雍凌 王彝白納 李耀磊 毛偉峰 金紅宇 張磊
摘要:目的 評(píng)估我國(guó)居民中藥材的砷攝入水平及其潛在健康風(fēng)險(xiǎn)。方法 2008-2016年,在全國(guó)采集各類中藥材正品2056份,檢測(cè)其砷殘留量。采用多階段分層隨機(jī)抽樣方法,在黑龍江、遼寧、江西、貴州和甘肅5省采用問(wèn)卷方式調(diào)查18歲及以上成年人中藥材消費(fèi)情況,共5739人。結(jié)合上述消費(fèi)數(shù)據(jù)和砷殘留量數(shù)據(jù),采用確定性評(píng)估方法,對(duì)我國(guó)居民中藥材砷暴露風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。同時(shí),以目前我國(guó)中藥材砷限量值進(jìn)行理論評(píng)估。結(jié)果 中藥材砷平均含量為0.81 mg/kg,動(dòng)物類藥材砷殘留量水平(平均3.29 mg/kg)高于植物類藥材(平均含量0.71 mg/kg)。消費(fèi)數(shù)據(jù)顯示,中藥材煎服使用量均值為207 g,P95為540 g;作為藥膳的食用量均值為43 g,P95為500 g。以實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估,結(jié)果顯示常規(guī)服用中藥材的人群砷暴露風(fēng)險(xiǎn)較低,但對(duì)長(zhǎng)期服用的P95高暴露人群或作為藥膳食用的P95高暴露人群,存在一定健康風(fēng)險(xiǎn)。動(dòng)物類中藥材砷殘留量是植物類中藥材近5倍,但根據(jù)其實(shí)際用量,整體風(fēng)險(xiǎn)并不高。以砷限量值2 mg/kg進(jìn)行理論評(píng)估,結(jié)果顯示當(dāng)前中藥材砷的限量標(biāo)準(zhǔn)足以保護(hù)一般用藥人群,但對(duì)長(zhǎng)期服用的人群或作為藥膳食用的P95高暴露人群,仍存在健康風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)論 當(dāng)前執(zhí)行的2 mg/kg限量標(biāo)準(zhǔn)總體是適宜的。在目前的中藥材砷殘留量水平下,我國(guó)大部分居民因中藥材導(dǎo)致砷暴露的健康風(fēng)險(xiǎn)較低,但對(duì)于終生服用或作為藥膳大量食用中藥材者,砷暴露導(dǎo)致的健康風(fēng)險(xiǎn)需要關(guān)注。
關(guān)鍵詞:中草藥;砷;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2018.04.002
中圖分類號(hào):R282.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1005-5304(2018)04-0005-05
Abstract: Objective To analyze the intake of arsenic in Chinese materia medica by Chinese population; To assess its health risk. Methods Totally 2056 Chinese materia medica samples were collected from representative manufacturers and markets in China from 2008 to 2016 and their arsenic contents were detected. The consumption data of Chinese materia medica were collected among population aged 18 and above from 5739 individuals by face to face questionnaire surveys in 5 provinces (Heilongjiang, Liaoning, Jiangxi, Guizhou and Gansu) with the method of multistage stratified random sampling. A deterministic estimate was used to assess the exposure of arsenic by Chinese materia medica. At the same time, the Chinese standard limit of arsenic in Chinese materia medica was used to do the theory assessment. Results The average concentration of arsenic in Chinese materia medica was 0.81 mg/kg. The residue level of arsenic in animal Chinese materia medica (average concentration: 3.29 mg/kg) was higher than that in medicinal plants (average concentration: 0.71 mg/kg). The consumption data showed that average intake of Chinese materia medica as medicines was 207 g, and P95 was 540 g; the average intake of Chinese herbals as medicinal food was 43 g, and P95 was 500 g. The assessment using arsenic content data showed that common use of Chinese materia medica had low level of risk. However, the population with chronic and high consumption of Chinese materia medica as medicine or as food had certain level of health risk. Arsenic content in animal herbals was about 5 times higher than that of medicinal plants. But according to the consumption, the risk was not higher than that of medicinal plants. The assessment using the standard limit of arsenic (2 mg/kg) in herbals showed that recent standard could protect most people, but risk remained in those with chronic consumption of Chinese materia medica as medicineand high consumption of Chinese materia medica as medicinal food. Conclusion The current standard limit of arsenic (2 mg/kg) in Chinese materia medica is appropriate. The health risk of arsenic exposure from Chinese materia medica among Chinese population is at a low level, but those with chronic and high Chinese materia medica consumption need more attention.
