化學(xué)論文:論羥基苯甲酸酯類防腐劑的對人體暴露
化學(xué)論文:論羥基苯甲酸酯類防腐劑的對人體暴露
防腐劑是指天然或合成的化學(xué)成分,用于加入食品、藥品、顏料、生物標(biāo)本等,以延遲微生物生長或化學(xué)變化引起的腐敗。亞硝酸鹽及二氧化硫是常用的防腐劑之一。防腐劑主要作用是抑制微生物的生長和繁殖,以延長食品的保存時(shí)間,抑制物質(zhì)腐敗的藥劑。以下是學(xué)習(xí)啦小編為大家精心準(zhǔn)備的化學(xué)論文范文:論羥基苯甲酸酯類防腐劑的對人體暴露。內(nèi)容僅供參考,歡迎閱讀!
論羥基苯甲酸酯類防腐劑的對人體暴露全文如下:
1 引言
相對于其他類型的防腐劑,對羥基苯甲酸酯類防腐劑(parabens),具有用量少、成本低、無氣味、安全性能好等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于食品、化妝品和藥品中。常用的parabens 類防腐劑包括對羥基苯甲酸甲酯(MeP)、對羥基苯甲酸乙酯(EtP)、對羥基苯甲酸丙酯(PrP)、對羥基苯甲酸丁酯(BuP),對羥基苯甲酸芐基(BzP),對羥基苯甲酸庚基(HepP) 等。自美國食品藥品管理局(USFDA) 批準(zhǔn)對羥基苯甲酸酯類可以用作食品和化妝品防腐劑,其已有50 多年的使用歷史。我國也允許將該類物質(zhì)作為防腐劑在食品和藥品的生產(chǎn)過程中使用。
由于parabens 廣泛存在于人們的日常生活中,增加了其人體暴露的幾率和暴露量,目前許多環(huán)境介質(zhì)中也能夠檢測到parabens 的大量殘留,如室內(nèi)灰塵、水體和土壤等介質(zhì);這些環(huán)境介質(zhì)與人類生活緊密相關(guān),直接或間接地增加了人體對parabens 的暴露風(fēng)險(xiǎn)。研究表明在許多國家和地區(qū)的人體尿液、血液及脂肪組織中都能夠檢測到parabens 的存在。該類防腐劑的長時(shí)間高濃度暴露是否對人體健康造成危害已成為目前國際上的研究熱點(diǎn)。有研究表明,在人類乳腺腫瘤中檢測出該類防腐劑,這引發(fā)了人們對于該類防腐劑在化妝品,尤其是腋下用品中應(yīng)用安全性的爭議。大量體外實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)的研究均表明該類防腐劑可能具有雌激素活性。長期暴露( 喂食) 該類防腐劑的大鼠表現(xiàn)出荷爾蒙分泌降低的趨勢,發(fā)生內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂,并且影響生殖器官的正常發(fā)育等。
本文首先對parabens 的主要暴露途徑和在人體內(nèi)的代謝過程進(jìn)行了梳理;其次對食品、個(gè)人護(hù)理品、藥品、室內(nèi)灰塵、水體和土壤等環(huán)境介質(zhì),血液、尿液和脂肪組織等人體組織中的濃度和賦存形態(tài)進(jìn)行了歸納和總結(jié),并對暴露量進(jìn)行了估算,對外暴露量和內(nèi)暴露量進(jìn)行了深入比較,試圖揭示外部暴露和內(nèi)部暴露的關(guān)系,找到parabens 的主要暴露途徑,為從源頭減少和控制parabens 的暴露風(fēng)險(xiǎn)提供科學(xué)依據(jù);最后討論了目前關(guān)于parabens 研究中存在的問題與不足,對未來研究的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。
2 暴露途徑和代謝過程
對羥基苯甲酸酯類防腐劑的主要暴露途徑包括三種:呼吸暴露(空氣和灰塵)、皮膚暴露(護(hù)理品和灰塵等)和口服暴露(食品、藥品和飲水等)。如果按照暴露量的計(jì)算方式分類,分為外暴露和內(nèi)暴露。外暴露是指通過測定環(huán)境介質(zhì)中parabens 的濃度,然后根據(jù)相應(yīng)的計(jì)算公式評估人體暴露量。研究者用模型評估的方式得出人體通過外暴露途徑攝入的parabens 的總暴露量為1. 26 mg /kg-bw /day,其中食品攝入0. 017 mg /kg-bw /day,化妝品攝入0. 833 mg /kg-bw /day,藥品攝入0. 417 mg /kg-bw / day。而世界衛(wèi)生組織“Joint FAO/WHO ExpertCommittee on Food Additives”認(rèn)為人體允許的最大日攝入量為10 mg /kg-bw /day,遠(yuǎn)大于模型模擬得到的暴露量。內(nèi)暴露是指通過測定人體體液或者排泄物(血液、乳汁、尿液等) 中的parabens 母體或者代謝物的濃度,進(jìn)行反推計(jì)算人體的暴露量。
