塑料食品包裝材料中壬基酚的風險評估

張 慶，白 樺，馬 強，王 超

(中國檢驗檢疫科學研究院，北京100123)

塑料食品包裝材料中壬基酚的風險評估

張 慶，白 樺，馬 強，王 超

(中國檢驗檢疫科學研究院，北京100123)

壬基酚是目前最受關注的環(huán)境激素之一，由于其常被用作塑料增塑劑，因此有可能殘留于塑料食品包裝材料中，對消費者健康造成影響?；陲L險評估的基本步驟，對壬基酚的毒理學性質進行了綜述，并結合從市場上采集的30種食品包裝材料中壬基酚遷移量的檢測結果，對目前我國塑料食品包裝材料中壬基酚對消費者的健康影響進行了風險評估，結果發(fā)現，存在一定的風險，需要采取相應的風險控制措施。

壬基酚，食品包裝材料，風險評估

1 危害識別

“壬基酚”(nonylphenol)實際上指得是一類化合物，其分子式為C6H4(OH)C9H19，根據壬基在苯環(huán)上的位置以及鏈結構形成多種同分異構體。工業(yè)生產的商業(yè)化產品主要以具有不同枝化程度的4-nonylphenol(CAS:25154-52-3)為主，同時含有少量的其他壬基酚同分異構體，因此在本研究中主要考察的是4-nonylphenol。

1.1 毒代動力學

關于壬基酚的毒代動力學，研究者已經開展了一些動物及人體實驗。在Knaak等人［4］的研究中，雄性大鼠被飼以6.6mg/kg14C標記的壬基酚，然后收集尿液、糞便和呼吸氣體作為樣本進行放射性分析。研究發(fā)現在4d內有70%的壬基酚通過糞便被排出體外，而有20%的壬基酚通過尿液被排出體外，在呼出氣體中則沒有檢測到壬基酚。放射性尿液顯示壬基酚在體內有明顯的吸收。通過離子交換色譜，研究者發(fā)現壬基酚的主要代謝產物是葡糖醛酸配合物。壬基酚的人體實驗數據［5］表明，有超過80%的壬基酚并未通過糞便和尿液被排出，仍然留在體內，但該研究無法確定這些壬基酚是否蓄積在人體組織中。另外皮膚接觸實驗表明，壬基酚很難經皮膚被吸收。

1.2 急性毒性

壬基酚的急性毒性數據目前都是從動物實驗中得到的，還缺乏相關的人體數據。雄性大鼠和雌性大鼠的經口LD50分別為1200～1900mg/kg和1600～1900mg/kg，屬 于 中 等 毒 性;兔 經 皮 LD50為2000mg/kg。研究還表明，壬基酚對于皮膚和眼睛具有一定的刺激性。

1.3 致癌性和致畸性

對于壬基酚的致癌性，目前還缺乏人體及動物實驗數據，只能從其他方面的數據進行推測。在典型的反復暴露毒性研究中沒有發(fā)現細胞增殖現象，雖然有報道稱在0.05mg/(kg·day)的壬基酚給藥濃度下會引起大鼠乳腺細胞增生，但由于該實驗無法被重復而且其實驗模型存在爭議，因此無法從中得到確切的結論。綜合目前的研究結果來看，壬基酚不可能是一種致癌性物質。

日本科學家曾經采用沙門氏菌和大腸桿菌對壬基酚的致畸性進行了研究［6］，結果表明，壬基酚沒有致畸性。在另外一項采用哺乳動物細胞(V79細胞)的實驗中［7］也得到了相同的結論。研究者還采用動物實驗對壬基酚的致畸性進行了研究。在一項采用小鼠作為實驗動物的研究中［8］，每組雌雄各5只小鼠被注射了單次濃度為50、150、300mg/kg的壬基酚，結果表明壬基酚無致畸性。

