니코틴
1. 개요
니코틴은 담배 식물에서 유래된 흡습성 액체로, 1828년 처음 분리되었으며, 화학적 특성과 다양한 약리학적 효과를 지닌다. 니코틴은 니코틴성 아세틸콜린 수용체의 작동제로서, 뇌의 도파민 방출을 촉진하여 중독성을 유발하며, 교감 신경계를 활성화하여 아드레날린 분비를 자극한다. 금연 보조제로 사용되기도 하지만, 과다 복용 시 부작용과 중독을 일으키며, 임신 중에는 태아에게 해로울 수 있다. 니코틴 자체는 발암 물질이 아니지만, 담배 속 니코틴은 발암성 물질인 니트로소아민을 형성할 수 있다. 한국에서는 담배 사업법, 청소년 보호법, 약사법, 독물 및 극물 취체법에 따라 규제된다.
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| 상품명 | 니코레트, 기타 |
|---|---|
| 효능 분류 | 흥분제 뇌 기능 개선제 (nootropic) 다행감 유발제 (euphoriant) |
| 호주 | S7 |
|---|---|
| 캐나다 | 비규제 |
| 브라질 | 비규제 |
| 독일 | 비규제 |
| 뉴질랜드 | 비규제 |
| 영국 | GSL (일반 판매 목록) |
| 미국 | OTC (일반 의약품) 및 처방약 |
| 유엔 | 비규제 |
| 유럽연합 | 담배 및 니코틴 제품 (전자 담배), 니코틴 껌 및 로젠지는 OTC로 합법 |
| 투여 경로 | 흡입 비강 흡입 경구 (볼, 설하, 섭취) 경피 투여 직장 투여 |
|---|---|
| 단백질 결합 | 5% 미만 |
| 대사 | 주로 간: CYP2A6, CYP2B6, FMO3, 기타 |
| 반감기 | 1~2시간, 활성 대사체는 20시간 |
| 대사물질 | 코티닌 |
| 배설 | 신장, 소변 pH 의존적; 10~20% (껌), 30% (흡입), 10~30% (비강) |
| IUPAC 명칭 | 3-[(2S)-1-메틸피롤리딘-2-일]피리딘 |
|---|---|
| 분자식 | C10H14N2 |
| 분자량 | 162.23 g/mol |
| 밀도 | 1.01 g/mL |
| 녹는점 | -79 °C |
| 끓는점 | 247 °C |
| CAS 등록번호 | 54-11-5 |
| PubChem CID | 89594 |
| DrugBank | DB00184 |
| ChemSpider ID | 80863 |
| UNII | 6M3C89ZY6R |
| KEGG | D03365 |
| ChEMBL | CHEMBL3 |
| SMILES | c1ncccc1[C@@H]2CCCN2C |
| StdInChI | 1S/C10H14N2/c1-12-7-3-5-10(12)9-4-2-6-11-8-9/h2,4,6,8,10H,3,5,7H2,1H3/t10-/m0/s1 |
| StdInChIKey | SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N |
| 의존성 | 신체적: 낮음 - 중간 심리적: 높음 |
|---|---|
| 중독성 | 취약한 개인에게 매우 높음 |
| EU 분류 | |
| NFPA 704 | 3-1-0 |
| R 문구 | R25, R27, R51/53 |
| S 문구 | S1/2, S36/37, S45, S61 |
| ATC 코드 | N07BA01 |
|---|---|
| 수의학 ATC 코드 | QP53AX13 |
| 용도 | 금연 보조 및 니코틴 금단 증상 완화 |
-
피리딘 알칼로이드 -
코티닌
코티닌은 니코틴의 주요 대사 산물로, 담배 연기 노출을 측정하는 지표로 사용되며, 반감기는 약 20시간이고, 흡연 여부 및 간접 흡연 노출을 객관적으로 측정하는 데 활용된다. -
3-피리딜 화합물 -
이마티닙
이마티닙은 Bcr-Abl 티로신 키나아제를 포함한 여러 티로신 키나아제의 활성을 선택적으로 억제하는 표적 항암제로, 만성 골수성 백혈병과 위장관기질종양 치료에 주로 사용되며, FDA 승인 후 CML 환자의 생존율을 크게 향상시켰고, 사회경제적 논란에도 불구하고 암 치료에 획기적인 발전을 가져온 약물로 평가받는다. -
3-피리딜 화합물 -
인디나비르
인디나비르는 머크가 개발한 HIV/AIDS 치료용 단백질분해효소 억제제이며, 1996년 FDA 승인을 받아 뉴클레오시드 역전사 효소 억제제와 함께 HIV/AIDS 치료에 사용되었으나, 현재는 대체 약물로 사용이 줄어들고 있다. -
식욕억제제 -
부프로피온
부프로피온은 노르에피네프린-도파민 재흡수 억제제로서 우울증, 금연 보조, ADHD, 성 기능 장애 개선, 체중 감소 등 다양한 용도로 사용되며, 금연 시 니코틴에 대한 갈망과 금단 증상을 완화하고, 일반적인 항우울제 치료에서 나타나는 부작용이 적다는 특징이 있다. -
식욕억제제 -
메스암페타민
메스암페타민은 강력한 중추신경 자극제로, 필로폰 또는 히로뽕으로도 알려져 있으며 각성 및 피로 해소 목적으로 사용되기도 하지만, 중독성과 심각한 부작용 때문에 엄격히 규제되는 물질이다.
2. 역사 및 명명
니코틴은 니코티아나 타바쿰이라는 담배 식물종의 이름에서 유래되었다. 이 식물종의 명칭은 주 포르투갈 프랑스 대사였던 장 니코의 이름에서 따온 것인데, 그는 1560년에 브라질에서 파리로 담배와 그 씨앗을 보내 의학적 사용을 권장했다. 니코틴은 1828년 독일 화학자 포셀트와 라이만에 의해 처음 추출되었고, 1843년 멜센스에 의해 화학적 작용이 기술되었으며, 1893년 아돌프 피너에 의해 구조가 밝혀졌고, 1904년 픽텟과 크레포에 의해 처음 인공적으로 합성되었다.
3. 화학적 특성
니코틴은 흡습성이 있는 무색에서 노란색-갈색의 유성 액체로, 알코올, 에테르 또는 경유에 쉽게 용해된다. 60°C와 210°C 사이의 중성 아민 염기 형태에서 물과 섞인다. 키랄성을 가지므로 두 개의 거울상 이성질체 형태를 갖는 광학 활성 물질이다. 천연 담배에서 발견되는 니코틴은 주로 (99%) S-거울상 이성질체이며, 레보 회전성으로 비선광도가 [α]D=–166.4° ((−)-니코틴)이다. 덱스트로 회전성 형태인 (+)-니코틴은 (−)-니코틴보다 생리적으로 덜 활성이고 독성이 약하다. 반면, 일반적인 화학 합성 방법으로 생성된 니코틴은 S-거울상 이성질체와 R-거울상 이성질체가 거의 같은 비율로 혼합되어 있다.