與外暴露相比,內(nèi)暴露能夠獲得更加準(zhǔn)確的暴露量,更好地評估污染物的暴露風(fēng)險(xiǎn),能直接反應(yīng)機(jī)體對parabens 的實(shí)際負(fù)荷水平。然而,內(nèi)暴露的準(zhǔn)確評估取決于生物有效標(biāo)志物的選擇。Parabens 進(jìn)入人體后會(huì)發(fā)生代謝,暴露途徑的不同,其代謝方式也有差異。Parabens 進(jìn)入體內(nèi)以后會(huì)發(fā)生水解生成對羥基苯甲酸(p-HBA),一部分進(jìn)入血液,大部分進(jìn)入尿液,在隨尿液排出之前會(huì)與甘氨酸、硫酸鹽和葡糖苷酸等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成結(jié)合態(tài)的parabens,也可以以完整的酯類形式( 母體) 排出體外。但是,對羥基苯甲酸是所有parabens 母體的非特異性代謝產(chǎn)物,所以不是parabens 類防腐劑人體暴露的最優(yōu)生物標(biāo)志物。有研究建議利用parabens 母體的總濃度(自由態(tài)和結(jié)合態(tài)之和)作為人體暴露的有效生物標(biāo)志物。也有研究使用羥基苯甲酸作為parabens 類防腐劑人體暴露的生物標(biāo)志物,取得了較好的效果。關(guān)于parabens 的有效生物標(biāo)志物的選擇,至今沒有定論。未來應(yīng)當(dāng)開展關(guān)于parabens 人體代謝全過程的系統(tǒng)研究,尤其側(cè)重于各個(gè)母體代謝產(chǎn)物的研究。
3 外暴露途徑
3. 1 飲食暴露
Parabens 類防腐劑被廣泛用在食品的生產(chǎn)過程中。目前已有關(guān)于中國和美國食品中parabens 濃度檢測的報(bào)道。美國紐約健康部Kannan 課題組采集了美國和中國的具有代表性的食品種類,包括谷類、蔬菜、水果和乳制品等,用高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀測定了MeP、EtP、PrP、BuP、BzP、HepP 等6 種parabens。MeP 在食品中的含量最高,其次是EtP 和PrP,分別占總量的40%~ 78%、3. 7%~ 25%、2%~5. 2%(美國)和59%、24%、10%(中國)。通過濃度對比發(fā)現(xiàn),中國的食品中parabens 的濃度普遍高于美國食品中的濃度,說明中國居民通過飲食導(dǎo)致的parabens 的暴露風(fēng)險(xiǎn)較大,中國成年男性和女性對于parabens 的飲食日暴露量分別為1010 ng /kg-bw /day 和1060 ng /kg-bw /day,是美國成人日暴露量的3 倍(307 ng /kg-bw /day),這可能是由于我國的食品在生產(chǎn)、加工過程中使用了較大量的parabens 類防腐劑導(dǎo)致的,而且,我國關(guān)于食品中該類防腐劑的添加劑量標(biāo)準(zhǔn)低于美國。
3. 2 個(gè)人護(hù)理品暴露
個(gè)人護(hù)理品廣泛存在于人們的日常生活中,如護(hù)手霜、洗面奶和保濕霜等,其生產(chǎn)過程中添加的parabens 可以通過皮膚吸收進(jìn)入人體,因此個(gè)人護(hù)理品也是parabens 人體外暴露的重要途徑之一,尤其對于女性。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了parabens 可以通過皮膚進(jìn)入體內(nèi),8 h 暴露實(shí)驗(yàn)證實(shí)有高達(dá)60% 的MeP 和40%的EtP 能夠完全通過兔子的皮膚。據(jù)統(tǒng)計(jì)大約有13 200種不同類型的化妝品中使用了parabens 作為防腐劑。調(diào)查發(fā)現(xiàn),99% 的涂抹型化妝品含有parabens,77% 的清洗型化妝品含有該類物質(zhì)。