第五節(jié) NIAS 的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
正如前面章節(jié)所述,NIAS可能存在于FCM 中,但必須遵循公認(rèn)的科學(xué)原則進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估一般包括四個(gè)步驟。對(duì)NIAS而言,根據(jù)問題的不同,這些步驟的順序可能不同:
*危害識(shí)別:評(píng)估化學(xué)物對(duì)健康造成的不良影響,如肝損傷。
*危害特征描述:確定化學(xué)物造成毒性效應(yīng)的劑量,預(yù)測(cè)可忽略或杜絕風(fēng)險(xiǎn)的暴露水平。
*暴露評(píng)估:計(jì)算在不同條件下(如在不同消費(fèi)品中使用化學(xué)物或產(chǎn)品)導(dǎo)致的化學(xué)物的每日暴露量。
*風(fēng)險(xiǎn)特征描述:整合上述步驟中的相關(guān)信息,描述暴露人群面臨的風(fēng)險(xiǎn),即消費(fèi)人群經(jīng)食物、空氣或皮膚暴露于特定污染物時(shí),是否有可能增加健康風(fēng)險(xiǎn)?風(fēng)險(xiǎn)特征描述還包括對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中假設(shè)和不確定因素的明確描述,以及對(duì)分析結(jié)果的整體可信度。需要注意,即使是劇毒化學(xué)物,如果其暴露水平非常低,那么其風(fēng)險(xiǎn)也可能很低或完全不存在?!皠┝繘Q定毒性”{paracelsus1493-1541首次提出}是毒理學(xué)的一個(gè)基本原則,風(fēng)險(xiǎn)的公式描述如下:
RISK=HAZARDx EXPOSURE
風(fēng)險(xiǎn)=危害x暴露
這個(gè)公式表明,在暴露水平足夠低的前提下,暴露于具有毒性閾值的有害物不會(huì)產(chǎn)生安全問題。同樣,毒性非常低的物質(zhì),即使暴露水平可能很高,也不會(huì)產(chǎn)生健康風(fēng)險(xiǎn)。
圖1展示了ILSI Europe 專家組針對(duì)已知和未知NIAS提出的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估策略。相應(yīng)子章節(jié)對(duì)每個(gè)步驟進(jìn)行了詳細(xì)解釋。體外生物測(cè)試并非強(qiáng)制,但可用于提供額外信息以支持最終的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
NIAS的信息收集
NIAS僅代表全部FCM成分中的一小部分。FCM由以下類型的材料/物質(zhì)組成:
*FCM的基材?;牡姆肿恿客ǔ_h(yuǎn)高于10000Da,如塑料/橡膠類FCM中的高分子聚合物或紙/紙板類FCM中的纖維素。但不能排除由于諸如水解(例如縮聚物:來自聚碳酸酯的雙酚A) 、氧化[來自馬口鐵的錫(II) ] 等降解反應(yīng)而從基材中釋放的物質(zhì)。
*在歐盟層面被立法監(jiān)管的可用于塑料材料的IAS,包括單體、添加劑(如抗氧化劑、紫外線吸收劑等)以及難以計(jì)數(shù)的聚合物生產(chǎn)助劑(歐盟針對(duì)塑料類FCM的法規(guī)10/2011) (EU,2011);此外,在歐盟層面被監(jiān)管的還有再生纖維素中使用的IAS(歐盟指令2007/42/EC) (EC,2007).但對(duì)于大多數(shù) FCM, 歐盟還沒有進(jìn)行立法,這時(shí)國(guó)家層面的立法或建議可能會(huì)適用。
*可預(yù)測(cè)的 NIAS.這類物質(zhì)可基于以下方面進(jìn)行預(yù)測(cè):
O所用到的IAS和基材的化學(xué)知識(shí);
O加工條件;
O使用條件;
O參考文獻(xiàn)資料;
O 經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。
例如,回收紙板中的礦物油、印刷類 FCM中紫外光引發(fā)劑降解產(chǎn)物的“粘臟”、抗氧化劑的氧化產(chǎn)物、聚合過程中形成的環(huán)狀寡聚物以及起始物中的雜質(zhì)。
*不可預(yù)測(cè)的NIAS.NIAS的產(chǎn)生無法預(yù)測(cè)。例如 NIAS涉及FCM非常復(fù)雜的化學(xué)過程(例如
涂層、橡膠和黏合劑)、非FCM的物質(zhì)對(duì)FCM的污染(例如在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中由非FCM污染到FCM) 、置于聚內(nèi)烯嬰兒奶瓶中的說明書上印刷油墨成分的污染(Simoneau等,2012) .
對(duì)可預(yù)測(cè)或不可預(yù)測(cè)的NIAS的評(píng)估,不同的實(shí)驗(yàn)室有不同的方法。為了使方法一致,建議按以下步驟進(jìn)行。步驟1和2通常用于證明FCM中IAS的合規(guī)性,步驟3~5聚焦于需要進(jìn)行的NIAS評(píng)估。
步驟1. 樣品的表征。
必須清晰說明FCM的組成(如對(duì)于多層塑料復(fù)合材料:不同層的材質(zhì)鑒別、使用的黏合劑、涂層、印刷油墨), 同時(shí)考慮遷移阻隔物以及在儲(chǔ)存期間發(fā)生“粘臟”的可能性。起始物和FCM制成品的生產(chǎn)過程也可能影響到基材、IAS和NIAS混合體的化學(xué)性能,包括加工溫度(如等離子體和輻照處理)和工藝以及干燥時(shí)間和溫度。因此,對(duì)FCM進(jìn)行很好的描述對(duì)于確NIAS類別及用于遷移檢測(cè)的分析技術(shù)至關(guān)重要。下述問題可以提供一些幫助,包括:是否為多層材料、是否用到黏合劑、樣品是否經(jīng)過漂白或使用了涂層、樣品是否經(jīng)印刷、是否有可能存在“粘臟”或是否有潛在污染源、預(yù)期使用的時(shí)間/ 溫度條件等。此外,確定哪些法規(guī)適用于所研究的
FCM也很重要。
步驟2. FCM 或起始物中的IAS是什么?
FCM 中存在的 IAS 的信息應(yīng)該在隨附文件(符合性聲明、規(guī)格說明書、材料安全數(shù)據(jù)表等)中提供。為了促進(jìn)信息共享,重要的是加強(qiáng)供應(yīng)商和客戶之間的溝通,并在相關(guān)方之間就需要多少信息來實(shí)現(xiàn)充分的 NIAS風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估達(dá)成一致。
相關(guān)問題包括:這些IAS從FCM中的遷移量是否符合 FCM 物質(zhì)列表(如塑料)中的特定遷移限值?IAS在非監(jiān)管材料如黏合劑中是否存在潛在的健康問題?有什么雜質(zhì)存在?IAS在最終FCM生產(chǎn)中使用的百分比是多少?在生產(chǎn)IAS過程中通常形成哪些已知的副反應(yīng)產(chǎn)物或降解產(chǎn)物?
步驟3. 可預(yù)測(cè)的 NIAS (如由IAS和基材形成的反應(yīng)產(chǎn)物或分解產(chǎn)物)。
相關(guān)問題是:可以從IAS和基材形成哪些反應(yīng)產(chǎn)物和分解產(chǎn)物(可預(yù)測(cè)的 NIAS) ? 加工條件是什么?這應(yīng)該可以進(jìn)行理論上的評(píng)估,并通過對(duì)遷移物或提取物的篩查分析進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
通過成分信息識(shí)別可預(yù)測(cè)的 NIAS.
可以通過有效的信息交換來識(shí)別存在于FCM 中的可預(yù)測(cè)的 NIAS.可以通過對(duì)已知物的靶向分析來檢測(cè)可預(yù)測(cè)的NIAS.
例:已知的紫外光固化油墨中某種光引發(fā)劑的降解產(chǎn)物、氯丙醇、丙烯酰胺或由油墨制造商提供的相關(guān)物質(zhì)信息,以及其他用到的添加劑或可能存在的雜質(zhì)。下游用戶可以通過靶向分析檢測(cè)到這些可預(yù)測(cè)的 NIAS.
通過專家判斷和對(duì)可預(yù)測(cè)NIAS的評(píng)估來推測(cè)成分。
現(xiàn)有文獻(xiàn)表明,可以基于理論化學(xué)、分析經(jīng)驗(yàn)和文獻(xiàn)檢索來預(yù)測(cè)一些塑料材料中的眾多NIAS (Bradley, 2007) .從定量的角度來看,可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)到一些材料中最相關(guān)的物質(zhì)(如寡聚物、添加劑的主要雜質(zhì)和降解產(chǎn)物)。在該理論實(shí)踐中,儀考慮到了添加劑本身的主要降解途徑,如果知道添加劑中的所有雜質(zhì)且一并考慮,則可能進(jìn)行更元全的預(yù)測(cè)。因此,對(duì)這此 NIAS的預(yù)測(cè),取決于嚴(yán)始階段所用到的基本信息,包括諸如雜質(zhì)的物質(zhì)信息以及諸如溫度、壓力、空氣接觸或濕度的工藝條件。信息交換至關(guān)重要,GMP章節(jié)中也會(huì)強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)。
這里給出一個(gè)可預(yù)測(cè)NIAS的重要范例:偶氮染料PR 176, 是一種用于塑料以及紙和紙板基材上印刷油墨的著色劑。如果對(duì)芳香胺伯胺進(jìn)行分析,根據(jù)顏料的合成應(yīng)該考慮五種結(jié)構(gòu),并且如果染料中偶氮鍵發(fā)生還原斷裂,則另一種結(jié)構(gòu)也可能變得相關(guān)(圖2) .現(xiàn)行的芳香胺伯胺分析方法主要有分光光度法和液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(MS) 法。在PR 176案例的遷移研究中,發(fā)現(xiàn)合成3-氨基-4-甲氧基苯甲酰苯胺和5-氨基苯并咪唑酮的中間體有遷移到食品模擬物中。
對(duì)所用顏料以及萘甲酸衍生物中所有可預(yù)測(cè)的NIAS進(jìn)行評(píng)估時(shí),必須考慮起始物中的偶聯(lián)劑、雜質(zhì)和芳香胺伯胺。
用于模擬 NIAS形成的預(yù)測(cè)工具
據(jù)作者所知,目前尚未開發(fā)出可預(yù)測(cè)NIAS形成或存在于FCM中的計(jì)算機(jī)模型。文獻(xiàn)檢索、有機(jī)化學(xué)知識(shí)和產(chǎn)品知識(shí)是預(yù)測(cè)可能形成哪些 NIAS的主要信息來源。
步驟4. 以前在FCM或起始物中檢測(cè)到的可預(yù)測(cè)的 NIAS.
已有報(bào)道確定在某些FCM和(或)IAS中存在的NIAS, 也可以作為本專著中所指的可預(yù)測(cè)NIAS.需要考慮過去在研究FCM或起始物時(shí)所發(fā)現(xiàn)的可預(yù)測(cè)的 NIAS.例如,再生紙和紙板中的礦物油、涂料中的雙酚A二縮水甘油醚的水合物(HCI/H, 0) 、紙和紙板中的三氯丙二醇,這些可預(yù)測(cè)的 NIAS都應(yīng)該被考慮到。應(yīng)通過特定遷移研究或?qū)<遗袛鄟碓u(píng)估可能存在的 NIAS.基于可獲得的文獻(xiàn)資料,可以提出哪些 NIAS 可能與所研究的 FCM 或起始物相關(guān)。本書附錄給出了部分文獻(xiàn)摘要。
NIAS的另一個(gè)信息來源可能是FCM 或起始物制造商的分析實(shí)驗(yàn)室,或?qū)λ芯康?nbsp;FCM 或起始物具有豐富經(jīng)驗(yàn)的外部實(shí)驗(yàn)室。這些實(shí)驗(yàn)室很可能掌握具體的分析數(shù)據(jù),如所用起始物的色譜峰。這可能會(huì)相當(dāng)復(fù)雜,例如,由幾十個(gè)或幾百個(gè)峰組成的預(yù)聚物的色譜圖。這種信息應(yīng)該是GMP的一部分(參見第3章), 并可用于分析起始物中被檢測(cè)到的其他物質(zhì)。此外,這些譜圖也可以用于分析不同批次產(chǎn)品的質(zhì)量是否發(fā)生改變。
步驟5. 對(duì)以前未檢測(cè)到的且難以預(yù)測(cè)的“不可預(yù)測(cè)的 NIAS”進(jìn)行評(píng)估。
該步驟涉及對(duì)不可預(yù)測(cè)的NIAS的分析評(píng)估,這些NIAS之前未被檢測(cè)到,也無法根據(jù)該系統(tǒng)的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行預(yù)測(cè)。如,這些NIAS可以是存在于經(jīng)復(fù)雜化學(xué)過程制造的產(chǎn)品(如涂料、橡膠和黏合劑)中的污染物和反應(yīng)產(chǎn)物。可采用非靶向篩查分析技術(shù)來評(píng)估這些“不可預(yù)測(cè)的NIAS”。
本專著中“不可預(yù)測(cè)的NIAS”的一個(gè)典型范例是過程污染物。這些 NIAS可以用非靶向分析篩查技術(shù)進(jìn)行評(píng)估。由于這一類NIAS是不可預(yù)測(cè)的,應(yīng)確保所采用的非靶向分析篩查方法能檢測(cè)到眾多不同理化性質(zhì)的物質(zhì)(見5. 1. 2節(jié))。
圖3顯示了遷移物的類型以及基于遷移試驗(yàn)的“已知”或“未知”遷移物分類。一方面,它可以根據(jù)符合性聲明中的典型信息(由測(cè)試實(shí)驗(yàn)室提供的已知遷移物)對(duì)遷移物進(jìn)行識(shí)別,另一方面,它也可以對(duì)其他遷移物進(jìn)行識(shí)別。其他信息可由測(cè)試機(jī)構(gòu)與FCM制造商共同收集(由測(cè)試實(shí)驗(yàn)室提供的未知遷移物)。
NIAS的化學(xué)分析
對(duì)5. 1節(jié)中描述的“可預(yù)測(cè)的NIAS"和“不可預(yù)測(cè)的 NIAS”的分析,可以考愿兩種主要的分析方法:
1、靶向分析法,用于分析"可預(yù)測(cè)的NIAS該方法也可同時(shí)用于分析“不可預(yù)測(cè)的NIAS”,靶
向法可包括靶向分析方法和篩查方法。
2, 非靶向方法或篩查方法,用于分析多種不同理化性質(zhì)的物質(zhì)。這主要涉及“不可預(yù)測(cè)的NIAS”,的檢測(cè);但如果產(chǎn)品中存在前序生產(chǎn)環(huán)節(jié)的“可預(yù)測(cè)的NIAS”和IAS, 也可用于檢測(cè)這些物質(zhì)。
在NIAS的分析方法中,兩組方法都應(yīng)具有檢測(cè)和定量能力,或者是具備估算遷移溶液或提取液中痕量化合物含量水平的能力。在歐盟法規(guī)10/2011中。規(guī)定了對(duì)于在多層材料的功能阻隔層的外層所用到的、且未在清單中列出的、不屬于致癌/致突變/生殖毒性(CMR) 的物質(zhì)均不得檢出(《10ug/kg食物)。這就意味著,靶向分析和篩查分析方法的檢測(cè)下限都應(yīng)達(dá)到ug/kg食物的水平。應(yīng)該意識(shí)到,在具有一定檢測(cè)能力的遷移試驗(yàn)中,所有FCM都會(huì)釋放出可被檢測(cè)到的 NIAS.因此,要求NIAS不發(fā)生遷移是不切實(shí)際的。作為一個(gè)可行性措施,針對(duì)NIAS確定的10ug/kg食物遷移限值或關(guān)注水平(LOI) (參見5節(jié))也可用于非阻隔材料。在確定暴露量的(估計(jì)性)定量分析中,需要考慮一個(gè)重要事實(shí),即通過不同的食物可以導(dǎo)致同一種遷移物的暴露(如不同食物由同種起始物制成的材料包裝)。在進(jìn)行(估計(jì))定量分析之前,應(yīng)考慮暴露情況(參見5. 4節(jié)), 并且應(yīng)該確定切合實(shí)際和滿足需求的檢測(cè)限(LOD) .
