvéolo pulmonar) al plasma que tapiza los alvéolos (para posibilitar el intercambio gaseoso, siempre a través de una disolución en líquido intercelular y plasma sanguíneo), y de allí a la sangre, en el plasma.

El plasma sanguíneo es el vehículo portador de muchas cosas, cuando no se transportan en los cuerpos celulares de la sangre (como el oxigeno en la hemoglobina de los glóbulos rojos), básicamente de todo lo que en éĺ se disuelve bien. Como el dióxido de carbono de la respiración celular, que se disuelve muy bien en el plasma gracias a que su pH está tamponado (mantenido fijo gracias a la presencia de sales) a entre 6,8 y 7,2, condiciones en las que el CO2 se disuelve tal cual y como bicarbonato muy bien.

¿Y la nicotina? La nicotina a ese pH o forma parte de un par iónico soluble, aunque sea coloidalmente, pero en dicho par la nicotina tal cual es el ión positivo de la protonación de la misma, o va como dicho ión libre igualmente (análogamente a como viajan los iones sodio y potasio y calcio, solvatados por el agua presente). En su mayoría, viaja como esto [1]:
Y de nuevo, sean sales o no, tenemos al final lo mismo. El pH del plasma, 7,4 en el estudio referido en [1], hace que viaje mayormente (en un 69% según el estudio) como "nicotinio" o forma ionizada. No sé en qué se basan para llegar a dichas cifras, pero con una constante pKa de 8,5 (u 8,0 según dicho artículo) más de un 69% es la forma ionizada. Y en cualquier caso, así viajará aunque la fuente de nicotina original fuera una sal de nicotina. El pH del plasma no va a cambiar (si cambia mucho la palmáis) y eso decide cómo viaja la nicotina en la sangre.

5. Vale, vale, y entonces.......¿porqué todo el mundo dice que las sales son más suaves?

El marketing de la novedad. Ni más ni menos.

¡Si al final tenemos lo mismo! En un líquido correctamente neutralizado para evitar una acidez o alcalinidad excesiva, de la nicotina o de un ácido del aroma, al final tenemos lo mismo.

Si hacéis "alquimia" con vuestros aromas y usáis elevadas concentraciones de nicotina y no neutralizáis, podría pasar que al golpe de garganta de la nicotina se sumara el de la excesiva acidez o alcalinidad de vuestro caldo no neutralizado. Pero los fabricantes serios ya se buscarán la forma de neutralizarlo todo. Es una parte importante del agrado en el consumo de un aroma o sabor determinado.
Así que usar sales de nicotina no es intrínsecamente mejor, ni peor, es solo una forma de simplificar la neutralización de la nicotina, una base moderada poco menos fuerte como base que el amoniaco , y que ya se realiza en la fabricación de la sal. Eso sí, como aparente novedad y argumento mercadotécnico es cojonudo, o eso aparenta.....


6. JUUL y sus líquidos del 5 % de nicotina


Como decía, ¡eso son más de 55~60 mg/mL de nicotina, europeos, miren a otro lado!.......XDDDD.

Sí, los pods de JUUL, que de alguna forma comenzaron esta moda, fuera de la Unión Europea (que dentro les persiguen) tienen un 5 % de nicotina como sales, mayormente benzoato de nicotina. Nada más y nada menos.

Desde luego, pon un 5 % de nicotina a una matriz de PG/VG/agua sin neutralizar, y verás la irritación que te causa ya no en la garganta: en la lengua, labios...... El pH entra ya en el rango de corrosivo para las mucosas.

55 mg/mL de nicotina son 55 g/L, o sea, 0,35 mol/L, ya que tiene un peso molecular de 162,23 g/mol (0,35 g/mol o como los químicos decimos, 0,35 molar, o 0,35 M). Con una base de constante de disociación  ácido-base pKa=8,5 , eso es como disolver seis gramos de amoniaco (pKa=9,24) en agua y esperar que no sea alcalino y corrosivo, que lo es. El porqué se debe a que amoniaco y nicotina comparten el mismo mecanismo de su alcalinidad y se disocian en agua de forma similar: la nicotina es una base moderada como el amoníaco, sólo ligeramente  más débil que el amoníaco.

¿Porqué pone JUUL tanta nicotina? Puede que porque el pod (el atomizador del JUUL) sea tan pequeño y relativamente poco eficaz que sin esa concentración no satisfacerla al fumador que quiere iniciar la transición.....

O puede que estemos ante un modelo de negocio que copia (descaradamente, diría yo, una vez sabes los números) lo que vienen haciendo las tabacaleras desde hace tiempo: subir y mantener altas las dosis de nicotina, o hacerla aún más disponible asociándola con potenciadores o potenciando su oxidación térmica en la combustión del tabaco cuando las legislaciones comenzaron a limitar las cantidades de nicotina por cigarrillo, pues todo vale para mantener a la clientela  no enganchada, enganchadísima, drogodependiente de la nicotina como motor del negocio (que sigan comprando tabaco). ¿Es lo mismo que pretende JUUL? La FDA americana piensa que sí, aunque ya sabemos que piensa muchas cosas y no siempre con fortuna y acierto......