一些國家和地區(qū)對parabens 在化妝品中的使用有著明確規(guī)定,如歐盟規(guī)定每種paraben在化妝品中的最大濃度為0. 4%,總parabens 最大濃度為0. 8%。Guo 等對中國天津地區(qū)人們?nèi)粘J褂玫?2 種個(gè)人護(hù)理品中parabens 的濃度進(jìn)行了檢測,結(jié)果表明,MeP 和PrP 是主要的目標(biāo)物,大約75%的樣品中都能夠檢測到parabens。同時(shí),Guo 等在紐約地區(qū)收集了170 種個(gè)人護(hù)理品(PCPs),并對其中含有的parabens 也進(jìn)行了深入研究。通過引入美國環(huán)保署的皮膚吸收模型,可以計(jì)算個(gè)人護(hù)理品中parabens 的皮膚攝入量。通過平均濃度估算出MeP、EtP、PrP 對于美國嬰兒和學(xué)步兒童的日暴露量分別為322 和200 μg /kg-bw /day,是成年女性暴露量的3 倍(77. 9 μg /kg-bw /day);我國普通人群由皮膚吸收進(jìn)入人體的暴露劑量為18 700 μg /d(中位數(shù)),其中洗手液和身體洗液是MeP 和PrP 的主要暴露途徑,其日攝入劑量分別為10 200 μg /d和4890 μμg /d,如果按照我國成年女性的體重為50 kg 計(jì)算,parabens 的皮膚攝入量中位數(shù)為374 μg /kg-bw /day,遠(yuǎn)高于美國成年女性的暴露量。與飲食暴露相比,皮膚吸收個(gè)人護(hù)理品中parabens 的暴露量比飲食暴露量高3 個(gè)數(shù)量級(jí),說明人們在日常生活中,個(gè)人護(hù)理品的使用可能是parabens 最主要的外暴露途徑之一。
不同人群由于PCPs 的使用種類和使用量不同,parabens 的暴露量也具有較大差異,據(jù)估計(jì)成人每天使用的化妝品為17. 76 g,嬰兒為0. 378g。如果按照parabens 的最高含量為0. 8%,parabens 日暴露劑量分別為142 mg( 成人) 和3. 02mg(嬰兒),成人的暴露量是兒童的47 倍。所以對于不同年齡段人群要有針對性地開展暴露評估和風(fēng)險(xiǎn)評價(jià),特別是兒童、孕婦等高危群體,受parabens的長期暴露所產(chǎn)生的健康風(fēng)險(xiǎn)需要單獨(dú)進(jìn)行評估;對經(jīng)過皮膚吸收進(jìn)入人體后parabens 的代謝過程也要進(jìn)行深入研究,找出parabens 的有效生物標(biāo)志物,才能夠更加有效的進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估和污染控制。
3. 3 藥物暴露
藥物的生產(chǎn)過程中也會(huì)加入parabens 類防腐劑,通過藥物的使用進(jìn)入人體,所以藥物暴露可能也是主要外暴露途徑之一。目前,關(guān)于這方面的深入研究還未見報(bào)道。對于各種不同類型藥品中parabens 的提取、凈化和檢測方法的開發(fā),具有較大的挑戰(zhàn)性,而該問題的解決對于完善暴露途徑分析及內(nèi)外暴露的相關(guān)性研究具有重要科學(xué)意義。
3. 4 其他環(huán)境介質(zhì)暴露
由于parabens 的廣泛使用,很多環(huán)境介質(zhì)中也能夠檢測到該類防腐劑的存在,比如土壤、水體和室內(nèi)灰塵等。Parabens 可以隨著這些環(huán)境介質(zhì)進(jìn)入人體,從而對人體造成危害,所以系統(tǒng)研究環(huán)境介質(zhì)中parabens 的殘留及人體暴露也具有重要意義。
3. 4. 1 水體
目前國內(nèi)外對水體中parabens 的研究較少,但其研究結(jié)果對于完善人體外暴露途徑和內(nèi)外暴露關(guān)系具有重要意義。由于parabens 的大量生產(chǎn)和廣泛使用,地表水體受到了一定程度的污染,其來源主要為廢水處理后的排放、地表徑流以及大氣沉降等。研究表明,地表水體中檢出濃度和檢出率最高的是MeP 和PrP,其次為EtP,BuP 和其他類型的parabens。例如,中國珠江地區(qū)地表水中MeP的濃度最大值為1062 ng /L,PrP 的最大濃度為3142 ng /L,英國報(bào)道的河流中MeP 的最大濃度為400 ng /L,日本城市河流中MeP 的最大濃度為676 ng /L,西班牙地區(qū)PrP 的最大濃度為69 ng /L。相對于MeP 和PrP,EtP 和BuP 的檢出率和濃度均較低,如印度和日本。BzP 的濃度極低,最大濃度僅為4. 4 ng /L(瑞士)。有些地區(qū)入??谒w中也檢測到了parabens 的存在,葡萄牙西北部的一個(gè)河口水體中MeP 的濃度為2. 1 ~51 ng /L,EtP、PrP 和BuP 的檢出率和濃度值均低于MeP,分別為6. 7,7. 9 和7. 1 ng /L。相對于亞洲和歐洲水體中parabens 的污染,美國地表水體中的濃度和檢出率均較低,說明其污染較輕。