니코틴 염은 폐로의 니코틴 전달을 증가시키기 위해 일부 전자담배 제품에 사용된다.
3.1. 생합성
니코틴의 생합성 경로는 니코틴을 구성하는 두 개의 고리 구조, 즉 피리딘 고리와 피롤리딘 고리 사이의 결합 반응을 포함한다. 피리딘 고리는 니아신(니코틴산)에서 유래하며, 피롤리딘 고리는 N-메틸-Δ1-피롤리디움 양이온에서 유래한다.
니아신 생합성을 위한 NAD 경로는 아스파르트산이 아스파르테이트 산화효소(AO)에 의해 α-아미노 숙시네이트로 산화되면서 시작된다. 이후 글리세르알데히드-3-인산과의 축합 및 퀴놀린산 합성효소(QS)에 의해 촉매되는 고리화 반응을 통해 퀴놀린산이 생성된다. 퀴놀린산은 퀴놀린산 포스포리보실 전달효소(QPT)에 의해 촉매되는 피로인산 포스포리보실과 반응하여 니아신 모노뉴클레오티드(NaMN)를 형성한다. 이 반응은 니코틴아미드가 효소 니코틴아미다제에 의해 전환되어 니아신을 생성하는 NAD 회수 주기를 통해 진행된다.
N-메틸-Δ1-피롤리디움 양이온의 생합성은 오르니틴이 오르니틴 탈카복실화효소(ODC)에 의해 탈카복실화되어 푸트레신을 생성하는 것으로 시작된다. 푸트레신은 S-아데노실 메티오닌에 의한 메틸화를 통해 푸트레신 N-메틸전이효소(PMT)에 의해 N-메틸 푸트레신으로 전환된다. 그 다음 N-메틸 푸트레신은 N-메틸 푸트레신 산화효소(MPO) 효소에 의해 4-메틸아미노부탄알로 탈아미노화되고, 4-메틸아미노부탄알은 자발적으로 고리화되어 N-메틸-Δ1-피롤리디움 양이온이 된다.
니아신과 N-메틸-Δ1-피롤리디움 양이온이 결합하여 니코틴이 합성되는데, 이 과정은 아직 명확하게 밝혀지지 않았다. 현재까지 알려진 이론에 따르면, 니아신은 3,6-디히드로니코틴산을 거쳐 2,5-디히드로피리딘으로 전환된 후, N-메틸-Δ1-피롤리디움 양이온과 반응하여 거울상 이성질체적으로 순수한 (−)-니코틴을 형성한다.
트립토판을 출발 물질로 하여 키누레닌 경로를 거쳐 니코틴산이 먼저 생성된 후, 여기에 오르니틴 유래의 피롤리딘 고리가 부가되어 니코틴이 합성된다.
4. 약리학적 특성
니코틴은 골격근과 뇌에 존재하는 니코틴성 아세틸콜린 수용체의 작동제로 작용한다. 뇌 내 수용체에 결합하면 도파민, 아드레날린, β-엔도르핀 등의 신경전달물질 방출을 촉진한다.
니코틴의 이러한 작용은 알로스테릭하게 작용한다. 소량 섭취 시에는 흥분 작용이 나타나지만, 섭취량이 증가하면 진정 작용이 나타나는 "네스빗의 역설" 현상이 나타난다.
복측 피개 영역(VTA)에 있는 α4β2 니코틴성 아세틸콜린 수용체와 결합하여 도파민과 β-엔도르핀을 방출시켜 다행감을 유발한다. 이는 보상 회로를 통해 의존성을 형성하는 데 기여한다. 다만, nAChRα9 및 nAChRα10의 두 니코틴 수용체 서브유닛에서는 수용체 길항제로 작용하여 가벼운 진통 효과를 유발하기도 한다.
4.1. 약리운동학
니코틴은 체내에 들어가면 혈류를 통해 빠르게 퍼지고 뇌혈막을 통과한다. 흡입 후 10~20초 이내에 뇌에 도달하며, 체내 니코틴의 제거 반감기는 약 2시간이다. 니코틴은 주로 간에서 시토크롬 P450 효소(대부분 CYP2A6, CYP2B6도 관여)와 FMO3에 의해 대사되며, 주요 대사산물은 코티닌이다. 코티닌은 니코틴의 활성 대사산물로, 18~20시간의 반감기를 가지고 혈액 속에 남아있어 분석이 용이하다.
다른 주요 대사산물에는 니코틴 N-옥사이드, 노르니코틴, 니코틴 이소메토늄 이온, 2-히드록시니코틴 및 니코틴 글루쿠로나이드가 있다. 멘톨 담배의 첨가제인 멘톨은 니코틴의 글루쿠론산 결합 및 산화 대사를 억제하여 생체 내 니코틴의 반감기를 증가시킨다.
4.2. 약리동력학
니코틴은 니코틴성 아세틸콜린 수용체에 작용하는데, 특히 신경절형 니코틴 수용체와 중추신경형 니코틴 수용체에 작용한다. 전자는 부신수질에 존재하고 후자는 중추신경계에 있다. 적은 양에서는 니코틴이 이 수용체들의 활동을 증가시킨다.
니코틴은 대부분의 니코틴성 아세틸콜린 수용체(nAChR)에서 수용체 작용제로 작용하지만, nAChRα9 및 nAChRα10의 두 니코틴 수용체 서브유닛에서는 수용체 길항제로 작용한다. 이러한 길항 작용은 가벼운 진통 효과를 낳는다. 니코틴은 골격근 및 뇌에 존재하는 니코틴성 아세틸콜린 수용체의 작동제로 작용한다. 주로 뇌 내 수용체에 결합하여, 신경전달물질 (도파민, 아드레날린, β-엔도르핀)의 방출을 촉진한다.
소량 섭취 시에는 흥분 작용이 나타나지만, 섭취량이 증가함에 따라 진정 작용이 나타나는 "네스빗의 역설"이 나타난다.
4.2.1. 중추신경계
니코틴은 뇌의 니코틴성 아세틸콜린 수용체에 결합하여 정신 활성 효과를 유발하고 여러 신경 전달 물질의 수준을 증가시켜 일종의 "볼륨 조절" 역할을 한다.
니코틴은 복측 피개 영역(VTA)에 분포하는 뉴런과 중변연계 경로 내의 뉴런에서 니코틴 수용체(특히 α4β2 니코틴성 수용체 및 α5 nAChRs)를 활성화하여 도파민의 방출을 유발하는 것으로 보인다. 이러한 니코틴 유도 도파민 방출은 적어도 부분적으로 복측 피개 영역에서 콜린성-도파민성 보상 연결의 활성화를 통해 발생한다.
신경전달물질의 농도가 상승함에 따라 다음과 같은 작용이 나타난다.
* 복측 피개 영역(VTA)에 있는 α4β2 니코틴성 아세틸콜린 수용체와 결합하여 도파민, β-엔도르핀을 방출한다. 이로 인해 다행감이 발생한다. 이는 일반적으로 보상 회로라고 불리며, 의존성을 형성한다.