Y es que, que yo sepa, los pods de JUUL tienen un 5% de nicotina, y no hay de menos concentración. Ni siquiera sé si hay de CERO concentración. Y con un 5 %, había de neutralizar muy cuidadosamente, tanto que merecía la pena usar benzoato de nicotina como fuente de la misma, y evitar problemas con el pH final del líquido a vapear.

De ahí el "descubrimiento" (algún fabricante reputado de líquidos estará riéndose ahora mismo, mientras calcula el ácido málico que poner a su aroma frutal para neutralizar los 12 mg/mL de nicotina que su caldo va a llevar) descubrimiento de las sales de nicotina. ¡Fíjate, no rasca ni al 5 %! Bueno, rascar no sé, pero pegarte un subidón, subidón......

El "descubrimiento" de las sales de nicotina, que han supuesto incluso una patente para el laboratorio detrás de JUUL, basada en que la nicotina como sales "se parece más" a lo que hay en las plantas de tabaco (a despecho de que la comparación no contempla que el tabaco se quema) y es más suave y agradable que la nicotina bruta, en realidad no es tal.....Es algo que no tiene discusión sobre la base del pH de lo líquidos resultantes....y tiene solución aunque no uses sales, generándolas in situ por neutralización, aunque eso no puede patentarse. Naturalmente, no esperaréis que el promotor de la patente la solicite en base a algo que no es patentable (el conocimiento químico general).


7. Cómo ha evolucionado todo esto en cinco años.

Volvamos a Europa (este que escribe allí anda). En Europa no es legal comercializar en 2018 líquidos (de vapeo) con nicotina de más de 10 mL o con más de 20 mg/mL de nicotina. De hecho, esta legislación (la Directiva sobre derivados del tabaco, o  Tobacco Products Directive (TPD) or European Tobacco Products Directive (EUTPD) o directiva 2014/40/EU ha supuesto un cambio en los estándares de nicotina de vapeo directo comercializados: hasta 2014 lo normal era ver líquidos con "fuerza" cero, 6, 12, 18 y 24 (los números, mg/mL de nicotina).

Con la popularización de baterías potentes y atomizadores más capaces, los valores superiores se usaban cada vez menos, y la TPD cercenó todo lo que supere 20 mg/mL. Sumado a los 10 mL máximos de volumen si lleva nicotina, ha supuesto la entrada de los "nicokits", en los que te venden más de 10 mL (habitualmente 20 o 50) de líquido sin nicotina y 10 mL de base con 20 mg/mL de nicotina, de forma que al combinarlos tienes 30~60 mL de líquido "que ha generado el usuario final" de entre tres y pico y seis y poco mg/mL, por la dilución.

¿Y los que con un nicokit no se satisfacen, pues 7 mg/mL es poco? O se van de Europa (!) o tiran de las sales, producto milagroso que permite 20 mg/mL (¡como en 2014!) y encima rasca menos (o no, pero tampoco rasca más). O buscan al fabricante que acaba de neutralizar el lote de 20 mg/mL con málico y está listo para venderlo, eso sí, en botellines de 10 mL, y tiene lo mismo que los de las sales dentro del botellín. Si seguis creyendo que no, que es distinto, os toca volver a leer desde el epígrafe 1 y volver a preguntar al químico o farmacéutico ése tan majo que es amigo vuestro.

Igual este fabricante que va "a la suya" mientras nos escucha con una sonrisa dibujada en su boca hasta le pone un logo chulo, la palabra "SALTS" bien grande y a correr....total, una vez disuelto es lo mismo.

No sé si repitiéndolo al final entrará: una vez disuelto es lo mismo. Una vez llega a los alvéolos es lo mismo. Una vez se disuelve en la sangre es lo mismo. Y los neuroreceptores no se ponen en "modo líbido elevada" por saber (pues lo vieron por los ojos, ¿no?) que el frasco lleva la palabra clave "SALTS".......

....vuestra apreciación de la jugada, en cambio.....ahí todo es posible.....☺ 

Hemos pasado de "kits de inicio"  con claromizadores y cartomizadores alimentados a 3,7 V y resistencias de no menos de 1,5 ohm a pods que esencialmente son lo mismo, con el añadido siempre interesante de ser sistemas propietarios (no puedes poner el pod de un fabricante en otra batería de otro fabricante), al menos para el fabricante. Hay mejoras evidentes de diseño, incluso de precios, pero....es lo mismo.

Eso sí, el concepto de "kit de inicio" basado en una batería de 3,7 V capaz de dar 25 A y un atomizador con rosca 510 de 0,5 ohm o menos, cuando salió, nos dejó a todos fuera de juego, pues superaba en rendimiento a muchos equipos que no eran precisamente de inicio. Ha sido la tendencia de 2016~2017, y sigue de alguna manera, dejando en la estacada a los fumadores que se iniciaban en el vapeo con estos kits, y encontraban un peso excesivo, una complejidad absurda, y unos vapores excesivos y para nada comparables al humo del cigarrillo. En este caso, los pods sí que han sido un revulsivo de la industria positivo, al facilitar que los fumadores dejen de fumar de una vez. Y eso es de aplaudir....¿no?

Referencia/Notas:
[1]: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2953858/

Otro artículo de interés:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0273230017302283