母乳中全氟化合物的污染水平与婴儿暴露评估

李 潇，仝 彤，李 健，王 继，施致雄*（1.首都医科大学公共卫生学院，北京 100069；2.首都医科大学环境毒理学北京市重点实验室，北京 100069；3.北京市丰台区南苑医院疾病预防控制科，北京 100076）

母乳中全氟化合物的污染水平与婴儿暴露评估

李 潇1，2，仝 彤1，3，李 健1，2，王 继1，2，施致雄1，2*（1.首都医科大学公共卫生学院，北京 100069；2.首都医科大学环境毒理学北京市重点实验室，北京 100069；3.北京市丰台区南苑医院疾病预防控制科，北京 100076）

为探索北京市产妇母乳中典型全氟化合物的污染水平及婴儿经母乳的外暴露水平及风险.于2011～2012年通过征集母乳捐献志愿者方式采集95份母乳样本，并填写调查表，记录母乳捐献者的人口学特征及居住环境等信息.采用固相萃取结合超高效液相色谱-串联质谱法测定母乳中全氟辛酸及全氟辛烷磺酸的含量，估算婴儿经母乳的每日摄入量并与参考剂量进行比较.结果显示北京市产妇母乳中全氟辛酸含量均值和中位数分别为42和37.4pg/mL，范围在13.4～181.3pg/mL之间.全氟辛烷磺酸含量高于全氟辛酸，均值、中位数和范围分别为66.6、54.5和 14～390.3pg/mL，统计分析发现全氟辛酸与体重指数呈正相关但与母乳产出时间呈负相关，而全氟辛烷磺酸则与产妇年龄呈正相关.婴儿经母乳全氟辛酸和全氟辛烷磺酸每日摄入量中值分别为4.67和6.81ng/（kg bw·d），最高值分别为22.66和48.79ng/（kg bw·d），显示部分婴儿经母乳摄入的全氟辛烷磺酸水平超过了参考剂量，健康风险值得关注.

母乳；全氟辛酸；全氟辛烷磺酸；婴儿；暴露评估

全氟化合物（PFCs）是一系列用途广泛的人工合成有机物，由于具有特殊的疏水疏油性和稳定的物理化学性能等优点，普遍应用于纺织物、表面活性剂、化妆品等工业产品和生活消费品中.全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）是最常用的两种全氟化合物，已有近五十年的使用历史，但随之而来的环境污染和人群健康问题也引起了普遍关注.PFOA和PFOS在生产、产品使用和产品废弃过程中均可以渗溢等形式进入环境并进入食物链，国内现有研究已发现 PFOS和PFOA在污水、土壤和食物等各类基质中普遍存在［1-3］，并可通过室内空气、灰尘、饮用水和食物等多种途径进入人体［4］.而且可分布在各类人体基质以及多个组织器官中，并对神经系统、免疫系统、生殖内分泌等多系统产生毒性效应［5］. PFOA和PFOS均具有内分泌干扰效应、持久性和生物累积性等持久性有机污染物的特性，是公认的新型持久性有机污染物，其中PFOS于2009年被《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》正式认定为持久性有机污染物.

母乳可用于指示持久性有机污染物污染水平和机体负荷，并估算新生儿经母乳的污染物每日摄入量.本研究选择北京市非职业暴露产妇作为研究对象，通过测定产妇母乳中 PFOA和PFOS的含量，探讨了北京市普通人群 PFOA和PFOS内暴露水平及其影响因素以及新生儿经母乳的PFOA和PFOS外暴露水平.

1　材料与方法

1.1仪器与试剂

ACQUITYTM超高效液相色谱仪、Micromass®-Quattro Premier三重四级杆质谱仪（美国Waters公司）；固相萃取柱：Oasis WAX弱阴离子交换柱（150mg，6mL，30μm，waters公司）.甲醇（色谱纯，百灵威公司），甲酸（色谱纯，迪马公司）、氨水（色谱纯，百灵威公司）.

