雍凌 王彝白納 李耀磊 毛偉峰 金紅宇 張磊
摘要:目的 評估我國居民中藥材的砷攝入水平及其潛在健康風險。方法 2008-2016年,在全國采集各類中藥材正品2056份,檢測其砷殘留量。采用多階段分層隨機抽樣方法,在黑龍江、遼寧、江西、貴州和甘肅5省采用問卷方式調查18歲及以上成年人中藥材消費情況,共5739人。結合上述消費數(shù)據(jù)和砷殘留量數(shù)據(jù),采用確定性評估方法,對我國居民中藥材砷暴露風險進行評估。同時,以目前我國中藥材砷限量值進行理論評估。結果 中藥材砷平均含量為0.81 mg/kg,動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。以實際檢測數(shù)據(jù)進行評估,結果顯示常規(guī)服用中藥材的人群砷暴露風險較低,但對長期服用的P95高暴露人群或作為藥膳食用的P95高暴露人群,存在一定健康風險。動物類中藥材砷殘留量是植物類中藥材近5倍,但根據(jù)其實際用量,整體風險并不高。以砷限量值2 mg/kg進行理論評估,結果顯示當前中藥材砷的限量標準足以保護一般用藥人群,但對長期服用的人群或作為藥膳食用的P95高暴露人群,仍存在健康風險。結論 當前執(zhí)行的2 mg/kg限量標準總體是適宜的。在目前的中藥材砷殘留量水平下,我國大部分居民因中藥材導致砷暴露的健康風險較低,但對于終生服用或作為藥膳大量食用中藥材者,砷暴露導致的健康風險需要關注。
關鍵詞:中草藥;砷;風險評估
DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2018.04.002
中圖分類號:R282.5 文獻標識碼:A 文章編號: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。隨著社會的發(fā)展,環(huán)境中的砷不斷累積,并可被微生物、植物和動物攝取。人類砷暴露的主要來源是食物和水。人體砷暴露可對皮膚、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,中藥材重金屬問題引起了國際社會高度重視,我國中藥材砷污染問題比較突出。掌握我國中藥材砷含量情況,了解其對我國居民健康的影響,對保證國民用藥安全及開拓相關國際市場具有重要意義。本研究利用中藥材砷殘留量檢測數(shù)據(jù),結合我國居民中藥材的消費量,評估砷攝入水平及其潛在健康風險,同時驗證我國當前執(zhí)行的中藥材砷限量標準的適宜性。
1 材料與方法
1.1 砷殘留量調查
1.1.1 采樣
2008-2016年,由全國近20家藥品檢驗所,在國家認證的符合“中藥材生產(chǎn)質量管理規(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)療機構及零售藥店等進行采樣和檢測。所有樣品均經(jīng)過藥材基原檢定,為藥典收載的正品。每種樣品一般不少于10批。樣品來源有較強的代表性,地域覆蓋了典型產(chǎn)區(qū)和大部分省級行政區(qū)。樣品收集完成,進行完整登記,鑒定合格后,密封包裝,低溫避光貯存。
1.1.2 檢測
中藥材樣品經(jīng)過粉碎、研磨等均勻化處理后,按2015年版《中華人民共和國藥典》[1]收載的方法進行檢測。所有檢測均要求進行隨行分析質量控制,包括隨行回收率、線性、靈敏度等,以保證分析結果可靠。
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檢測限替代[2]。
1.2 中藥材消費
采用分層多階段與人口成比例整群隨機抽樣的方法,在黑龍江、遼寧、江西、貴州和甘肅5個省份,分別選擇1~2個城市調查點和1個農(nóng)村調查點,每個點隨機選擇30戶,采用入戶面對面問卷的方式調查18歲及以上成年人中藥材使用情況,共調查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)時間、用藥量等。
1.3 暴露評估
1.3.1 消費情景假設
由于中藥材消費的特殊性,對中藥材的幾種不同消費情景分別進行評估:①針對現(xiàn)有限量值的理論評估;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,并假設服用20年);④作為藥膳食用的情形。
考慮到動物藥在重金屬含量上存在明顯高于植物藥的傾向,在對全部中藥材品種進行整體評估的基礎上,單獨對動物類藥材進行風險評估。
1.3.2 暴露模型參數(shù)
①中藥材消費量:根據(jù)中藥材消費量調查獲得的數(shù)據(jù)為基礎,取中藥材消費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:理論評估中采用我國藥典規(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際檢測平均值。③使用頻率:遵循保護大多數(shù)人的保守性原則,根據(jù)中藥消費模式調查獲得的持續(xù)用藥天數(shù)P95值,除以365 d/年,獲得相應用藥方式下的消費頻率。