除了使用爬向和非爬向分析方法之外,還存在這樣一種情況:發(fā)生遷移的相似分予的總和也可能提供重要信息。例如,聚酯寡緊物可以人工水解成小分子以模擬這些寡緊物進(jìn)人人作后發(fā)生的水解過程。這樣就能估計(jì)一個(gè)人暴露的分子類型和總量。同樣的程序可以對(duì)寡聚物的組成進(jìn)行總體措述,包括所用的單體類型和數(shù)量以及端基官能團(tuán)。
另一個(gè)可能有助于更好了解NJAS遷移的工具是確定FCM的總遷移量。將總遷移量與使用想向和非靶向分析方法得到的結(jié)果相比較,應(yīng)用質(zhì)量守恒,將得到靶向和非靶向分析所檢測(cè)到的 NIAS和未被檢測(cè)到的NIAS的比例。需注意的是,這個(gè)過程很容易出現(xiàn)較大的分析誤差。
應(yīng)當(dāng)注意的是,在評(píng)估FCM時(shí),不一定會(huì)用到所有的分析技術(shù)。在很多情況下,選擇分析技術(shù)應(yīng)該基于“具體情況具體分析”的原則。
對(duì)“可預(yù)測(cè)的NIAS”進(jìn)行靶向定量分析
可用靶向分析法對(duì)“可預(yù)測(cè)的NIAS”進(jìn)行分析。對(duì)于該項(xiàng)評(píng)估,應(yīng)使用與所研究的NIAS相同或結(jié)構(gòu)非常相似(同位素標(biāo)記)的內(nèi)標(biāo)物,這樣可以保證內(nèi)標(biāo)物在檢測(cè)器上的響應(yīng)值和 NIAS 相同或非常相似??梢杂媚MFCM預(yù)期用途的遷移條件獲得遷移物。靶向分析時(shí)應(yīng)添加一種或多種內(nèi)標(biāo)物,且添加水平應(yīng)落在NIAS遷移量的預(yù)期范圍之內(nèi)還可以考慮是否需要采用最嚴(yán)苛的情形來計(jì)算遷秒量,即利用 FCM 的成分?jǐn)?shù)據(jù)或提取物數(shù)據(jù),并假以會(huì)100%轉(zhuǎn)移到食品中。
對(duì) “可預(yù)測(cè)的 NIAS"進(jìn)行非靶向分析或篩查
篩查分析法可用于“不可預(yù)測(cè)的 NIAS”的檢涮,也可用于“可預(yù)測(cè)的 NIAS”以及IAS的檢測(cè)。在該類方法中,用一種或多種食品模擬物或提取溶劑對(duì)FCM 或起始物進(jìn)行提取,然后用若干種分析方法進(jìn)行聯(lián)合檢測(cè),盡可能覆蓋到所有可能存在的物質(zhì),如用頂空/固相微萃?。⊿PME) 、火焰離子化檢測(cè)(FID) 器或氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法檢測(cè)揮發(fā)性物質(zhì);氣相色譜-質(zhì)譜/火焰離子化檢測(cè)器(GC-MS/FID)或氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法檢測(cè)半揮發(fā)性物質(zhì);液相色譜-紫外檢測(cè)(LC-UV) 、液相色譜-蒸發(fā)光散射檢測(cè)(ELSD) 或高分辨率液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS) 法檢測(cè)非揮發(fā)性化合物和極性化合物;電感耦合等離子體質(zhì)譜法檢測(cè)痕量元素;磁共振(NMR) 進(jìn)行
通用性篩查。高分辨率氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法也可用于NIAS的分析。需要考慮分子量高達(dá)1000Da的NIAS, 但分子量超過1000Da的 NIAS通常認(rèn)為與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估無關(guān)(EFSA, 2008) , 因此不予考慮。
篩查方法將在下面的段落中介紹。應(yīng)評(píng)估FCM的成分來判斷所用的分析技術(shù)是否足以涵蓋所有類別的待預(yù)測(cè)物。當(dāng)材料中可能含有上述技術(shù)無法檢測(cè)的物質(zhì)和毒理學(xué)相關(guān)的物質(zhì)時(shí),應(yīng)當(dāng)使用其他的分析方法,如離子物質(zhì)篩查方法。遷移或提取實(shí)驗(yàn)可以根據(jù)指南進(jìn)行,例如,歐盟法規(guī)10/2011關(guān)于食品接觸塑料材料和制品的法規(guī)的附件V (EU, 2011) , 以及EUR 238141法規(guī),
其中涉及與不同 FCM 相關(guān)的若干歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(CEN)方法。
【EUR 23814 EN-聯(lián)合研究中心-健康和消費(fèi)者保護(hù)研究所,食品接觸物品的測(cè)試條件指南(重點(diǎn)是廚具)-CRL-NRL-FCM出版物,2009年第1版?!?/span>
常用的方法是用溶劑萃取開始NIAS的篩查以獲得高濃度的待分析物(和NIAS) .這樣會(huì)潛在的 NIAS濃度很高,從而更容易鑒定。此外,可以采用內(nèi)標(biāo)法定量估計(jì)NIAS濃度以便能基于最嚴(yán)苛的遷移情形計(jì)算檢測(cè)的 NIAS的遷移水平。如果檢測(cè)到可能超過關(guān)注水平的潛在NIAS, 則可以在實(shí)際遷移條件下進(jìn)行遷移試驗(yàn),以確定 NIAS是否遷移以及遷移水平。
通過與色譜庫(kù)、已知FCM的精確數(shù)據(jù)庫(kù)以及用于生產(chǎn)FCM的起始材料的潛在NIAS數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較,可以確定超過或可能超過關(guān)注水平的氣相色譜或液相色譜色譜圖中的每個(gè)峰的身份。如果沒有數(shù)據(jù)庫(kù)可用或匹配質(zhì)量不足,可以基于碎片模式和計(jì)算公式進(jìn)行預(yù)測(cè)。
同時(shí)分析模擬物或萃取溶劑和所購(gòu)買的或合成的分析標(biāo)準(zhǔn)品,可以用來確認(rèn)溶劑提取物或遷移物中的物質(zhì)特性和定量濃度。
篩查分析不一定能夠完全鑒定 NIAS.篩查分析可以檢測(cè)到物質(zhì),但不可能進(jìn)行完全鑒定(Nerin等,2013) , 文獻(xiàn)已報(bào)道了許多這樣的例子。需注意的是,完全鑒定并不是必須的,因?yàn)橹挥谐^關(guān)注水平的物質(zhì)才需要鑒定。除了鑒定NIAS之外,起始物或材料的色譜圖或磁共振指紋圖可用來確定哪些信號(hào)是在實(shí)際加工過程產(chǎn)生的,哪此信號(hào)是來源于所用的原料。
如果 NIAS 濃度超過關(guān)注水平,則 NIAS評(píng)估的目標(biāo)就是要進(jìn)行完全鑒定,但有時(shí)候這并不可行,也不必要,因?yàn)椴糠骤b定的物質(zhì)可有助于將無法鑒別的NIAS劃分為特定類別,并且可提示這些無法鑒別的NIAS的潛在毒性。
揮發(fā)性物質(zhì)
均勻的 FCM 可以被切成片,并轉(zhuǎn)移到頂空小瓶中。根據(jù)FCM類型,熱解可發(fā)生在材料的分解溫度之下。另外,固相微萃取可用于分析揮發(fā)性物質(zhì)。
半揮發(fā)性物質(zhì)
獲得提取物或遷移物,并在關(guān)注水平處加入內(nèi)標(biāo)。使用可能具有轉(zhuǎn)向極性(極性和非極性柱)的雙柱氣相色譜儀進(jìn)行分析,以便檢測(cè)極性和非極性的半揮發(fā)性物質(zhì)。若把可分析極性物質(zhì)的液相色譜也用作篩查技術(shù),則可不必使用極性柱。
非揮發(fā)性和極性物質(zhì)
獲得提取物或遷移物,并在關(guān)注水平處加入內(nèi)標(biāo)。通常使用經(jīng)典的反相液相或親水相互作用液相色譜(HILIC) , 經(jīng)梯度洗脫,使用諸如蒸發(fā)光散射檢測(cè)或電暈放電氣溶膠荷電檢測(cè)-質(zhì)譜儀進(jìn)行分析。使非揮發(fā)性分子更易揮發(fā)的GC-MS衍生技術(shù)也是經(jīng)常使用的方法。
未知NIAS的定量估計(jì)
我們通常使用含系列濃度已知物的標(biāo)準(zhǔn)品來分析和測(cè)定提取物或遷移介質(zhì)中的已知物。但當(dāng)
遷移物未知時(shí),這種方法則不可行,而NIAS通常屬于這種情況??赏ㄟ^與內(nèi)標(biāo)物響應(yīng)值比較的方式,來估計(jì)既定物質(zhì)的濃度。考慮到NIAS范圍廣,選擇對(duì)多個(gè)分析物有良好響應(yīng)的檢測(cè)器(即所謂的迪用檢測(cè)器)是非常重要的。因此,用于定量估計(jì)分析的內(nèi)標(biāo)物的響應(yīng)值應(yīng)與要估計(jì)的NIAS的響應(yīng)值相似。通過這種方式,可以獲得每個(gè)NIAS的合理估算濃度。若需要,在鑒定 NIAS時(shí),可以使用特足標(biāo)準(zhǔn)品來制備校準(zhǔn)曲線,從而確定提取物或遷移介質(zhì)中NIAS的精確濃度和暴露量。需注意的是,當(dāng)遷移物濃度低于關(guān)注水平時(shí),不需要鑒定未知的NIAS.
