母乳中全氟化合物的污染水平與嬰兒暴露評估

李 瀟，仝 彤，李 健，王 繼，施致雄*（1.首都醫科大學公共衛生學院，北京 100069；2.首都醫科大學環境毒理學北京市重點實驗室，北京 100069；3.北京市豐臺區南苑醫院疾病預防控制科，北京 100076）

母乳中全氟化合物的污染水平與嬰兒暴露評估

李 瀟1，2，仝 彤1，3，李 健1，2，王 繼1，2，施致雄1，2*（1.首都醫科大學公共衛生學院，北京 100069；2.首都醫科大學環境毒理學北京市重點實驗室，北京 100069；3.北京市豐臺區南苑醫院疾病預防控制科，北京 100076）

為探索北京市產婦母乳中典型全氟化合物的污染水平及嬰兒經母乳的外暴露水平及風險.于2011～2012年通過征集母乳捐獻志愿者方式采集95份母乳樣本，并填寫調查表，記錄母乳捐獻者的人口學特征及居住環境等信息.采用固相萃取結合超高效液相色譜-串聯質譜法測定母乳中全氟辛酸及全氟辛烷磺酸的含量，估算嬰兒經母乳的每日攝入量并與參考劑量進行比較.結果顯示北京市產婦母乳中全氟辛酸含量均值和中位數分別為42和37.4pg/mL，范圍在13.4～181.3pg/mL之間.全氟辛烷磺酸含量高于全氟辛酸，均值、中位數和范圍分別為66.6、54.5和 14～390.3pg/mL，統計分析發現全氟辛酸與體重指數呈正相關但與母乳產出時間呈負相關，而全氟辛烷磺酸則與產婦年齡呈正相關.嬰兒經母乳全氟辛酸和全氟辛烷磺酸每日攝入量中值分別為4.67和6.81ng/（kg bw·d），最高值分別為22.66和48.79ng/（kg bw·d），顯示部分嬰兒經母乳攝入的全氟辛烷磺酸水平超過了參考劑量，健康風險值得關注.

母乳；全氟辛酸；全氟辛烷磺酸；嬰兒；暴露評估

全氟化合物（PFCs）是一系列用途廣泛的人工合成有機物，由于具有特殊的疏水疏油性和穩定的物理化學性能等優點，普遍應用于紡織物、表面活性劑、化妝品等工業產品和生活消費品中.全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）是最常用的兩種全氟化合物，已有近五十年的使用歷史，但隨之而來的環境污染和人群健康問題也引起了普遍關注.PFOA和PFOS在生產、產品使用和產品廢棄過程中均可以滲溢等形式進入環境并進入食物鏈，國內現有研究已發現 PFOS和PFOA在污水、土壤和食物等各類基質中普遍存在［1-3］，并可通過室內空氣、灰塵、飲用水和食物等多種途徑進入人體［4］.而且可分布在各類人體基質以及多個組織器官中，并對神經系統、免疫系統、生殖內分泌等多系統產生毒性效應［5］. PFOA和PFOS均具有內分泌干擾效應、持久性和生物累積性等持久性有機污染物的特性，是公認的新型持久性有機污染物，其中PFOS于2009年被《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》正式認定為持久性有機污染物.

母乳可用于指示持久性有機污染物污染水平和機體負荷，并估算新生兒經母乳的污染物每日攝入量.本研究選擇北京市非職業暴露產婦作為研究對象，通過測定產婦母乳中 PFOA和PFOS的含量，探討了北京市普通人群 PFOA和PFOS內暴露水平及其影響因素以及新生兒經母乳的PFOA和PFOS外暴露水平.

1　材料與方法

1.1儀器與試劑

ACQUITYTM超高效液相色譜儀、Micromass?-Quattro Premier三重四級桿質譜儀（美國Waters公司）；固相萃取柱：Oasis WAX弱陰離子交換柱（150mg，6mL，30μm，waters公司）.甲醇（色譜純，百靈威公司），甲酸（色譜純，迪馬公司）、氨水（色譜純，百靈威公司）.

標準品：PFOA、PFOS及其同位素內標MPFOA（Perfluoro-n-［1，2，3，4-13C4］octanoicacid）和MPFOS （Sodiumperfluoro-1-［1，2，3，4-13C4］octanesulfonate），均為 50mg/L，溶于甲醇，純度＞98%，購自加拿大威靈頓公司.