* 41건의 이중 맹검 연구를 사용한 메타 분석에서 인지 능력을 향상시키는 작용이 있다고 결론지어졌다. 또한 뇌 혈류 증가가 확인되었다.
니코틴은 대부분의 약물과 비교하여 특이한데, 1969년 처음 기술한 의사의 이름을 따서 "네스비트의 역설"로 알려진 현상으로, 용량이 증가함에 따라 자극제에서 진정제로 프로필이 변경된다.
4.2.2. 교감신경계
니코틴은 교감 신경계를 활성화시키며, 내장 신경을 통해 부신 수질에 작용하여 에피네프린 분비를 자극한다. 이러한 신경의 신경절 이전 교감 신경 섬유에 의해 방출된 아세틸콜린은 니코틴성 아세틸콜린 수용체에 작용하여 혈류로 에피네프린(및 노르에피네프린)을 방출하게 한다.
부신 수질에 작용하여 아드레날린 분비를 촉진하여 혈압, 혈당 상승, 발한 등의 현상을 일으킨다.
4.2.3. 부신수질
니코틴은 부신수질 내 신경절형 니코틴 수용체에 결합하여 호르몬을 자극함으로써 아드레날린(에피네프린)의 흐름을 증가시킨다. 수용체와 결합한 니코틴은 세포 탈분극화와 칼륨 유입을 일으킨다. 칼륨은 크롬친화성 과립 방출을 유발하여 혈류로 에피네프린(노르에피네프린)을 방출시킨다.
아드레날린 방출은 혈중 글루코스 수치를 높이고, 심박수, 혈압, 호흡을 증가시킨다.
5. 정신작용 효과
니코틴은 중추신경형 니코틴 수용체와 결합하여 뇌의 보상순환계 내에서 도파민 수치를 증가시켜 쾌감을 유발한다. 또한, 니코틴은 부신수질에 작용하여 교감신경계를 활성화하고, 에피네프린(아드레날린) 방출을 유도한다. 방출된 아세틸콜린은 혈류로 에피네프린과 노르에피네프린을 배출시키는 니코틴 아세틸콜린 수용체에 작용한다.
흡입된 담배 연기의 다른 성분들(순수 니코틴과 대조적으로)이 도파민과 같은 모노아민계 신경전달물질을 분해하는 효소인 모노아민 옥시다아제의 생성을 억제한다는 연구 결과도 있다.
니코틴의 감정 변화 효과는 다양하게 보고된다. 니코틴은 간에서 글루코스를, 부신수질에서 에피네프린을 배출시켜 자극을 유발하며, 피실험자들은 이완, 기민, 진정, 각성, 심지어 온화하게 행복한 상태를 경험한다고 보고한다. 니코틴은 식욕 감소와 물질 대사 증가를 유발하여 일부 흡연자들은 체중 감소를 보이기도 한다.
담배를 피우면 니코틴이 풍부한 혈액이 폐에서 뇌로 빠르게 전달되어 아세틸콜린, 노르에피네프린, 에피네프린, 바소프레신, 알기닌, 도파민, 베타엔돌핀 등 다양한 화학 전달물질의 배출을 자극한다. 니코틴 효과의 대부분은 이러한 신경 전달 물질 및 호르몬 분비 때문이다.
니코틴은 아세틸콜린을 증가시켜 집중력과 기억력을 향상시키고, 아세틸콜린과 노르에피네프린을 증가시켜 경각심을 높인다. 또한 노르에피네프린 증가로 각성을 높이고, 아세틸콜린과 베타엔돌핀 증가로 고통을 감소시킨다. 베타엔돌핀 증가는 불안감을 감소시키고, 뇌 보상계의 감수성을 높인다.
연구에 따르면, 자극 효과를 원하는 흡연자는 짧고 빠르게 흡입하여 낮은 혈중 니코틴 농도를 만들고, 이는 신경 전달을 자극한다. 반면 긴장을 풀고 싶은 흡연자는 깊게 흡입하여 높은 혈중 니코틴 농도를 만들고, 이는 활동전위 경로를 둔화시켜 진정 효과를 유발한다.
낮은 복용량에서 니코틴은 두뇌의 노르에피네프린과 도파민 활동을 강화하여 정신흥분제와 유사한 마약 효과를 유발한다. 높은 복용량에서는 세로토닌과 아편제(Opiate) 효과를 향상시켜 평온 및 진통 효과를 유발한다. 니코틴은 복용량에 따라 흥분제에서 평온/진통제로 프로파일이 바뀌는 독특한 특징을 가진다.
니코틴은 골격근 및 뇌에 존재하는 니코틴성 아세틸콜린 수용체의 작동제로 작용한다. 주로 뇌 내 수용체에 결합하여 신경전달물질 (도파민, 아드레날린, β-엔도르핀) 방출을 촉진한다.
니코틴의 이러한 작용은 알로스테릭하게 나타난다. 소량 섭취 시 흥분 작용이, 섭취량 증가 시 진정 작용이 나타나는 현상은 "네스빗의 역설"로 알려져 있다.
신경전달물질 농도 상승에 따라 다음과 같은 작용이 나타난다.
* 복측 피개 영역(VTA)에 있는 α4β2 니코틴성 아세틸콜린 수용체와 결합하여 도파민, β-엔도르핀을 방출하여 다행감을 유발하고, 보상 회로를 통해 의존성을 형성한다.
6. 이용
니코틴은 다양한 방식으로 이용된다.
* 금연 보조: 니코틴의 주요 의학적 사용은 흡연으로 인한 건강 피해를 줄이기 위한 니코틴 의존증 치료이다. 니코틴 껌, 니코틴 패치, 흡입기 등을 통해 조절된 니코틴을 투여하여 의존증에서 벗어나도록 돕는다. 코크란 연합의 연구에 따르면 니코틴 대체 요법은 금연 성공률을 50~60% 높인다. 니코틴 패치와 껌이나 스프레이와 같이 더 빠르게 작용하는 니코틴 대체 요법을 병용하면 치료 성공률을 높일 수 있다. 니코틴 대체 제품은 중독성을 최소화하도록 설계되었다. 일본에서는 니코틴 패치와 니코틴 껌이 의약품으로 승인되어 있다.
* 의학적 연구: 니코틴은 ADHD, 강박 장애, 조현병, 우울증, 알츠하이머병 등 인지 및 행동 제어 관련 질환 치료에 효과가 있는 것으로 연구되고 있다. 저용량 니코틴은 항우울 효과를 보이며, 파킨슨병 위험 감소와도 관련이 있다.
* 살충제: 니코틴은 1690년부터 살충제로 사용되었으며, 담배 추출물 또는 순수 니코틴 황산염 형태로 사용되었다. 니코틴성 아세틸콜린 수용체에 작용하며, 2009년 EU, 2014년 미국에서 금지되었다. 네오니코티노이드는 니코틴에서 파생된 농약으로 1990년대부터 널리 사용되었으나, 벌집 붕괴 현상의 원인으로 지목되어 환경 단체의 비판을 받고 있다.
* 수행 능력 향상: 메타 분석 결과, 니코틴은 인지 능력 향상 작용이 있는 것으로 밝혀졌다. 뇌 혈류 증가도 확인되었다.