對(duì)于氣相色譜,火焰離子化檢測(cè)器往往能給通用響應(yīng)。而電子電離質(zhì)譜(E-MS) 和化學(xué)電離
(CI) 質(zhì)譜可以通過譜庫(kù)檢索進(jìn)行簡(jiǎn)單的物質(zhì)鑒定,但物質(zhì)響應(yīng)值的變化可能比火焰離子化檢測(cè)器的多。定量估計(jì)分析領(lǐng)域的最先進(jìn)技術(shù)是使用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用進(jìn)行成分鑒定,以及使用氣相色譜、質(zhì)譜/火焰離子化檢測(cè)器進(jìn)行定量估計(jì),后者是根據(jù)FCM的化學(xué)性質(zhì)添加了一系列內(nèi)標(biāo)物。對(duì)于液相色譜,可使用對(duì)半揮發(fā)性物質(zhì)和非揮發(fā)性物質(zhì)有通用響應(yīng)的氣溶膠檢測(cè)器(如蒸發(fā)光散射檢測(cè))、荷電氣溶膠檢測(cè)器(CAD) 和納克級(jí)激光計(jì)數(shù)檢測(cè)器(NQAD) , 其區(qū)別取決于分子官能團(tuán)。需注意的是, 不同物質(zhì)響應(yīng)值會(huì)發(fā)生變化,除非所用內(nèi)標(biāo)物在結(jié)構(gòu)上與要測(cè)定的NIAS非常相似或相同。對(duì)于大多數(shù)非揮發(fā)性物質(zhì),上述檢測(cè)器響應(yīng)值的差異通常小于一個(gè)數(shù)量級(jí)。在分析中使用多個(gè)內(nèi)標(biāo)物也是合適的。但是,揮發(fā)性物質(zhì)不能被氣溶膠檢測(cè)器靈敏地檢測(cè),也不可能通過內(nèi)標(biāo)進(jìn)行可靠的定量估計(jì),這些物質(zhì)應(yīng)通過頂空或固相微萃取進(jìn)行檢測(cè)。這些物質(zhì)用光散射技術(shù)進(jìn)行鑒定是不可行的。
高分辨率液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(主要是電噴霧電離)是另一種廣泛用于分析非揮發(fā)性物質(zhì)
的技術(shù)。其中主要用到的是電噴霧電離技術(shù),但他有使用其他的替代電離技術(shù),例如大氣壓化學(xué)電離(APCI) 和大氣壓光電離(APPI) 技術(shù)。高分辨率質(zhì)譜法可以提供所檢測(cè)分子的元素組成信息。碎片化技術(shù)可將檢測(cè)到的分子碎片化,產(chǎn)生含有這些分」結(jié)構(gòu)信息的特異性碎片譜圖。該技術(shù)的檢測(cè)靈敏度是無與倫比的。高分辨率液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的主要缺點(diǎn)是,檢測(cè)器可能對(duì)基質(zhì)中不同分子的響應(yīng)值存在很大差異,開展定量估計(jì)分析時(shí)比其他液相色譜檢測(cè)器更困難。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,使用高分辨率液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用難以進(jìn)行定量估計(jì),因?yàn)檫@需要結(jié)構(gòu)上相同或相似的標(biāo)準(zhǔn)品。當(dāng)高分辨率液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用用于NIAS篩查時(shí),盡可能采用現(xiàn)有手段對(duì)所有檢測(cè)到的物質(zhì)進(jìn)行定性、定量和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
在FCM遷移檢測(cè)中,由于所發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的身份和濃度是未知的,因而無法得到分析物的回收率(見5節(jié))。因此,應(yīng)基于遷移試驗(yàn)?zāi)M物添加一種或多種物質(zhì)(覆蓋一系列化學(xué)性質(zhì),例如極性和揮發(fā)性)來計(jì)算回收率。此外應(yīng)注意,要確保分析方法的檢測(cè)限適于確定相關(guān)濃度的物質(zhì)。
除了色譜方法,近來磁共振已被證明是一種有效工具,即使無法獲得遷移分子的完整結(jié)構(gòu),也可用于定量(或至少是估計(jì))結(jié)構(gòu)單元的濃度。實(shí)際的例子有很多,如測(cè)定遷移的聚硅氧烷、鄰苯二甲酸酯類增塑劑、從橡膠中釋放的芳族部分、聚烯烴低聚飽和烴中的不飽和部分,等等(Helling等,2012) .
非靶向篩查的局限性
定量估計(jì)和不確定性
在分析化學(xué)中,通過使用與待定量目標(biāo)物(這里指NIAS) 有相似響應(yīng)或使用已知檢測(cè)器響應(yīng)值
的內(nèi)標(biāo)物來實(shí)現(xiàn)定量分析。對(duì)于無法預(yù)測(cè)的NIAS,需要使用非靶向篩查來檢測(cè)這些物質(zhì)。由于不知道會(huì)檢測(cè)到哪種物質(zhì),因此無法選擇與NIAS有相似檢測(cè)器響應(yīng)值的內(nèi)標(biāo)物。目前最實(shí)際的做法是,使用其響應(yīng)值與分析物的理化性質(zhì)無關(guān)的檢測(cè)器,如5.節(jié)中討論的氣相色譜-質(zhì)譜/火焰離子化檢測(cè)器和(或)氣溶膠檢測(cè)器。選擇內(nèi)標(biāo)物時(shí)、應(yīng)該讓檢測(cè)器對(duì)該內(nèi)標(biāo)物的響應(yīng)值與他類物質(zhì)存在相關(guān)性。可優(yōu)先考慮的是,與其他物質(zhì)相比,內(nèi)標(biāo)物的響應(yīng)值應(yīng)該相對(duì)低些,以確保所測(cè)定的不可預(yù)測(cè)的NIAS的遷移量代表了最嚴(yán)苛情形。
例如,將氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用中內(nèi)標(biāo)物二氟聯(lián)苯的響應(yīng)值與含有不同官能團(tuán)的23 種物質(zhì)的混會(huì)物進(jìn)行比較(Koster等,2014) .這些物質(zhì)是:
*烷烴類:十一烷、十二烷、十四烷、十五烷、二十烷,三十烷。
*烯烴類:環(huán)辛烯、十八烯、角鯊烯。
*醇類:苯酚、1-辛醇。
*醛/酮類:苯甲醛、癸醛、己內(nèi)酰胺。
*醚:二苯醚。
*羧酸:辛酸、癸酸。
*氯化物:二氯苯、二氯苯酚。
*芳烴:苯甲醚、萘、二甲苯。
*胺:苯胺、丁基芐胺。
對(duì)于大多數(shù)物質(zhì),檢測(cè)器的響應(yīng)值(峰面積/納克物質(zhì))高于等量的二氟聯(lián)苯。這表明當(dāng)使用二氟聯(lián)苯作為內(nèi)標(biāo)物時(shí),高估了大多數(shù)物質(zhì)遷移量的測(cè)定值,表明現(xiàn)有的定量估計(jì)篩查分析相對(duì)保守(Koster等,2014) .此外,可以使用分布在整個(gè)保留時(shí)間的多個(gè)內(nèi)標(biāo)物來改進(jìn)定量估計(jì)分析技術(shù)。
在使用靶向分析技術(shù)時(shí),待測(cè)化合物是已知的,并且該方法可以用參考物質(zhì)進(jìn)行校準(zhǔn)。對(duì)于與提取率和其他樣品制備有關(guān)的真實(shí)性或偏差問題,可以用含有已知化合物的參考物質(zhì)進(jìn)行檢查。但是,上述方法不適用于未知 NIAS, 存在不確定性。
鑒定
雖然電子電離質(zhì)譜是分析化學(xué)中用于鑒定未知物的最佳檢測(cè)器,但是所記錄的質(zhì)譜圖可能在質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)中不存在。有經(jīng)驗(yàn)的質(zhì)譜儀技術(shù)人員可以人工解析質(zhì)譜,并導(dǎo)出所涉及的分子結(jié)構(gòu)(或至少給出提示)。對(duì)物質(zhì)的初步鑒定,應(yīng)使用待測(cè)目標(biāo)物的商品化參考物,或是與初步確定的 NIAS結(jié)構(gòu)類似的參考物。保留時(shí)間(或保留指數(shù))可能有助于此確認(rèn)工作。化學(xué)電離是另一種可用于確證所檢出NIAS分子量的方法。
高分辨率液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用是分析非極性分子以及串聯(lián)質(zhì)譜期間產(chǎn)生的碎片量的極佳檢測(cè)
器。然而,目前缺乏與這些方法有關(guān)的物質(zhì)譜圖數(shù)據(jù)庫(kù),因此與電子電離質(zhì)譜方法相比,對(duì)高分辨率液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用所測(cè)物質(zhì)的鑒定往往更加困難。一些高分辨率液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng),如飛行時(shí)間質(zhì)譜(TOF-MS) 、軌道阱和傅里葉變換質(zhì)譜(FT-MS) , 可將NIAS的質(zhì)量精確記錄到小數(shù)點(diǎn)后4 位或5位,這樣就能夠確定所檢測(cè)到NIAS的元素組成。
即使已經(jīng)花費(fèi)了大量時(shí)間來試圖鑒定出未知的NIAS, 但可能仍無法實(shí)現(xiàn)。如果這種未知NIAS的估計(jì)暴露量超過關(guān)注水平,則應(yīng)考慮其他分析技術(shù),例如磁共振。如果這些技術(shù)還不能鑒定 NIAS, 可以考慮使用目前認(rèn)為是合適的毒理學(xué)關(guān)注閾值方法。
回收率
另一個(gè)與遷移物中NIAS定量估計(jì)分析相關(guān)的問題是,非靶向篩查無法估計(jì)相應(yīng)NIAS的回收率。由于分析物及其理化性質(zhì)是未知的,因此所用的提取或遷移條件可能是不適用的,例如從FCM 中提取全氟辛酸(PFOA) (Begley等,2005).另外,在提取或過移、樣品預(yù)處理租公析之后,分析物可能不穩(wěn)足,或者可能因不可道的吸附、沉淀、蒸發(fā)等們?nèi)ナ?。只要未知NIAS的身份無法明確,就不可能對(duì)回收率進(jìn)行校正。
對(duì)該問題的實(shí)用處理方式是,在遷移試驗(yàn)的浸泡接觸之前添加一種或多種內(nèi)標(biāo),以便能夠觀察這些分析物的回收率是否可接受,但這種處理方式也有局限性。應(yīng)當(dāng)注意,內(nèi)標(biāo)的回收率不一定與NIAS的回收率有可比性,因?yàn)閮烧叩睦砘再|(zhì)可能完全不同。如果 NIAS的遷移已經(jīng)超過關(guān)注水平,應(yīng)使用合適的內(nèi)標(biāo)來鑒定 NIAS, 并開展針對(duì)NIAS的特定遷移量檢測(cè)。
同源化合物
非靶向篩查試驗(yàn)往往檢測(cè)的是單一物質(zhì),但一些 NIAS可能由許多結(jié)構(gòu)類似的物質(zhì)組成,需要考慮這些物質(zhì)聯(lián)合暴露可能帶來的累積效應(yīng)問題。例如礦物油,其中包含一大類結(jié)構(gòu)相似、可進(jìn)行色譜分離的物質(zhì)。如果僅進(jìn)行篩查分析,可能漏過可色譜分離的結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)。應(yīng)用可檢測(cè)一大類物質(zhì)的技術(shù)(如磁共振)可能是一種有效解決方案。
未檢測(cè)到的 NIAS
開發(fā)非靶向篩查技術(shù),可以檢測(cè)到那些包含不同理化特性物質(zhì)的 NIAS.然而有一種可能是,一個(gè)未知NIAS的理化特性并不在所用的非靶向篩查技術(shù)范圍內(nèi)。因此,應(yīng)通過合理選擇所預(yù)測(cè)的NLA 的提取或遷移程序、分析技術(shù)以及相關(guān)背景或評(píng)研結(jié)果,來減少這種情況發(fā)生的概率。需注意的是,起始物的信息可以為擬用于評(píng)價(jià) NIAS的分析方法提供有價(jià)值的信息,其中也包括專家判斷。
使用衍生化技術(shù)的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用可能有助于檢測(cè)其他技術(shù)難以檢測(cè)到的NIAS.而共洗脫技術(shù)可能無法檢測(cè)到一些低豐度的 NIAS。
NIAS 的危害識(shí)別和危害特征描述
危害識(shí)別和危害特征描述是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要步驟。危害識(shí)別的目的是識(shí)別化學(xué)物質(zhì)對(duì)相關(guān)人群帶來的潛在不良健康影響。危害識(shí)別需要對(duì)相關(guān)科學(xué)信息進(jìn)行充分審查并進(jìn)行完整記錄。這些科學(xué)信息可以來自合適的數(shù)據(jù)庫(kù)、同行評(píng)議的文獻(xiàn)和(或)研究報(bào)告(如果可用的話)。危害識(shí)別方法強(qiáng)調(diào)研究資料的重要性,排序?yàn)椋喝祟悾餍胁W(xué)/安全性)研究、動(dòng)物毒理學(xué)研究、體外生物測(cè)試,以及最后的交叉參照和(定量)構(gòu)效關(guān)系。
危害特征描述主要描述關(guān)鍵毒性效應(yīng)的量效關(guān)系。通常而言,它既可以得到安全暴露水平(例如每日可接受攝入量), 也可以得到與預(yù)設(shè)風(fēng)險(xiǎn)水平相關(guān)的暴露水平。
FCM被批準(zhǔn)在歐盟使用前,應(yīng)對(duì)FCM中的遷移物質(zhì)進(jìn)行毒理學(xué)評(píng)價(jià)。當(dāng)NIAS的屬性已知時(shí),毒理學(xué)研究也可以作為物質(zhì)開發(fā)過程中的一個(gè)選擇。在這種情況下,進(jìn)行NIAS評(píng)估所需的毒理學(xué)數(shù)據(jù)是一樣的,并且取決于預(yù)期的遷移水平:
*遷移量《0. 05mg/kg食品或食品模擬物:包括不同毒性終點(diǎn)的三個(gè)致突變?cè)囼?yàn)。歐洲食品安全局現(xiàn)在討論將其改為兩個(gè)致突變?cè)囼?yàn)(譯者注:目前已正式修改為兩個(gè)致突變?cè)囼?yàn)); 如果無法通過改變技術(shù)參數(shù)或更換材料來規(guī)避NIAS的疑似遺傳毒性,則其暴露邊距(MOE) 應(yīng)至少達(dá)到10000(EFSA, 2012c) 或不應(yīng)超過最低毒理學(xué)關(guān)注閾值0. 0025μg/ (kgbw·d) ;
* 在0. 05mg/kg《遷移最<5mg/kg之間的食品或食品模擬物:除了第一條要求之外,另外需要開展90天經(jīng)口毒性試驗(yàn)和證明沒有潛在人體備積性的數(shù)據(jù);
*遷移量》5mg/kg食物或食物模擬物:除第二條要求外,要進(jìn)行吸收、分布、代謝和排泄試驗(yàn),以及開展生殖毒性(一個(gè)種屬)、發(fā)育毒性和長(zhǎng)期毒性/ 致癌性研究(通常兩個(gè)種屬)。
在沒有毒理學(xué)數(shù)據(jù)的情況下,可以應(yīng)用毒理學(xué)關(guān)注闕值方法進(jìn)行危害評(píng)估(Kroes等,2004) .基于物質(zhì)的化學(xué)特性,可以使用包括 Cramer等人公布的毒理學(xué)關(guān)注閾值決策樹(DT) 分類來確定化學(xué)物類別(Cramer 等,1978) .然而,此項(xiàng)工作需要得到暴露數(shù)據(jù)。毒理學(xué)關(guān)注閾值不適用于含有未知物的混合物。在開放的應(yīng)用程序 Toxtree 中,有自動(dòng)化的決策樹應(yīng)用工具(免費(fèi)下載網(wǎng)址:http: //toxtree. sourceforge.net/) .應(yīng)當(dāng)注意,在Toxtree分類決策樹中,既可以使用原始 Cramer 分類方法,也可以使用基于最新科學(xué)知識(shí)校正的 Cramer 分類方法。
體外生物測(cè)試方法的應(yīng)用
通常而言,已知NIAS的毒理學(xué)數(shù)據(jù)不足或緣失會(huì)導(dǎo)致危害識(shí)別和危害特征描述極具挑戰(zhàn)性。此外,有超過一半的遷移物是未知的 NIAS (Grob等,2006) , 因此,無法檢索到特定物質(zhì)的毒理學(xué)數(shù)據(jù)。目前,學(xué)術(shù)界已逐漸意識(shí)到,獲取所有物質(zhì)的鑒別或定量信息及其全部毒理學(xué)特性的傳統(tǒng)方法實(shí)際上不實(shí)用(需要大量資源)也不可?。涸S多 NIAS暴露水平可能非常低,無法在體內(nèi)試驗(yàn)中產(chǎn)生誘導(dǎo)效應(yīng)。另外,這種復(fù)雜混合物的毒性相互作用仍未定論。
相反,研究者越來越側(cè)重干使用體外生物測(cè)試和生物信息毒性評(píng)價(jià)的非肥向篩查方法。在危害識(shí)別中,體外細(xì)胞增養(yǎng)測(cè)定方法(體外生物測(cè)試)是一種非常有用的毒性終點(diǎn)篩查工具,可用于諸加細(xì)胞毒性、遺傳毒性和潛在的內(nèi)分泌活性的篩查。目前普遍認(rèn)為,采用短期體外生物測(cè)試可以在桃高速度、降低成本和減少動(dòng)物使用等方面發(fā)揮越來趣大的作用。體外生物測(cè)試一直被用來評(píng)估環(huán)境中極低水平的復(fù)雜混合物的危害(Depledge 和 Fossi, 1994;Walker等,1996; Calow, 1998) .體外生物測(cè)試必須與化學(xué)分析結(jié)合使用,這一點(diǎn)已被科學(xué)界普遍接受。體外生物測(cè)試的主要優(yōu)點(diǎn)是將污染物作為整體進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可以檢測(cè)未知,未定量和(或)未檢出的化學(xué)物的危害。不過,危害評(píng)估需要一系列體外生物測(cè)試方法的組合。
目前,使用一系列體外生物測(cè)試方法是環(huán)境領(lǐng)域的監(jiān)管要求(即關(guān)于廢物危害分類的歐盟委員會(huì)指令2008/98/CE) (EC,2008),可用來評(píng)估地表水質(zhì)量(歐盟委員會(huì)水框架指令2000/60/EC) (EC,2000) .針對(duì)合成聚合物使用體外生物測(cè)試方法也有法規(guī)依據(jù)。但如何應(yīng)用取決于設(shè)備與人體接觸的類型(DIN, 2003) .