1.2母乳樣品采集

2011～2012年通過志愿捐獻者征集方式采集母乳樣本，捐獻者需在北京居住一年以上且為非職業暴露人群.非職業暴露人群定義為在過去一年內未在化工廠、油漆廠、造紙廠等重污染企業工作.根據入選標準在自愿參加者中采集母乳樣本共計95份.母乳采集之前預先將清洗干凈并高壓滅菌后的藍蓋玻璃瓶交給捐獻者并說明采集方法，由捐獻者在家中先洗凈雙手后通過手動擠奶方式采集母乳樣 100～150mL并置于-18℃冰箱中保存.采樣結束后，由工作人員上門收集樣本并指導捐獻者填寫問卷.隨后將樣本置于冰袋中帶回首都醫科大學，置于-80℃冰箱中保存.

采樣同時對產婦進行問卷調查，內容包括：（1）一般人口學特征：過去一年中的飲食習慣、 教育水平、職業、吸煙史、生育史、年齡、體質指數（BMI）及民族等；（2）居住環境狀況：在本地區居住的時間、居住及工作環境附近有無污染源等.所有志愿者均被告知研究目的并簽署知情同意書.

1.3樣品的提取與凈化

樣品提取與凈化采用Liu等［6］建立的方法但稍有改動.母乳解凍后搖勻，取2mL于15mL聚丙烯離心管中，加入定量內標MPFOA和MPFOS 各500pg.加入2% （V/V）甲酸水溶液8mL，振蕩并超聲15min后在0℃ 9384×g離心25min，上清液用WAX柱凈化.WAX柱預先采用9%（V/V）氨水甲醇溶液、甲醇和水各3mL活化，上樣后分別用1mL 2% （V/V）甲酸水溶液，1mL 2%（V/V）甲酸水溶液甲醇（1：1， V/V）和2mL甲醇淋洗，最后用3mL 9%（V/V）氨水甲醇溶液洗脫待測物，洗脫液經氮氣吹干后加 200μL甲醇/水（1：1， V/V）復溶，經0.22μm尼龍濾膜過濾后轉移至進樣瓶上機測定.

1.4儀器分析條件

色譜條件：BEH C18色譜柱（50mm×2.1mm× 1.7μm，美國waters公司）；柱溫：50；℃ 流速0.4mL/min；進樣量：20μL.流動相 A為甲醇，B為2mmol/L醋酸銨溶液.梯度洗脫程序：0～5.0min，20%～90%A；5.0～5.1min，90%～100%A；5.1～6.0min，100% A； 6.0～7.0min，100%～20% A；7.0～9.0min，20% A.

質譜條件：電噴霧負離子化模式（ESI-），毛細管電壓：0.95kV；源溫度：120；℃脫溶劑氣溫度：400；℃去溶劑氣流量：800L/h；錐孔氣流量：50L/h；碰撞氣流量：0.45mL/min；多反應監測模式（MRM）掃描，各待測物及內標的采集離子分別為：PFOA，413→369； PFOS，499→99； MPFOA，417→372；MPFOS，503→99.

1.5 質量控制

PFOA和PFOS均采用相應的同位素內標進行定量分析.實際樣本測試時每隔10個樣本做一次方法空白對照，空白試驗以 2mL水為空白，按照實驗流程分析，空白中均未檢出 PFOA和PFOS.以鮮牛奶為基質進行加標回收率實驗，加標水平 100pg/mL，加標回收率在 90%～120%之間，RSD在10以內，但實際樣本的定量不進行回收率校正.以3倍信噪比作為檢測限（LOD），PFOA 和PFOS的LOD分別為10和7.5pg/mL.

1.6統計學方法

采用SPSS 13.0進行統計分析.

2　結果與分析

2.1產婦基本情況分析

本研究所調查產婦平均年齡 30.1歲（24～38歲），身體質量指數（BMI）在15.8～30.4之間，86人為初次妊娠，9人為第2次妊娠；職業包括公司職員、科技人員、機關干部等，不含有職業暴露者.所有產婦在本地居住時間為 1～10年以上不等.采樣時間為分娩后 2～40周.在學歷方面，大專及以下占25.7%，大學本科占50%，研究生及以上學歷占24.3%.所有產婦均不吸煙，但24%的人存在被動吸煙情況.在飲食習慣方面，有51%的產婦每天食用肉類（包括豬、牛、羊、雞、鴨等），有30%的產婦每周食用肉類4～6次，有17.1%的產婦每周食用肉類 2～3 次，有 1.4%的產婦每周食用肉類1次；有32.9%的產婦每周食用水產品2次以上，有41.4%的產婦每周食用水產品1次，其余產婦每月食用水產 1次以下；61%的產婦每日均食用蛋類食品， 36%的產婦每周食用蛋類食品2 次以上，但有 3%的產婦幾乎不食用蛋類食品；70%的產婦每日食用乳制品，23%的產婦每周食用乳制品 2次以上， 7%的產婦每周食用乳制品少于兩次.