上面的分析可以看出不同國家和地區(qū)河流中MeP 和PrP 的濃度較高,并且MeP 和PrP 在食品和個(gè)人護(hù)理品中的濃度也最高,解釋了其在地表水體中高濃度和高檢出率的原因,而二者之間的相關(guān)性在日本城市河流的研究中也得到了證實(shí)。
飲用水中parabens 的研究較少,在美國,研究人員在飲用水中沒有檢測到parabens 的存在。西班牙自來水中MeP 的濃度為17 ~ 40 ng /L,沒有檢測到EtP、PrP、BuP 和BzP 的殘留。
德國自來水中MeP 的濃度大約為17 ± 4 ng/L。近期,西班牙的另一個(gè)研究也發(fā)現(xiàn)自來水中存在parabens,濃度分別為: MeP ( 12 ng /L ) , PrP(9 ng /L) ,BuP(28 ng /L) ,EtP( < 0. 3 ng /L)。最新研究表明,自來水中的parabens 會(huì)被臭氧和余氯氧化分解,將影響檢測自來水中各種parabens的殘留。瓶裝水中還沒有檢測出BuP 和BzP,但能夠檢測到MeP 和PrP。Carmona 等對11 個(gè)瓶裝水的檢測發(fā)現(xiàn),MeP 和PrP 的平均濃度分別為40 和23 ng /L。
有研究報(bào)道,污水中parabens 的半衰期大約為9. 6 ~ 35. 2 h,在活性污泥處理系統(tǒng)中,99% 的BzP和BuP 能夠被去除。Parabens 在污水中不穩(wěn)定,能夠發(fā)生降解,其主要降解產(chǎn)物為p-HBA,在污水廠進(jìn)水和出水中均能夠檢測出較高濃度的p-HBA[40,44]。加拿大的研究發(fā)現(xiàn),污水中含有MeP、EtP、PrP 和BuP,其中MeP 和PrP 含量最高,分別為1. 47 和2. 43 μg /mL。西班牙污水處理廠污水中MeP 含量為2. 92 μg /mL,PrP 為1. 22 μg /mL。地表水體中parabens 的濃度遠(yuǎn)低于污水處理廠出水中的濃度,這可能是由于河水的稀釋、生物降解和沉積物的吸附等作用導(dǎo)致的。
3. 4. 2 土壤
土壤中的parabens 可以通過口腔或皮膚的吸收進(jìn)入人體,所以土壤中parabens 的污染也能夠威脅人類的健康。有研究表明,西班牙普通農(nóng)業(yè)土壤中MeP 濃度的分布在1. 21 ~ 2. 74 ng /g,施用市政污泥后的土壤中MeP 濃度為1. 61 ~ 1. 72 ng /g,工業(yè)地區(qū)土壤中MeP 的濃度最高為8. 04 ng /g,說明工業(yè)地區(qū)土壤中MeP 的污染較為嚴(yán)重。Nú?ez 等對西班牙農(nóng)業(yè)土壤中parabens 進(jìn)行了分析,檢出濃度最高的是MeP 和PrP,MeP、EtP、iPrP、PrP、BeP 和BuP 6 種parabens 的濃度分別高達(dá)6. 35、5. 10、0. 29、4. 03、0. 45 和0. 71 ng /g。Ferreira 等發(fā)現(xiàn)花園土壤中PrP 的濃度為1. 5 ng /g。加拿大的一個(gè)研究發(fā)現(xiàn)土壤中MeP 濃度最大為127 ng /g,EtP、PrP 和BuP 分布在15 ~ 23 ng /g。從現(xiàn)有的研究可以看出,不同國家,不同類型的土壤中都能夠檢測到parabens 的殘留,表明parabens 對于土壤的污染也較為普遍,說明土壤介質(zhì)也是parabens 進(jìn)入人體的暴露途徑之一。
3. 4. 3 室內(nèi)灰塵