對(duì)于FCM 和NIAS, 采用體外生物測(cè)試方法可獲取遷移物或提取物其他生物活性方面的危害
信息,特別是這些物質(zhì)是復(fù)雜混合物時(shí)。這是因?yàn)榛旌衔锏淖罱K相互作用可能是增加或減少某種
效應(yīng),這種效應(yīng)可以發(fā)生在FCM提取物的NIAS 和(或)IAS之間,也可能發(fā)生在各種物質(zhì)組合之間。其他方法可能不大容易檢測(cè)到這些效應(yīng),目前也沒有可獲得的相互作用閾值(盡管作為一種實(shí)用方法,對(duì)具有相同作用模式的物質(zhì)推薦測(cè)定累積效應(yīng))。
在可能存在特定危害(例如內(nèi)分泌活性物質(zhì))的情況下,應(yīng)用特殊的體外生物測(cè)試方法可以更多地了解遷移物質(zhì)的生物活性(EFSA, 2012) .體外生物測(cè)試可以提供混合物危害評(píng)估的綜合信息,因?yàn)樗鼈兛梢蕴崾静煌M分之間可能發(fā)生的相互作用。如果混合物劑量非常低,一般認(rèn)為其累積效應(yīng)的健康意義可能會(huì)非常小,以至于使用校正因子來覆蓋可能存在的累積效應(yīng)的必要性不大甚至沒有必兩(Leeman 等,2013) .對(duì)于一些已知的污染物,如內(nèi)分泌干擾物和遺傳毒性致癌物,可能需要考慮低劑量的聯(lián)合效應(yīng)(Welshons等,2003; Kortenkamp等2011) .
然而,現(xiàn)階段所用的最先進(jìn)的體外生物測(cè)試技術(shù)并非要取代目前的化學(xué)分析技術(shù)(檢測(cè)物質(zhì)存在的工具), 或者也不是要用于完整的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估或合規(guī)性評(píng)估,而是作為一種補(bǔ)充手段(特別是對(duì)未預(yù)測(cè)的 NIAS) , 以獲得不良效應(yīng)的作用機(jī)制/作用模式(MoA) , 從而有助于進(jìn)一步的優(yōu)先篩查,這與歐洲食品安全局的意見是一致的(EFSA, 2012c) .
目前有大量的測(cè)試方法可用。體外生物測(cè)試可以是半定量方法,給出“是”或“否”的評(píng)價(jià),并提供毒理學(xué)作用模式方面的信息,例如遺傳毒性、細(xì)胞毒性或潛在的內(nèi)分泌活性。特定體外生物測(cè)試或一系列體外生物測(cè)試組合是否必要以及如何進(jìn)行選擇,取決于待評(píng)估的毒性靶點(diǎn)和待評(píng)價(jià)時(shí)FCM (例如,是否希望體外生物測(cè)試為毒理學(xué)安全性評(píng)價(jià)提供更多有價(jià)值的信息), 這些工作也依積于專家判斷。表6列述了一此目前正在研發(fā)的件外生物測(cè)試方法,重點(diǎn)在于測(cè)試低劑量的作用機(jī)制/作用模式(遺傳毒性和受體介導(dǎo)的潛在內(nèi)分泌活性)。
表6 目前用于NIAS研究的體外生物測(cè)試方法
潛在內(nèi)分泌活性*
| 細(xì)胞毒性*
| 遺傳毒性/潛在致癌性
|
雌激素受體再分布 雄激素受體再分布
| 細(xì)胞器健康; 觀察終點(diǎn):DNA含量,細(xì)胞色素C, 線粒體膜電位,RNA合成動(dòng)力學(xué)抑制
| 遺傳毒性指標(biāo)檢測(cè)(PARP, GADD45. . .) FPG酶改良型彗星實(shí)驗(yàn)
|
轉(zhuǎn)錄激活測(cè)定 雌激素受體(抗) 雄激素受體 糖皮質(zhì)激素受體 孕激素受體 甲狀腺受體 過氧化物酶體增殖物激活受體
| 細(xì)胞增殖和細(xì)胞死亡; 觀察終點(diǎn):凋亡-caspase3,p53;DNA 含量,DNA增殖-BrdU
| 致突變性試驗(yàn) (Ames 試驗(yàn)、哺乳動(dòng)物細(xì)胞基因突變?cè)囼?yàn)、微核試驗(yàn))潛在致癌性細(xì)胞轉(zhuǎn)化測(cè)定(檢測(cè)遺傳毒性和非遺傳毒性致癌物)
|
H295R 類固醇合成測(cè)定(激素生成變化)
|
“主要用于監(jiān)控目的。
目前,以下體外生物測(cè)試已用于FCM 提取物的評(píng)估和(或)監(jiān)控:
*遺傳毒性測(cè)試:按管理要求使用一套遺傳毒性試驗(yàn)評(píng)估塑料類FCM遷出的高純度 NIAS的遺傳毒性(EFSA. 2008) .歐盟法規(guī)要求進(jìn)行三種遺傳素性試驗(yàn)。
*高通量遺傳毒性測(cè)試:用于評(píng)估紙板類FCM中遷移物或提取物的NIAS (Hughes等,2012; Kosto:等,2014) .
*特定的人源細(xì)胞毒性測(cè)試:用于檢測(cè)接觸了輸送管道的飲用水中的未知污染物和 NIAS (AFNOR 1996) .
*基于芳香烴(Ah) 受體的體外生物測(cè)試法:用于定量檢測(cè)二唔英和二喂英類物質(zhì)的毒性當(dāng)量(EC589/2014) (EC,2014).該法規(guī)允許將Ah受體測(cè)試方法用作篩查工具。
目前,已開發(fā)了許多體外生物測(cè)試方法(例如細(xì)胞毒性、遺傳毒性和內(nèi)分泌干擾活性)并經(jīng)過(預(yù))驗(yàn)證。一個(gè)關(guān)于包裝紙生物安全的歐洲項(xiàng)目(BIOSAFEPAPER) 評(píng)估了它們?cè)谑称方佑|用紙和紙板[含有許多未知物和(或)污染物,如回收纖維]的復(fù)雜基質(zhì)中的適用性,由此制定了水提取物的標(biāo)準(zhǔn)化細(xì)胞毒性測(cè)定法(食品接觸用紙和紙板合規(guī)性工業(yè)指南) (EN 15845, EN 16418) .而與黏合劑有關(guān)的歐洲項(xiàng)目(MIGRESIVES) 進(jìn)一步檢驗(yàn)了體外生物測(cè)試法用于FCM的可行性(Migresives, 2010)其他測(cè)試方法已被用于預(yù)先篩杳或選擇可疑樣品或新配方,后者能夠替代那此不希望出現(xiàn)的物質(zhì),也被用于常規(guī)生物監(jiān)控和質(zhì)量管理;這些方法已上不同材料中進(jìn)行測(cè)試,如紙板、聚合物、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET) 、聚氯乙烯(PVC) 、聚苯乙烯”和涂層或生物塑料(EU Eeopack 項(xiàng)目,www.ecopack- Jabel,cu) .
對(duì)于沒有特定歐盟法規(guī)的 FCM (例如紙板), 可以使用制成品的遷移物開展危害識(shí)別[ILSI Europe. 報(bào)告(Outenio等,2004) , 食品接觸用紙板的 CMP行業(yè)指南]。法國(guó)食品衛(wèi)生安全局(法國(guó)食品,環(huán)境,職業(yè)健康與安全局的前身)和歐洲造紙工業(yè)聯(lián)合會(huì)(CEPI) 推薦采用這種方法作為標(biāo)準(zhǔn)化方法的補(bǔ)充分析方法(AFSSA, 2006) .
已有數(shù)篇關(guān)于體外生物測(cè)試方法的論文發(fā)表。研究發(fā)現(xiàn),體外生物測(cè)試方法可以區(qū)分非食品
級(jí)和食品級(jí)樣品(Bradley等,2008, 2010) .此外,化學(xué)分析不一定能解釋觀察到的毒性(Honkalam-pi-Hamalainen等,2010; Ozaki等,2004) , 因此建議對(duì)所有遷移物進(jìn)行測(cè)試以降低不確定性(Muncke,2011) .
體外測(cè)定技術(shù)在危害識(shí)別和危害特征描述中的局限性
體外生物測(cè)試在體外系統(tǒng)中的可行性是一個(gè)挑戰(zhàn),例如如何選擇合適的模型和相關(guān)的毒理學(xué)終點(diǎn),因?yàn)樗鼪Q定了測(cè)試結(jié)果的質(zhì)量和可靠性。體外生物分析的靈敏度應(yīng)足以檢測(cè)相關(guān)濃度下的生物效應(yīng),且不應(yīng)導(dǎo)致假陽(yáng)性或陰性結(jié)果。目前尚未證明現(xiàn)階段的遺傳毒性測(cè)試技術(shù)能夠檢測(cè)到低水平(如 ppb級(jí))的遺傳毒性物質(zhì)。
使用計(jì)算機(jī)模擬工具
在沒有特定毒理學(xué)數(shù)據(jù)的情況下,應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬策略可能有一些優(yōu)勢(shì)。為確保其適用性,需要獲得所研究化學(xué)物的結(jié)構(gòu)信息。此類模型不僅提供化學(xué)物潛在危害性質(zhì)的定性信息(例如遺傳毒性警示結(jié)構(gòu)), 而且還提供定量信息,例如觀察到不良作用的最低劑量(LOAEI) 或致癌潛能(TDso) , 例如半數(shù)致癌劑量。
可將這此數(shù)據(jù)與暴露估計(jì)值直接比較(Schilter等,2014; Lo Piparo等,2011) .