1.4 生殖與發(fā)育毒性

研究人員采用體外實驗［9-11］和動物實驗［12-13］對壬基酚的雌激素活性進行了研究，實驗結果表明，壬基酚的雌激素活性比雌二醇低3～6個數量級。

對于壬基酚對生殖與發(fā)育的影響，研究者采用多代動物實驗和睪丸毒性實驗等方法進行了研究，但這些研究結果尚未達成一致意見。有的研究者認為壬基酚對生育和求偶無明顯不良影響［14-15］。然而也有研究者通過實驗認為壬基酚在一定濃度下具有睪丸毒性［16］。

1.5 重復劑量毒性

為了得到壬基酚慢性影響的劑量閾值，研究人員已經進行了多項研究，從實驗中得到無可見不良作用劑量水平(NOAEL)或者最低可見不良作用劑量水平(LOAEL)在15～100mg/(kg·day)之間。在一項為期28d的動物實驗中［17］，每組雌雄各5只大鼠被暴露于含有不同濃度壬基酚的飲食中，研究中對大鼠的毒性臨床反應、體重、血液和尿液理化指標進行了記錄，確定NOAEL為100mg/(kg·day)。在另一項為期90d的動物實驗中［18］，每組雌雄各15只大鼠被暴露于含有不同濃度壬基酚的飲食中，實驗結果確定的NOAEL為50mg/(kg·day)。而在1997年美國國家毒理學計劃進行的一項研究中［14］，每組雌雄各30只大鼠被暴露于含有不同濃度壬基酚的飲食中，實驗跨度為三世代，結果表明LOAEL為15mg/(kg·day)。

2 劑量－反應評估

從上述危害識別中可以看出，壬基酚的危害主要體現在急性危害、重復劑量毒性和生殖發(fā)育毒性。根據文獻調研，本研究中將壬基酚的口服LD50定為1200mg/kg，經皮LD50為2000mg/kg。吸入途徑下的急性毒性目前缺乏相關數據，但實驗表明吸入壬基酚會引起不良反應。壬基酚的重復劑量毒性的LOAEL為15mg/(kg·day)，無明顯的致畸性和致癌性。對于生殖毒性，多世代研究表明壬基酚的 NOAEL為15mg/(kg·day)。睪丸毒性的LOAEL為100mg/(kg· day)。綜上所述，我們選擇15mg/(kg·day)作為風險評估中參考劑量，選擇100的安全系數，由此可得:

ADI(每日允許攝入量)=NOAEL/100=0.15mg/ (kg·bw·day)

3 暴露評估

3.1 暴露量計算模型

本研究中壬基酚暴露量的計算采用了美國食品藥品管理局(FDA)推薦的模型［19］，即:

式中:E-每日每公斤體重暴露量;CF-各種類型包裝材料的消費因子;faq、fac、fal和各種類型食品的分布因子，依次分別為水類、酸類、醇類和脂類食品; Maq、Mac、Mal和各種類型食品模擬物中壬基酚遷移量，依次為水類、酸類、醇類和脂類食品;mf-每日食品消耗量;M-人均體重。

3.2 實際樣品中壬基酚遷移量測定

隨機選取市場上30種塑料材質的食品包裝材料，以水、3%乙酸水溶液、10%乙醇溶液和異辛烷作為不同類型的食品模擬物，采用本研究組開發(fā)建立的用于食品包裝材料中壬基酚檢測的液相色譜-串聯質譜法［20］對這些食品包裝材料中的壬基酚遷移量進行了測定，結果如表1所示。

表1 塑料食品包裝材料中壬基酚的檢測結果

續(xù)表

采用SPSS 13.0統計軟件對數據進行統計分析，分別得到壬基酚每日暴露濃度的平均值、中位值和第95百分位值，如表2所示。

表2 食品包裝材料中壬基酚的遷移量

3.3 食品包裝材料中壬基酚的暴露量

根據FDA的推薦值［19］，塑料包裝材料的CF為0.4，faq、fac、fal和ff分別為0.49、0.16、0.01和0.34。每日食品消費量取3kg，人均體重取60kg。結合上面得到的壬基酚的遷移量，代入式(1)中計算可得壬基酚的每日暴露量，如表3所示。