大量研究表明,室內(nèi)灰塵中能夠檢測到parabens 的殘留,其來源可能是個(gè)人護(hù)理品的釋放。室內(nèi)灰塵中parabens 可以通過呼吸途徑和經(jīng)口攝入進(jìn)入人體,對人體健康造成危害。Wang等對在美國、中國、韓國和日本采集的158 個(gè)室內(nèi)灰塵樣品進(jìn)行了檢測,6 種常見的parabens 濃度分布在幾百到幾千ng /g。在所有目標(biāo)物中,MeP 和PrP 為主要物質(zhì),檢出率為100%。MeP 占總濃度的42% ~ 73%,濃度分布為226 ~ 1670 ng /g; PrP 占12% ~ 46%,濃度分布為123 ~ 761 ng /g。6 種parabens 總濃度的幾何平均值從大到小順序?yàn)?韓國(2320 ng /g) > 日本(2300 ng /g) > 美國(1390 ng /g) > 中國(418 ng /g),中國室內(nèi)灰塵中parabens 的濃度顯著低于其他國家,這可能與中國人護(hù)理品的使用率低有關(guān)。據(jù)報(bào)道,韓國和日本女性化妝品和皮膚護(hù)理品人均消費(fèi)情況相似,是美國女性的5 倍,是中國女性的50 倍。Canosa 等發(fā)現(xiàn)西班牙室內(nèi)灰塵中也檢測到了parabens 的存在,平均濃度從高到低依次為,MeP(468 ng /g) > PrP(406 ng /g) > EtP(108 ng /g) > BuP(76 ng /g)。
通過引入灰塵暴露模型,可以計(jì)算灰塵經(jīng)口攝入導(dǎo)致的parabens 的暴露量。美國嬰兒與兒童的日暴露量較高,分別達(dá)到了5. 57 ng /kg-bw /day 和6. 63 ng /kg-bw /day。因?yàn)閰^(qū)域和人群的差異,parabens 的暴露量也不同,通常嬰幼兒比成人高5 ~10 倍,中國兒童的暴露量最低,韓國、日本和美國人群的日暴露相當(dāng)。
3. 4. 4 室內(nèi)空氣
室內(nèi)空氣攝入也是parabens 暴露的重要途徑之一,通過檢測室內(nèi)空氣中parabens 的濃度,結(jié)合人體的呼吸速率,可以估算parabens 的暴露量,這對于評估parabens 的總暴露意義重大。有研究表明,美國室內(nèi)空氣中MeP 濃度為21 ng /m3,EtP 為4. 0 ng /m3,BuP 為3. 2 ng /m3。另據(jù)報(bào)道,16 ~ 70 歲的成年人的日平均呼吸速率為185 dm3 /kg-bw /day,0 ~ 2歲的兒童為658 dm3 /kg-bw /day。由此可以估算美國成人和兒童通過呼吸攝入MeP 的日暴露量分別為3. 89 和13. 8 ng /kg-bw /day,可見室內(nèi)空氣中parabens 的濃度及人體攝入量也較高,與室內(nèi)灰塵的暴露量相當(dāng)。
4 內(nèi)暴露
關(guān)于parabens 內(nèi)暴露的研究主要集中在尿液、血液、乳腺組織等,尤其是尿液的研究已經(jīng)非常深入,包含了預(yù)處理和分析測試方法的開發(fā)、不同地區(qū)和不同人群尿液中濃度的測定和比較等。血液中parabens 的研究也取得了一定的進(jìn)展,預(yù)處理方法和檢測方法已趨于成熟,目前的研究結(jié)果表明在血清、血漿、臍帶血中都能夠檢測到parabens 的存在。此外也有學(xué)者對精液、乳汁和其他人體組織中parabens 的殘留進(jìn)行了初步研究,對于評估parabens的內(nèi)暴露和人體健康風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。
4. 1 尿液
進(jìn)入體內(nèi)的parabens 大部分會(huì)以自由態(tài)或者結(jié)合態(tài)的形式進(jìn)入尿液而排出體外,所以可以通過測定尿液中不同形態(tài)的parabens 來評估人體的內(nèi)暴露。
可以看出不同國家人群尿液中parabens的濃度存在較大的差異。對成年人尿液中的濃度比較發(fā)現(xiàn),美國成年人尿液中的濃度最高(54. 5 ng /mL),而其他國家成年人尿液中的濃度相似。對兒童和孕婦尿液中的濃度比較發(fā)現(xiàn),西班牙兒童和孕婦尿液中parabens 的濃度最高,說明暴露風(fēng)險(xiǎn)較大。整體來看,孕婦尿液中parabens 的濃度遠(yuǎn)高于成年人和兒童尿液中的濃度,歐洲地區(qū)人群的暴露普遍高于亞洲地區(qū)人群。歐洲國家中西班牙孕婦尿液中parabens 的濃度最高,亞洲范圍內(nèi)韓國孕婦尿液中parabens 的濃度高于日本。導(dǎo)致孕婦尿液中parabens 高濃度的原因尚不清晰,未來有必要針對這類特殊人群開展深入研究,為降低parabens 的暴露量和暴露風(fēng)險(xiǎn)提供依據(jù)。