Keywords: Chinese materia medica; arsenic; risk assessment
砷是一種類金屬元素,主要存在于空氣、土壤和水中。隨著社會(huì)的發(fā)展,環(huán)境中的砷不斷累積,并可被微生物、植物和動(dòng)物攝取。人類砷暴露的主要來(lái)源是食物和水。人體砷暴露可對(duì)皮膚、循環(huán)系統(tǒng)、胃腸道、肝臟和腎臟等產(chǎn)生急、慢性毒性作用。近年來(lái),中藥材重金屬問(wèn)題引起了國(guó)際社會(huì)高度重視,我國(guó)中藥材砷污染問(wèn)題比較突出。掌握我國(guó)中藥材砷含量情況,了解其對(duì)我國(guó)居民健康的影響,對(duì)保證國(guó)民用藥安全及開(kāi)拓相關(guān)國(guó)際市場(chǎng)具有重要意義。本研究利用中藥材砷殘留量檢測(cè)數(shù)據(jù),結(jié)合我國(guó)居民中藥材的消費(fèi)量,評(píng)估砷攝入水平及其潛在健康風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)驗(yàn)證我國(guó)當(dāng)前執(zhí)行的中藥材砷限量標(biāo)準(zhǔn)的適宜性。
1 材料與方法
1.1 砷殘留量調(diào)查
1.1.1 采樣
2008-2016年,由全國(guó)近20家藥品檢驗(yàn)所,在國(guó)家認(rèn)證的符合“中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范”(GAP)的種植基地、飲片生產(chǎn)企業(yè)、制劑生產(chǎn)企業(yè)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)及零售藥店等進(jìn)行采樣和檢測(cè)。所有樣品均經(jīng)過(guò)藥材基原檢定,為藥典收載的正品。每種樣品一般不少于10批。樣品來(lái)源有較強(qiáng)的代表性,地域覆蓋了典型產(chǎn)區(qū)和大部分省級(jí)行政區(qū)。樣品收集完成,進(jìn)行完整登記,鑒定合格后,密封包裝,低溫避光貯存。
1.1.2 檢測(cè)
中藥材樣品經(jīng)過(guò)粉碎、研磨等均勻化處理后,按2015年版《中華人民共和國(guó)藥典》[1]收載的方法進(jìn)行檢測(cè)。所有檢測(cè)均要求進(jìn)行隨行分析質(zhì)量控制,包括隨行回收率、線性、靈敏度等,以保證分析結(jié)果可靠。
1.1.3 未檢出數(shù)據(jù)的處理
根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)對(duì)未檢出數(shù)據(jù)的處理原則,本研究中未檢出數(shù)據(jù)的樣品占總樣品量比例低于60%,因此將所有未檢出數(shù)據(jù)用1/2檢測(cè)限替代[2]。
1.2 中藥材消費(fèi)
采用分層多階段與人口成比例整群隨機(jī)抽樣的方法,在黑龍江、遼寧、江西、貴州和甘肅5個(gè)省份,分別選擇1~2個(gè)城市調(diào)查點(diǎn)和1個(gè)農(nóng)村調(diào)查點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)隨機(jī)選擇30戶,采用入戶面對(duì)面問(wèn)卷的方式調(diào)查18歲及以上成年人中藥材使用情況,共調(diào)查5739人。內(nèi)容包括半年內(nèi)是否服用/食用中藥、服用/食用中藥的類型(中藥材、飲片、中成藥等)、用藥方式(煎服、沖服、生食、作為藥膳)、用藥持續(xù)時(shí)間、用藥量等。
1.3 暴露評(píng)估
1.3.1 消費(fèi)情景假設(shè)
由于中藥材消費(fèi)的特殊性,對(duì)中藥材的幾種不同消費(fèi)情景分別進(jìn)行評(píng)估:①針對(duì)現(xiàn)有限量值的理論評(píng)估;②終生作為藥物服用的極端情形;③常規(guī)作為藥物服用的情形(考慮服用頻率,并假設(shè)服用20年);④作為藥膳食用的情形。
考慮到動(dòng)物藥在重金屬含量上存在明顯高于植物藥的傾向,在對(duì)全部中藥材品種進(jìn)行整體評(píng)估的基礎(chǔ)上,單獨(dú)對(duì)動(dòng)物類藥材進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
