羅小超,陳洋,鐘玉梅,尚婭男,陸文婷,張淋麟,周海燕
(成都中醫(yī)藥大學(xué),四川 成都 611137)
灸法的使用在祖國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的長(zhǎng)河中源遠(yuǎn)流長(zhǎng),是中醫(yī)學(xué)內(nèi)容中重要的組成部分。灸法,自文字記載以來,最早可以追溯到馬王堆漢墓出土的春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的《足臂十一脈灸經(jīng)》和《陰陽十一脈灸經(jīng)》。在《黃帝內(nèi)經(jīng)》中就有灸法的描述,如“故灸焫者,亦從北方來”?!睹t(yī)別錄》記載艾葉“味苦,微溫,無毒,主灸百病”?!侗静菁s言》謂艾葉“熟則溫五內(nèi)之濕寒……灸百病之靈丹”?!侗静菪戮帯酚涊d艾能“祛寒氣而逐濕痹,安疼痛而暖關(guān)元”。在中醫(yī)理論中人們?cè)缙诰驼J(rèn)識(shí)到艾灸具有驅(qū)寒除濕、溫通經(jīng)絡(luò)、扶陽固脫的功效,并將其廣泛運(yùn)用于臨床。單純艾煙和艾灸治療均可改善化療所致白細(xì)胞減少癥模型小鼠的造血功能[1],也可提高快速老化模型小鼠大腦內(nèi)抗氧化酶活性及增強(qiáng)自由基清除能力從而延緩衰老[2]。艾煙在艾灸治療中具有治療作用,其所含化學(xué)成分的研究隨著分析化學(xué)技術(shù)的發(fā)展也隨之展開,以探索其有效成分和毒性成分。
艾燃燒不可避免有煙霧產(chǎn)生。煙霧污染一直都是空氣污染的重要組成部分,如1930年馬斯河谷煙霧事件、1943年洛杉磯光化學(xué)煙霧事件、1952年倫敦?zé)熿F事件、1961年日本四日市哮喘事件和1997年印度尼西亞跨界煙霧污染事件??諝馕廴撅@著影響人口平均預(yù)期壽命,而公眾健康水平與環(huán)境空氣質(zhì)量息息相關(guān)[3]??諝馕廴疚镏饕蠳O2、SO2、可吸入顆粒等[4]。由于霧霾天氣的影響,煙霧及霧霾中的顆粒物質(zhì)備受人們關(guān)注。顆粒物按其粒徑大小分為三類,即粒徑大于10 μm的可吸入顆粒物(PM10)、粒徑為2.5 μm到10 μm的粗顆粒物(PM2.5-10)和粒徑小于2.5 μm的細(xì)顆粒物(PM2.5)[4]。由于PM10易被鼻和口吸入、PM2.5可吸入細(xì)支氣管和肺泡[4],故PM10、PM2.5濃度是評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量的重要指標(biāo)。近年冬天PM2.5污染較重[5],在中國(guó)其對(duì)公眾健康影響遠(yuǎn)大于其它G20國(guó)家[3]。艾煙中含有SO2[6]、PM2.5[6]、PM10[7]等空氣污染物,其對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量的影響是研究的焦點(diǎn)。
為此,對(duì)艾煙組分及灸室空氣質(zhì)量的研究逐漸開展。目前對(duì)艾煙的組分研究主要集中在化學(xué)成分和顆粒物質(zhì)兩方面,而化學(xué)成分包括有機(jī)化合物和無機(jī)化合物。本文就艾煙組分及其環(huán)境影響進(jìn)行綜述,以探討艾燃燒時(shí)艾煙的功效及安全性。
目前對(duì)艾煙組分研究較多的是有機(jī)化合物部分,對(duì)鑒定出的有機(jī)化合物成分進(jìn)行藥理毒理分析或進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、臨床試驗(yàn)研究,以探索艾煙的功效和毒性。對(duì)艾煙的有機(jī)化合物成分研究主要采用氣相色譜-質(zhì)譜連用法(Gas Chromatography-mass Spectrometry,GC-MC)進(jìn)行分析,其中艾煙的采集有直接吸收也有經(jīng)過有機(jī)吸收劑吸收,而大部分研究通過計(jì)算峰面積歸一化含量得到鑒定出的化合物的含量。艾煙的有機(jī)化合物成分主要為烷烴[8]、烯烴[9]、酯類[8]、醇類[9]、酮類[9]、醛類[9]、芳香族[8]、呋喃結(jié)構(gòu)類[8]、萜類[10]等,各研究檢出的有機(jī)化合物種類從19種到126種不等,且相同艾煙經(jīng)不同吸收劑檢出的有機(jī)化合物種類和含量也不一致[10](表1)。
