研究架構

研究主題 選定中部地區之公共場所 測定空氣中尼古丁之濃度 評估菸害防制法之執行成效

選取研究對象 收集尿液及唾液樣本 問卷

ELISA

分析尿中及唾液中可丁寧之濃度

HPLC - UV

分析尿中可丁寧之濃度

GC - NPD

分析尿中可丁寧之濃度

第二章、文獻探討

（carboxyhemoglobin, COHb），血紅素對一氧化碳的親和力是對 氧的 210 倍，一氧化碳血紅素無法攜帶氧，且一氧化碳血紅素釋

5.致癌物質：香煙中至少含有 43 種以上致癌物質，經由呼吸道進 入人體內，經吸收後，由細胞色素 P-450 進行代謝反應，其代謝 後的氧化產物會和細胞 DNA 鍵結，引起基因突變或影響 DNA 的複製功能，使得細胞變性不正常進而導致呼吸道及肺部的癌 症。其中多環芳香碳氫化合物導致肺癌及喉癌、芳香胺引起膀胱 癌、胰臟癌則是由硝酸胺所造成。

二手菸對人體健康的危害，除了上述物質直接對人體細胞產生傷 害外，吸入二手菸也會刺激人體體內巨噬細胞的活化，產生氧化物質 造成呼吸道傷害

^(11-12)

。而長久暴露二手菸之兒童亦會增加其罹患呼吸 系統疾病之次數及肺功能明顯下降，甚至引起生長遲緩的現象

^(13-14)

。 懷孕婦女暴露於二手菸中亦會增加生出早產兒或畸形兒的危險性

⁽¹⁵⁾

。 至於成人長期暴露於二手菸的環境中不僅會增加呼吸系統之癌症，罹 患心血管疾病的危險性也會相對提高

^(16-18)

。

第二節、二手菸環境採樣及其分析方法

根據美國國家科學委員會(National Research Council)訂定適合當 作暴露於二手菸中的指標需有下列標準

⁽¹⁹⁾

： (1)香煙是其唯一來源，(2) 它是香煙中的一種成分，且含有容易被偵測到的足夠濃度，(3)各品牌 香煙中的排放率相似，(4)和環境香煙中產生人體健康效應的化合物有 一定的比值。綜合上述標準尼古丁是一適當的指標，故一般檢測二手 菸在室內環境的分佈狀況，可分別用氣態物質 — 尼古丁，及固態物 質 — UVPM (ultra- violet absorbing particulate matter)、FPM (fluorescing particulate matter)和 SolPM (solanesol particulate matter)作為二手菸暴露 的指標。但二手菸中的尼古丁約有 95﹪是以氣態的形式存於空氣中

(19-21)

。故目前常用偵測氣態尼古丁的方法有：

1.利用鐵氟龍濾紙採集氣態尼古丁

⁽²²⁾

鐵氟龍濾紙經 4﹪的硫酸氫鈉(sodium bisulfate)處理後，濾紙上會 吸附 7-10mg 的硫酸氫鈉，裝入濾紙匣中，以流速 1.7 L/min 進行 主動式採樣，採樣結束後，將濾紙取出放入離心管，加入水、乙 醇及氫氧化鈉振盪，再加入氨化庚烷液-液萃取後，取出庚烷層 以氣相層析儀-氮磷偵測器(GC-NPD)分析，其中氫氧化鈉可增加 回收率，乙醇可提高萃取效率(從 75﹪提高為 98﹪)，實驗結果其 回收率為 98﹪-102﹪，每一濾紙的偵測極限為 0.06µg，但需考慮 採樣的流速及時間，故以 1.7 L/min 採樣 8 小時其 LOD 為 0.2

採集空氣中氣態尼古丁，以美國材料試驗協會(American Society for Testing Materials, ASTM) 所公佈之標準分析方法進行分析。

Willemsen 等人

⁽²⁷⁾

即利用此方法調查未禁煙的辦公室內空氣中 尼古丁濃度為 0.4-37.3 µg/m

³

高於 Trout 等人

⁽²⁸⁾

於 1998 年使用同 方法在賭場所測得空氣中尼古丁平均濃度為 8µg/m

³

。

3.固態尼古丁以 UVPM、FPM、solPM 為指標

⁽²⁹⁾

利用鐵氟龍濾紙採集空氣中粒狀物質，於離心管中加入甲醇萃 取 ， 分 別 分 析 甲 醇 中 的 2,2’,4,4’-tetrahydroxybenzophenone 、 scopletin 及 solanesol 代表 UVPM、FPM 及 solPM 的濃度，分析 儀 器 均 為 高 效 率 液 相 層 析 儀 (HPLC) ， 偵 測 器 分 別 為 紫 外 線 (UV)、螢光(Fluorescence)及紫外線(UV)。根據 Phillips 等人

⁽³⁰⁾

於 1998 年針對香港所做的調查顯示：非抽菸者暴露於家中及工作場 所中二手菸尼古丁濃度為 0.44 µg/m

³

、UVPM 濃度為 16 µg/m

³

、 FPM 濃度為 7.5 µg/m

³

、SolPM 濃度為 2.6 µg/m

³

﹔若只暴露於家 中則其濃度分別為 0.27、13、7.6、1.7 µg/m

³

﹔而暴露於工作場所 中則為 0.24、11、7.3、2.1 µg/m

³

。Thomas

⁽³¹⁾

於 1996 年調查美國 夜總會空氣中總懸浮微粒(TSP)、UVPM 及氣態尼古丁的濃度分 別為 502±390、221±95 及 37.1±6.9 µg/m

³

，TSP 及 UVPM 並 無統計上的顯著相關，UVPM 及氣態尼古丁的濃度則具統計上顯 著相關，所以 UVPM 比 TSP 更適合當作二手菸的暴露指標，此 結果和 Rando 等人