* 오락용: 니코틴은 오락용 약물로 널리 사용되며, 중독성이 매우 강하다. 씹는 담배, 시가, 담배, 전자담배, 코담배, 파이프 담배, 스누스, 니코틴 파우치 등이 있다. 세계 보건 기구(WHO)는 니코틴이 헤로인이나 코카인과 동등하게 높은 의존성이 있다고 발표했다.
6.1. 금연 보조
니코틴의 주요 치료적 사용은 흡연을 제거하고 흡연이 건강에 미치는 피해를 치료하기 위한 니코틴 의존증 치료이다. 환자에게는 의존증에서 벗어나도록 하기 위해 껌, 피부 패치, 로젠지, 흡입기 또는 비강 스프레이를 통해 조절된 수준의 니코틴이 투여된다. 2018년 코크란 연합의 검토 결과, 현재 사용되는 모든 형태의 니코틴 대체 요법(껌, 패치, 로젠지, 흡입기 및 비강 스프레이)이 환경에 관계없이 금연 성공률을 50~60% 증가시키는 고품질 증거가 발견되었다.
니코틴 패치 사용과 껌이나 스프레이와 같이 더 빠르게 작용하는 니코틴 대체 요법을 병용하면 치료 성공률을 높일 수 있다.
중독 가능성을 극대화하도록 설계된 오락용 니코틴 제품과 달리, 니코틴 대체 제품(NRT)은 중독성을 최소화하도록 설계되었다. 니코틴의 복용량이 더 빨리 전달되고 흡수될수록 중독 위험이 높아진다.
일본에서는 니코틴 의존증을 치료하기 위한 니코틴 제제인 니코틴 패치와 니코틴 껌이 의약품으로 승인되어 있다.
6.2. 의학적 연구
니코틴은 ADHD, 강박 장애, 조현병, 우울증, 알츠하이머병 등 인지 능력 및 행동 제어에 문제가 생기는 질환 및 장애에 대한 치료 효과가 실험적으로 확인되었다. 이러한 이유로 니코틴과 유사한 작용을 하는 치료제 개발이 진행되어 의약품으로 승인 및 판매되고 있다.
만성적인 저용량 니코틴 사용은 항우울 효과를 보이며, 초기 연구에서는 저용량 니코틴 패치가 비흡연자의 주요 우울 장애 치료에 효과적일 수 있다는 결과가 나왔다.
흡연은 파킨슨병의 위험 감소와 관련이 있다. 그러나 이것이 니코틴의 직접적인 신경 보호 작용 때문인지, 아니면 담배 연기의 다른 화합물에 의한 것인지는 아직 밝혀지지 않았다. 니코틴은 VTA에 있는 α4β2 니코틴성 아세틸콜린 수용체와 결합하여 도파민, β-엔도르핀을 방출하여 다행감을 유발하며, 이는 보상 회로를 활성화시켜 의존성을 형성한다.
6.2.1. ADHD
ADHD로 진단받은 사람의 흡연율이 높은 것은 잘 알려져 있으며, 이는 자기 치료 가설로 가장 잘 설명된다. 이는 약리학적 근거와 실험 결과로 뒷받침된다. 니코틴 패치 투여 직후 인지 능력이 개선되었다는 연구 보고가 있다.
6.2.2. 강박 장애
니코틴은 강박 행동을 억제하는 것으로 시사되고 있다. 8주간 니코틴 껌을 사용한 피험자 5명 중 4명에게서 강박성 장애가 개선되었다。 약물로 강박 증상을 유발시킨 쥐에게 니코틴을 투여하자 강박 증상이 감소했다。
6.2.3. 조현병
20개국 이상에서 실시된 연구에 따르면, 조현병으로 진단받은 사람의 흡연율은 매우 높다. 2006년 미국의 흡연자 비율은 전체 인구의 20%였지만, 조현병 환자에서는 80%였다.
그 원인으로는 조현병의 증상 및 항정신병 약물의 부작용으로 인한 인지 능력 저하를 니코틴으로 보충한다는 자기 치료 가설 등이 제시되고 있지만, 아직 명확한 결론은 나오지 않았다.
조현병 환자의 평균 수명은 건강한 사람의 80% 정도로 낮은데, 여기에는 높은 흡연율이 크게 영향을 미치는 것으로 보인다.
6.2.5. 알츠하이머병
담배 흡연은 알츠하이머병 위험 증가와 관련이 있지만, 니코틴 자체가 알츠하이머병을 예방하고 치료할 가능성이 있다는 증거도 있다. 한때 니코틴이 신경 보호 작용을 통해 알츠하이머병 예방 및 치료 효과가 있다고 여겨졌으나, 최근에는 그 효과가 거의 부정되고 오히려 발병 원인으로 여겨지고 있다.
미국에서는 니코틴성 아세틸콜린 수용체 작용제인 갈란타민이 경증-중등도 알츠하이머병의 증상 진행을 늦춘다고 하여 FDA 승인을 받았다.
6.3. 살충제
니코틴은 최소 1690년부터 살충제로 사용되어 왔으며, 담배 추출물 또는 순수 니코틴 황산염 형태로 사용되었다. 니코틴은 니코틴성 아세틸콜린 수용체에 작용하며, IRAC 그룹 4B에 속한다. 니코틴 살충제는 2014년부터 미국에서, 2009년부터 EU에서 금지되었다. 유기농 작물에 사용되는 것도 금지된다.
네오니코티노이드는 니코틴에서 파생되었고 구조적으로 유사하며, 2016년 현재 농업 및 수의학 살충제로 널리 사용되고 있다. 1990년대부터 니코틴 화학식을 모방한 네오니코티노이드계 농약이 다수 개발, 판매되면서 니코틴 농약 사용량은 감소했다. 그러나 네오니코티노이드는 벌집 붕괴 현상의 원인이 된다는 이유로 환경 단체의 비판을 받고 있다.
6.5. 오락용
니코틴은 오락용 약물로 널리 사용되며, 중독성이 매우 강하고 끊기 어렵다. 며칠 안에 의존성이 생길 수 있으며, 중독으로 이어지기도 한다. 오락용 니코틴 제품에는 씹는 담배, 시가, 담배, 전자담배, 코담배, 파이프 담배, 스누스, 니코틴 파우치 등이 있다.
의존성 약물 전문가들이 여러 약물의 의존성 등을 평가한 평균값은 다음과 같다.
세계 보건 기구(WHO)는 "니코틴은 헤로인이나 코카인과 동등하게 높은 의존성이 있다"고 발표했다. 니코틴 사용자는 신체 의존이 형성되어 마지막 섭취 후 수 시간 내에 금단 증상을 겪고, 니코틴에 대한 갈망이나 다른 금단 증상을 일으킨다. 흡연과 같이 빠르게 체내에 흡수되는 섭취 방법은 니코틴 농도가 급격하게 변화하여 섭취 후 30-40분 만에 갈망이 생기기도 한다.