2.2母乳中PFOA和PFOS的檢測結果及統計學分析結果

所檢測的95份母乳樣中均能檢出PFOA和PFOS，結果見圖 1.PFOA的中值和均值分別為37.4和（42±23.13）pg/mL，含量范圍為13.4～ 181.3pg/mL，PFOS的中值和均值分別為 54.5和（66.6±48.64） pg/mL，含量范圍為14～390.3pg/mL.經統計發現PFOA和PFOS污染水平均為非正態分布，因此對母乳 PFCs含量與飲食習慣、居住地、居住時間、年齡、學歷、BMI指數、生育史等進行Kruskal-Wallis H（K）檢驗或sperman秩相關分析.其中 PFOA與產婦體重呈正相關（R2=0.386，P＜0.05），與產婦 BMI呈正相關（R2= 0.356，P＜0.05），與母乳產出時間呈負相關（R2= -0.306，P＜0.05）.PFOS與產婦年齡呈正相關（R2= -0.394，P＜0.05），并且在 30歲以上的產婦母乳中PFOS含量（63.66pg/mL）明顯高于30歲以下的低年齡組（49pg/mL，P＜0.05）.

2.3 新生兒經母乳的PFCs每日攝入量分析

若假設母乳是 1～6個月嬰兒的唯一食物來源，那么這部分嬰兒的PFCs每日攝入量（DI，單位ng/（kg bw·d）的計算可用母乳中污染物的含量（ng/mL）乘以母乳的每日攝入量（mL/d），再除以嬰兒的體重（kg）.根據《中國居民膳食營養素參考攝入量》2013版，我國新生男嬰代表體重為6kg，每日母乳攝入量為750mL.若按照母乳PFCs濃度中值和最高值計算，本研究中嬰兒（男嬰）PFOA的中值和均值DI分別為4.67和5.25ng/（kg bw·d），最高值DI為22.66ng/（kg bw·d）；PFOS的中值和均值DI分別為6.81和8.33ng/（kg bw·d），最高值DI為48.79ng/（kg bw·d）.

圖1　北京市產婦母乳中PFOA和PFOS的濃度Fig.1 Concentrations （pg/mL） of PFOA and PFOS in human milk from Beijing

3　討論

由檢測結果可見，無論是中值還是平均值，PFOS的污染水平均高于 PFOA，這與其他研究結果基本一致，例如 Tao等［7］對美國麻省地區采集的母乳的檢測同樣發現 PFOS含量明顯高于 PFOA.此外，經過 Spearman相關性檢驗發現PFOA和 PFOS污染水平間具有正相關關系，提示北京市產婦母乳中的PFOA和PFOS可能具有類似的暴露來源（R2=0.545，P＜0.01）.

統計學分析結果顯示母乳中PFCs含量與產婦飲食習慣、居住地（城區或郊區）、居住時間、學歷、職業、是否吸煙等無相關性.產婦身高與污染水平也無相關性，但 PFOA與產婦體重和BMI之間呈正相關關系，即體重或BMI越大，母乳中PFOA含量越高.曾有研究表明經產婦母乳中PFCs含量明顯小于初產婦［7］，但本研究發現不同生育史產婦母乳間 PFCs含量無統計學差異，但本研究中經產婦樣本量過小，因此生育史對母乳中 PFCs含量影響有待進一步研究.本研究采集的母乳樣為分娩后2～40周，經sperman秩相關分析發現 PFOA與母乳產出時間呈現負相關關系，顯示隨著哺乳期的延長，母乳中PFOA含量有下降趨勢，而PFOS隨著哺乳期延長變化不明顯.關于哺乳期內 PFCs變化趨勢的研究較少，Tao等［7］對產后6個月內采集的45位產婦的母乳樣進行分析，發現PFOS隨著哺乳期延長含量升高，而PFOA則無明顯變化.研究顯示二等有較強脂溶性的持久性有機污染物隨著哺乳期的延長在母乳中含量會下降［8］，但PFCs與其他脂溶性污染物不同在于其會與生物體內白蛋白結合［9］，因此母乳中白蛋白的含量變化會影響PFCs含量，而母乳中白蛋白含量變化與食物攝入相關，因此推測 PFOA隨哺乳期延長含量下降原因可能是產婦食物攝入模式隨著哺乳期延長發生了變化，即從最初的高脂高蛋白飲食逐漸恢復到正常飲食，導致體內白蛋白含量也隨之而下降.但無論本研究還是Tao的研究，所檢測的均不是來自同一位母親的不同哺乳時間段的母乳樣，因此得出的PFCs含量隨哺乳時間變化的趨勢仍無法真實反映PFCs在哺乳期的變化，哺乳期內PFCs變化趨勢研究仍有待進一步探索.在年齡方面，相關性分析顯示PFOS與產婦年齡呈正相關，即隨著產婦年齡增大母乳中 PFOS存在增高趨勢；本研究樣本中30歲以上和以下的產婦比例為40：55，因比例較為接近因此比較了這兩組產婦的PFCs含量差異，發現高年齡組PFOS中值為63.6pg/mL，高于低年齡組（49pg/mL，P＜0.05），而 PFOA在兩組間含量差別無統計意義.目前僅有少量文獻涉及母乳中PFC與產婦年齡的相關性分析，結果均顯示無相關性［7］.