這種方法已經(jīng)廣泛用于各種研發(fā)領(lǐng)域,并被認(rèn)為對(duì)食品領(lǐng)域至關(guān)重要(Benfenati等,2009; JRC,2010) .目前已確定了一些可能有用的計(jì)算機(jī)模擬模型,但仍需進(jìn)一步做好相關(guān)工作,才能獲得監(jiān)管層面的全面認(rèn)可。
計(jì)算方法
計(jì)算毒理學(xué)基于以下假設(shè):即化學(xué)物的毒性可以通過其分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)。最近,許多模型和方法已被確認(rèn)為可進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用(Schilter等,2014;JRC, 2010) .合適的模型意味著符合目標(biāo)需求,并已依據(jù)國(guó)際公認(rèn)指南進(jìn)行了正確驗(yàn)證。許多模型都側(cè)重于識(shí)別危害或作用機(jī)制/作用模式(如肝毒性、遺傳毒性)。其中包括基于專家知識(shí)或統(tǒng)計(jì)關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系(SARs) , 該方法將特定的毒性效應(yīng)與分子中的片段或亞結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)??梢允褂蒙虡I(yè)軟件(Vedani 等2012) , 通過兩者關(guān)聯(lián),預(yù)測(cè)諸如核受體結(jié)合(例如雌激素受體)的作用機(jī)制/作用模式終點(diǎn)。定量構(gòu)效關(guān)系(QSAR) 模型的應(yīng)用越來越多,可定量預(yù)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相關(guān)的毒性終點(diǎn),如慢性毒性和致癌潛能(Mazzatorta 等,2008; Venkatapathy等,2004; Lo Piparo等,2014; Contrera, 2011) .除了定量構(gòu)效關(guān)系方法之外,分組/交叉參照方法也已經(jīng)越來越多地被開發(fā)和推廣應(yīng)用以解決毒理學(xué)數(shù)措缺乏的問題。交叉參照方法旨在根據(jù)已有的毒理子評(píng)價(jià)充分的化學(xué)類似物的信息,預(yù)測(cè)特性不明的憶學(xué)物的毒性性質(zhì)或作用終點(diǎn)(Schilter等,2014;Wu等,2010)。
計(jì)算毒理學(xué)在建立關(guān)注水平中的應(yīng)用
在ILSI Europe專家組的框架中,已經(jīng)開發(fā)了一個(gè)體現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估框架的決策樹,用于整合暴露信息與毒理學(xué)預(yù)測(cè)值(Schilter 等,2014) .在這種決策樹模式中,暴露邊距的大小(預(yù)測(cè)的毒理學(xué)閾值與估計(jì)暴露量的比值)決定了安全關(guān)注水平,并且可以用危害特征描述中標(biāo)準(zhǔn)的默認(rèn)不確定系數(shù)來解釋(例如,種間和個(gè)體間差異)。更重要的是,決策樹充分利用所有可用的數(shù)據(jù),包括機(jī)制或作用模式方面的信息,確保達(dá)到足夠的保守度。計(jì)算機(jī)模擬工具的局限性任何風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估本質(zhì)上都伴有一定程度的不確定性。在具體的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中,不確定性是需要向決策者傳遞的重要內(nèi)容。對(duì)于傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,已經(jīng)確定了暴露和危害特征描述中的許多不確定性來源(COT, 2007; EFSA, 2006) .受設(shè)計(jì)方面的影響,一般認(rèn)為應(yīng)用如上所述的決策樹也會(huì)帶來類似于經(jīng)典風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中存在的不確定性(Schilter等,2014) .雖然目前還沒有被普遍接受的定量預(yù)測(cè)慢性毒性和半數(shù)致癌劑量(致癌潛能)的計(jì)算機(jī)模擬工具,但是已出現(xiàn)了很有應(yīng)用前景的模型(Lapenna,
2010; Schilter等,2014) .定量構(gòu)效關(guān)系模型對(duì)慢性毒性和致癌潛能預(yù)測(cè)的平均誤差實(shí)際上很接近實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的生物變異性,意味著使用毒理學(xué)預(yù)測(cè)值可能不會(huì)帶來顯著的額外不確定性(Mazzatorta 等,2008; Lo Piparo 等,2014) .當(dāng)對(duì)一些經(jīng)過驗(yàn)證的模型和方法進(jìn)行整合應(yīng)用時(shí),效果會(huì)更好??傮w而言,不確定性分析和其他考量(如個(gè)案分析)表明,如果按照決策樹中建議的那樣進(jìn)行合理整合,計(jì)算機(jī)模擬工具可用來確定安全關(guān)注水平(Schilter 等,2014) .這種情況下必須牢記,應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬方法時(shí)需要了解化學(xué)結(jié)構(gòu)和重要的跨學(xué)科專業(yè)知識(shí)。
暴露評(píng)估
暴露評(píng)估是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的關(guān)鍵部分,國(guó)際食品法典委員會(huì)將其定義為“對(duì)通過食物及其他相關(guān)來源可能攝入的生物性、化學(xué)性和物理性因素或狀況所進(jìn)行的定性和(或)定量評(píng)估” (CAC, 2003) .IISIEurope 曾發(fā)布從食品包裝材料遷移到食品中物質(zhì)的暴露評(píng)估指南,并經(jīng)2007年3月召開的研討會(huì)審議(Brands 等,2007) .根據(jù)這一指南,可以利用以下信息評(píng)估暴露情況:
*FCM中存在什么物質(zhì)(在5節(jié)中討論)?
*僅對(duì)一種應(yīng)用情形進(jìn)行暴露評(píng)估是否必要,或者暴露評(píng)估需要關(guān)注一種物質(zhì)在不同材料中的應(yīng)用?
*該材料擬與哪些食物接觸?
*包裝食品的消費(fèi)量?
*評(píng)估暴露時(shí)使用的不同食物消費(fèi)量數(shù)據(jù)的可用性、相關(guān)性和適用性?
開展暴露評(píng)估
ILSI Europe 食品包裝材料中遷移物質(zhì)暴露評(píng)估指南綜述了暴露評(píng)估所需的數(shù)據(jù),包括:每日食物消費(fèi)量、所關(guān)注的化學(xué)物在每種消費(fèi)食品中的存在習(xí)否及其含量(Brands 等,2007) .
具體來說,下面列出的問題或信息是ILSI Eu-rope在遷移物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南中提到的信息,也適用于NIAS 評(píng)估。更多的具體信息以及如何開展暴露評(píng)估,可以在ILSI Europe 的指南中查找。
消費(fèi)量
*獲得需評(píng)估的相關(guān)人群及其相應(yīng)的食物消費(fèi)量。
*如果需要進(jìn)一步評(píng)估,則應(yīng)依照以下步驟獲取更精確的食物消費(fèi)量:
a.首先收集并比較被視為與評(píng)估相關(guān)的所有食物的消費(fèi)數(shù)據(jù)。
b. 審核食物消費(fèi)數(shù)據(jù)的適用性及其與其包裝的關(guān)系。如,對(duì)食物包裝的描述是進(jìn)食時(shí)的包裝狀態(tài)還是購(gòu)買時(shí)的包裝狀態(tài)?
c.如果僅有食物消費(fèi)數(shù)據(jù),那么必須通過其他途徑獲得其包裝信息。
d. 確認(rèn)含有所關(guān)注物質(zhì)的包裝。
e.確認(rèn)并列出該包裝材料可能以任何形式包裝的食品。
f. 確定所關(guān)注包裝中的食品消費(fèi)的市場(chǎng)份額??梢哉J(rèn)為所有或部分被消費(fèi)的食品由所關(guān)注的材料包裝。
g.計(jì)算每種相關(guān)包裝食品的估計(jì)暴露量并相加,從而計(jì)算出總的估計(jì)暴露量。
含量數(shù)據(jù)
*獲得所關(guān)注物質(zhì)在相關(guān)食品中的估計(jì)濃度。對(duì)于第一層的篩選評(píng)估,標(biāo)準(zhǔn)食品模擬物中的檢測(cè)結(jié)果可能足以滿足需要。
*如果需要進(jìn)一步評(píng)估,則應(yīng)依照以下步驟獲取更精確的含量數(shù)據(jù):
a.將含量數(shù)據(jù)分配到所關(guān)注包裝材料包裝的每類。這可能是模擬物或食品中的含量數(shù)據(jù),或是兩者都有。也可通過建模手段獲得。
b. 如果缺少含量數(shù)據(jù),那么可能需要謹(jǐn)慎保守,將某個(gè)范圍的最高值認(rèn)定為濃度值,如特定遷移限量。
c. 確定如何處理檢測(cè)限值和定量限(LOQ) 值?,F(xiàn)已有多種處理方法可用。
暴露評(píng)估
*確定是否可以設(shè)定一個(gè)值,低于該值的暴露可以視作安全或不需要引起健康關(guān)注。
*先用保守方法篩查。有無超過這個(gè)值?如果沒有就無需進(jìn)一步評(píng)估。
*如果超過了保守值,則需采用逐步分層的辦法評(píng)估暴露情況。這包括確定性的、精確性的和概率性的方法。
*無論使用何種方法,應(yīng)該將消費(fèi)的食品及其包裝和它們的含量數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián),估算出每種被包裝食品的暴露情況,然后合計(jì)得到總暴露量。若有其他來源的暴露,也應(yīng)合并計(jì)算。
*將每一分層的暴露量與一個(gè)合適的終點(diǎn)相比較,并考慮不確定性。適當(dāng)關(guān)注忠實(shí)于包裝、不同社會(huì)經(jīng)濟(jì)層級(jí)或人種、地區(qū)差異以及敏感人群,若仍然沒有問題,那么無需采用更精確的方法。
遷移評(píng)估
正如第4章所討論的,供應(yīng)鏈的每個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)當(dāng)對(duì)它們制造和銷售的產(chǎn)品的安全負(fù)責(zé)。這將成》符合性聲明的一部分,并包括 IAS和 NIAS的信息。第4章中明確了在三種不同情況下如何在整個(gè)供應(yīng)鏈中傳遞責(zé)任。
信息類型以及如何獲取需要供應(yīng)鏈上各方支持的信息取決于他們生產(chǎn)或加工材料的類型。例
如,一個(gè)單體的制造商無法用他們的產(chǎn)品進(jìn)行遷移研究,因?yàn)樵搯误w尚未成為食品接觸物品。制造商可能會(huì)為其產(chǎn)品制作峰圖,用來檢查加工等過程的重現(xiàn)性(見5. 2. 4節(jié),第4步)??梢酝ㄟ^這些色譜峰圖對(duì)NIAS進(jìn)行定性和定量分析。另一個(gè)范例是最終的食品接觸成品的生產(chǎn)。在這一階段,可以進(jìn)行遷移或提取試驗(yàn),以進(jìn)一步了解遷移的IAS和NIAS, 見 5. 2. 1節(jié)。
表7是生產(chǎn)塑料制品的供應(yīng)鏈?zhǔn)疽鈭D。也可以針對(duì)其他類型FCM繪制類似的表格,但是,對(duì)于某此FCM很難進(jìn)行可靠的預(yù)測(cè)(如紙和紙板)。表7 針對(duì)供應(yīng)鏈的不同層級(jí),給出了可用來估算IAS和NIAS 遷移的實(shí)驗(yàn)類型的建議。
遷移試驗(yàn)
如何進(jìn)行遷移試驗(yàn),見5節(jié)。評(píng)估時(shí)應(yīng)該使用遷移試驗(yàn)的結(jié)果。使用歐盟塑料法規(guī) 10/2011 或其他類型FCM相關(guān)法規(guī)中要求的模擬物、時(shí)間或溫度條件,進(jìn)行FCM的遷移試驗(yàn)(EU, 2011) .對(duì)于森林峰(FOP) 篩查,不推薦使用植物來源的油類,因?yàn)檫@類油本身含有大量可能干擾森林峰篩查的物質(zhì)。相反,可以考慮使用95%乙醇和(或)異辛烷。應(yīng)當(dāng)將遷移物制備成可以上機(jī)檢測(cè)的形式,如在用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法分析之前,可以將3%乙酸的遷移物萃取到有機(jī)溶劑里。
最壞情形計(jì)算
在包裝材料研發(fā)或制造初期,評(píng)估可預(yù)測(cè)的NIAS的遷移量時(shí),理論上可以通過計(jì)算最壞情形(所有物質(zhì)轉(zhuǎn)移)或用數(shù)學(xué)建模來實(shí)現(xiàn)。
表7 估算塑料材料中NIAS遷移量的可用方法
供應(yīng)鏈中的層級(jí)
| 最壞情況遷移
| 數(shù)學(xué)建模
| 實(shí)際遷移
|
物質(zhì)責(zé)任方:化工行業(yè)
| 根據(jù)物質(zhì)列表和分析證書計(jì)算雜質(zhì)的最壞情況
| 不適用
| 遷移試驗(yàn)不可行,峰值圖分析(見5節(jié),第4步) |
聚合物責(zé)任方:聚合物制造商
| 計(jì)算寡聚物或預(yù)測(cè)的IAS或NIAS的最壞情況
| 估算已知NIAS或寡聚物的遷移量
| 遷移試驗(yàn)不適用,峰值圖分析(見5節(jié),第4步)
|
塑料中間體責(zé)任方:加工商、薄膜/小球制造商
| 根據(jù)收到的信息計(jì)算最壞情況
| 估算已知NIAS的遷移量
| 根據(jù)食品類型選用合適的模擬物評(píng)估遷移量
|
塑料制品責(zé)任方:薄膜、制品制造商
| 根據(jù)收到的信息計(jì)算最壞情況
| 估算油墨、黏合劑、涂層中已知物質(zhì)的遷移量
| 根據(jù)食品類型選用合適的模擬物評(píng)估遷移量
|
與食品接觸的塑料制品責(zé)任方:食品生產(chǎn)商
| 根據(jù)收到的信息計(jì)算最壞情況
| 用收到的信息或成分分析建模(FCM篩查)
| 評(píng)估食品中的遷移
|
歐洲塑料制造商協(xié)會(huì)已將一個(gè)計(jì)算最壞情形的例子寫入名為《第19條款下清單中未列人物質(zhì)(NLS) 和非有意添加物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估》 [Risk Assessment Of Non-Listed Substances (NLS) And Not-Intentionally Added Substances (NIAS) Under Article 19] 的文件中1。
對(duì)于未識(shí)別的物質(zhì),以定量分析估計(jì)所確定的殘留水平為基礎(chǔ),同時(shí)考慮暴露數(shù)據(jù),可以使用最壞情形計(jì)算來確定NIAS水平低于或高于關(guān)注水平。聚合物和塑料生產(chǎn)商正利用暴露評(píng)估的Matrix項(xiàng)目結(jié)果實(shí)現(xiàn)這一目的,見5節(jié)。
在制造某一基材(如聚合物、紙板等)或配制出某種混合物(如油墨、黏合劑和涂層)時(shí),包裝組成部分如聚合物、紙板、玻璃、油墨、黏合劑和涂層等的所有制造商應(yīng)當(dāng)進(jìn)行最壞情形遷移評(píng)估(如,計(jì)算假定從材料或制品中100%遷移到食品中的量)。一些包裝材料制造商的歐洲協(xié)會(huì),如油墨行業(yè)的歐洲印刷油墨協(xié)會(huì)、黏合劑方面的歐洲黏合劑和密封劑工業(yè)協(xié)會(huì)(FEICA) 以及紙板行業(yè)的歐洲造紙工業(yè)聯(lián)合會(huì),均提出用于選擇原始添加劑的決策樹。最壞情形遷移量計(jì)算可以應(yīng)用于添加劑本身,以及原始添加劑中出現(xiàn)的NIAS.