表1 艾煙有機(jī)化合物組分的相關(guān)研究
研究發(fā)現(xiàn)艾煙中相對(duì)含量最多的有機(jī)化合物有D-檸檬烯[10]、乙酰苯[10]、乙醛[12]、丁酸丁酯[9]、4-羥基-4-甲基-2-戊酮[14]、六次甲基四胺[15]、苯酚[16-17]、甲苯[17]。D-檸檬烯是單帖類化合物檸檬烯的右旋異構(gòu)體,有抗細(xì)菌和抗真菌作用[18],能增強(qiáng)大鼠乙醇性肝損傷模型的抗氧化酶活性從而改善肝功能[19],在體外對(duì)人類急性髓細(xì)胞性白血病細(xì)胞株HL-60、人膀胱癌EJ細(xì)胞、人胃癌MGC803細(xì)胞有抑制增殖和誘導(dǎo)凋亡的作用[20-22],能作為促透劑促進(jìn)皮膚對(duì)藥物的吸收[23]。乙酰苯,又稱苯乙酮,是一種芳香酮,具有香甜刺激的味道[24],有抗氧化活性[25],亦很有可能是一種DNA的光敏劑[26]。乙醛,有強(qiáng)烈刺激臭味,低濃度引起眼和上呼吸道刺激癥狀,高濃度有吸入麻醉作用,反復(fù)接觸引起皮炎和結(jié)膜炎[27]。丁酸丁酯,是一種具有梨子或菠蘿樣香氣的食用香精[28]。4-羥基-4-甲基-2-戊酮,又名雙丙酮醇、二丙酮醇,有香味易燃[29]。六次甲基四胺,又名烏洛托品,為易燃品和易制爆品[30],在高溫或酸性條件下可分解為甲醛和氨[31],是低毒性物質(zhì)并具有殺菌作用[32]。苯酚,俗稱石炭酸,具有較強(qiáng)的毒性和一定腐蝕性[33],能灼傷皮膚及損害肝腎功能[34],長(zhǎng)期飲用苯酚污染的水可能會(huì)引起貧血、神經(jīng)系統(tǒng)疾病及癌癥[35]。甲苯,是工業(yè)和汽車排放的主要揮發(fā)性有機(jī)化合物之一[36],可轉(zhuǎn)化為顆粒物(如PM2.5)[37],具有很高的光化學(xué)臭氧制造潛力及神經(jīng)毒性[38-39]。
艾煙中具有治療作用的化學(xué)成分除了以上含量相對(duì)較多的成分,還有桉油精、樟腦、檜腦、石竹烯、石竹烯氧化物、菊奧繭等具有抗菌、抗病毒、抗過敏、抗炎、鎮(zhèn)痛作用的物質(zhì)[9]。同樣,艾煙中還含有一些毒性揮發(fā)性有機(jī)化合物,如苯酚、甲苯、乙醛、鄰苯二酚、 對(duì)苯二酚、N-甲基哌啶、2、5-二甲基苯酚、4-氨基吡啶等[8,12,15,17]。總揮發(fā)性有機(jī)化合物(TVOC)是所測(cè)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物的總量,種類多達(dá)900多種,為易致癌物質(zhì),是室內(nèi)環(huán)境重要的污染物之一[40]。六種不同品牌的艾條燃燒30 min后空氣中TVOC為48.06~288.83 μg/m3[41]低于我國(guó)GB/T 18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)8 h均值600 μg/m3[42]。新艾較陳艾燃燒后艾煙中苯酚含量更高,不同年限艾燃燒后艾煙中苯酚濃度為8.3~27.2 mg/m3不等[13]。艾煙中苯酚濃度至少是灸室空氣的7.5倍,因而推算出艾灸診室空氣苯酚濃度低于GBZ 2.1-2019國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值10 mg/m3[13,43]。艾灸診室空氣中甲苯含量為144.4 μg/m3[44],低于GBZ 2.1-2019國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值50 mg/m3。艾煙中含有的有毒物質(zhì)雖多,但其量并未超過工業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)[12]。5名患者艾灸治療后灸室空氣甲醛濃度為654 μg/m3[45],超過我國(guó)GB/T 18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1 h均值100 μg/m3和GBZ 2.1-2019國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值最高允許濃度500 μg/m3[42]。