摘要：
目的：統計全國市場上10種常用中藥材及飲片品種的亞硫酸鹽殘留量，初步評估攝入的健康風險，對目前《中國藥典》限量值提出建議標準。方法：在全國范圍內，統計2013-2017年10種藥材及飲片的二氧化硫殘留量值，結合《中國藥典》2015年版對服用劑量的規定，采用點評估的方法初步評估二氧化硫的暴露風險。
結果：按各品種二氧化硫殘留量平均值、中位值以及限量值計算，人群服用這10種藥材及飲片二氧化硫暴露值低于國際食品法典食品添加劑專家委員會（JFCFA）規定的二氧化硫每日允許攝入量上限（0.7 mg·kg-1體重），風險系數HI小于1，風險可接受；但部分品種二氧化硫殘留量最大值計算的HI大于1，具有一定的風險。
結論：從整體水平看，人群單一攝入10種中藥材及飲片暴露二氧化硫的健康風險較低；但對于二氧化硫殘留量超標的樣品，會有一定的健康風險。《中國藥典》2015年版規定的二氧化硫殘留限量標準基本合理，可以達到控制風險的目的。但本次評估僅局限于單一藥材的攝入暴露，未計算累積暴露風險，因此，建議在產業技術不斷進步的基礎上，逐漸嚴格限量標準值，以降低安全風險。
通過硫磺熏蒸中藥材可以加快藥材的干燥、在儲藏過程中防霉防蛀, 還可以增白護色使藥材看起來更美觀。但現代研究表明, 硫熏時產生的二氧化硫氣體以及熏蒸后殘留的亞硫酸類物質對身體會產生一定危害, 且硫磺熏蒸會對藥材的化學成分及藥效產生明顯的影響。
硫磺熏蒸對天麻、白術、粉葛、黨參、牛膝、白芍、山藥等藥材中化學成分會產生影響。硫熏天麻對天麻素含量影響較大, 而且會造成二苯乙烯苷類成分轉化和天麻多糖含量的下降, 硫熏天麻湯劑中天麻苷含量少于未硫熏天麻[1-3];硫磺熏蒸會減少白術內酯Ⅰ和白術內酯Ⅲ的含量[4];硫熏后的粉葛質量顯著下降, 隨著硫熏次數及硫磺用量的提高, 其葛根素含量逐漸下降[5];硫熏后黨參中的黨參炔苷含量明顯下降, 總黃酮含量增加[6-8];硫磺熏蒸對牛膝成分有一定影響[9];硫磺熏制可降低白芍中芍藥苷含量, 而產生新成分芍藥苷亞硫酸酯, 隨硫磺熏蒸時間的增加芍藥苷含量逐漸下降[10-12];硫磺熏蒸對山藥中尿囊素有影響, 且有隨硫磺用量增加、熏蒸時間延長、次數增加而減少的趨勢; 考察硫磺熏制對山藥多糖含量的影響, 用適量的硫磺熏制可使山藥中的多糖含量升高, 但在繼續加大硫磺用量時, 多糖含量反而下降, 熏制時間長的山藥多糖含量較熏制時間短的山藥多糖含量低, 而經最大硫磺量熏制的山藥多糖含量與其他山藥多糖含量仍然相當[13-14]。
《中國藥典》2015年版已在山藥、天冬、天花粉、天麻、牛膝、白及、白術、白芍、黨參、粉葛10種藥材及相應飲片品種項下規定了二氧化硫殘留限量。本文統計了全國藥檢單位自2013年-2017年10個品種共4058批藥材的二氧化硫殘留量檢測數據, 樣品信息見表 1, 采用經典的單一特定危害風險評估方法, 對上述10個品種藥材及飲片二氧化硫殘留進行初步風險評估, 該模式對于確定某類化學物暴露的"可接受水平"具有重要意義[15]。本文通過探索開展對亞硫酸鹽攝入健康風險的評價研究, 為硫熏中藥材安全風險管理提供依據。
1 二氧化硫殘留風險評估的基本步驟
單一特定危害風險評估的四個基本步驟包括危害識別、暴露評估、危害特征描述和風險特征描述。危害識別主要是明確硫熏中藥材及飲片可能對健康產生的危害。危害特征描述階段主要是研究二氧化硫、亞硫酸鹽類物質在什么條件下導致產生某種毒作用, 并試圖了解接觸量與毒性反應之間的定量關系[16]。
從毒理學上來說, 硫磺屬低毒化學品, 但因其能在腸內部分轉化為硫化氫而被吸收, 故大量口服可導致硫化氫中毒, 急性硫化氫中毒的全身毒作用表現為頭痛、頭暈、乏力、嘔吐、昏迷等中樞神經系統癥狀; 硫磺還可引起眼結膜炎、皮膚濕疹, 對皮膚有弱刺激性; 硫磺蒸汽及硫磺燃燒后產生的二氧化硫氣體對呼吸道有刺激作用, 可引起支氣管痙攣, 并可導致呼吸道阻力增加, 對人的皮膚較薄及多汗的部位有刺激和燒灼感, 此特點主要危害現場加工人員; 殘留的亞硫酸鹽類物質本身低毒, 但食用過量的亞硫酸鹽, 將會出現頭痛、惡心、嘔吐、暈眩以及氣喘等不良的反應, 尤其是患哮喘的病人對亞硫酸鹽有特強的反應, 因為哮喘者的肺部已經失去了代謝亞硫酸鹽的功能; 亞硫酸鹽類物質還可影響鈣吸收, 促進機體鈣流失, 過量進食引起的急性中毒可出現眼、鼻黏膜刺激癥狀, 嚴重時產生喉頭痙攣、喉頭水腫、支氣管痙攣等; 也有文獻報道還可在人體內轉化成一種致癌物質-亞硝胺[17-18]。