遷移的數(shù)學(xué)模型
在歐盟層面,可以運(yùn)用數(shù)學(xué)建模來模擬遷移,評(píng)估預(yù)期的NIAS遷移。歐盟引人了這一手段,采用普遍認(rèn)可的遷移模型作為歐盟指令2001/61/EC合規(guī)性及質(zhì)量保證的一個(gè)新工具(EC, 2001) .2010年,位于伊斯普拉的歐盟委員會(huì)官方實(shí)驗(yàn)至-一聯(lián)合研究中心發(fā)布了一份技術(shù)報(bào)告,描述了塑科材料遷移數(shù)學(xué)模刑的檢人參數(shù)。假定案內(nèi)烯、聚乙稀、聚對(duì)苯二甲酸之一醇酯等聚合材科中有機(jī)物質(zhì)的遷移符合菲點(diǎn)第一擴(kuò)散定律,為獲得定量結(jié)果,必須知道聚合物中有機(jī)物的擴(kuò)散系數(shù)D.要估算擴(kuò)散系數(shù)D, 需要建立該系數(shù)與遷移物的相對(duì)分于質(zhì)量M、聚合物特異系數(shù) Ap 和聚合物特異“活化能”的關(guān)聯(lián)關(guān)系。
已經(jīng)確定的是,在大部分情況下,聚合材料中的物質(zhì)到接觸媒介中的質(zhì)量轉(zhuǎn)移(遷移)遵循菲克的擴(kuò)散定律(Franz和 Brandsch, 2013) .基于聚合材料擴(kuò)散特性的知識(shí),我們能夠模擬它們?cè)趯?shí)際使用條件下的遷移行為,也就是在任何特定時(shí)間和溫度條件下,基于聚合物的任何厚度和面積體積比,通過計(jì)算來獲得特定物質(zhì)的遷移水平。對(duì)于高產(chǎn)量的聚合物,如聚烯烴、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚苯乙烯和聚氯乙烯,目前已經(jīng)建立了一個(gè)實(shí)用的遷移模型,并經(jīng)過科學(xué)證實(shí)。該模型已被廣泛應(yīng)用于食品法規(guī)的合規(guī)性評(píng)估,以及作為向歐洲食品安全局或美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA) 等官方機(jī)構(gòu)申請(qǐng)新聚合物添加劑許可時(shí)提交的技術(shù)文件。
開放軟件工具
有一些公司/機(jī)構(gòu)提供遷移建模軟件,如:安全食品包裝門戶第三版1,MIGRATEST軟件2和 AKTS- SML軟件3
【1 http: //modmol.agroparistech.fr/SFPP3/SFPP3download.html】
【2 http: //www.fabes-online.de/software.php?lang=en&mode=migratest 】
【3 http: //www.akts.com 】
食物消費(fèi)量評(píng)估
就塑料類FCM 而言,過去通常按照慣例假定:表面積與體積比為6d㎡的包裝材料用于包裝1kg 的食品。但是,在很多應(yīng)用中,實(shí)際包裝與食品重量的比例和這個(gè)值相差很大。例如,單獨(dú)包裝在紙盒或塑料中而不是批量散裝的食品以及裝在比薩盒的食品,面積與體積比通常高于6d㎡2/kg食品。而如咖啡機(jī)等的小部件,面積與體積比低于6d㎡/kg食品。此外,由于兒童的體重較輕,嬰兒食品有不同的要求。因此,在暴露評(píng)估時(shí)需仔細(xì)考慮6d㎡/kg食品的面積與體積比是否符合實(shí)際。
在調(diào)味料、添加劑和食品接觸材料暴露評(píng)估工具(FACET) 項(xiàng)目中,目前正在研發(fā)一種可用于優(yōu)化NIAS暴露水平的工具。調(diào)味料、添加劑和食品接觸材料暴露評(píng)估工具是歐盟第7期研究與技術(shù)開發(fā)框架項(xiàng)目的成果,該項(xiàng)目于2008年至2012年間開展。涵蓋的食品接觸材料包括零售食品的包裝,其中有塑料(柔性和硬質(zhì))、金屬容器、輕金屬包裝、紙和紙板及其所使用的黏合劑和油墨。調(diào)味料、添加劑和食品接觸材料暴露評(píng)估工具可以在歐盟聯(lián)合研究中心網(wǎng)站1上獲得,由調(diào)味料、添加劑和食品接觸材料暴露評(píng)估工具用戶組進(jìn)一步維護(hù)并開發(fā)(Oldring等,2014a, 2014b) .
【1 http: //ihcp.jrc.ec.europa.eu/our_activities/food-cons-prod/Chemicals_in_food/FACET 】
應(yīng)當(dāng)看到,調(diào)味料、添加劑和食品接觸材料暴露評(píng)估工具只是用于包裝材料暴露評(píng)估的工具,不能用于所有食品接觸材料總體暴露評(píng)估。例如,環(huán)狀聚酰胺寡聚物暴露可能和食品包裝中使用聚酰胺薄膜有關(guān),也可能和普遍使用尼龍廚房用品有關(guān)。調(diào)味料、添加劑和食品接觸材料暴露評(píng)估工具只適用于包裝部分。
調(diào)味料、添加劑和食品接觸材料暴露評(píng)估工具讓我們能夠更容易也更準(zhǔn)確地評(píng)估歐洲消費(fèi)者對(duì)包裝物質(zhì)的暴露情況,該工具包含8個(gè)歐盟國(guó)家通過15個(gè)不同年齡人群調(diào)查所獲得的實(shí)際食品消費(fèi)數(shù)據(jù),每個(gè)調(diào)查通常覆蓋了一到兩千名消費(fèi)者。其數(shù)據(jù)庫(kù)里還有食品包裝組成成分(逐層描述)、包裝使用(哪種材料用于接觸哪種食品)以及生產(chǎn)這些包裝材料所使用物質(zhì)的詳細(xì)信息。每一項(xiàng)信息源中都包含代表歐盟市場(chǎng)的市場(chǎng)份額信息。用數(shù)學(xué)遷移模型將調(diào)味料、添加劑和食品接觸材料暴露評(píng)估工具中的這些數(shù)據(jù)結(jié)合起來,就得出了食品中物質(zhì)的濃度分布。對(duì)于輕金屬包裝上的涂層,其遷移可能非常徹底,此時(shí)遷移模型不那么有用,可使用遷移或提取數(shù)據(jù)(以為單位)作為直接輸入?yún)?shù),繞開遷移模型。因此,為了估算包裝中遷移物的暴露情況,通過概率方法將濃度分布與全國(guó)食品消費(fèi)調(diào)查獲得的每種消費(fèi)食品數(shù)量相關(guān)聯(lián)。暴露估計(jì)值代表單個(gè)消費(fèi)者的水平,因此可以表示為全國(guó)膳食調(diào)查中覆蓋的不同人群和亞人群各種百分位數(shù)。
在考慮暴露時(shí),必須考慮包裝忠誠(chéng)度。比如說,品牌忠誠(chéng)度指的是一位消費(fèi)者可能一直喝某個(gè)牌子的可樂,無論該可樂用什么包裝;與此不同的是,對(duì)包裝忠誠(chéng)的消費(fèi)者總是會(huì)喝聽裝或者瓶裝的可樂,無論該包裝是什么品牌。用戶使用調(diào)味料、添加劑和食品接觸材料暴露評(píng)估工具軟件時(shí),可以選擇在考慮忠誠(chéng)度或不考慮忠誠(chéng)度的情形下運(yùn)行該程序。這會(huì)給出一系列暴露值??梢詾槿魏问澄镱悇e的任何食品選擇忠誠(chéng)度。概括來說,在考慮忠誠(chéng)度的情況下進(jìn)行暴露評(píng)估,會(huì)使暴露分布范圍擴(kuò)大,出現(xiàn)最高的暴露情形,所以可以認(rèn)為這種考慮更保守。需要留意的是,對(duì)于某些在特定包裝類型中市場(chǎng)份額較高的食品來說,選不選擇忠誠(chéng)度,暴露評(píng)估的差別可能很小。
調(diào)味料、添加劑和食品接觸材料暴露評(píng)估工具中有用于生產(chǎn)FCM的物質(zhì)的龐大數(shù)據(jù)庫(kù),但是沒有NIAS存在及其濃度的數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)于和已存在物質(zhì)、包裝材料或一種或一組食品相關(guān)的NIAS, 可以使用調(diào)味料、添加劑和食品接觸材料暴露評(píng)估工具,通過以下三種方法之一估NIAS暴露情況。輕金屬包裝和其他FCM的輸入數(shù)據(jù)不同,因?yàn)榍罢呶词褂眠w移模型。
* 與某種已知物質(zhì)有關(guān)的 NIAS
如果 NIAS是一種雜質(zhì)或是某種已知物質(zhì)的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物,則屬于這種情形。使用者可以選擇一種已知物質(zhì)(如物質(zhì)A) , 將一種NIAS與之關(guān)聯(lián)。對(duì)于NIAS, 每當(dāng)材料中出現(xiàn)物質(zhì)A時(shí),使用者輸入分子量、辛醇/水分配系數(shù)的對(duì)數(shù)(運(yùn)行遷移模型時(shí)需要)和物質(zhì)A中NIAS濃度的百分比;對(duì)于輕金屬包裝,使用遷移或提取數(shù)據(jù),然后軟件會(huì)憑借龐大的數(shù)據(jù)庫(kù),將NIAS與所有使用物質(zhì)A的情形關(guān)聯(lián)起來,從而估算出暴露量。
*與某種特定材料或加工有關(guān)的 NIAS
選擇曾經(jīng)出現(xiàn)或能夠發(fā)現(xiàn)NIAS的材料,可以將NIAS與某種或幾種材料相關(guān)聯(lián)。使用者需要輸入每種材料中NIAS的濃度(遷移模型預(yù)測(cè)值或者直接測(cè)量值), 輸入的數(shù)據(jù)可以是點(diǎn)估計(jì)值或統(tǒng)計(jì)分布;同時(shí)輸入含有NIAS的每種材料的市場(chǎng)份額(百分比)。
* 與一種或多種不同種類食物有關(guān)的NIAS
這種情形出現(xiàn)在諸如發(fā)現(xiàn)某種NIAS影響某種特定食物種類時(shí)。同時(shí)輸人每類食物中NIAS的濃度和出現(xiàn)概率的估算值-受影響的食物的份額。然后工具會(huì)使用這些濃度數(shù)據(jù)和食物消費(fèi)數(shù)據(jù)估算暴露情況。
與NIAS的安全評(píng)估相關(guān)的遷移水平
需要設(shè)定一個(gè)遷移水平,在此之上需要對(duì)NIAS 進(jìn)行安全評(píng)估,可以考慮兩種方案:
*遷移量在分析方法的檢測(cè)限之上;
*遷移量超過了安全暴露閾值對(duì)應(yīng)的水平,即所謂的基于暴露的方案。
方案一中,所規(guī)定的10ug/kg食品這一數(shù)值是歐洲通常的檢測(cè)限。該值和考慮健康的閾值沒有關(guān)聯(lián),但是歐盟法規(guī)10/2011引人了這個(gè)值,作為所采用分析技術(shù)的典型檢測(cè)限(EU, 2011) .遷移量在這個(gè)檢出水平,預(yù)計(jì)不會(huì)引發(fā)暴露,所以這一閾值被視為對(duì)消費(fèi)者無風(fēng)險(xiǎn)的水平。歐盟法規(guī)10/2011的附件I和II中引用了這個(gè)檢測(cè)水平,用于確定IAS的功能阻隔層的符合性,只要所阻隔物質(zhì)沒有被歸為致癌/致突變/生殖毒性物質(zhì),而且不是納米形式存在。
盡管10ug/kg的閾值被廣泛應(yīng)用于NIAS和其他不在列表中物質(zhì)的遷移評(píng)估,也用于沒有功能阻隔層的材料的遷移評(píng)估,但對(duì)于某些FCM來說,也存在挑戰(zhàn),因?yàn)檫@些FCM可能釋放出很多超過這一限值的NIAS, 有時(shí)很難或者不可能識(shí)別。
方案二中,可以獲得與安全暴露閾值(基于物質(zhì)特定數(shù)據(jù)或計(jì)算機(jī)模擬工具)相對(duì)應(yīng)的遷移水平。該水平也被稱作“關(guān)注水平”, 可以按照Matrix 項(xiàng)目中介紹的方法得出1。此時(shí)需要包裝食品的實(shí)際消費(fèi)量數(shù)據(jù),以計(jì)算用于包裝每日消費(fèi)食品的包裝物的表面積。結(jié)合檢測(cè)到的從包裝的遷移量,可以按以下公式計(jì)算暴露量:
暴露量[ug/d] =遷移量[mg/d㎡] x表面積[dm2/d]
【1 http: //www.plast.dk/billeder/fakta/Plastics EuropeexposurematrixprojectOct2009.pdf
http: //www.ilsi.org/Europe/Documents/117.pdf 】
Matrix數(shù)據(jù)庫(kù)由歐洲化學(xué)工業(yè)理事會(huì)食品接觸材料添加劑小組、歐洲塑料加工商協(xié)會(huì)、歐洲軟包裝協(xié)會(huì)和歐洲塑料制造商協(xié)會(huì)聯(lián)合發(fā)起并資助實(shí)施,目前尚未向公眾開放。Matrix項(xiàng)目獲得的國(guó)家數(shù)據(jù)包括德國(guó)、法國(guó)、意大利、西班牙和英國(guó),它收集了這些國(guó)家消費(fèi)者食用的每種食品對(duì)應(yīng)的每種塑料材料的包裝表面積以及相應(yīng)的關(guān)注水平計(jì)算值。
和調(diào)味料、添加劑和食品接觸材料暴露評(píng)估工具一樣,Matrix也是用于包裝材料暴露的工具,不能用于所有FCM的總暴露評(píng)估。
在修訂以批準(zhǔn)許可為目的的FCM評(píng)估指南時(shí),歐洲食品安全局也考慮了不同的暴露情況,討論了三個(gè)年齡組(嬰兒、兒童和成人)1, 以及不同食物類別的情形。目前該指南尚未發(fā)布。
方案二在美國(guó)已使用多年。美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局已經(jīng)建立了包裝食品的消費(fèi)數(shù)據(jù),用于滿足管理需求的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局在文件《行業(yè)指南:食品接觸物質(zhì)上市前提交材料建議-化學(xué)部分》 (Guidance for Industry: Preparation of Premarket Submissions for Food Contact Substances: Chemistry Recommendations) 中介紹了不同包裝材料的食品消費(fèi)數(shù)據(jù)(消費(fèi)系數(shù)和食品分配系數(shù)), 這些數(shù)據(jù)也可以在互聯(lián)網(wǎng)上找到2.該文件附錄IV的表格I和Ⅱ總體描述了用千估算每日攝入量的數(shù)據(jù)。此外,該指南文件還包括詳細(xì)的說明,指引企業(yè)如何計(jì)算消費(fèi)者對(duì)某種包裝材料遷移物的暴露水平。
【1 Guidance of selected default values to be used by the EFSAScientific Committee, Scientific Panels and Units in the absence of actual measured date, EFSA Journal 2012; 10 (3) : 2579. 】
【2 http: //www.fda.gov/food/guidanceregulation/guidancedocumentsr-Bulatoryinformation/ingredientsadditivesgraspackaging/ucm081818.htm 】
據(jù)作者所知,目前歐盟并無公開可用的表格來處理不同包裝材料的食物消費(fèi)數(shù)據(jù),但是可以設(shè)想。在不久的將來,歐盟也會(huì)公布類似的表格。這些表格或許能夠作為指南,用以在估算每日攝人量的基礎(chǔ)上確定那些類型材料的關(guān)注水平。
暴露評(píng)估的局限性
目前僅有少數(shù)幾個(gè)工具可以用于評(píng)估NIAS暴露,這些工具可以列出含有某種特定NIAS的材料的應(yīng)用和接觸的食品類型。調(diào)味料、添加劑和食品接觸材料暴露評(píng)估工具有助于達(dá)到這個(gè)目的。但是,人體的NIAS暴露可能不僅僅來源于食品包裝,還可能來自于其他類型的FCM (如廚房器具)食品或其他來源。調(diào)味料、添加劑和食品接觸材料暴露評(píng)估工具中除了食品包裝,并未包含其他暴露源。例如,水果上用于防止水分丟失所涂敷的蠟、可可豆帶來的礦物油等。此外,某種食品的消費(fèi)量和食品包裝類型在歐盟各個(gè)國(guó)家之間存在明顯差異。調(diào)味料、添加劑和食品接觸材料暴露評(píng)估工具中僅有八個(gè)歐盟成員國(guó)的食物消費(fèi)數(shù)據(jù),因此,這也是導(dǎo)致恭露評(píng)估存在不確定性的原因之一。
對(duì)于那些有多種來源且無法預(yù)測(cè)的未知NIAS,目前的暴露評(píng)估工具還不可能評(píng)估其暴露情況。即便是對(duì)很多可預(yù)測(cè)的已知 NIAS, 現(xiàn)有工具也缺之足夠信息進(jìn)行全面的暴露評(píng)估。但雙酚A是一個(gè)例外(EFSA, 2014) .