灸室空氣甲醛8 h平均濃度為157.9 μg/m3[44],仍高于我國(guó)GB/T 18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。雖然目前艾煙中未檢測(cè)出甲醛,但艾灸后灸室空氣中甲醛濃度升高并超過國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),建議加強(qiáng)室內(nèi)通風(fēng)、控制室內(nèi)溫度、增加室內(nèi)植物和增加吸附裝置。
艾煙中檢測(cè)出的無機(jī)化合物有一氧化碳(CO)[6,12]、氨(NH3)[12]、氰化氫(HCN)[12]和二氧化硫(SO2)[6],灸室空氣中檢測(cè)到CO[46-47]、二氧化碳(CO2)[46]和二氧化氮(NO2)[47](表2)。CO是一種窒息性氣體,在體內(nèi)與血紅蛋白結(jié)合,降低血液攜氧和供氧能力,使全身組織缺氧[48]。艾條燃燒后產(chǎn)生大量的CO,考慮是艾條燃燒不完全所致[12]。灸室空氣中測(cè)得的CO濃度偏高,但良好的通風(fēng)能有效降低其濃度并低于限值[47],且用陳艾代替新艾燃燒亦能減少灸室空氣中的CO[46]。NH3高濃度時(shí)具有刺激性和腐蝕性,侵襲呼吸道黏膜,可引起咽干咽痛、畏光流淚、胸悶、嗆咳等癥狀,并損害肺、心、肝、腎以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)[49]。艾煙中NH3濃度為2.43 mg/m3高于我國(guó)GB/T 18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求0.2 mg/m3[12,42],但艾煙和灸室空氣的物質(zhì)濃度并不一定相等,故并不能認(rèn)為灸室空氣中NH3超標(biāo)。HCN是一種劇毒的有害燃燒產(chǎn)物,吸入體內(nèi)能抑制生物氧化,首先損害腦功能,其5~20 mg/m3濃度接觸即可出現(xiàn)頭痛、惡心、嘔吐、心悸等癥狀。但艾煙中HCN濃度明顯低于我國(guó)GBZ 2.1-2007職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[12]。SO2是一種常見的大氣污染物,對(duì)呼吸道有刺激作用,與氣管炎、哮喘、肺氣腫等呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)病相關(guān)[50]。一項(xiàng)系統(tǒng)評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)SO2暴露也與高血壓的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)成正相關(guān)[51]。研究發(fā)現(xiàn)艾條燃燒后空氣中SO2摩爾分?jǐn)?shù)為0.5×10-6[6],而我國(guó)GB/T 18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中SO2要求小于0.5 mg/m3[42],兩者不具有可比性,以后關(guān)于艾煙中SO2濃度研究可參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。艾條燃燒后灸室空氣中CO2濃度為569 ppm與艾條燃燒前的濃度542 ppm變化不大[46]。NO2是評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量的指標(biāo)之一[52],對(duì)呼吸系統(tǒng)有明顯刺激作用,與肺炎死亡率相關(guān)[53]。灸室空氣NO2濃度明顯低于我國(guó)相關(guān)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[47]。艾灸裝置加過濾罩后可降低艾灸診室空氣中CO和SO2含量[6]。建議加強(qiáng)灸室通風(fēng)、選用陳艾產(chǎn)品和帶過濾裝置的艾灸器,以降低艾煙中有害無機(jī)化合物的產(chǎn)生。