『정신 질환의 진단 및 통계 매뉴얼』 제4판 개정(DSM-IV-TR)에는 니코틴 금단 증상으로 불쾌함, 우울, 불면, 과민, 불안, 집중 곤란, 심박수 감소, 식욕 증가 등이 나타난다고 명시되어 있다.
7. 유해성
니코틴은 다양한 유해성을 가지고 있다.
니코틴은 두통, 현기증, 어지럼증, 메스꺼움, 구토, 위장 증상, 불면증, 비정상적인 꿈, 심계항진 및 흉통, 피부 반응, 구강/비강 반응, 딸꾹질 등 다양한 부작용을 유발할 수 있다. 소량의 니코틴은 가벼운 진통 효과가 있지만, 다량 섭취 시 메스꺼움, 구토, 설사, 침흘림, 서맥이 발생할 수 있으며, 발작, 저환기, 사망까지 초래할 수 있다.
| 투여 경로 | 제형 | 니코틴 관련 부작용 | 출처 |
|---|---|---|---|
| 구강 투여 | 니코틴 껌 | 소화 불량, 메스꺼움, 딸꾹질, 구강 점막 또는 치아의 외상, 입과 목의 자극 또는 얼얼함, 구강 궤양, 턱 근육통, 트림, 껌이 치아에 달라붙음, 불쾌한 맛, 현기증, 어지럼증, 두통 및 불면증. | |
| 사탕 | 메스꺼움, 소화 불량, 고창, 두통, 상기도 감염, 자극 (타는 듯한 느낌), 딸꾹질, 인후통, 기침, 입술 건조, 구강 점막 궤양. | ||
| 경피 | 경피 패치 | 부착 부위 반응 ( 가려움증, 화끈거림 또는 홍반), 설사, 소화 불량, 복통, 입 마름, 메스꺼움, 현기증, 초조함 또는 안절부절 못함, 두통, 생생한 꿈 또는 기타 수면 장애, 과민성. | |
| 비강 내 | 비강 스프레이 | 콧물, 비인두 및 눈 자극, 눈물, 재채기, 기침. | |
| 경구 흡입 | 흡입기 | 소화 불량, 구강 인두 자극 (기침, 입과 목의 자극), 비염, 두통. | |
| 모두 (비특정) | 말초 혈관 수축, 빈맥 (빠른 심박수), 혈압 상승, 민첩성 및 인지 능력 증가. | ||
니코틴은 심혈관계에 영향을 미쳐 교감 신경계를 자극하고 카테콜아민 분비를 유도한다. 이는 심박수와 혈압을 증가시키고 심근 수축력을 강화하여 심장에 부담을 준다. 또한 전신적인 혈관 수축을 유발하여 심장으로의 혈류를 감소시킬 수 있으며, 장기간 노출 시 내피 기능 손상으로 죽상경화증을 유발할 수 있다.
일반적인 오해와는 달리, 니코틴 자체는 인간에게 암을 유발하지 않는다. 그러나 니코틴은 니트로소화 반응을 통해 발암성 물질인 담배 특이 니트로사민을 형성할 수 있다. 또한, 니코틴은 DNA 손상을 유발할 수 있다.
임신 중이거나 모유 수유 중에는 니코틴 사용이 안전하지 않지만, 흡연보다는 안전하다. 니코틴은 일부 동물 종에서 선천적 결함을 유발하는 것으로 나타났으며, 태반을 통과하여 태아에게 영향을 미칠 수 있다.
유아나 어린이가 담배를 실수로 삼키면 니코틴 중독 사고가 발생할 수 있다. 니코틴 과다 섭취가 의심되면 즉시 의사의 진찰을 받아야 한다.
7.1. 금기
2014년 기준으로 청소년의 금연에 니코틴 대체 요법이 효과가 있는지는 알려져 있지 않다. 따라서 청소년에게는 권장되지 않는다. 임신 중 또는 모유 수유 중에는 니코틴 사용이 안전하지 않지만, 흡연보다는 안전하다. 따라서 임신 중 니코틴 대체 요법(NRT) 사용의 적절성에 대해서는 논쟁이 있다.
심혈관 질환 환자를 대상으로 한 연구에서는 위약 투여군과 비교했을 때 유해한 심혈관 사건의 증가가 나타나지 않았다. 암 치료 중에 니코틴 제품을 사용하는 것은 니코틴이 종양 성장을 촉진할 수 있기 때문에 금기일 수 있지만, 금연을 위한 니코틴 대체 요법(NRT)의 일시적인 사용은 유해 감소를 위해 권장될 수 있다.
니코틴 껌은 턱관절 장애가 있는 사람에게는 금기이다. 만성적인 비강 질환 및 심한 반응성 기도 질환이 있는 사람은 니코틴 비강 스프레이를 사용할 때 추가적인 주의가 필요하다. 어떤 형태의 니코틴이라도 니코틴에 대한 과민증이 있는 사람에게는 금기이다.
7.2. 부작용
니코틴은 두통, 현기증, 어지럼증, 메스꺼움, 구토, 위장 증상, 불면증, 비정상적인 꿈, 비허혈성 심계항진 및 흉통, 피부 반응, 구강/비강 반응 및 딸꾹질 등 다양한 부작용을 유발할 수 있다. 이러한 증상 중 다수는 니코틴이 없는 위약 그룹에서도 흔하게 나타난다. 심계항진과 흉통은 "드물다"고 여겨졌으며, 기존 심장 질환이 있는 사람들을 포함하여 위약 그룹에 비해 심각한 심장 문제의 증가 징후는 없었다. 니코틴 노출로 인한 흔한 부작용은 아래 표에 나와 있으며, 니코틴 대체 요법 사용으로 인한 심각한 부작용은 극히 드물다. 소량의 니코틴은 가벼운 진통 효과가 있지만, 충분히 높은 용량에서는 메스꺼움, 구토, 설사, 침흘림, 서맥이 발생할 수 있으며, 발작, 저환기, 사망까지 초래할 수 있다.
| 투여 경로 | 제형 | 니코틴 관련 부작용 | 출처 |
|---|---|---|---|
| 구강 투여 | 니코틴 껌 | 소화 불량, 메스꺼움, 딸꾹질, 구강 점막 또는 치아의 외상, 입과 목의 자극 또는 얼얼함, 구강 궤양, 턱 근육통, 트림, 껌이 치아에 달라붙음, 불쾌한 맛, 현기증, 어지럼증, 두통 및 불면증. | |
| 사탕 | 메스꺼움, 소화 불량, 고창, 두통, 상기도 감염, 자극 (타는 듯한 느낌), 딸꾹질, 인후통, 기침, 입술 건조, 구강 점막 궤양. | ||
| 경피 | 경피 패치 | 부착 부위 반응 ( 가려움증, 화끈거림 또는 홍반), 설사, 소화 불량, 복통, 입 마름, 메스꺼움, 현기증, 초조함 또는 안절부절 못함, 두통, 생생한 꿈 또는 기타 수면 장애, 과민성. | |
| 비강 내 | 비강 스프레이 | 콧물, 비인두 및 눈 자극, 눈물, 재채기, 기침. | |
| 경구 흡입 | 흡입기 | 소화 불량, 구강 인두 자극 (기침, 입과 목의 자극), 비염, 두통. | |
| 모두 (비특정) | 말초 혈관 수축, 빈맥 (빠른 심박수), 혈압 상승, 민첩성 및 인지 능력 증가. | ||
니코틴은 급속 안구 운동(REM) 수면, 서파 수면(SWS), 건강한 비흡연자에게 경피 패치를 통해 투여했을 때 총 수면 시간을 감소시키며, 이러한 감소는 용량-반응 관계에 따라 나타난다. 급성 니코틴 중독은 총 수면 시간을 유의미하게 감소시키고 REM 잠복기, 수면 개시 잠복기, 그리고 비급속 안구 운동(NREM) 2단계 수면 시간을 증가시키는 것으로 밝혀졌다. 우울증을 겪는 비흡연자는 니코틴 투여 하에서 기분과 수면의 개선을 경험한다. 그러나, 이후 니코틴 금단은 기분과 수면에 부정적인 영향을 미친다.