标准品：PFOA、PFOS及其同位素内标MPFOA（Perfluoro-n-［1，2，3，4-13C4］octanoicacid）和MPFOS （Sodiumperfluoro-1-［1，2，3，4-13C4］octanesulfonate），均为 50mg/L，溶于甲醇，纯度＞98%，购自加拿大威灵顿公司.

1.2母乳样品采集

2011～2012年通过志愿捐献者征集方式采集母乳样本，捐献者需在北京居住一年以上且为非职业暴露人群.非职业暴露人群定义为在过去一年内未在化工厂、油漆厂、造纸厂等重污染企业工作.根据入选标准在自愿参加者中采集母乳样本共计95份.母乳采集之前预先将清洗干净并高压灭菌后的蓝盖玻璃瓶交给捐献者并说明采集方法，由捐献者在家中先洗净双手后通过手动挤奶方式采集母乳样 100～150mL并置于-18℃冰箱中保存.采样结束后，由工作人员上门收集样本并指导捐献者填写问卷.随后将样本置于冰袋中带回首都医科大学，置于-80℃冰箱中保存.

采样同时对产妇进行问卷调查，内容包括：（1）一般人口学特征：过去一年中的饮食习惯、 教育水平、职业、吸烟史、生育史、年龄、体质指数（BMI）及民族等；（2）居住环境状况：在本地区居住的时间、居住及工作环境附近有无污染源等.所有志愿者均被告知研究目的并签署知情同意书.

1.3样品的提取与净化

样品提取与净化采用Liu等［6］建立的方法但稍有改动.母乳解冻后摇匀，取2mL于15mL聚丙烯离心管中，加入定量内标MPFOA和MPFOS 各500pg.加入2% （V/V）甲酸水溶液8mL，振荡并超声15min后在0℃ 9384×g离心25min，上清液用WAX柱净化.WAX柱预先采用9%（V/V）氨水甲醇溶液、甲醇和水各3mL活化，上样后分别用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）氨水甲醇溶液洗脱待测物，洗脱液经氮气吹干后加 200μL甲醇/水（1：1， V/V）复溶，经0.22μm尼龙滤膜过滤后转移至进样瓶上机测定.

1.4仪器分析条件

色谱条件：BEH C18色谱柱（50mm×2.1mm× 1.7μm，美国waters公司）；柱温：50；℃ 流速0.4mL/min；进样量：20μL.流动相 A为甲醇，B为2mmol/L醋酸铵溶液.梯度洗脱程序：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.

质谱条件：电喷雾负离子化模式（ESI-），毛细管电压：0.95kV；源温度：120；℃脱溶剂气温度：400；℃去溶剂气流量：800L/h；锥孔气流量：50L/h；碰撞气流量：0.45mL/min；多反应监测模式（MRM）扫描，各待测物及内标的采集离子分别为：PFOA，413→369； PFOS，499→99； MPFOA，417→372；MPFOS，503→99.

1.5 质量控制

PFOA和PFOS均采用相应的同位素内标进行定量分析.实际样本测试时每隔10个样本做一次方法空白对照，空白试验以 2mL水为空白，按照实验流程分析，空白中均未检出 PFOA和PFOS.以鲜牛奶为基质进行加标回收率实验，加标水平 100pg/mL，加标回收率在 90%～120%之间，RSD在10以内，但实际样本的定量不进行回收率校正.以3倍信噪比作为检测限（LOD），PFOA 和PFOS的LOD分别为10和7.5pg/mL.

1.6统计学方法

采用SPSS 13.0进行统计分析.