1.3.3 暴露量計算
采用確定性評估方法,以相應情形下中藥材的消費量和砷平均含量,計算每日每千克體質量砷的攝入量(Exp),其公式為:Exp=F×C÷W。式中:F為中藥材消費量,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量,單位為kg。
1.4 評價標準
食物是人群砷暴露的最主要來源,故在對中藥材的砷暴露水平進行評估時,應考慮膳食來源砷暴露的水平。目前尚無法確定可有效保護健康的無機砷暴露閾值,聯(lián)合國糧食和農(nóng)業(yè)組織(FAO)/WHO食品添加劑聯(lián)合專家委員會(JECFA)基于人群流行病學調查研究數(shù)據(jù),提出無機砷的肺癌發(fā)生基準劑量下限值(BMDL0.5)為3.0~5.0 μg/kg體質量。
從保守評估考慮,本研究文選擇3.0 μg/kg體質量為健康指導值,采用暴露限值(margin of exposure,MOE)方法對總砷暴露的潛在危害進行風險評估,計算公式為:MOE=BMDL0.5/Exp。MOE值越大,表示風險越低。研究表明,中國標準人無機砷的膳食暴露量為每日1.26 μg/kg體質量,相當于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估,即來自中藥材的砷暴露量不應超BMDL0.5的50%,評價標準為:MOE>2時可認為健康風險相對較低,MOE≤2時,認為其健康風險值得關注。由于本次評估采用藥材中總砷殘留量檢測數(shù)據(jù),考慮到中藥材中的砷主要以無機砷形式存在[4-5],因此不再折算為無機砷。
2 結果與分析
2.1 砷殘留量
共檢測2056份中藥材樣本,剔除1項異常值樣本(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%,超標率為6.37%,砷平均含量為0.81 mg/kg;其中植物類藥材1976份,動物類藥材79份,動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)。詳見表1。
植物和動物類中藥材砷殘留量數(shù)據(jù)均呈正偏態(tài)分布,見圖1、圖2。
2.2 我國居民中藥材消費量
入戶調查共收集到5739份有效問卷。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)上述結果,建立不同中藥消費情形下一般人群和高消費人群中藥消費模式作為砷暴露評估的消費量模型參數(shù),詳見表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 中藥材砷限量標準的理論評估
以我國中藥材砷限量標準(2 mg/kg)進行理論評估,如果終生服用中藥材,則砷暴露量存在一定的健康風險;若考慮年服用頻率和服藥總年數(shù),以20年計,則在現(xiàn)有標準水平下,一般人群和高暴露人群砷暴露量的MOE>2,健康風險較低;當作為藥膳食用時,假設作為藥膳食用的中藥材砷污染水平與其他中藥材一致,則對于食用量較高的人群,砷暴露量MOE<2,存在一定健康風險。詳見表3。
理論評估結果顯示,當前中藥材砷的限量標準足以保護中藥材常規(guī)用藥人群,但對超過20年以上長期服用或作為藥膳大量食用的人群,仍提示存在健康風險,需采用當前實際污染水平開展更精確的評估。
2.3.2 基于中藥材實際砷殘留量數(shù)據(jù)的評估
以全部中藥材砷殘留量檢測數(shù)據(jù)的平均值(0.81 mg/kg)進行評估,結果見表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,其砷暴露的風險仍較低。但對于超過20年長期持續(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險。
2.3.3 基于動物類中藥材的砷暴露評估
由于動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)藥典中每種動物類中藥材對應的推薦使用量,單獨對動物類中藥材砷暴露的風險進行評估。以藥典的最小使用量作為一般人群消費量,考慮到實際用藥中可能使用2種以上的動物類中藥材,高暴露人群采用推薦最大用量的2倍作為消費量進行計算。動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,有一定健康風險(見表5)。整體來說,動物類中藥材導致的砷暴露風險較低,在全部中藥材導致的砷暴露風險中所占比重也較低。
2.3.4 中藥材砷限量標準