暴露評估是指對于通過可能攝入的或其他各種途徑所產生的攝取量的定性或定量評價。風險特征描述, 是根據危害識別、危害特征描述和暴露評估3個步驟的結果, 對某一特定人群的已知或潛在的健康不良影響的可能性和嚴重程度進行的評估[19-20]。
美國國家環境保護局(U.S. Environmental Protection Agency, USEPA)提出了可接受風險:每日允許攝入量(Acceptable Daily Intake, ADI):人類終生每日攝入某物質, 而不產生可檢測到的危害健康的估計量, 以每千克體重可攝入的量表示(mg·kg-1bw)。聯合國糧農組織(FAO)和世界衛生組織(WHO)聯合食品添加劑專家委員會(JECFA)對二氧化硫類物質作為食品添加劑的危險性評估為二氧化硫的日容許攝入量(ADI)為0~0.7 mg·kg-1體重, 即一個60 kg體重的成人, 每天二氧化硫的攝入量不超過42 mg(以SO2計, 包括SO2和亞硫酸鹽的總ADI值) [21-23]。
2 初步評估10個品種的硫磺熏蒸風險
《中國藥典》2015年版對山藥、天冬、天花粉、天麻、牛膝、白及、白術、白芍、黨參、粉葛在品種項下規定, 二氧化硫殘留量不得過400 mg·kg-1[24]。本次研究統計了2013-2017年全國范圍內這10個品種的二氧化硫殘留量, 數據來源于各省市藥檢所。統計上述各品種中二氧化硫殘留量檢測值, 并計算其平均值、中位值、P90、P95、最大值、合格率以及檢出率(見表 1)。根據WHO關于定量限(LOQ)或檢出限(LOD)值的處理指南, 本研究中未檢出數據≤60%, 所以, 對于未檢出二氧化硫殘留的樣品, 結果應該用1/2 LOD計。但在統計時, 滴定法、離子色譜法、氣相色譜法檢出限和定量限不同, 滴定法屬于酸堿滴定法, 是氫氧化鈉滴定液與亞硫酸鹽類物質氧化生成的硫酸反應; 離子色譜法對亞硫酸鹽類物質氧化生成的硫酸根離子進行精確測定, 靈敏度高; 氣相色譜法是對二氧化硫氣體進行測定[25]。因各單位操作方法和使用的儀器不同, 各單位對于LOD規定不同, 最終在數據統一時, 將未檢出樣品的二氧化硫殘留量測定值按10 mg·kg-1計算。
表 1 10個品種二氧化硫殘留量結果統計
對中藥材或飲片中二氧化硫健康風險暴露評估采用點評估的方法, 計算二氧化硫日均暴露量(Average Daily Doses, ADD), 計算公式: ADD=C×IR/BW。式中C為藥材或飲片中二氧化硫的含量(mg·kg-1); IR為每人每天藥材或飲片消費量(kg·d-1); BW為居民平均體重(kg) [19-20]。
風險系數H I, 為A D D和A D I值的比值, HI=ADD/ADI。式中, ADD值通過計算得出, ADI值取0.7 mg·kg-1體重。USEPA的暴露評估指南規定, 當HI小于等于1時, 表示二氧化硫殘留風險可接受; 當HI在1和10之間時, 表示風險存在, 但是還不需要馬上采取緊急措施; 當HI大于等于10時, 表示風險在不可接受水平, 需要馬上采取相應措施[26-27]。
目前, 尚沒有關于中藥材及飲片的消費量相關統計, 因此, 計算時, IR按《中國藥典》2015年版規定的中藥材及飲片最大服用劑量計算, BW以60 kg計, 評估按最大劑量服用單品種藥材是否存在二氧化硫暴露風險。計算各個水平二氧化硫殘留暴露的風險系數HI, 結果見表 2。
表 2 各品種不同二氧化硫殘留量水平HI值
