热疗液态草药中微塑料暴露的首次评估：包装降解与摄入风险解析

　　本研究针对塑料包装液态草药加热后微塑料(MP)释放问题展开系统研究，通过模拟微波加热(MW)与热水浴(HWB)等实际使用场景，结合μ-FTIR与SEM等先进技术，发现加热显著促使包装降解并增加MP释放，HWB处理使每日摄入量(EDI)升至未加热组的3.5倍，年暴露量超11,000颗粒/人，为草药制品安全使用与包装材料改进提供重要科学依据。

　　

随着塑料污染问题日益受到全球关注，微塑料（Microplastic, MP）作为一种新兴环境污染物，已逐渐渗透到人类生活的方方面面。特别是在食品和饮料领域，越来越多的研究发现微塑料广泛存在于瓶装水、软饮料乃至茶叶浸泡液中，引发了公众对日常消费产品安全性的深切忧虑。尽管已有大量研究探讨了微塑料在常见饮品中的污染状况，但传统草药制剂这一特殊类别却鲜少被系统研究。值得注意的是，在全球范围内，传统草药的使用率相当高——根据世界卫生组织数据，工业化国家中有近半数人口定期使用传统或补充医学产品，包括草药制剂，而在部分非洲地区这一比例甚至高达80%。液态草药因其服用方便、吸收迅速，在东亚及东南亚地区尤为流行。

这些液态草药产品多采用柔性塑料小袋包装，主要材料为聚丙烯（PP）或聚乙烯（PE），以兼顾耐热性和耐用性。然而，一个不容忽视的现实是，许多消费者在服用前会习惯性地将这些塑料包装的草药制剂进行加热，常见方式包括热水浴加热或微波加热。这种加热行为是否会导致塑料包装材料的降解，进而释放微塑料到药液中，从而增加消费者的摄入风险？这一问题至今尚未得到充分解答。尽管有少数研究关注了草药粉末或干燥原料中的微塑料污染，但对液态草药制剂，特别是经过加热处理后微塑料释放情况的了解仍十分有限。

在此背景下，研究人员开展了一项开创性的研究，首次系统评估了加热液态草药中微塑料的暴露风险。该研究近期发表在环境科学领域知名期刊《Ecotoxicology and Environmental Safety》上，为理解草药制品的微塑料释放机制和评估人体暴露水平提供了重要科学数据。

为全面评估这一问题，研究团队选取了韩国最大电商平台销售排名靠前的五种商用液态草药产品作为研究对象。这些产品均以红参为主要成分，并含有当归、川芎、地黄等传统药用植物。研究人员设计了三种处理条件：未加热（UH）、微波加热（MW）和热水浴加热（HWB），以模拟真实世界的使用场景。通过场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和原子力显微镜（AFM）对加热后包装内膜表面形态进行表征，同时采用微傅里叶变换红外光谱（μ-FTIR）对药液中的微塑料进行定性和定量分析。严格的质控措施包括流程空白样和加标回收实验，确保了结果的可靠性。统计分析采用Kruskal-Wallis检验和Dunn's事后比较，评估不同加热条件间的差异显著性。

3.1. 表面分析

通过FE-SEM观察发现，未加热的包装内膜表面相对光滑均匀，物理破坏极小；而经微波加热后，样品表面出现细小碎屑、粗糙化和局部点蚀；热水浴加热的样品则表现出更显著的表面变化，包括聚集的微屑和破碎的纹理。AFM分析进一步证实了这些变化，显示热水浴处理导致表面粗糙度显著增加，出现密集的簇状和隆起地形特征。这些形态学变化表明热应力确实导致了塑料包装的降解。

3.2. 微塑料的丰度、尺寸和形态

颗粒计数显示，未加热条件下，五种草药产品的微塑料数量相对较低（通常低于5颗粒/包）；而经过微波加热后，颗粒释放增加了2-3倍；热水浴加热则使释放量增加5-7倍。尺寸分布方面，热水浴处理导致更多较大颗粒（100-500μm）的释放，而微波加热则倾向于产生更多较小颗粒（20-100μm）。形态学上，非纤维颗粒在所有条件下均占主导（50-100%），但微波加热似乎促进了非纤维颗粒的释放，而热水浴处理在某些产品中导致了相对较高比例的纤维状微塑料。

3.3. 微塑料的聚合物组成

μ-FTIR分析鉴定出五种聚合物类型：PP、PE、PET、PS和PVC。其中PP和PE是最常检测到的聚合物，这与包装材料的已知组成一致。此外，在多个条件下也检测到了PET，特别是在HB-HWB和HC-HWB样品中；PS和PVC则零星出现，频率低得多。

3.4. 微塑料暴露评估：每日和年度摄入量

暴露评估结果显示，热水浴条件导致最高的估计每日摄入量（EDI）值，样品B显示最大摄入量（0.195颗粒/kg bw/天）。相比之下，未加热样品显示最低值，特别是样品C（0.019颗粒/kg bw/天）。与未加热条件相比，热水浴条件下的EDI增加了约3.5倍（0.148 vs. 0.042颗粒/kg bw/天），比微波条件高1.9倍（0.148 vs. 0.077颗粒/kg bw/天）。年度摄入量估计显示，在热水浴条件下，每日消耗三包的个体年暴露量可达11,278颗粒/年。

研究结论部分指出，这是首次对塑料包装液态草药中微塑料暴露风险进行的定量评估。研究表明热处理显著增加了微塑料的释放，其中热水浴浸泡产生的颗粒丰度最高。这些发现强调了在评估消费者安全性时考虑包装-加热相互作用的必要性，特别是对于口服的药用或健康相关产品。

讨论部分进一步将本研究结果置于更广泛的背景下，与以往关于塑料包装饮料中微塑料污染的研究进行了比较。结果表明，草药剂中的微塑料水平（13-195.7 MPs/L）与其他饮料报告中范围相当，但加热实践可能显著放大包装衍生的微塑料释放。研究人员还探讨了通过饮料摄入微塑料的潜在健康风险，指出摄入的微塑料可能通过胃肠道并进入系统循环，与免疫、内分泌和神经系统潜在干扰有关。

该研究的实际意义在于为风险评估提供了定量基础，并支持开发更安全的包装设计和监管措施，以减少无意中的塑料摄入。同时，研究人员也指出了研究的局限性，包括μ-FTIR检测下限（20μm）可能低估了总体暴露，以及未能评估加热可能改变微塑料特性并影响其毒性的可能性。未来研究需要结合更敏感的技术来捕获更小的颗粒和纳米塑料，并进行毒理学研究以评估热释放微塑料的生物影响。

总之，这项研究为我们理解草药制品中微塑料污染问题提供了重要科学数据，强调了加热实践在微塑料释放中的关键作用，为改进包装材料和提高消费者安全意识提供了有力证据。随着传统草药在全球范围内的持续流行，这项研究的结果将对公共健康和政策制定产生深远影响。