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檢測雙酚A(BPA)等環境內分泌干擾物的新工具

瀏覽次數:5701 發布日期:2010-11-17  來源:密理博中國

 
作者:黎朋 (密理博中國 實驗室純水市場部)

    近日,多家媒體報道美國環保組織環境工作組(EWG)對多家商業機構發出的小票收據(包括購物單據、銀行ATM打印憑證等)進行抽檢化驗。結果顯示,超過40%的小票收據含有過量的有毒化學物質雙酚A,濃度比已知含有該物質的商品(塑料瓶罐)要高出250至1000倍。據悉,長期接觸雙酚A或嚴重擾亂人體激素分泌,甚至可能致癌。一時間把有機化工原料雙酚A推上風口浪尖。
此外,盡管倍受關注的“奶粉疑致嬰兒性早熟事件”已被衛生部蓋棺定論“奶粉中激素含量沒有異常”、“激素檢測結果表明嬰兒性早熟與食用的奶粉無關”,可是人們的疑慮仍未被消除--是什么導致嬰兒的性早熟?雖然許多專家和研究者已對性早熟原因進行了分析,可是筆者認為,除了食物和生理原因外,PC塑料奶瓶或塑料餐飲器具中含有雙酚A的影響不應被忽視。動物實驗發現雙酚A有模擬雌激素的作用,是一種內分泌干擾物質。

雙酚A是什么?
    雙酚A學名2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷,又稱二酚基丙烷,結構如圖所示,英文縮寫名稱為BPA。白色針狀晶體,熔點156-158 ℃,分子量228。工業上主要是由苯酚和丙酮在酸性介質中縮合制成。BPA主要用于制備環氧樹脂(約占 65%)和聚碳酸酯(約占35%),其鉀鹽或鈉鹽是生產聚砜的原料,少量用作橡膠防老劑等。在塑料品制造過程中,添加BPA可以使其具有無色透明、耐用、輕巧和突出的防沖擊性等特性,因此廣泛用于罐頭食品和飲料的包裝、奶瓶、水瓶、太空杯、密封膠,以及其他數百種日用品的制造過程中。如一些奶瓶、太空杯等聚碳酸酯(PC)類塑料容器,該容器的“身份證”——三角形內數字編號(一般在容器底部)為7,會含有BPA。

BPA的影響有多大?是否有使用限制?
    近年來,動物試驗研究發現BPA有模擬雌激素的效果,即使很低的劑量也能使動物產生雌性早熟、精子數下降、前列腺增長等作用。此外,有資料顯示雙酚A 具有一定的胚胎毒性和致畸性,可明顯增加動物卵巢癌、前列腺癌、白血病等癌癥的發生。關于BPA是否對人類健康構成危害,各界學者說法不一。從2002年至2008年,許多國家都對BPA進行了風險評估,普遍認為一定量的BPA是對人體無害的。然而2009年我國的研究人員發現,BPA會對男性職業接觸工人的生殖功能造成影響。2010年8月,南非癌癥協會宣稱經過3年的調查研究,進一步確認了在塑料制品中含有的BPA對人體有害,可能引發癌癥和其他嚴重的健康問題。該協會得出的結論是,BPA是一種具有激素活性的內分泌干擾物,對人類健康構成潛在威脅。BPA侵入人體的途徑主要為吸入和食入,用聚碳酸酯塑料制造的瓶子或杯子,其含有的BPA會擴散進牛奶等液體中,特別是當瓶子被熱水煮或微波加熱時,釋放出的BPA將多出55倍。
    雖然一些研究結果提示,塑料奶瓶等塑料制品中的BPA可能會影響嬰幼兒的成長發育,并對兒童大腦和性器官造成損傷,但是迄今未有充足證據證明嬰兒或者兒童因攝取PC奶瓶釋放的BPA成分而受到傷害。然而由于關于BPA的各項研究結果和不良事件的發生,如“含BPA的嬰兒奶瓶”事件,許多國家都對這種化學物質的生產和使用進行了整頓。比如,加拿大率先于2008年宣布BPA為有害化學物質,并禁止在嬰兒奶瓶制作過程中使用BPA。美國各州及聯邦在去年和今年陸續立法禁止嬰兒奶瓶等食品和飲料容器中使用化學物質BPA;從去年開始,歐洲一些國家也開始制定BPA的禁止政策。
然而到目前為止,中國卻還沒有關于BPA在某領域的禁用政策出臺,僅在GB 13116-91食品容器及包裝材料用聚碳酸酯樹脂衛生標準和GB 14942-94食品容器、包裝材料用聚碳酸酯成型品衛生標準等國家標準中規定了游離酚的溶出量不大于0.05 mg/kg,并未對BPA的檢測方法和限量做出具體的規定。因此,國內各界還應加大對BPA的關注程度。