1.3.2 暴露模型參數(shù)
①中藥材消費(fèi)量:根據(jù)中藥材消費(fèi)量調(diào)查獲得的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),取中藥材消費(fèi)量的平均值代表普通人群,P95值代表中藥材用量較高的人群。②砷殘留量:理論評(píng)估中采用我國(guó)藥典規(guī)定的植物類中藥材砷限量值2 mg/kg(也是絕大部分中藥材的砷限量值);其他情形采用本研究獲得的中藥材砷污染水平實(shí)際檢測(cè)平均值。③使用頻率:遵循保護(hù)大多數(shù)人的保守性原則,根據(jù)中藥消費(fèi)模式調(diào)查獲得的持續(xù)用藥天數(shù)P95值,除以365 d/年,獲得相應(yīng)用藥方式下的消費(fèi)頻率。
1.3.3 暴露量計(jì)算
采用確定性評(píng)估方法,以相應(yīng)情形下中藥材的消費(fèi)量和砷平均含量,計(jì)算每日每千克體質(zhì)量砷的攝入量(Exp),其公式為:Exp=F×C÷W。式中:F為中藥材消費(fèi)量,單位為g/d;C為中藥材砷含量,單位為mg/kg;W為某人群的平均體質(zhì)量,單位為kg。
1.4 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
食物是人群砷暴露的最主要來(lái)源,故在對(duì)中藥材的砷暴露水平進(jìn)行評(píng)估時(shí),應(yīng)考慮膳食來(lái)源砷暴露的水平。目前尚無(wú)法確定可有效保護(hù)健康的無(wú)機(jī)砷暴露閾值,聯(lián)合國(guó)糧食和農(nóng)業(yè)組織(FAO)/WHO食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)(JECFA)基于人群流行病學(xué)調(diào)查研究數(shù)據(jù),提出無(wú)機(jī)砷的肺癌發(fā)生基準(zhǔn)劑量下限值(BMDL0.5)為3.0~5.0 μg/kg體質(zhì)量。
從保守評(píng)估考慮,本研究文選擇3.0 μg/kg體質(zhì)量為健康指導(dǎo)值,采用暴露限值(margin of exposure,MOE)方法對(duì)總砷暴露的潛在危害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,計(jì)算公式為:MOE=BMDL0.5/Exp。MOE值越大,表示風(fēng)險(xiǎn)越低。研究表明,中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)人無(wú)機(jī)砷的膳食暴露量為每日1.26 μg/kg體質(zhì)量,相當(dāng)于BMDL0.5的42%[3]。因此,本研究將BMDL0.5的50%用于中藥材砷殘留量的評(píng)估,即來(lái)自中藥材的砷暴露量不應(yīng)超BMDL0.5的50%,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為:MOE>2時(shí)可認(rèn)為健康風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低,MOE≤2時(shí),認(rèn)為其健康風(fēng)險(xiǎn)值得關(guān)注。由于本次評(píng)估采用藥材中總砷殘留量檢測(cè)數(shù)據(jù),考慮到中藥材中的砷主要以無(wú)機(jī)砷形式存在[4-5],因此不再折算為無(wú)機(jī)砷。
2 結(jié)果與分析
2.1 砷殘留量
共檢測(cè)2056份中藥材樣本,剔除1項(xiàng)異常值樣本(黃連,1219.71 mg/kg),共獲得數(shù)據(jù)2055條(涉及中藥材299種),砷檢出率為87.7%,超標(biāo)率為6.37%,砷平均含量為0.81 mg/kg;其中植物類藥材1976份,動(dòng)物類藥材79份,動(dòng)物類藥材砷殘留水平(平均3.29 mg/kg)高于植物類藥材(平均0.71 mg/kg)。詳見(jiàn)表1。
植物和動(dòng)物類中藥材砷殘留量數(shù)據(jù)均呈正偏態(tài)分布,見(jiàn)圖1、圖2。
2.2 我國(guó)居民中藥材消費(fèi)量