表2 艾煙和灸室空氣中部分無機(jī)化合物濃度檢測(cè)值與各標(biāo)準(zhǔn)限值 mg/m3
因霧霾天氣的影響,人們?cè)絹碓疥P(guān)注空氣中的顆粒物質(zhì),特別是PM2.5和PM10。PM2.5和PM10濃度能影響呼吸系統(tǒng)和心腦血管疾病入院人次[55],且與慢性阻塞性肺疾病死亡相關(guān)[56]。PM2.5濃度與心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病和中風(fēng)的死亡率成正相關(guān)[57]。PM2.5較PM10對(duì)人體健康的影響更大[58]。艾絨燃燒不可避免有顆粒物質(zhì)的產(chǎn)生,且艾燃燒后灸室空氣中PM2.5和PM10的濃度明顯升高[46]。PM2.5及PM10在艾煙和灸室空氣中濃度檢測(cè)值及各標(biāo)準(zhǔn)限值如表3所示。3年3∶1、3年8∶1和10年3∶1的艾絨燃燒后診室PM10空氣質(zhì)量濃度分別為273.33 μg/m3、172.22 μg/m3和168.89 μg/m3,均超過相關(guān)限值,而純度更高和存放時(shí)間更久的艾燃燒產(chǎn)生相對(duì)較少的PM10,但仍然高于限值[7]。艾絨燃燒后診室PM2.5空氣質(zhì)量濃度與艾絨純度和儲(chǔ)存時(shí)間卻無關(guān)[59]。雖然灸室空氣中PM2.5和 PM10濃度偏高,但PM2.5對(duì)質(zhì)粒的損害率低于教室和室外空氣[59]以及PM10所致的DNA氧化損傷低于其他環(huán)境[7]。
表3 艾煙和灸室空氣中PM2.5及PM10濃度檢測(cè)值與各標(biāo)準(zhǔn)限值 μg/m3
由于以上灸室空氣PM2.5和PM10濃度是在艾不足1 h燃燒后立即測(cè)得,故其24 h平均濃度和年平均濃度是否高于標(biāo)準(zhǔn)限值并不確定,需進(jìn)一步完善灸室空氣中PM2.5和PM10的24 h平均濃度和年平均濃度測(cè)定以評(píng)估灸室空氣質(zhì)量。但灸室空氣PM2.5和PM10濃度在艾燃燒時(shí)明顯高于限值,其是否會(huì)對(duì)醫(yī)務(wù)人員和患者產(chǎn)生不良影響需持續(xù)關(guān)注。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)高濃度的艾煙可吸入顆粒物有致染色體損傷的風(fēng)險(xiǎn),而低濃度艾煙無此作用,且其遺傳毒性也呈濃度依賴[61]。排氣通風(fēng)是減少灸室空氣PM2.5和PM10濃度的有效途徑[46,47],且易于實(shí)施,應(yīng)在臨床工作中加強(qiáng)推廣。艾灸裝置加過濾罩后也可降低灸室空氣中PM2.5濃度[6],建議加強(qiáng)艾煙過濾裝置的使用。
艾煙多樣的組分決定了其復(fù)雜的作用,包括治療作用、毒性作用、空氣污染作用等。目前艾煙的治療作用是明確的,但是其毒性作用和空氣污染作用對(duì)艾煙暴露人群健康產(chǎn)生的短期和長(zhǎng)期影響尚不清楚。實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)艾煙暴露低、中、高濃度12周大鼠無中毒死亡以及肺、骨骼肌病理無差異[59]。流行病學(xué)發(fā)現(xiàn)艾煙暴露10年以下和暴露10年以上的針灸師人群呼吸系統(tǒng)癥狀、神經(jīng)系統(tǒng)癥狀、眼部癥狀、鼻喉部癥狀、皮膚肌肉癥狀陽性率無顯著差異[62]。艾燃燒時(shí)艾煙中含有毒性物質(zhì)和空氣污染物是肯定的,且高于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限值,而通風(fēng)排氣能有效降低CO、PM2.5、PM10和甲醛,純度更高和存放時(shí)間更長(zhǎng)的艾燃燒的艾煙中PM10更少,所以建議艾灸診室加強(qiáng)通風(fēng),并使用質(zhì)量更高的陳艾和有效的艾煙過濾裝置,盡量避免長(zhǎng)時(shí)間暴露于高濃度艾煙中。