假設將砷含量超過2 mg/kg的中藥材從市場上剔除,則我國人群砷暴露將在現(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,風險較低,僅作為藥膳食用的高暴露人群砷暴露MOE<2。假設刪除砷殘留量超過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遠小于2,仍具有一定風險。見表6、表7。
3 討論
3.1 風險特征描述
本研究測得全部中藥材砷殘留量檢測數(shù)據(jù)的平均值為0.81 mg/kg,超標率約為6.37%,在當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致砷暴露的健康風險較低,但對少數(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,砷暴露導致的健康風險需要關注。這與相關文獻報道結果[6-7]比較一致。
3.2 砷限量標準的適宜性比較
對中藥材砷限量標準,2015年版《中華人民共和國藥典》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,而韓國和美國限量值為3 mg/kg,德國和新加坡限量值為5 mg/kg。表明我國當前執(zhí)行的標準相對比較嚴格。
在我國當前限量標準的控制水平(砷超標率為6.37%)下,大多數(shù)消費者因中藥材導致的砷暴露風險均較低。進一步分析,假設在不改變標準的情況下加強市場監(jiān)管,將砷超標的中藥材從市場上剔除(即刪除超標樣品),則我國人群砷暴露將在現(xiàn)有水平下降49.12%,原暴露風險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顯著降低,特別是終生服藥人群MOE將大于2,暴露風險可處于安全水平。即使將標準放寬到10 mg/kg,假設刪除砷殘留量超過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遠小于2,其風險仍然較高。
綜合分析可以認為,我國執(zhí)行的中藥材砷限量標準總體是適宜的,但對中藥材市場應加大監(jiān)管力度。
3.3 評估存在的主要不確定性
由于中藥材通常混合使用,本次評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物藥的消費比例,本研究在對動物類中藥材砷暴露量進行評估時,采用藥典推薦使用量進行假設,以藥典推薦的最小使用量(1 g/d)計算一般人群暴露量,以推薦最大使用量(30 g/d)的2倍計算高暴露人群的暴露量,這是考慮到實際用藥時可能同時使用2種以上的動物類中藥材,但該假設情形可能與實際情形存在一定差異。
對作為藥膳食用情形的評估,本研究假設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,這可能與實際情況存在一定的差異。本研究采用保守性評估原則,未考慮中藥材煎服或浸泡等方式的砷溶出率,可能造成結果的一定程度高估。另外,本研究假設常規(guī)服用中藥材的時間為20年,未考慮個體實際服藥時間的差異,因此,在應用本評估結果時,應結合終生服用中藥材的極端情形綜合考慮。今后研究需進一步加強人群中藥材消費模式數(shù)據(jù)的收集整理,為我國中藥材有害因素限量標準的制定修訂提供更精確的評估結果支持。
參考文獻:
[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典:四部[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2015.
[2] 王緒卿,吳永寧,陳君石.食品污染監(jiān)測低水平數(shù)據(jù)處理問題[J].中華預防醫(yī)學雜志,2002,36(4):278-279.
[3] 李筱薇,高俊全,王永芳,等.2000年中國總膳食研究——膳食砷攝入量[J].衛(wèi)生研究,2006,35(1):63-66.
[4] 郝春莉,王庚,余晶晶,等.15種中藥材中砷的形態(tài)分析[J].分析測試學報,2009,28(8):918-921.
[5] 陳漫霞,王梅,鐘怡洲.廣東地產(chǎn)藥材中總砷和無機砷含量分析[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2016,26(7):950-951,961.
[6] 韓小麗,張小波,郭蘭萍,等.中藥材重金屬污染現(xiàn)狀的統(tǒng)計分析[J].中國中藥雜志,2008,33(18):2041-2048.
[7] 李筱薇,高俊全,趙京玲,等.華北地區(qū)二十三種中藥材中重金屬及有害元素基線調查及參考限量標準建立[J].衛(wèi)生研究,2006,35(4):459- 463,467.
(收稿日期:2017-03-17)
(修回日期:2017-04-27;編輯:梅智勝)