NIAS 的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
對(duì)5節(jié)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,對(duì)某特定物質(zhì)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,進(jìn)而得出 NIAS是否安全的結(jié)論。
毒理學(xué)關(guān)注閾值
毒理學(xué)關(guān)注閾值是一個(gè)實(shí)用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具,所遵循的原則是:可以對(duì)所有化學(xué)物建立一個(gè)安全暴露閾值,低于該值則表明對(duì)人體健康有明顯風(fēng)險(xiǎn)的可能性非常低(Kroes等,2004) .如果某種物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)明確,那么可以根據(jù)化學(xué)物的一般人群暴露閾值(即“毒理學(xué)關(guān)注閾值”) 來評(píng)估其可能的健康風(fēng)險(xiǎn)。目前,基于廣泛公布的毒理學(xué)數(shù)據(jù),已經(jīng)對(duì)具有類似化學(xué)結(jié)構(gòu)和潛在毒性的物質(zhì)建立了毒理學(xué)關(guān)注閾值。毒理學(xué)關(guān)注閾值方法并不意味著替代了塑料單體和添加劑等管控物質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,針對(duì)這些物質(zhì),法規(guī)要求必須遞交毒理學(xué)數(shù)據(jù)(EFSA,2012b) .
毒理學(xué)關(guān)注閾值1 (關(guān)注水平,見5節(jié))為:
【1譯者注:世界衛(wèi)生組織和歐洲食品安全局一致認(rèn)為,TTC閾值應(yīng)該基于公斤體重表示,即含有遺傳毒性警示結(jié)構(gòu)的物質(zhì),有抗膽堿酯酶活性的有機(jī)磷和氨苯甲酸酯類物質(zhì),Cramer I類、且類和類結(jié)構(gòu)的閾值分別為0. 0025ug/ (kgbw·d) , 0. 3ug/ (kg bw·d) ,30hg/ (kgbw·d) , 9ug/ (kgbw·d) 和1. 5ug/ (kg bw·d) .】
*<0. 15ug/d [或0. 0025ug/ (kg bw·d) ] : 含有遺傳毒性警示結(jié)構(gòu)的物質(zhì);
*<18g/d [或0. 3ug/ (kg bw·d) ] : 有抗膽堿酯酶活性的有機(jī)磷和氨基甲酸酯類物質(zhì);
*<90ug/d [或1. 5ug/ (kg bw·d) ] : Cramer Ⅲ類和II 類物質(zhì)。
*<1800ug/d [或30ug/ (kg bw.d) J: Cramer類物但有此物質(zhì)不適用于毒理字關(guān)注閾方法
(EFSA. 2012c; Koster, 2011) , 因?yàn)樗鼈冊(cè)谡?. 15ug/d 的情況下仍不安全[這類物質(zhì)屬于關(guān)注
群(CoC) : Kroes等,2004, 或者按照毒理學(xué)關(guān)注。值方法無法獲得足夠信息。因此,這些物質(zhì)需要昭上述程序方法進(jìn)行獨(dú)立危害評(píng)估(如,來自文獻(xiàn)的毒理學(xué)數(shù)據(jù)、交叉參照等)。下面列出了不適用于毒理學(xué)關(guān)注閾值,特別是與FCM有關(guān)的物質(zhì)類別:
*高潛能致癌物,即便是0. 15ug/d的暴露水平仍然太高
?N-亞硝胺和N-亞硝基化合物1
橡膠材料中可能含有N-亞硝胺和N-亞硝基化合物,兩類物質(zhì)分別在歐盟理事會(huì)指令93/11/EEC中有所規(guī)定(EEC, 1993) .因?yàn)槿梭w內(nèi)能經(jīng)過亞硝化過程形成內(nèi)源性亞硝基化合物,所以對(duì)后者也有所限制,如果有跡象顯示后者會(huì)存在,應(yīng)當(dāng)和N-亞硝胺一同分析。
?黃曲霉毒素類化合物1
?氧偶氮類化合物1
[ 1 kroes等(2004) 確定的關(guān)注組群:三類高潛能致癌物(黃曲霉毒素類化和物,N-亞硝基化合物和氧偶氮類化合物), 兩種非遺傳
毒性致癌物(類固醇、多鹵代二苯并-對(duì)-二吧英和多鹵代二本開呋喃)。]
?聯(lián)苯胺
塑料、紙和紙板的著色劑或者印刷油墨使用的某些顏料中含有的聯(lián)苯胺和其他芳香胺伯胺,可能均是 NIAS (雜質(zhì)、降解產(chǎn)物)。
?聯(lián)氨
氨基脲(一種聯(lián)氨衍生物)已被認(rèn)定是開旋瓶蓋中聚氯乙烯化合物所用發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺降解過程中形成的一種NIAS.但是在近期的毒理學(xué)研究中,氨基脲未被認(rèn)定為“高潛能致癌物”
*已知或預(yù)期有生物蓄積效應(yīng)的物質(zhì)
?多鹵代二苯并-對(duì)-二喂英、多鹵代二苯并呋喃和二喂英類多氯聯(lián)苯1
這些物質(zhì)在生物性產(chǎn)品中被發(fā)現(xiàn),由環(huán)境蓄積造成。我們至少應(yīng)評(píng)估紙張、軟木和木材等材料是否含有這些物質(zhì)。由于顏料制作的最后步驟需要使用鹵化溶劑,二喂英也被視為印刷油墨的顏料雜質(zhì)。
?全氟辛酸
全氟辛酸作為含氟聚合物乳液聚合中的表面活化劑,用于廚房用具(如煎鍋等)的涂層,或紙和紙板的防油涂層。全氟辛酸在環(huán)境中持續(xù)存在,并可在血液、肝臟和腎臟中蓄積。
?礦物油
飽和烴礦物油(C16-C35) 作為污染物存在于回收紙和紙板中,會(huì)在人體組織中蓄積(仍在研究中)。
*金屬和有機(jī)金屬化合物
*類固醇1
*納米材料
*放射性物質(zhì)
*蛋白質(zhì)
?致敏原
乳膠蛋白(如,手套、冷封膠)會(huì)引起接觸性過敏。
【1 kroes等(2004) 確定的關(guān)注組群:三類高潛能致癌物(黃曲霉毒素類化和物,N-亞硝基化合物和氧偶氮類化合物), 兩種非遺傳
毒性致癌物(類固醇、多鹵代二苯并-對(duì)-二惡英和多鹵代二苯并呋喃)?!?/span>
毒理學(xué)關(guān)注閾值方法在FCM來源的NIAS中的應(yīng)用
如果計(jì)算出的NIAS的暴露水平超過關(guān)注水平(如由某種特定物質(zhì)或結(jié)構(gòu)推斷出的毒理學(xué)關(guān)注閾值), 則應(yīng)當(dāng)調(diào)整FCM 的生產(chǎn)過程或起始物,以消除FCM中的NIAS或?qū)IAS水平降至相關(guān)關(guān)注水平以下。
一般來說,F(xiàn)CM生產(chǎn)商希望盡可能多地了解他們的 FCM 或起始物中檢測(cè)出的水平高于關(guān)注水平 (見 5節(jié))的物質(zhì)的特性(暴露與風(fēng)險(xiǎn))。然后按照常規(guī)對(duì)某特定物質(zhì)進(jìn)行具體的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。不過在有些情況下,并不是所有超出遷移水平的遷移物都能被識(shí)別。涂層的遷移就是其中一個(gè)例子,涂層可能會(huì)形成數(shù)百個(gè)分子,而這些分子不能全部被識(shí)別(見前面的章節(jié))。因此,用于NIAS的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法既取決于能否識(shí)別色譜圖中的所有峰,也取決于物質(zhì)的類型和遷移物的暴露量。NIAS風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法可以分為以下幾種:
a. 針對(duì)可預(yù)測(cè)的NIAS的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;
b. 針對(duì)已確認(rèn)但不可預(yù)測(cè)的NIAS的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;
c. 針對(duì)可檢出但無法確認(rèn)且不可預(yù)測(cè)的 NIAS 的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
這些方法將在5. 5. 2節(jié)~5. 5. 4節(jié)中詳細(xì)說明。在所描述的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估策略中,體外生物測(cè)試結(jié)果可以用作輔助信息,見5節(jié)。
針對(duì)可預(yù)測(cè)的和已確認(rèn)的NIAS的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
通常,歐洲食品安全局或其他國(guó)家或歐盟當(dāng)局等會(huì)以科學(xué)意見的形式發(fā)布很多可預(yù)測(cè)的 NIAS的毒理學(xué)評(píng)估報(bào)告,并設(shè)立健康指導(dǎo)值,如每日可耐受攝人量。這些數(shù)據(jù)可用來設(shè)定關(guān)注水平。如果在國(guó)家或歐盟層面上沒有可用的毒理學(xué)評(píng)估信息,那么可以從文獻(xiàn)中獲取某物質(zhì)的特定毒理學(xué)數(shù)據(jù),并在暴露邊距方法中應(yīng)用。關(guān)注水平取決于暴露邊距尺度,并可根據(jù)科學(xué)原則進(jìn)行評(píng)估(Schilter等,2014) .如果沒有可用的毒理學(xué)數(shù)據(jù),或許可以結(jié)合毒理學(xué)關(guān)注閾值和計(jì)算毒理學(xué),得出一個(gè)暴露邊距估算值。
當(dāng)預(yù)期產(chǎn)生的NIAS超過每日可耐受攝入量水平時(shí),則應(yīng)當(dāng)調(diào)整 FCM的生產(chǎn)過程或起始物,以消除FCM中的NIAS或?qū)IAS水平降至相關(guān)每日可耐受攝入量以下。如果不能確定安全閾值或者暴露邊距被認(rèn)為不夠充分,那么應(yīng)當(dāng)調(diào)整FCM的生產(chǎn)過程或起始物以減少或消除FCM中的NIAS.如果不可能將NIAS降至其關(guān)注水平以下,那么需要遵循標(biāo)準(zhǔn)程序?qū)@種 NIAS 開展毒理學(xué)試驗(yàn),見5節(jié)(EFSA, 2008) .