PFOA和PFOS是人體基質中最主要的全氟化合物，母乳中PFOA和PFOS國內外研究部分結果見表 1.國內關于母乳中 PFCs污染水平分析的第一篇文獻發表于2006年，So等［11］采集并測定來自浙江舟山的 19份母乳樣本，其中PFOA和PFOS的含量范圍在47～210pg/mL和45～ 360pg/mL，與本研究中北京市樣本含量范圍差別不大.Liu等［6］分析采集自中國12個省份的24份母乳混樣（不包括北京市），其中PFOA的中值、均值與本研究相當，但PFOS的均值、中值以及含量范圍均低于本研究.于2008～2009年采集自北京的 30份母乳樣中，PFOA中值和均值分別為51和51.6pg/mL，略高于本研究［11］.在來自亞洲其他國家的研究中，1999年采集自日本愛媛縣的母乳樣中發現的PFOA中值和均值分別為67.63和77.7pg/mL，均高出北京樣本近一倍，而 PFOS的中值和均值更是高達 196和232pg/g，是北京樣本的 3倍多，這也是目前在普通人群母乳中發現的最高PFCs含量［12］.2010年在日本京都采集的 30份母乳樣中，PFOA的中值和均值分別為89和93.5pg/mL，比北京樣本高出兩倍多，可見日本作為發達的工業化國家，由于PFCs的高強度應用，導致PFCs的污染水平相對較高［10］.在韓國母乳中PFOA和PFOS均值分別為41和61pg/mL，與本研究相當［13］.在亞洲的其他一些發展中國家，如馬來西亞、菲律賓等，母乳中PFOA檢出率很低（＜30%），含量均低于北京樣本；但有些國家如馬來西亞、菲律賓和印尼，其母乳中PFOS含量高于我國，越南與我國相當，柬埔寨和印度母乳中PFOS含量則低于我國［12］.在北美的研究中，2004年采集自美國的母乳樣中PFOA水平與本研究相當，但PFOS的中值與均值分別為 106和 131pg/mL，為本研究的近兩倍［7］.來自歐洲的研究發現 PFCS在不同國家間污染水平差異很大， 2004年采集自德國的母乳樣中 PFOA平均含量為 77.4pg/mL，高于本研究，PFOS含量中值和均值則分別為 128和158pg/mL，為本研究的兩倍多［14］.2004年采集自瑞典的 12份母乳樣中， PFOA含量很低，但PFOS中值和均值高達166和201pg/mL，在現有研究中僅次于日本的污染水平［17］.但在比利時和意大利的研究中，PFOA含量和檢出率均低，而PFOS的污染水平也遠低于其他國家［15-16］.總的來說，在現有研究中，母乳中 PFOA的含量均明顯低于 PFOS.北京市調查產婦母乳中 PFOA相比其他國家無論是檢出率還是污染水平均處在一個較高的水平，北京母乳樣品中PFOA污染水平僅次于日本.PFOS則是母乳中最主要的PFCs，北京市母乳樣品中PFOS與其他國家相比處在中等水平，低于日本、美國、德國、瑞典等發達國家，也低于馬來西亞、菲律賓、印尼等一些發展中國家，但高于比利時、意大利、柬埔寨、印度等國家.