2　结果与分析

2.1产妇基本情况分析

本研究所调查产妇平均年龄 30.1岁（24～38岁），身体质量指数（BMI）在15.8～30.4之间，86人为初次妊娠，9人为第2次妊娠；职业包括公司职员、科技人员、机关干部等，不含有职业暴露者.所有产妇在本地居住时间为 1～10年以上不等.采样时间为分娩后 2～40周.在学历方面，大专及以下占25.7%，大学本科占50%，研究生及以上学历占24.3%.所有产妇均不吸烟，但24%的人存在被动吸烟情况.在饮食习惯方面，有51%的产妇每天食用肉类（包括猪、牛、羊、鸡、鸭等），有30%的产妇每周食用肉类4～6次，有17.1%的产妇每周食用肉类 2～3 次，有 1.4%的产妇每周食用肉类1次；有32.9%的产妇每周食用水产品2次以上，有41.4%的产妇每周食用水产品1次，其余产妇每月食用水产 1次以下；61%的产妇每日均食用蛋类食品， 36%的产妇每周食用蛋类食品2 次以上，但有 3%的产妇几乎不食用蛋类食品；70%的产妇每日食用乳制品，23%的产妇每周食用乳制品 2次以上， 7%的产妇每周食用乳制品少于两次.

2.2母乳中PFOA和PFOS的检测结果及统计学分析结果

所检测的95份母乳样中均能检出PFOA和PFOS，结果见图 1.PFOA的中值和均值分别为37.4和（42±23.13）pg/mL，含量范围为13.4～ 181.3pg/mL，PFOS的中值和均值分别为 54.5和（66.6±48.64） pg/mL，含量范围为14～390.3pg/mL.经统计发现PFOA和PFOS污染水平均为非正态分布，因此对母乳 PFCs含量与饮食习惯、居住地、居住时间、年龄、学历、BMI指数、生育史等进行Kruskal-Wallis H（K）检验或sperman秩相关分析.其中 PFOA与产妇体重呈正相关（R2=0.386，P＜0.05），与产妇 BMI呈正相关（R2= 0.356，P＜0.05），与母乳产出时间呈负相关（R2= -0.306，P＜0.05）.PFOS与产妇年龄呈正相关（R2= -0.394，P＜0.05），并且在 30岁以上的产妇母乳中PFOS含量（63.66pg/mL）明显高于30岁以下的低年龄组（49pg/mL，P＜0.05）.

2.3 新生儿经母乳的PFCs每日摄入量分析

若假设母乳是 1～6个月婴儿的唯一食物来源，那么这部分婴儿的PFCs每日摄入量（DI，单位ng/（kg bw·d）的计算可用母乳中污染物的含量（ng/mL）乘以母乳的每日摄入量（mL/d），再除以婴儿的体重（kg）.根据《中国居民膳食营养素参考摄入量》2013版，我国新生男婴代表体重为6kg，每日母乳摄入量为750mL.若按照母乳PFCs浓度中值和最高值计算，本研究中婴儿（男婴）PFOA的中值和均值DI分别为4.67和5.25ng/（kg bw·d），最高值DI为22.66ng/（kg bw·d）；PFOS的中值和均值DI分别为6.81和8.33ng/（kg bw·d），最高值DI为48.79ng/（kg bw·d）.

图1　北京市产妇母乳中PFOA和PFOS的浓度Fig.1 Concentrations （pg/mL） of PFOA and PFOS in human milk from Beijing

3　讨论

由检测结果可见，无论是中值还是平均值，PFOS的污染水平均高于 PFOA，这与其他研究结果基本一致，例如 Tao等［7］对美国麻省地区采集的母乳的检测同样发现 PFOS含量明显高于 PFOA.此外，经过 Spearman相关性检验发现PFOA和 PFOS污染水平间具有正相关关系，提示北京市产妇母乳中的PFOA和PFOS可能具有类似的暴露来源（R2=0.545，P＜0.01）.