如何檢測BPA?
    根據文獻報道BPA的檢測方法主要有高效液相色譜法(HPLC)、液相色譜-質譜聯用法(LC-MS)、氣相色譜-質譜聯用法(GC-MS)、分光光度法、酶聯免疫吸附法(ELISA)和極譜法等。GC-MS具有較高的靈敏度(ppt級,ng/kg)但樣品前處理復雜,為減小極性和提高靈敏度,需要對分析樣品衍生化后才進行分析。HPLC由于UV檢測器的限制,檢測靈敏度不高(ppb級,μg/kg),不能滿足痕量BPA殘留檢測的需要,而分光光度法和ELISA等方法的應用面較窄。目前應用較多的是經過固相萃取(SPE)將BPA提取出來后,采用LC-MS的方法分析微量或痕量的BPA殘留,該方法具有較高的靈敏度(ppt級)和選擇性,重現性高。這些檢測方法常用于BPA的殘留分析、BPA毒理學研究和相關的精密化工分析等。

其他環境內分泌干擾物(EDs)
    除BPA以外,環境中常見的內分泌干擾物(EDs)有壬基酚、辛基酚、鄰苯二甲酸二乙脂和鄰苯二甲酸二丁酯等。近日,一家國際環保組織發布調查報告稱,在長江野生江鯰和江鯉體內,測出含有壬基酚和辛基酚,引起軒然大波。壬基酚和辛基酚是一種重要的精細化工原料和中間體,主要用于生產表面活性劑、也用于抗氧劑、紡織印染助劑、潤滑油添加劑、農藥乳化劑、樹脂改性劑、樹脂及橡膠穩定劑等領域,具有生物毒性,干擾內分泌系統,可導致雌性性早熟等性發育和生殖系統問題,促進乳腺癌細胞增殖,且被懷疑為致癌物質。美國環保總署(EPA)推薦標準指出淡水中壬基酚的含量不應高于6.6 ppb,咸水中不應高于1.7 ppb。鄰苯二甲酸脂類為常見的化工溶劑及增塑劑,對皮膚、眼睛和呼吸道有刺激作用,胚泡植入后死亡率提高,對胎兒有毒,對胎兒肌肉骨骼系統有影響。

EDs研究的發展
    由于在化工行業中的用量迅速增加,此類EDs在環境中的遷徙和殘留有增無減,廣大研究者逐漸把目光聚焦在EDs對人類健康和生態環境的具體影響和危害上。在歐洲,超過300家實驗室已投入到EDs的研究中,28個大型聯合研究項目正在開展。美國和日本政府專門設立研究機構,負責EDs的全面研究工作。國內一些高校和科研機構也進行了相關內容的研究。隨著實驗研究的逐步深入,微量、痕量的準確檢測成為了必須,ppb甚至ppt級的EDs才是研究者重點關注的濃度范圍。然而,EDs在環境中的殘留導致實驗分析用水含有較高的背景值,微量、痕量EDs的研究和檢測將會受到影響。

密理博對BPA等EDs研究的支持
    高靈敏度檢測方法對分析實驗用水提出了更高的要求,特別是對于具有ppb、ppt級檢測要求的EDs研究實驗,若實驗用水中的EDs殘留達到ppb或ppt級別,如此高的背景值將會嚴重影響到檢測的靈敏度和準確度。
    對此,密理博公司為了滿足BPA等EDs的研究需求,專門開發了一種新型超純水終端過濾器EDS-Pak。該終端過濾器主要由活性炭構成,用于去除BPA、壬基酚、鄰苯二甲酸二乙脂和鄰苯二甲酸二丁酯等常見EDs。產水可用于EDs研究實驗的空白及試劑配制等。該過濾器可安裝于密理博超純水系統的出水口,進水要求為超純水(TOC<5 ppb),可生產至少300升無EDs的超純水,并提供質量證書。

EDS-Pak去除常見4種EDs的挑戰性實驗結果表

 EDs測試物  進水(ppb)  產水(ppt)  體積(L)  流量(L/min)
 雙酚A(Bisphenol A)  <4  <DL(5 ppt)  300  0.5-2.0
 鄰苯二甲酸二乙酯(Diethyl  hthalate)  <1.5 <DL(200 ppt)  300  0.5-2.1
 鄰苯二甲酸二丁酯(Di-n-butyl  hthalate  <1.5 <DL(200 ppt)  300  0.5-2.2
 壬基酚(Nonylphenol)  <3.3 <DL(200 ppt)  300  0.5-2.3

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發布者:默克生命科學
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