MeP、EtP、PrP 和BuP 四種物質(zhì)在尿液中的濃度差異較大,其中,MeP 的濃度最高,其次是PrP,EtP和BuP 濃度相對較低。例如,中國成年人尿液中,MeP 濃度中位數(shù)是19. 5 ng /mL,PrP 為4. 33 ng /mL,EtP 和BuP 分別是0. 09 ng /mL 和低于檢出限。本文對比了5 個(gè)國家成年人尿液中各種parabens 的組成。
MeP 的比例最高,占總濃度的60% 以上,其次是PrP( ~ 20%)。在parabens 的檢出率方面,不同國家和人群中不同parabens 的檢出率相似,MeP 的檢出率分布在94% ~ 100%,其次為PrP (83% ~100%),EtP 和BuP 檢出率相對較低,分別分布在50% ~ 81%和10% ~ 69% 之間。有研究表明,人體內(nèi)一部分parabens 能夠發(fā)生代謝,生成羥基化的parabens,然后隨著尿液而排出體外,所以也可以通過測定尿液中羥基化的parabens 來進(jìn)行評估人體parabens 的內(nèi)暴露。例如Wang 等提出了用羥基化的parabens 來作為人體parabens 暴露的有效生物指示物,因其具有較高的檢出率,較高的濃度、與母體具有明顯的相關(guān)性以及檢測中污染小的優(yōu)點(diǎn),在尿液中parabens 的研究中可能會(huì)得到廣泛應(yīng)用。
4. 2 血液
血液中parabens 暴露量的評估,可以通過測定血清和血漿中parabens 的濃度進(jìn)行計(jì)算。
Frederiksen 等對60 個(gè)丹麥年輕男性血清中parabens濃度進(jìn)行了測定,結(jié)果表明MeP 的濃度最高,中位數(shù)為1. 53 ng /mL,最大值為59. 6 ng /mL,其次是PrP,中位數(shù)與最大值分別為0. 32 和5. 50 ng /mL。挪威絕經(jīng)婦女的血漿中MeP 的濃度和檢出率最高,分別為9. 4 ng /mL 和63%,其次為EtP 和PrP,檢出率分別是22% 和29%;中位數(shù)是3 和2 ng /mL。Ye 等檢測了血清中自由態(tài)和結(jié)合態(tài)MeP、EtP 和PrP 濃度。結(jié)果表明,血清中的MeP 和PrP 主要以結(jié)合態(tài)的形式存在,而自由態(tài)和結(jié)合態(tài)的EtP 的濃度相當(dāng),總的來說結(jié)合態(tài)parabens 在血液中的比例較高,占總濃度的87% ~ 100%。與尿液中parabens 的濃度相比,血液中parabens 的濃度較低。
4. 3 脂肪組織
近年來有研究發(fā)現(xiàn)人類乳腺癌組織中parabens的殘留,雖然parabens 的存在不能證明其與乳腺癌的發(fā)生有直接關(guān)系,但是卻引起了人們對parabens在日常生活中使用安全性的關(guān)注。Darbre 等在乳腺腫瘤中檢測到parabens 的殘留,通過對20 個(gè)樣品的檢測發(fā)現(xiàn)乳腺腫瘤中parabens 的平均濃度是20. 6 ± 4. 2 ng /g,MeP 的濃度最高(12. 8 ± 2. 2ng /g),占總量的62%。Barr 等對160 個(gè)乳腺組織樣品進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)PrP 濃度中位數(shù)最高為16. 8ng /g( 0 ~ 2052. 7 ng /g )、MeP 為16. 6 ng /g ( 0 ~5102. 9 ng /g),濃度較低的是BuP (5. 8 ng /g,0 ~95. 4 ng /g) 和EtP(3. 4 ng /g,0 ~ 499. 7 ng /g),在這160 個(gè)與腫瘤相鄰的乳腺組織樣品中,parabens 檢出率為99%。這些研究結(jié)果進(jìn)一步說明了人類乳腺組織中parabens 的殘留可能具有致癌作用。Parabens 在脂肪組織中的含量很高,并且不同組織或者同一組織的不同地方含量也不相同。相對于尿液中的殘留,脂肪組織中該類防腐劑不易被排出體外,會(huì)在組織中發(fā)生積累,造成長時(shí)間累積暴露,對人體健康造成危害,因此未來應(yīng)深入開展脂肪組織中parabens 的積累和毒理等方面的研究。