统计学分析结果显示母乳中PFCs含量与产妇饮食习惯、居住地（城区或郊区）、居住时间、学历、职业、是否吸烟等无相关性.产妇身高与污染水平也无相关性，但 PFOA与产妇体重和BMI之间呈正相关关系，即体重或BMI越大，母乳中PFOA含量越高.曾有研究表明经产妇母乳中PFCs含量明显小于初产妇［7］，但本研究发现不同生育史产妇母乳间 PFCs含量无统计学差异，但本研究中经产妇样本量过小，因此生育史对母乳中 PFCs含量影响有待进一步研究.本研究采集的母乳样为分娩后2～40周，经sperman秩相关分析发现 PFOA与母乳产出时间呈现负相关关系，显示随着哺乳期的延长，母乳中PFOA含量有下降趋势，而PFOS随着哺乳期延长变化不明显.关于哺乳期内 PFCs变化趋势的研究较少，Tao等［7］对产后6个月内采集的45位产妇的母乳样进行分析，发现PFOS随着哺乳期延长含量升高，而PFOA则无明显变化.研究显示二等有较强脂溶性的持久性有机污染物随着哺乳期的延长在母乳中含量会下降［8］，但PFCs与其他脂溶性污染物不同在于其会与生物体内白蛋白结合［9］，因此母乳中白蛋白的含量变化会影响PFCs含量，而母乳中白蛋白含量变化与食物摄入相关，因此推测 PFOA随哺乳期延长含量下降原因可能是产妇食物摄入模式随着哺乳期延长发生了变化，即从最初的高脂高蛋白饮食逐渐恢复到正常饮食，导致体内白蛋白含量也随之而下降.但无论本研究还是Tao的研究，所检测的均不是来自同一位母亲的不同哺乳时间段的母乳样，因此得出的PFCs含量随哺乳时间变化的趋势仍无法真实反映PFCs在哺乳期的变化，哺乳期内PFCs变化趋势研究仍有待进一步探索.在年龄方面，相关性分析显示PFOS与产妇年龄呈正相关，即随着产妇年龄增大母乳中 PFOS存在增高趋势；本研究样本中30岁以上和以下的产妇比例为40：55，因比例较为接近因此比较了这两组产妇的PFCs含量差异，发现高年龄组PFOS中值为63.6pg/mL，高于低年龄组（49pg/mL，P＜0.05），而 PFOA在两组间含量差别无统计意义.目前仅有少量文献涉及母乳中PFC与产妇年龄的相关性分析，结果均显示无相关性［7］.