니코틴은 심혈관계에 몇 가지 중요한 영향을 미친다. 주로 교감 신경계를 자극하여 카테콜아민의 분비를 유도한다. 이러한 활성화는 심박수와 혈압을 증가시키고 심근 수축력을 강화하여 심장에 부하를 증가시킨다. 또한 니코틴은 관상 동맥의 수축을 포함한 전신적인 혈관 수축을 유발하여 심장으로의 혈류를 감소시킬 수 있다. 니코틴에 장기간 노출되면 내피 기능이 손상되어 죽상경화증에 기여할 수 있다. 또한, 니코틴은 특히 기저 심장 질환이 있는 개인의 심장 부정맥 발생과 관련이 있다.
니코틴의 효과는 단기 사용과 장기 사용으로 구분할 수 있다. 금연을 위한 니코틴 대체 요법(NRT)과 관련된 단기 니코틴 사용은 심혈관 질환이 있는 환자에게도 심혈관 위험이 거의 없는 것으로 보인다. 반대로 장기 니코틴 사용은 죽상경화증을 가속화시키지는 않지만 기존 심혈관 질환이 있는 사람들에게 급성 심혈관 사건에 기여할 수 있다. 흡연과 전통적으로 관련된 많은 심각한 심혈관 영향은 니코틴 자체만의 원인일 가능성은 낮다. 담배 연기에는 일산화 탄소와 산화제 가스를 포함하여 잠재적으로 심장 독성을 나타내는 다른 많은 물질이 포함되어 있다.
2016년 니코틴의 심혈관 독성에 대한 리뷰에서는 "현재 지식을 바탕으로 볼 때, 심혈관 질환이 없는 사람이 전자담배를 통해 니코틴을 섭취할 때의 심혈관 위험은 매우 낮다고 생각한다. 전자담배의 니코틴이 심혈관 질환이 있는 사용자에게 어느 정도 위험을 초래할 수 있다는 우려가 있다."고 결론지었다.
2018년 코크란 리뷰에 따르면, 드물게 니코틴 대체 요법이 비허혈성 흉통(심장 마비와 관련이 없는 흉통) 및 심계항진을 유발할 수 있지만, 대조군에 비해 심각한 심장 이상 반응(심근 경색, 뇌졸중, 심장 사망)의 발생률을 증가시키지는 않는다.
단기적으로, 니코틴은 일시적인 혈압 상승을 유발한다. 장기적으로, 역학 연구는 일반적으로 니코틴 사용자에게서 혈압 상승과 고혈압을 보여준다.
특히 유아와 어린이는 담배를 실수로 삼킴으로써 니코틴 중독 사고를 일으키고 있다. 1990년대 일본 일본 독극물 정보 센터에 대한 문의에서 상담의 8할을 차지하는 4세 미만의 상담에서 가장 많은 것이 담배의 오음(잘못 마시는 것)이었다. 종래에는 담배 1개비로 치사량으로 여겨졌지만, 8할이 무증상이며 소아 사망 사례가 없어 위 세척에서 경과 관찰로 대응이 바뀌었다. 대량으로 삼킨 경우에는 예외이다.
니코틴 과다 섭취가 의심되면 즉시 의사의 진찰을 받아야 한다. 오식(잘못 먹는 것)의 경우, 위액의 산성 때문에 니코틴의 용출이 좋지 않아 흡수가 느리다. 그러나 이미 물에 녹은 니코틴은 흡수가 빠르고 증상도 심각하며, 작물로서의 담배 수확 작업 종사자 사이에서는 경피 흡수에 의한 생엽 담배병이라고 불리는 급성 중독이 발생할 수 있다.
오랫동안 니코틴의 치사량은 성인의 경우 60mg 이하(30-60mg)로 알려져 왔지만, 이는 19세기 중반의 의심스러운 실험에서 추정된 것이며, 실제 치사량은 60mg의 20배 이상으로 생각된다. 개의 반수 치사량으로부터, 인간의 니코틴 치사량은 성인의 경우 500-1000mg으로 추정된다.
60mg이라는 치사량은 현실의 무수한 중독 사례와 다르기 때문에, 그 출처에 대해 고전을 거슬러 올라가보니, 19세기 중반의 약리학자에 의한 자기 투여 실험에서 추정되었을 뿐이었다. 그러나 이후 1980-1990년대의 실험에서도, 경구로 25mg에 해당하는 섭취를 해도, 메스꺼움과 같은 경미한 증상밖에 나타나지 않는다는 것이 밝혀졌다.
1998년 일본의 논문에서는 위액의 산성 환경에서는 15분 만에 담배로부터 3%밖에 흡수되지 않는다고 한다. 용액에 녹아 있는 것은 이와 다르다. 경증에서는 구역질, 현기증, 맥박 상승, 호흡 촉박 등의 자극, 정신적 탈억제 및 흥분 증상이 나타난다. 심해지면 서맥, 경련, 의식 장애, 호흡 마비의 억제 증상이 나타난다.
구토는 10-60분 이내, 중독 증상은 2-4시간 사이에 대부분 나타나며, 담배 오식에 의한 중독 증상의 출현 빈도는 14% 정도로 알려져 있다. 니코틴 중독 시 나타나는 증상으로는 저칼륨혈증, 저혈당, 백혈구 증가 등이 있다. 중증의 경우 쇼크와 함께 장기 손상을 일으킬 수 있으며, 간 기능, 신장 기능, 응고 용해 계통의 이상이 나타날 수 있다. 동맥혈 가스 분석에서는 호흡 마비로 인한 저산소혈증과 고CO2 혈증이 관찰된다.
특이적인 치료법은 없고, 체내 배출을 촉진하기 위한 대증 요법과 순환 관리 및 호흡 관리가 시행된다. 부교감 신경 억제 작용이 있는 황산 아트로핀을 투여하기도 한다. 섭취 후 4~5시간이 지나도 증상이 나타나지 않으면 치료는 불필요하다.