5 內(nèi)暴露與外暴露的比較
美國紐約州健康部的Kannan 研究員課題組,分別對人體尿液,室內(nèi)灰塵,護(hù)理品和食品中的parabens 進(jìn)行了系統(tǒng)研究。參考監(jiān)測結(jié)果,本文對外暴露量和內(nèi)暴露量進(jìn)行了比較,結(jié)果表明,假設(shè)通過尿液的監(jiān)測結(jié)果得到的人體體內(nèi)暴露量作為人體的總暴露量,通過食品攝入的量只占總暴露量的0. 6%~ 0. 8% 之間,室內(nèi)灰塵的貢獻(xiàn)率小于1%,護(hù)理品的貢獻(xiàn)率大約在10%左右,這三種途徑的總貢獻(xiàn)率小于20%。通過這些研究,可以發(fā)現(xiàn)外暴露量和內(nèi)暴露量具有較大差異性,80% 的暴露量可能來自于其他類型的暴露途徑。
根據(jù)日常生活中parabens 的主要使用方式,大于80%的暴露來自其他類型的暴露途徑是解釋不通的。所以目前采用的暴露量的計(jì)算方法可能存在較大誤差,其誤差可能來自于以下兩個(gè)方面:首先,測試對象的不同,文獻(xiàn)中報(bào)道的外暴露量和內(nèi)暴露量的計(jì)算都是通過普通人群的統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行的,而環(huán)境樣品和人體組織樣品的采集不是來自相同的測試對象,所以這種計(jì)算方法可能存在較大誤差。其次,人體體內(nèi)暴露的計(jì)算都是通過尿液中的濃度進(jìn)行反推獲得的,而不同生物指示物的選擇可能也會(huì)產(chǎn)生較大的差異。所以有必要針對特定的測試對象,進(jìn)行控制暴露人體試驗(yàn)( controlled humanexposure experiment),即對其涉及的環(huán)境介質(zhì)和人體樣本進(jìn)行全面的同步采集,從而獲取特定環(huán)境條件下環(huán)境暴露因素(外暴露) 和人體效應(yīng)(內(nèi)暴露)之間聯(lián)系的證據(jù),以便獲得環(huán)境暴露和人體體內(nèi)暴露的平衡關(guān)系,進(jìn)一步準(zhǔn)確了解各種暴露途徑的貢獻(xiàn)率,從而找出減少或控制人體對于parabens 的暴露風(fēng)險(xiǎn)。
6 當(dāng)前研究中存在的不足
人體中parabens 的賦存形態(tài)較為復(fù)雜,進(jìn)入人體后,會(huì)發(fā)生一系列的代謝過程:少量的parabens 能夠以母體的形式存在(自由態(tài)或者結(jié)合態(tài)),大量會(huì)被代謝為對羥基苯甲酸,還有一部分會(huì)在體內(nèi)發(fā)生羥基化反應(yīng),生成羥基衍生物,所以如何選擇合適的生物指示物非常關(guān)鍵,將影響暴露量的準(zhǔn)確評估。關(guān)于parabens 的有效生物指示物的選擇目前也沒有定論,未來應(yīng)該開展關(guān)于這方面的系統(tǒng)研究。
Parabens 在不同人體內(nèi)的肝酯酶水解情況是有差異的,在進(jìn)行內(nèi)暴露評估的過程中要考慮這種差異性。另外,人類皮膚中酯酶水解parabens 的速度小于鼠類皮膚中的速度,這說明基于鼠類皮膚研究的新陳代謝數(shù)據(jù)嚴(yán)重低估了人類通過皮膚所攝入的暴露量,會(huì)影響暴露量的準(zhǔn)確計(jì)算。在評估通過藥品和化妝品的使用對人體parabens 的暴露量時(shí),應(yīng)該將季節(jié)因素和當(dāng)?shù)厍闆r考慮在內(nèi),以減小評估誤差。