PFOA和PFOS是人体基质中最主要的全氟化合物，母乳中PFOA和PFOS国内外研究部分结果见表 1.国内关于母乳中 PFCs污染水平分析的第一篇文献发表于2006年，So等［11］采集并测定来自浙江舟山的 19份母乳样本，其中PFOA和PFOS的含量范围在47～210pg/mL和45～ 360pg/mL，与本研究中北京市样本含量范围差别不大.Liu等［6］分析采集自中国12个省份的24份母乳混样（不包括北京市），其中PFOA的中值、均值与本研究相当，但PFOS的均值、中值以及含量范围均低于本研究.于2008～2009年采集自北京的 30份母乳样中，PFOA中值和均值分别为51和51.6pg/mL，略高于本研究［11］.在来自亚洲其他国家的研究中，1999年采集自日本爱媛县的母乳样中发现的PFOA中值和均值分别为67.63和77.7pg/mL，均高出北京样本近一倍，而 PFOS的中值和均值更是高达 196和232pg/g，是北京样本的 3倍多，这也是目前在普通人群母乳中发现的最高PFCs含量［12］.2010年在日本京都采集的 30份母乳样中，PFOA的中值和均值分别为89和93.5pg/mL，比北京样本高出两倍多，可见日本作为发达的工业化国家，由于PFCs的高强度应用，导致PFCs的污染水平相对较高［10］.在韩国母乳中PFOA和PFOS均值分别为41和61pg/mL，与本研究相当［13］.在亚洲的其他一些发展中国家，如马来西亚、菲律宾等，母乳中PFOA检出率很低（＜30%），含量均低于北京样本；但有些国家如马来西亚、菲律宾和印尼，其母乳中PFOS含量高于我国，越南与我国相当，柬埔寨和印度母乳中PFOS含量则低于我国［12］.在北美的研究中，2004年采集自美国的母乳样中PFOA水平与本研究相当，但PFOS的中值与均值分别为 106和 131pg/mL，为本研究的近两倍［7］.来自欧洲的研究发现 PFCS在不同国家间污染水平差异很大， 2004年采集自德国的母乳样中 PFOA平均含量为 77.4pg/mL，高于本研究，PFOS含量中值和均值则分别为 128和158pg/mL，为本研究的两倍多［14］.2004年采集自瑞典的 12份母乳样中， PFOA含量很低，但PFOS中值和均值高达166和201pg/mL，在现有研究中仅次于日本的污染水平［17］.但在比利时和意大利的研究中，PFOA含量和检出率均低，而PFOS的污染水平也远低于其他国家［15-16］.总的来说，在现有研究中，母乳中 PFOA的含量均明显低于 PFOS.北京市调查产妇母乳中 PFOA相比其他国家无论是检出率还是污染水平均处在一个较高的水平，北京母乳样品中PFOA污染水平仅次于日本.PFOS则是母乳中最主要的PFCs，北京市母乳样品中PFOS与其他国家相比处在中等水平，低于日本、美国、德国、瑞典等发达国家，也低于马来西亚、菲律宾、印尼等一些发展中国家，但高于比利时、意大利、柬埔寨、印度等国家.

表1　国内外不同地区母乳中PFOA和PFOS污染水平比较（单位：pg/mL）Table 1 Concentrations （pg/mL） of PFOA and PFOS in human milk from various regions.

婴儿的暴露风险因子（RI）计算为每日摄入量（DI）与参考剂量（RfD）的比值，RI小于1则认为婴儿经母乳的 PFCs暴露不足以产生健康风险，而高于 1则意味着可能有损害健康的风险. Thayer等［18］根据动物实验设定的PFOA和PFOS 的RfD值分别为333和25ng/（kg bw·d），因此北京市婴儿经母乳的PFOA和PFOS暴露风险因子分别为0.01和0.27（按摄入量中值计算），若按最高值DI计算RI，PFOA和PFOS的RI值为0.07和1.95，可见本市婴儿经母乳摄入PFOA和PFOS的健康风险较低，但部分母乳中PFOS含量较高，导致婴儿经母乳摄入的PFOS暴露水平是RfD值的近两倍，健康风险须引起关注.

4　结论

4.1北京市产妇母乳中PFOA和PFOS含量分别在 13.4～181.3pg/mL和 14～390.3pg/mL之间，PFOS的污染水平相对高于PFOA，且两者可能具有类似的暴露来源.北京市母乳中PFOA与国内外相比处在较高的水平，而 PFOS则处在一个中等水平.

4.2PFOA与体重指数呈正相关但与母乳产出时间呈负相关，PFOS则与产妇年龄呈正相关.

4.3北京市婴儿经母乳的PFOA和PFOS暴露风险因子分别为0.01和0.27，摄入健康风险总体较低，但部分婴儿的PFOS摄入水平超过参考剂量.

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致谢：感谢所有无偿为本研究捐赠母乳样本的志愿者.国家食品安全风险评估中心的杨琳和王雨欣在样本检测过程中提供了大力支持，在此表示感谢.

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

国家自然科学基金项目（21477083）；北京市属高等学校高层次人才引进与培养计划项目（CIT&TCD201404190）；北京市自然科学基金（7122022）；北京市优秀人才培养资助项目（2013D005018000008）

* 责任作者， 副教授， szx0127@ccmu.edu.cn

李 潇（1992-），女，陕西华阴人，硕士研究生，主要从事流行病与环境毒理学研究.