表1　國內外不同地區母乳中PFOA和PFOS污染水平比較（單位：pg/mL）Table 1 Concentrations （pg/mL） of PFOA and PFOS in human milk from various regions.

嬰兒的暴露風險因子（RI）計算為每日攝入量（DI）與參考劑量（RfD）的比值，RI小于1則認為嬰兒經母乳的 PFCs暴露不足以產生健康風險，而高于 1則意味著可能有損害健康的風險. Thayer等［18］根據動物實驗設定的PFOA和PFOS 的RfD值分別為333和25ng/（kg bw·d），因此北京市嬰兒經母乳的PFOA和PFOS暴露風險因子分別為0.01和0.27（按攝入量中值計算），若按最高值DI計算RI，PFOA和PFOS的RI值為0.07和1.95，可見本市嬰兒經母乳攝入PFOA和PFOS的健康風險較低，但部分母乳中PFOS含量較高，導致嬰兒經母乳攝入的PFOS暴露水平是RfD值的近兩倍，健康風險須引起關注.

4　結論

4.1北京市產婦母乳中PFOA和PFOS含量分別在 13.4～181.3pg/mL和 14～390.3pg/mL之間，PFOS的污染水平相對高于PFOA，且兩者可能具有類似的暴露來源.北京市母乳中PFOA與國內外相比處在較高的水平，而 PFOS則處在一個中等水平.

4.2PFOA與體重指數呈正相關但與母乳產出時間呈負相關，PFOS則與產婦年齡呈正相關.

4.3北京市嬰兒經母乳的PFOA和PFOS暴露風險因子分別為0.01和0.27，攝入健康風險總體較低，但部分嬰兒的PFOS攝入水平超過參考劑量.

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致謝：感謝所有無償為本研究捐贈母乳樣本的志愿者.國家食品安全風險評估中心的楊琳和王雨欣在樣本檢測過程中提供了大力支持，在此表示感謝.

Perfluorinated compounds in human milk from Beijing： levels and exposure assessment of nursing infant.

LI Xiao1，2， TONG Tong1，3； LI Jian1，2； WANG Ji1，2； SHI Zhi-xiong1，2*（1.School of Public Health， Capital Medical University，Beijing 100069， China；2.Beijing Key Laboratory of Environmental Toxicology， Capital Medical University， Beijing 100069， China；3.Department of Disease Control and Prevention， Nanyuan Hospital， Beijing 100076， China）.

China Environmental Science， 2015，35（11）：3475～3480

Two perfluorinated compounds （PFCs）， perfluorooctane sulfonate （PFOS） and perfluorooctanoic acid （PFOA），were measured in 95 human milk samples collected from Beijing in 2011～2012. The donors' personal information， such as dietary habit and socioeconomic and lifestyle factors， were obtained by questionnaires. Ultra-performance liquid chromatography-mass spectrometry （UPLC-MS/MS） analysis indicated that the levels of PFOA ranged from 13.4 to 181.3pg/mL， with the mean and median values of 42 and 37.4pg/mL， respectively. Levels of PFOS were normally higher than PFOA. The levels of PFOS ranged from 14 to 390.3pg/mL， with the mean and median values of 66.6 and 54.5pg/mL，respectively. Body mass index （BMI） was positive related to the levels of PFOA， whereas the time of nursing was negative related to PFOA. For PFOS， only the mother's age was found positive relative to the levels of PFOS. Median daily intakes （DIs） of PFOA and PFOS by breast-fed infants were 4.67 and 6.81ng/（kg bw·d）， with the highest DIs of 22.66 and 48.79ng/（kg bw·d）， respectively. The results indicated that the ingestion rates of PFOS for some infants exceed the reference dose （RfD）， which could lead to possible toxicological impact. Thus， more research is needed to assess possible risk associated to PFCs contamination during early stages of life.

human milk；perfluorooctanoic acid；perfluorooctane sulfonate；nursing infant；exposure assessment

X18，R994.6

A

1000-6923（2015）11-3475-06

2015-04-10

國家自然科學基金項目（21477083）；北京市屬高等學校高層次人才引進與培養計劃項目（CIT&TCD201404190）；北京市自然科學基金（7122022）；北京市優秀人才培養資助項目（2013D005018000008）

* 責任作者， 副教授， szx0127@ccmu.edu.cn

李 瀟（1992-），女，陜西華陰人，碩士研究生，主要從事流行病與環境毒理學研究.