除此以外,外暴露與內(nèi)暴露不匹配,也有可能受到研究方法和樣品代表性的影響。首先,關(guān)于內(nèi)暴露的評估,有效生物指示物的選擇至關(guān)重要,而目前還沒有關(guān)于parabens 在體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)化規(guī)律、途徑及賦存形態(tài)的系統(tǒng)研究;其次,外暴露途徑的研究主要集中在食品、個(gè)人護(hù)理品和一些環(huán)境介質(zhì)如空氣、灰塵上,其他可能的暴露途徑(如藥品) 的研究進(jìn)展緩慢,無法對外暴露進(jìn)行全面準(zhǔn)確的評估;最后,研究人員對食品、個(gè)人護(hù)理品的檢測大部分是選取當(dāng)?shù)仄胀ㄈ巳喝粘J褂玫姆N類和品牌,雖然具有一定的普適性,但是缺乏關(guān)聯(lián)性。應(yīng)當(dāng)對受試者在一段時(shí)間內(nèi)規(guī)定食物、個(gè)人護(hù)理品的用量和種類,隨后檢測其尿液和血液中的濃度、種類和賦存形態(tài),采取一一對應(yīng)的方式,這樣有助于準(zhǔn)確分析parabens 內(nèi)暴露和外暴露的相關(guān)性。
Parabens 在不同人群中的賦存形態(tài)和濃度差異較大,這可能與暴露途徑和生理特征有關(guān)。不同的暴露途徑對應(yīng)不同的代謝途徑,parabens 經(jīng)過口腔和通過皮膚進(jìn)入人體后的代謝途徑不同,前者受肝臟、腸道消化系統(tǒng)的影響,后者則在皮膚酯酶的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)化。另一方面,這種賦存形態(tài)的差異性可能與不同人群的生理特征有關(guān)。比如,有研究發(fā)現(xiàn)女性尿液中parabens 的濃度與卵巢的年齡之間具有相關(guān)性。孕婦在懷孕期間尿液中parabens 的濃度持續(xù)降低,懷孕期間尿液中parabens 的濃度比懷孕前低25% ~ 45%,該研究通過深入調(diào)查發(fā)現(xiàn)這種差異性的主要原因是孕婦在懷孕期間化妝品的使用,藥物和食物的攝入習(xí)慣都發(fā)生了變化,parabens的外暴露途徑和暴露量減少,最終導(dǎo)致內(nèi)暴露量(尿液中的濃度) 的減少。成年人體內(nèi)parabens的含量與年齡呈正相關(guān),女性體內(nèi)該類防腐劑的濃度與甲狀腺水平呈負(fù)相關(guān)。Parabens 在不同人群體內(nèi)的代謝和轉(zhuǎn)化方式還有待深入研究。
7 研究展望
目前關(guān)于parabens 的內(nèi)暴露和外暴露的研究已經(jīng)在多個(gè)國家和地區(qū)展開,未來關(guān)于parabens 的研究還需要對以下幾個(gè)方面進(jìn)行深入探索。
(1)代謝途徑的研究:今后應(yīng)當(dāng)更加系統(tǒng)地進(jìn)行parabens 在體內(nèi)遷移轉(zhuǎn)化和代謝過程的研究,為開展生物有效性研究和低劑量長期暴露的毒性研究提供科學(xué)依據(jù)。
(2)致病機(jī)理的研究:現(xiàn)有研究表明,parabens類防腐劑對人體的危害體現(xiàn)在其內(nèi)分泌干擾性、男性生殖系統(tǒng)影響和女性乳腺癌發(fā)病等方面,對其致病機(jī)理的深入研究應(yīng)當(dāng)與毒理學(xué)研究相結(jié)合,通過動(dòng)物模擬實(shí)驗(yàn),找到其在體內(nèi)的作用部位、致病機(jī)理等,為降低人體健康風(fēng)險(xiǎn)提供切實(shí)依據(jù)。
(3)特殊人群的暴露研究:現(xiàn)有的研究表明,孕婦尿液中parabens 的濃度遠(yuǎn)高于成年人和兒童尿液中的濃度,而這種高暴露對孕婦和體內(nèi)嬰兒的健康影響尚不清晰,應(yīng)該開展相關(guān)的研究。
(4)藥品中parabens 的研究:藥品作為該類防腐劑的主要使用產(chǎn)品之一,目前還沒有關(guān)于這方面的研究,對其研究可以完善暴露途徑分析,對評價(jià)健康風(fēng)險(xiǎn)和暴露貢獻(xiàn)率具有重要意義。
(5)敏感組織的研究:未來的研究應(yīng)當(dāng)關(guān)注人體其他含有類固醇的敏感組織,如免疫系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)等。Parabens 在這些地方的積累對人體造成的危害可能更大。
(6)分析測試方法的研究:目前parabens 的研究數(shù)據(jù)由不同實(shí)驗(yàn)室分析獲得,在數(shù)據(jù)的可比較性上可能存在一定的不確定性,因此未來有必要建立有效的、可對比的且標(biāo)準(zhǔn)化的分析測試手段。