토하게 하는 것은 좋지만, 담배를 삼킨 경우에는 흡수를 막기 위해 물이나 우유를 마시게 한 후 토하게 하는 방법은 권장되지 않는다. 니코틴이 녹아 있는 용액에서는 그런 것을 마시게 하고 토하게 한다고 한다. 또한 담배에서는 흡수 도중에 니코틴의 구토 작용으로 인해 토해내는 경우도 많다. 담배는 1개비 이상을 섭취했거나 증상이 있으면 위 세척을 실시하는 것으로 알려져 있지만, 미국의 중독 센터에서는 5개비 이상일 때 위 세척을 권장하고 있다.
담배 1개비의 니코틴량을 20mg으로 가정하면, 위산에서는 1시간에 2.4mg(0.2%/분)이 인체에 흡수되므로, 억지로 토하게 하려고 물 등을 많이 마시게 하는 처치가 위산을 묽게 하여 니코틴의 흡수를 빠르게 하고 중증화를 초래한다는 점을 고려하여, 미국에서는 유아의 담배 중독량은 담배 2개비(꽁초 6개) 이상으로 간주된다. 섭취 후 4시간 및 24시간까지 경과 관찰을 전화 등으로 꼼꼼하게 진행하는 방법이 사용된다.
일본 약리학회 학회지에서 비타민 B1에 의한 니코틴 길항 작용이 보고되었다. 인체를 대상으로 한 실험에서는, 다량 투여로 흡연 시 일반 증상(얼굴 창백, 구역질, 구토, 떨림, 호흡 촉박, 심계항진 등)이 현저하게 경감되었다는 보고가 있다.
7.3. 강화 장애 (중독)
니코틴은 매우 중독성이 강하지만, 역설적으로 다양한 동물에서 다른 남용 약물에 비해 강화 특성이 상당히 약하다. 니코틴 중독성은 투여 방법에 따라 다르며, 사용되는 형태에 따라 달라진다. 동물 연구에 따르면 모노아민 산화 효소 억제제, 아세트알데히드 및 담배 연기의 다른 성분이 니코틴의 중독성을 증가시킬 수 있다.
니코틴 의존은 심리적 의존과 신체적 의존을 모두 포함하며, 장기간 사용을 중단하면 불안, 과민성, 갈망, 무쾌감증 등의 정동 관련 증상과 진전 등의 체성 관련 금단 증상이 나타난다. 금단 증상은 1~3일 이내에 최고조에 달하며 몇 주 동안 지속될 수 있다. 다른 의존성 약물은 6개월 이상 지속되는 금단 상태를 가질 수 있지만, 담배 금단에서는 이러한 현상이 나타나지 않는 것으로 보인다.
제한 없이 담배를 피우는 흡연자는 일반적인 흡연 간격 동안 가볍지만 측정 가능한 니코틴 금단 증상을 경험한다. 이러한 증상에는 약간의 기분 악화, 스트레스, 불안, 인지 및 수면 문제가 포함되며, 다음 담배를 피우면 잠시 정상으로 돌아간다. 흡연자는 니코틴 의존성이 없는 경우보다 기분이 더 나쁘며, 흡연 직후에만 정상적인 기분을 경험한다. 니코틴 의존은 흡연자 사이에서 수면의 질 저하 및 수면 시간 단축과 관련이 있다.
의존성 흡연자에게 금단은 기억력과 주의력 장애를 유발하며, 금단 중 흡연은 이러한 인지 능력을 금단 전 수준으로 되돌린다. 흡연자의 일시적으로 증가된 인지 수준은 니코틴 금단 동안의 인지 저하 기간에 의해 상쇄된다. 따라서 흡연자와 비흡연자의 전반적인 일일 인지 수준은 거의 유사하다.
니코틴은 중변연계 경로를 활성화하고 흡입하거나 고용량으로 자주 주사할 때 유도 장기 ΔFosB 발현(즉, 인산화된 ΔFosB 동형체 생성)을 유도하지만, 섭취할 때는 반드시 그렇지 않다. 결과적으로 니코틴에 대한 높은 일일 노출(아마도 경구 경로 제외)은 핵 의존성에서 ΔFosB 과발현을 유발하여 니코틴 중독을 유발할 수 있다.
세계 보건 기구(WHO)는 "니코틴은 헤로인이나 코카인과 동등하게 높은 의존성이 있다"고 발표했다.
니코틴 사용자는 신체 의존이 형성되어 있으며, 마지막 섭취 후 수 시간 내에 금단 증상을 일으키고, 니코틴에 대한 갈망이나 다른 금단 증상을 일으킨다. 흡연과 같이 빠르게 체내에 분포하고 뇌 내 니코틴 농도가 급격히 저하되는 섭취 방법에서는 마지막 섭취 후 30-40분 만에 갈망이 생긴다.
흡연은 의존 강화가 급속하고 횟수가 많기 때문에 신체 의존이 더욱 커지고 금단 증상이 강하며, 경미한 금단 증상은 저니코틴 궐련으로 변경하거나 니코틴 껌이나 니코틴 패치를 사용한 후에 나타난다.
7.4. 발암성
일반적인 오해와는 달리, 니코틴 자체는 인간에게 암을 유발하지 않는다. 2012년 현재, 종양 촉진자로 작용하는지는 불분명하다. 미국 국립 과학, 공학, 의학 아카데미의 2018년 보고서는 "니코틴이 종양 촉진제로 작용할 수 있다는 생물학적 타당성이 있지만, 기존 증거는 이것이 인간 암의 위험 증가로 이어질 가능성이 낮다는 것을 나타낸다"고 결론 내렸다.
니코틴은 발암 물질로 분류되지 않지만, 종양 성장과 전이를 촉진할 수 있다. 이는 세포 주기 진행, 상피-간엽 전이, 세포 이동, 침윤, 혈관 신생, 그리고 세포 자멸사 회피를 포함하여 암 진행에 기여하는 여러 과정을 유도한다. 이러한 효과는 주로 니코틴성 아세틸콜린 수용체 (nAChRs), 특히 α7 아형을 통해 매개되며, 덜한 정도로는 β-아드레날린 수용체 (β-ARs)를 통해서도 일어난다. 이러한 수용체의 활성화는 MAPK/ERK 경로, PI3K/AKT 경로, 그리고 JAK-STAT 신호전달을 포함하여 암 생물학에서 중요한 여러 신호 전달 연쇄를 촉발한다.
니코틴은 폐암 세포에 존재하는 nAChRs를 통해 증식, 혈관 신생, 이동, 침윤, 상피-간엽 전이(EMT)를 강화하여 폐암 발달을 촉진한다. 또한, 니코틴으로 유도된 EMT는 암세포의 약물 내성에 기여한다.
담배 속 니코틴은 니트로소화 반응을 통해 발암성 물질인 담배 특이 니트로사민을 형성할 수 있다. 이는 주로 담배를 건조하고 가공하는 과정에서 발생한다. 그러나 입과 위 속의 니코틴은 반응하여 N-니트로소노르니코틴을 형성할 수 있으며, 이는 알려진 1형 발암 물질이다. 따라서 비담배 형태의 니코틴 섭취도 암 발생에 기여할 수 있음을 시사한다.