入戶調(diào)查共收集到5739份有效問(wèn)卷。經(jīng)分析,作為藥物的服用量均值為207 g,中位數(shù)為110 g,最大值為4200 g,P95為540 g;作為藥膳的食用量均值為43 g,中位數(shù)為10 g,最大值為500 g,P95為500 g。作為藥物服用天數(shù)的P95為每年服用90 d,則年服用頻率為0.247;作為藥膳食用天數(shù)的P95為每年服用260 d,食用頻率為0.712。
根據(jù)上述結(jié)果,建立不同中藥消費(fèi)情形下一般人群和高消費(fèi)人群中藥消費(fèi)模式作為砷暴露評(píng)估的消費(fèi)量模型參數(shù),詳見(jiàn)表2(作為藥膳食用量均值43 g取整為50 g)。
2.3 砷暴露水平
2.3.1 中藥材砷限量標(biāo)準(zhǔn)的理論評(píng)估
以我國(guó)中藥材砷限量標(biāo)準(zhǔn)(2 mg/kg)進(jìn)行理論評(píng)估,如果終生服用中藥材,則砷暴露量存在一定的健康風(fēng)險(xiǎn);若考慮年服用頻率和服藥總年數(shù),以20年計(jì),則在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)水平下,一般人群和高暴露人群砷暴露量的MOE>2,健康風(fēng)險(xiǎn)較低;當(dāng)作為藥膳食用時(shí),假設(shè)作為藥膳食用的中藥材砷污染水平與其他中藥材一致,則對(duì)于食用量較高的人群,砷暴露量MOE<2,存在一定健康風(fēng)險(xiǎn)。詳見(jiàn)表3。
理論評(píng)估結(jié)果顯示,當(dāng)前中藥材砷的限量標(biāo)準(zhǔn)足以保護(hù)中藥材常規(guī)用藥人群,但對(duì)超過(guò)20年以上長(zhǎng)期服用或作為藥膳大量食用的人群,仍提示存在健康風(fēng)險(xiǎn),需采用當(dāng)前實(shí)際污染水平開(kāi)展更精確的評(píng)估。
2.3.2 基于中藥材實(shí)際砷殘留量數(shù)據(jù)的評(píng)估
以全部中藥材砷殘留量檢測(cè)數(shù)據(jù)的平均值(0.81 mg/kg)進(jìn)行評(píng)估,結(jié)果見(jiàn)表4。在現(xiàn)有中藥材砷污染水平下,常規(guī)服用中藥材的人群,即使每次服用量較高,其砷暴露的風(fēng)險(xiǎn)仍較低。但對(duì)于超過(guò)20年長(zhǎng)期持續(xù)以較高劑量服用或作為藥膳大量食用者,砷暴露量存在一定健康風(fēng)險(xiǎn)。
2.3.3 基于動(dòng)物類中藥材的砷暴露評(píng)估
由于動(dòng)物類中藥材普遍比植物類中藥材砷殘留量高,因此,本研究根據(jù)藥典中每種動(dòng)物類中藥材對(duì)應(yīng)的推薦使用量,單獨(dú)對(duì)動(dòng)物類中藥材砷暴露的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。以藥典的最小使用量作為一般人群消費(fèi)量,考慮到實(shí)際用藥中可能使用2種以上的動(dòng)物類中藥材,高暴露人群采用推薦最大用量的2倍作為消費(fèi)量進(jìn)行計(jì)算。動(dòng)物類中藥材砷殘留量是植物類中藥材近5倍。根據(jù)藥典中的推薦使用量,即使終生作為藥物服用,高暴露人群的砷暴露量MOE>2;而作為藥膳食用的高暴露人群,砷暴露量MOE<2,有一定健康風(fēng)險(xiǎn)(見(jiàn)表5)。整體來(lái)說(shuō),動(dòng)物類中藥材導(dǎo)致的砷暴露風(fēng)險(xiǎn)較低,在全部中藥材導(dǎo)致的砷暴露風(fēng)險(xiǎn)中所占比重也較低。
2.3.4 中藥材砷限量標(biāo)準(zhǔn)
假設(shè)將砷含量超過(guò)2 mg/kg的中藥材從市場(chǎng)上剔除,則我國(guó)人群砷暴露將在現(xiàn)有水平下降49.12%,即使終生服藥的人群砷暴露MOE也將大于2,風(fēng)險(xiǎn)較低,僅作為藥膳食用的高暴露人群砷暴露MOE<2。假設(shè)刪除砷殘留量超過(guò)10 mg/kg的中藥材樣品,砷暴露量可下降約20%,終生服藥的高暴露人群砷暴露量MOE仍略大于2;但作為藥膳大量食用的高暴露人群,其砷暴露MOE遠(yuǎn)小于2,仍具有一定風(fēng)險(xiǎn)。見(jiàn)表6、表7。
3 討論
3.1 風(fēng)險(xiǎn)特征描述