表3 食品包裝材料中壬基酚的暴露量［μg/(kg·bw·day)］

4 風險特征描述

將食品包裝材料中壬基酚暴露評估的結果與其毒理學參考劑量相比較，可以看出壬基酚暴露量的第95百分位值已經略高于壬基酚的ADI，說明目前部分含有較高濃度壬基酚食品包裝材料對人體健康已經存在較高的風險，需要加強對這些產品的監(jiān)管，并定期進行風險評估以確定其是否還存在風險。

5 結論

本研究對壬基酚的危害和劑量-反應關系進行了歸納總結，同時根據實際產品的檢測數據對其進行了暴露評估，并在此基礎上對食品包裝材料中壬基酚對消費者的健康影響進行了風險評估。本課題的研究結果表明，壬基酚在塑料食品包裝材料中的暴露量的平均值和中位值遠低于壬基酚的每日允許攝入量，這說明從總體上看其對消費者的健康風險較小。但是另一方面，壬基酚暴露量的第95百分位值已經達到其安全閾值，說明在目前市場上還存在著較少部分對消費者健康構成風險的塑料包裝材料。針對上述情況，建議監(jiān)管部門密切關注壬基酚在塑料食品包裝材料中的存在狀況，開展壬基酚的抽查工作，并根據抽查結果重新進行風險評估，確定風險的變化情況，從而采取進一步的風險管理措施。

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Risk assessment of nonylphenol in plastic food contact materials

ZHANG Qing，BAI Hua，MA Qiang，WANG Chao
(Chinese Academy of Inspection and Quarantine，Beijing 100123，China)

Nonylphenol is one of endocrine disrupter chemicals of very high concern.Since nonylphenol can be used as plasticizer，its residue in plastic food contact materials may occurred and caused impact on the health of consumers.Based on the basic procedures of risk assessment，combined with the testing results of nonylphenol migration from the commercial plastic food contact materials，the risk of nonylphenol was evaluated.The results had shown a certain degree of risk and some management methods must be taken.

nonylphenol;food contact materials;risk assessment

TS206.4

A

1002-0306(2011)09-0340-04

環(huán)境激素(或稱內分泌干擾物)是一類由人工合成的、對人體和動物的內分泌系統具有干擾作用的化學物質，其能夠模擬或拮抗內源激素，對人體健康和生態(tài)環(huán)境存在嚴重危害。壬基酚是一種重要的環(huán)境雌激素，早在上世紀30年代研究人員就已經發(fā)現包括壬基酚和辛基酚在內的多種烷基酚類物質具有雌激素活性。研究表明［1-2］，這類物質與男性睪丸癌和前列腺癌發(fā)病率的上升、女性乳腺癌、子宮癌發(fā)病率的增加、雄性動物的雌性化和免疫功能的改變等具有非常密切的聯系。同時，壬基酚還是一種重要的化工原料，被廣泛應用于洗滌劑、增塑劑、農藥乳化劑和紡織整理劑的生產中，目前全世界每年的壬基酚產量接近40萬t。由于壬基酚的潛在危害和巨大用量，壬基酚在產品中的使用安全性日益受到關注。歐洲化學品管理局曾對壬基酚在歐盟范圍內的生產使用以及對產業(yè)工人和一般消費者的危害進行了評估［3］。塑料食品包裝材料是一類與消費者健康密切相關的產品，由于壬基酚是一種常用的塑料增塑劑，因而可能在塑料食品包裝材料中殘留，然而目前對于我國食品包裝材料中壬基酚的潛在風險和存在水平還缺乏相應的研究。本文將根據風險評估的基本步驟(危害識別、危害特征描述、暴露評估和風險特征描述)，結合塑料食品包裝材料實際樣品的檢測數據，對壬基酚的存在水平以及對消費者的健康風險進行評估，旨在引導消費者科學的認識壬基酚的安全性，同時為政府監(jiān)管部門的決策提供科學依據。

2010-11-06

張慶(1981-)，男，副研究員，主要從事儀器分析及消費品安全方面的研究。

國家質檢總局科研課題(2007IK094)。