從表 2可以看出, 10個品種按二氧化硫殘留量平均值、中位值計算的風險系數HI均小于1, 而山藥、天花粉、牛膝、白芍、黨參按最大值計算的風險系數為1.23、1.01、1.08、1.28、5.36, 均大于1。說明從平均水平看, 單一使用其中某一味藥材, 攝入二氧化硫的健康風險較低; 但市場上依然存在風險較高的藥材和飲片, 如果遇到此類樣品, 會存在一定的健康風險, 其中以黨參最為顯著, HI值相對較高。《中國藥典》2015年版規定以上10個品種, 二氧化硫殘留量不得過400 mg·kg-1, 按限量值400 mg·kg-1計算的HI值均小于1, 所以當二氧化硫殘留量合格時, 單一使用這10個品種的藥材及飲片攝入二氧化硫的健康風險較低。
《中國藥典》2015年版四部0212"藥材和飲片檢定通則"規定, 除以上10個品種外, "二氧化硫藥材及飲片(礦物類除外)的二氧化硫殘留量不得過150 mg·kg-1" [23]。按照以上方法計算可知, 當限量值是150 mg·kg-1時, 單一攝入合格藥材及飲片造成的二氧化硫殘留暴露風險較低。
3 潛在風險分析
通過對HI結果的分析, 評估人群通過服用10種中藥材及飲片攝入二氧化硫引起的潛在健康風險。按平均值HI評估, 不同品種藥材及飲片攝入二氧化硫的風險排序:黨參>粉葛>牛膝>天花粉>天冬>山藥>白芍>白及>白術>天麻。按最大值HI評估, 通過山藥、天花粉、牛膝、白芍、黨參攝入二氧化硫存在較高的風險。但這種風險發生的可能性較小, 僅存在于經常食用高殘留量的藥材及飲片的極端消費人群中。
4 靈敏度及不確定度分析
在進行二氧化硫風險評估時, 定量值的靈敏度會對結果有一定影響。對本次評估影響最大的就是二氧化硫殘留量檢測值, 測定時采用的方法不同, 靈敏度不同, 對評估結果有一定影響。比較《中國藥典》收載的方法, 滴定法靈敏度、準確度較低, 平行樣品測定存在一定偏差; 離子色譜法準確度和靈敏度相對較高。因此, 為了得到一個更好的評估結果, 對于方法的改進還需進一步努力, 提高方法靈敏度。
在本次二氧化硫暴露風險評估時, 尚存在一些方法的局限性及不確定因素。首先, 在計算ADD值時, 采用了《中國藥典》2015年版對本品種藥材及飲片的最大服用劑量作為每人每日藥材及飲片的消耗量IR, 因為目前難以得到藥材及飲片的日消耗量統計數據; 采用《中國藥典》的最大服用劑量作為IR, 優點是將ADD值最大化, 如果人群按最大劑量每日服用中藥材及飲片, 暴露二氧化硫的健康風險很低, 則偶爾服用這些品種的中藥材及飲片, 暴露二氧化硫的風險更低。在評估中, 未考慮暴露頻率(天/年)、暴露年數(年)、平均暴露總天數(天)幾個因素, 全部按完全暴露計算。
5 總結及建議
硫磺熏蒸中藥材是一種粗放的藥材產地初加工方式, 因其成本低廉、操作簡便, 被廣泛使用甚至濫用, 硫磺熏蒸可以加快藥材干燥、防止蟲霉變、漂白護色, 但過度硫磺熏蒸不但對身體產生健康風險, 而且對藥材的有效成分產生一定影響。本研究對食用10個品種中藥材及飲片暴露二氧化硫的風險進行了初步評估, 在平均水平以及二氧化硫殘留量合格水平, 通過口服這幾種藥材暴露的二氧化硫風險可接受, 而針對個別二氧化硫殘留量極高的藥材時, 風險不可接受。
通常, 中藥材或飲片極少單獨服用, 中醫處方一般是中成藥或中藥復方。若某個中成藥處方中多個中藥材或飲片存在硫熏的情況, 那么二氧化硫的殘留量可能會累積, 風險增大。由于臨床使用的中成藥制劑和中藥復方品種繁多, 目前缺少中藥消費的準確數據, 因此, 本文從單品種出發進行評估, 通過評估建議盡量降低單味藥的二氧化硫殘留量, 以降低中藥方劑整體的二氧化硫殘留量。目前, 《中國藥典》2015年版對于二氧化硫殘留有400 mg·kg-1及150 mg·kg-1兩個限量值, 其風險基本可接受; 但隨著藥材加工技術水平的不斷提高, 以后應逐漸嚴格標準, 保證用藥安全, 并提供高質量的飲片。針對部分高殘留量的個別樣品, 有必要加強監管。同時, 應嚴格規范產地加工過程中的硫磺熏蒸過程, 并促進新加工方法的開發和普及, 逐漸取代硫磺熏蒸法。