針對(duì)已確認(rèn)但不可預(yù)測(cè)的NIAS的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
對(duì)不可預(yù)測(cè)但已確認(rèn)的NIAS, 如果暴露量超過關(guān)注水平,則需要對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行特定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。如果不能確證色譜圖上的所有峰,那么可以使用不同的分析技術(shù)進(jìn)行更多的嘗試來確認(rèn)這些物質(zhì)。特定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的第一步與5. 5. 2中描述的“針對(duì)可預(yù)測(cè)的和已確認(rèn)的NIAS的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估”類似。
針對(duì)可檢出但無法確認(rèn)且不可預(yù)測(cè)的NIAS 的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
對(duì)于無法確認(rèn)且不可預(yù)測(cè)的NIAS, 如果通過調(diào)整FCM生產(chǎn)流程或起始物也無法消除或降低
到關(guān)注水平之下,則必須學(xué)試其他化學(xué)分析技術(shù)進(jìn)行鑒定。
如果使用多種分析技術(shù)仍無法幫助鑒定出NIAS結(jié)構(gòu),則描述其部分特征可能有助于將這此無法確認(rèn)的 NIAS歸人特定的化學(xué)物類別(例如飽和支鏈烷烴等)。
如果對(duì) NIAS進(jìn)行部分鑒定也對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程沒有幫助,那么可以采用針對(duì)未知物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法(Rennen 等,2011; Koster等,2014) .這是一和逐步推進(jìn)的分析方法,可排除特定的化合物組別,其原理是遵循Kroes等建立的、并經(jīng) Munro等修訂的毒理學(xué)關(guān)注閾值決策樹(Kroes等,2004; Munro 等2008) .關(guān)注水平(Cramer III類的閾值)僅適用于符合以下情況的無法確認(rèn)的NIAS:
*沒有遺傳毒性;
*不是有機(jī)磷/氨基甲酸酯類化合物;
*不屬于任何一種已被毒理學(xué)關(guān)注閾值方法排除在外的類別(如非必需金屬元素), 具體如下。
對(duì)于那些部分確認(rèn)的物質(zhì),當(dāng)化學(xué)結(jié)構(gòu)及其預(yù)期的作用模式相似,那么可以考慮不同物質(zhì)的累積暴露。請(qǐng)注意,如果出現(xiàn)新的毒理學(xué)觀點(diǎn)和資料,將來Cramer III類物質(zhì)的毒理學(xué)關(guān)注閾值[1. 5mg(kg·d) , 或60kg成人每天90ug] 可能會(huì)被更改(更高或更低) (如,Leeman 等,2014; EFSA, 2015) .
如果NIAS水平超過關(guān)注水平,則要在FCM的生產(chǎn)過程中降低其水平,或者依照歐洲食品安全局在《指南備注》 (Note for Guidance) 中列出的毒性試驗(yàn)規(guī)程對(duì)這種NIAS進(jìn)行毒性評(píng)價(jià),見《指南備汪》的附錄2 (EFSA, 2008) .
推導(dǎo)的關(guān)注水平取決于可能存在的遺傳毒性物質(zhì)、雖然已開展了一些工作來提高遺傳毒性試驗(yàn)的敏感性,但仍難以排除無法確認(rèn)且不可預(yù)測(cè)的 NIAS且有遺傳毒性的可能性,因?yàn)樵擃愇镔|(zhì)在遷移或提取物中的濃度可能很低。因此,5. 1節(jié)第1~5步中調(diào)查的樣本信息可以用來說明遺傳毒性物質(zhì)不太可能存在。應(yīng)用體外生物測(cè)試可能有助于對(duì)無法確認(rèn)且不可預(yù)測(cè)的 NIAS 進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(見5節(jié))。
體外生物測(cè)試數(shù)據(jù)的解讀與管理
經(jīng)過選擇的體外生物測(cè)試旨在探明可在低劑量且可能無閾值情況下的作用機(jī)制/作用模式,如遺傳毒性。這些測(cè)試的目的是發(fā)現(xiàn)樣品在檢出水平時(shí)所產(chǎn)生的某種不良反應(yīng)。當(dāng)不可能完全鑒別某化學(xué)物時(shí),這種測(cè)試尤為重要。但是,這種方法是針對(duì)危害評(píng)估的,并不能給消費(fèi)者提供是否面臨潛在健康風(fēng)險(xiǎn)的信息。
理論上,體外生物測(cè)試的結(jié)果可能會(huì)引發(fā)以下兩種情況:
*在遺傳毒性或細(xì)胞毒性和內(nèi)分泌活性的生物測(cè)試中均未觀察到任何活性;
*在一種或兩種體外生物測(cè)試中觀察到遺傳毒性、內(nèi)分泌活性或這兩種活性。
在第一種情況下,由于沒有觀察到與遺傳毒性或細(xì)胞毒性和內(nèi)分泌活性有關(guān)的危害,因此不需要關(guān)注。同時(shí)進(jìn)行的對(duì)檢測(cè)出的NIAS (包括已確認(rèn)和未確認(rèn)的)的定量估計(jì)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,將會(huì)得出最終結(jié)論。需要注意的是,迄今為止,針對(duì)遺傳毒性物質(zhì)的體外遺傳毒性生物測(cè)試還無法達(dá)到(亞)ppb水平,因此無法排除它們的存在。采取非靶向篩查技術(shù)來排除含有遺傳毒性警示結(jié)構(gòu)的分子時(shí),也面臨同樣的情況。在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估或做出風(fēng)險(xiǎn)管理決策時(shí),要考慮到這些局限性。
在第二種情況下,需要進(jìn)一步將生物活性與特定物質(zhì)聯(lián)系起來,可以采用不同的方法。
*確認(rèn)引起效應(yīng)的物質(zhì)或物質(zhì)類別,然后開展進(jìn)一步研究(如計(jì)算機(jī)模擬毒理學(xué)或體內(nèi)毒理學(xué)研究)對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。需要注意,在開展計(jì)算機(jī)模擬毒理學(xué)研究時(shí),要了解物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
*用另一種合適的材料進(jìn)行驗(yàn)證,這種材料在體外生物測(cè)試中無活性且無其他缺陷。
*對(duì)可消除或降低體外生物測(cè)試活性的材料進(jìn)行測(cè)試的方法(可檢測(cè)的NIAS的模式分析可能會(huì)提供支持)。
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的局限性
FCM的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估很大程度上取決于正確的暴露評(píng)估。這很可能是最關(guān)鍵的信息,因?yàn)镹IAS的暴露來源是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估程序中無法確定的步驟。不過,值得注意的是,這一不確定性并非僅針對(duì)FCM.大部分風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估都很難獲得準(zhǔn)確的暴露信息,因?yàn)槿狈碜哉麄€(gè)生產(chǎn)流程的數(shù)據(jù),而且NIAS可能有不同的非FCM來源。
通常只對(duì)含量超過10ug/kg食品的 NIAS進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。這是監(jiān)管規(guī)定的檢測(cè)限,并不是根據(jù)分析或毒理學(xué)實(shí)際情況確定的。這對(duì)于NIAS的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估用處有限,一方面,很多 NIAS都超過這一閾值,這讓風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估困難重重,甚至完全不可能,另一方面無法確保更低濃度的 NIAS無需安全關(guān)注。更好和更實(shí)際的方式是轉(zhuǎn)向以暴露評(píng)估為導(dǎo)向的風(fēng)應(yīng)評(píng)估。
當(dāng)兩種或多種物質(zhì)的含量低于關(guān)注水平但可能有相同的靶器官、機(jī)制或作用模式時(shí),可能會(huì)產(chǎn)生聯(lián)合毒性,但原則上NIAS篩查方法無法發(fā)現(xiàn)這種責(zé)性。根據(jù)兩篇文獻(xiàn)研究和Leeman等人發(fā)表的文獻(xiàn),一般認(rèn)為,低劑量水平(如毒理學(xué)關(guān)注閾值)可能的累積效應(yīng)對(duì)健康的影響很小,因而幾乎不需要甚至完全不需要用校正系數(shù)來計(jì)算可能的累積效應(yīng)(EU-SCENIHR, 2012; Boobies等,2011; Leeman等,2013) .但是,對(duì)于內(nèi)分泌活性物質(zhì)和遺傳毒性物質(zhì),不能排除低劑量下可能存在累積效應(yīng)(Leeman 等、2013) .可以通過針對(duì)這些終點(diǎn)的體外生物測(cè)試試驗(yàn)來檢測(cè)這兩種毒性。
NIAS的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)當(dāng)確定這些物質(zhì)不具有潛在的遺傳毒性。對(duì)于無法確認(rèn)的 NIAS, 不可能確定其中是否含有遺傳毒性警示結(jié)構(gòu),可以使用其他方法進(jìn)行遺傳毒性體外生物測(cè)試。但是所用方法的靈敏度必須用與已知FCM相關(guān)的遺傳毒性物質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證(如某些芳香族伯胺), 并且與所評(píng)估的 FCM相關(guān)。目前正在研發(fā)一些很有應(yīng)用前景的體外生物測(cè)試方法,它們將為我們提供物質(zhì)作用機(jī)制/作用模式方面的信息(EFSA, 2011) .因此,建議按照目前可接受的最先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行遺傳毒性測(cè)試。
盡管此處列出了一些局限性,但本專著針對(duì)無法確認(rèn)的NIAS的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估策略是目前評(píng)估未知化學(xué)物的唯一可用方法。因此,在新的和(或)更靈敏的方法發(fā)布之前,這一方法應(yīng)當(dāng)被視為是最先進(jìn)的方法。無論如何,既然現(xiàn)在尚無其他方法可評(píng)估這些無法確認(rèn)的物質(zhì),本專著所描述的策略和方法就是目前最好的。
附錄
NIAS的文獻(xiàn)綜述
FCM
| NIAS
| 作者
| 來源
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塑料 | 環(huán)狀聚酰胺低聚物
| Heimrich 等(2012) | 聚酰胺型FCM中的環(huán)狀低聚物:用高效液相色譜-化學(xué)發(fā)光氮檢測(cè)(HPLC-CLND) 器和單一物質(zhì)定量測(cè)定 |
苯乙烯低聚物
| Kawamura等(1998)
| 從聚苯乙烯容器遷移到食物中
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壬基酚
| Toyo'Oka 和 Oshige (2000)
| 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯塑料瓶裝礦泉水
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多種 NIAS
| Aznar等(2011)
| 從多層復(fù)合材料中的黏合劑遷移出多種 NIAS | |
多種 NIAS
| Skjevrak 等(2005)
| 從瓶子和多層復(fù)合材料中遷移出多種 NIAS, 如降解產(chǎn)物和雜質(zhì)
| |
多種 NIAS
| Simoneau等(2012)
| 識(shí)別和定量檢測(cè)作為聚碳酸酯替代品的塑料奶瓶中化學(xué)物質(zhì)的遷移
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聚烯烴低聚物
| Biedermann-Brem等(2012) | 遷移到食品中的聚烯烴低聚飽和烴 | |
聚丙烯和輻照過的聚丙烯中的活性氣味物質(zhì)
| Tyapkova等(2009)
| 聚丙烯輻照后產(chǎn)生的氣味物質(zhì)的表征
| |
NIAS | Bach等(2012)
| 從聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯飲水瓶中遷移出來 | |
寡聚物
| Nelson等(2011)
| 評(píng)估可能從幾種FCM中遷移出的低分子量寡聚物的毒性
| |
紙/紙箱 | 二異丙基萘的同分異構(gòu)體
| Honkalampi-Hamalainen等(2010)
| 從食品接觸用紙板的遷移
|
Bradley等(2010)
| |||
鄰苯二甲酸酯 | Gartner等(2009)
| 遷移到回收紙板包裝的嬰兒食品中 | |
礦物油
| Droz和Grob (1997)
| 印刷紙板上的礦物油污染
| |
鄰苯二甲酸酯
| Brauer 和 Funke (2008)
| 再生纖維上的鄰苯二甲酸酯污染
| |
苯甲酮
| Brauer 和 Funke (2008)
| 紫外光固化印刷油墨中的光引發(fā)劑
| |
紫外光引發(fā)劑;苯甲酮;2-異丙基硫雜蒽酮(ITX) 等
| Sagratini 等(2008)
| 光引發(fā)劑遷移到包裝飲料中 | |
全氟類化合物
| Begley 等(2005) | 向模擬物遷移的全氟類化合物
| |
總遷移的遺傳毒性效應(yīng)
| Ozaki 等(2004)
| 從回收紙和食品接觸用原漿紙的總遷移中檢測(cè)到遺傳毒 性效應(yīng)
| |
涂層 | 雙酚A二縮水甘油醚 | Cabado 等(2008)
| 雙酚A二縮水甘油醚和雙酚F二縮水甘油醚向海產(chǎn)品的遷移
|
雙酚A二縮水甘油醚
| Petersen等(2008)
| 從包裝材料中遷移出來的雙酚A二縮水甘油醚在食品中“消失”:和食品成分反應(yīng) | |
雙酚A二縮水甘油醚的衍生物
| Schaefer 和 Simat (2004)
| 來自罐頭涂層的遷移:第3部分,1000Da以下的環(huán)氧基化合物的合成、定性和定量
| |
聚酯低聚物
| Schaefer等(2004)
| 來自罐頭涂層的遷移:第2分,1000Da以下的環(huán)狀酯類低聚物的定性和定量
| |
黏合劑
| 反應(yīng)產(chǎn)物
| Felix 等(2012)
| 在多層包裝材料中的聚氨酯黏合劑
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生物殺滅劑
| Canellas 等(2010, 2012)
| 在丙烯酸黏合劑中檢出疑似具有致敏性或細(xì)胞毒性的生物殺滅劑
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廚房器皿
| Skjevrak 等(2005)
| 從廚房器皿中遷移出的 NIAS, 如降解產(chǎn)物和雜質(zhì)
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環(huán)狀二甲基硅氧烷
| Helling 等(2009)
| 用磁共振技術(shù)測(cè)定硅膠烤模具在模擬物和食品中的總遷移量
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