7.5. 유전독성
니코틴은 DNA 손상 검사, 세포질 분열 억제 소핵 검사, 염색체 이상 검사와 같은 유전 독성 검사로 판단할 때 여러 종류의 인간 세포에서 DNA 손상을 유발한다. 인체에서 이러한 손상은 이하선, 림프구, 및 호흡기 세포에서 발생할 수 있다.
7.6. 임신 및 수유
니코틴은 일부 동물 종에서 선천적 결함을 유발하는 것으로 나타났지만, 다른 종에서는 그렇지 않았다. 따라서 인간에게 가능한 기형 유발 물질로 간주된다. 동물 연구에서 선천적 결함이 발생한 경우, 연구자들은 니코틴이 태아의 뇌 발달과 임신 결과에 부정적인 영향을 미친다는 것을 발견했다. 초기 뇌 발달에 대한 부정적인 영향은 뇌 대사 및 신경 전달 물질 시스템 기능의 이상과 관련이 있다. 니코틴은 태반을 통과하며, 흡연을 하는 어머니뿐만 아니라 간접 흡연을 하는 어머니의 모유에서도 발견된다.
니코틴의 자궁 내 노출은 임신 및 출산과 관련된 여러 합병증을 유발한다. 흡연하는 임산부는 유산 및 사산의 위험이 더 높으며, 니코틴에 자궁 내에서 노출된 영아는 출생 체중이 낮은 경향이 있다. 맥마스터 대학교 연구팀은 2010년, 자궁 내에서 니코틴에 노출된 쥐(비경구적 주입을 통해)가 나중에 제2형 당뇨병, 비만, 고혈압, 신경 행동 장애, 호흡 기능 부전 및 불임을 포함한 상태를 보인다는 것을 관찰했다.
7.7. 과다 복용
니코틴 과다 복용은 흡연만으로는 발생할 가능성이 낮지만, 유아나 어린이가 담배를 실수로 삼키면 니코틴 중독 사고가 발생할 수 있다. 1990년대 일본에서는 4세 미만 어린이의 중독 상담 중 가장 많은 것이 담배 오식(誤食)이었다. 과거에는 담배 1개비가 치사량으로 여겨졌지만, 실제로는 대부분 증상이 없거나 경미하여 위 세척 대신 경과를 관찰하는 방식으로 대응이 바뀌었다. 하지만 대량으로 삼킨 경우에는 예외이다.
니코틴 과다 섭취가 의심되면 즉시 의사의 진찰을 받아야 한다. 위액의 산성 환경에서는 니코틴 흡수가 느리지만, 물에 녹은 니코틴은 흡수가 빠르고 증상이 심각하다. 오랫동안 니코틴의 치사량은 성인 기준 60mg 이하로 알려져 있었으나, 이는 19세기 중반의 부정확한 실험 결과에 따른 것이며, 실제 치사량은 이보다 훨씬 높을 것으로 추정된다. 개의 반수 치사량을 바탕으로 추정한 인간의 니코틴 치사량은 성인 기준 500-1000mg이다. 1980-1990년대 실험에서도 경구 25mg 섭취 시 경미한 증상만 나타났다.
1998년 일본 논문에 따르면 위산 환경에서는 15분 동안 담배에서 3%만 니코틴이 흡수된다. 경증의 경우 구역질, 현기증, 맥박 상승, 호흡 촉박 등의 증상이 나타나며, 심하면 서맥, 경련, 의식 장애, 호흡 마비 등이 나타날 수 있다. 구토는 10-60분 이내, 중독 증상은 2-4시간 사이에 대부분 나타나며, 담배 오식으로 인한 중독 증상 발현 빈도는 14% 정도이다. 니코틴 중독 시 저칼륨혈증, 저혈당, 백혈구 증가 등이 나타날 수 있으며, 중증의 경우 쇼크와 함께 장기 손상이 발생할 수 있다.
특이적인 치료법은 없으며, 체내 배출을 촉진하는 대증 요법, 순환 관리, 호흡 관리가 시행된다. 부교감 신경 억제 작용이 있는 황산 아트로핀을 투여하기도 한다. 섭취 후 4~5시간이 지나도 증상이 없으면 치료는 불필요하다. 담배를 삼킨 경우 물이나 우유를 마시게 한 후 토하게 하는 것은 권장되지 않는데, 이는 위산을 묽게 하여 니코틴 흡수를 빠르게 하고 중증화를 초래할 수 있기 때문이다. 미국에서는 유아의 담배 중독량을 담배 2개비(꽁초 6개) 이상으로 간주한다.
일본 약리학회 학회지에서는 비타민 B1이 니코틴 길항 작용을 한다는 보고가 있었다. 인체 대상 실험에서 비타민 B1 다량 투여 시 흡연으로 인한 일반 증상(얼굴 창백, 구역질, 구토, 떨림, 호흡 촉박, 심계항진 등)이 현저하게 경감되었다는 보고도 있다.
7.7.1. 생잎 담배병
담배를 수확하거나 재배하는 사람들은 젖은 담배 잎에 피부가 노출되어 발생하는 니코틴 중독의 일종인 생잎 담배병(GTS)을 경험할 수 있다. 이는 담배를 소비하지 않는 젊고 경험이 부족한 담배 수확자에게서 가장 흔하게 발생한다.
니코틴은 흡연뿐만 아니라 만지기만 해도 피부를 통해 체내로 흡수된다. 담배 재배 시 잎을 수확할 때 젖은 잎에 닿아 니코틴이 피부를 통해 흡수되어 생잎 담배병이 발생한다.
8. 규제
국제적으로 니코틴은 향정신성 의약품에 관한 협약에서 규제되지 않지만, 담배 규제 기본 협약에 따라 각국에서 의존성 및 유해성에 대한 경고 표시가 시행되고 있다. 니코틴 함유 제품은 의약품이나 담배 관련 법규를 따르는 경우가 많다.
미국에서는 18세 이상만 니코틴 제품과 니코틴 대체 요법 제품을 구매할 수 있으며, 2019년부터 담배 구매 최소 연령은 21세이다. 유럽 연합에서는 니코틴 제품 구매 최소 연령이 18세이지만, 사용에 대한 최소 연령 제한은 없다. 영국에서는 담배 및 관련 제품 규정을 통해 담배 제품 및 니코틴 함유 제품의 광고, 판매 등을 제한하고, 일회용 전자담배 금지를 제안했다.
8.1. 한국에서의 위치
한국에서 니코틴은 다음과 같이 관리된다.
* 담배 제품: 담배사업법 및 청소년보호법에 따라 만 19세 미만에게 담배 제품 판매 및 흡연이 금지되어 있다.
* 의약품: 액상형 전자담배는 약사법에 따라 의약품으로 분류되며, 니코틴 함량에 따라 허가 없이 판매할 수 없다.
* 기타: 독물 및 극물 취체법에 따라 니코틴은 독물로 지정되어 있으며, 취급 시 신고 및 독물극물취급책임자를 두어야 한다.