本研究測(cè)得全部中藥材砷殘留量檢測(cè)數(shù)據(jù)的平均值為0.81 mg/kg,超標(biāo)率約為6.37%,在當(dāng)前中藥材砷殘留水平下,常規(guī)服用(20年間斷服用)中藥材的人群、終生用藥的一般人群和作為藥膳食用中藥材的一般人群因中藥材導(dǎo)致砷暴露的健康風(fēng)險(xiǎn)較低,但對(duì)少數(shù)終生用藥的高暴露人群或作為藥膳食用中藥材的高暴露人群,砷暴露導(dǎo)致的健康風(fēng)險(xiǎn)需要關(guān)注。這與相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果[6-7]比較一致。
3.2 砷限量標(biāo)準(zhǔn)的適宜性比較
對(duì)中藥材砷限量標(biāo)準(zhǔn),2015年版《中華人民共和國(guó)藥典》規(guī)定植物類中藥材砷的限量值為2 mg/kg,香港地區(qū)的限量值也為2 mg/kg,而韓國(guó)和美國(guó)限量值為3 mg/kg,德國(guó)和新加坡限量值為5 mg/kg。表明我國(guó)當(dāng)前執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)比較嚴(yán)格。
在我國(guó)當(dāng)前限量標(biāo)準(zhǔn)的控制水平(砷超標(biāo)率為6.37%)下,大多數(shù)消費(fèi)者因中藥材導(dǎo)致的砷暴露風(fēng)險(xiǎn)均較低。進(jìn)一步分析,假設(shè)在不改變標(biāo)準(zhǔn)的情況下加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)管,將砷超標(biāo)的中藥材從市場(chǎng)上剔除(即刪除超標(biāo)樣品),則我國(guó)人群砷暴露將在現(xiàn)有水平下降49.12%,原暴露風(fēng)險(xiǎn)較高的終生服用和作為藥膳食用的高暴露人群的砷暴露量會(huì)顯著降低,特別是終生服藥人群MOE將大于2,暴露風(fēng)險(xiǎn)可處于安全水平。即使將標(biāo)準(zhǔn)放寬到10 mg/kg,假設(shè)刪除砷殘留量超過(guò)10 mg/kg的中藥材樣品,砷暴露量也將下降約20%,終生服藥的高暴露人群MOE仍略大于2。但作為藥膳大量食用的高暴露人群,其MOE遠(yuǎn)小于2,其風(fēng)險(xiǎn)仍然較高。
綜合分析可以認(rèn)為,我國(guó)執(zhí)行的中藥材砷限量標(biāo)準(zhǔn)總體是適宜的,但對(duì)中藥材市場(chǎng)應(yīng)加大監(jiān)管力度。
3.3 評(píng)估存在的主要不確定性
由于中藥材通常混合使用,本次評(píng)估將全部中藥材作為整體,未考慮不同種類中藥材在使用量、用藥比例和砷殘留量的差異。由于缺乏植物藥和動(dòng)物藥的消費(fèi)比例,本研究在對(duì)動(dòng)物類中藥材砷暴露量進(jìn)行評(píng)估時(shí),采用藥典推薦使用量進(jìn)行假設(shè),以藥典推薦的最小使用量(1 g/d)計(jì)算一般人群暴露量,以推薦最大使用量(30 g/d)的2倍計(jì)算高暴露人群的暴露量,這是考慮到實(shí)際用藥時(shí)可能同時(shí)使用2種以上的動(dòng)物類中藥材,但該假設(shè)情形可能與實(shí)際情形存在一定差異。
對(duì)作為藥膳食用情形的評(píng)估,本研究假設(shè)食用中藥材砷殘留量與作為藥物服用的中藥材含量水平一致,這可能與實(shí)際情況存在一定的差異。本研究采用保守性評(píng)估原則,未考慮中藥材煎服或浸泡等方式的砷溶出率,可能造成結(jié)果的一定程度高估。另外,本研究假設(shè)常規(guī)服用中藥材的時(shí)間為20年,未考慮個(gè)體實(shí)際服藥時(shí)間的差異,因此,在應(yīng)用本評(píng)估結(jié)果時(shí),應(yīng)結(jié)合終生服用中藥材的極端情形綜合考慮。今后研究需進(jìn)一步加強(qiáng)人群中藥材消費(fèi)模式數(shù)據(jù)的收集整理,為我國(guó)中藥材有害因素限量標(biāo)準(zhǔn)的制定修訂提供更精確的評(píng)估結(jié)果支持。
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(收稿日期:2017-03-17)
(修回日期:2017-04-27;編輯:梅智勝)