⁽³²⁾

的研究結果一致。

第三節、二手菸暴露之生物偵測

根據歐洲共同體(CEC)、美國國家職業安全衛生研究所(NIOSH) 及 美國職業安全衛生署(OSHA)於 1980 年之工作環境毒性物質評估研討

會中，對生物偵測所下的定義：針對生物組織(tissues)、分泌物(secreta)、

排出物(excreta)、呼出氣體(expired air)或綜合以上任何生物樣本之測 定，以了解環境中有害物或其代謝物之濃度，並與適當的參考標準比 較，評估外在暴露與健康的危險性。人體暴露於二手菸中，經代謝後 會產生尼古丁、可丁寧(cotinine)、硫氰酸鹽(thiocyanate)、一氧化碳血 紅素及呼出一氧化碳(expired carbon monoixde)，但一般理想的生物指 標需有下列特性： 用肌酸酐(creatinine)或尿比重校正，如果尿比重小於 1.010 或大於 1.030 則需捨棄該生物檢體所得之結果。此外，若尿中肌酸酐濃度小於 50 mg/dL 或超過 300 mg/dL 則可能因腎臟疾病或由於尿液濃縮或稀釋所 影響，也需捨棄該檢體所得之結果。且收集樣本時，需注意是否受到

污染或被加水稀釋。以唾液為生物指標其優點為樣本取得容易，分析 上介質效應較小，但其分泌量較少、穩定性低，且成分易隨分泌速率、

食物、時間及個人等因素而異是其缺點。目前常見用來分析尿中及唾 液中可丁寧的方法有：

1.酵素聯結免疫吸附分析法(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay, ELISA)

⁽³⁴⁾

血清或其他含有初級抗體(primary antibody /Ab

1

)的樣本被加入抗 原包圍的微量盤(antigen-coated microtiter well)內，並和這些鍵結 的抗原起反應。在游離的 Ab

₁

都被沖洗掉之後，再加入與酵素結 合 的 次 級 抗 同 型 抗 體 (enzyme-conjugated antisotype antibody /Ab

2

)，這種抗體會和初級抗體結合，再把游離的 Ab

2

沖洗掉，加 入此酵素的受質，使其反應產物呈色，用分光光度平板讀取器 (Spectrophotometric plate readers)來檢定抗體鍵結到抗原上的情 形，即可作定性及定量的分析。Langone 等人

⁽³⁵⁾

曾於 1988 年利 用 ELISA 測定學童及其父母尿中及唾液中可丁寧濃度，用尿液 及唾液為樣本時其偵測極限分別為 5、1ng/ml，家中父母抽煙其 唾液中可丁寧濃度為 392±74 ng/ml 而小孩為 4.67±1.1 ng/ml，

尿中可丁寧濃度分別為 2566±364、25.3±8.1 ng/ml。Nobuo 等 人

⁽³⁶⁾

於 1998 年利用 ELISA 分析百貨公司員工尿中可丁寧濃度發 現：在抽煙者方面其尿中可丁寧濃度會隨抽煙支數增加而增加，

男性尿中可丁寧濃度為 1933 ng/mg creatinine 高於女性的 1108 ng/mg creatinine，至於在非抽煙者方面，自覺有二手菸暴露的員 工其尿中可丁寧濃度為 61 ng/mg creatinine 明顯高於無暴露者的 27 ng/mg creatinine。

2.放射免疫分析法(Radioimmunoassay, RIA)

⁽³⁴⁾

放射性標記抗原(radiolabeled antigen)及未標記的抗原間，對同一 高親和力抗體的競爭性鍵結作用。抗原通常是由γ激發同位素 (gamma- emitting isotope)，如

¹²⁵

I 所標記。首先取經標記的抗原 濃度足以佔滿所有抗體上之抗原結合位子，再把這些抗原與抗體

第四節、國內現況

台灣地區近年來隨著香煙的進口，香煙消耗量有逐年增加的趨 勢，根據台大公衛所李蘭教授

⁽⁴²⁾

於 1996 完成國人吸煙率的調查，成年 男性及女性的吸煙率分別為 47 及 5﹪。在國、高中部分，男性吸煙率 分別為 11、17﹪，女性則分別為 3、4.5﹪。中國環醫所郭憲文教授

⁽⁴³⁾

於 2000 年所進行台灣地區勞工基本特質與工作環境之調查發現，勞工 現有抽煙習慣者男性佔 47.5﹪、女性佔 6.0﹪，平均抽菸年限男性為 15.9 年，女性為 9.3 年，平均每天抽菸量分別為 13.6 及 8.7 支，種種情況顯 示，民眾暴露於二手菸的情況越來越嚴重。楊銘欽教授

⁽⁴⁴⁾

於 1990 年對 我國菸害經濟成本之研究發現，台灣地區 1990 年菸害總經濟成本損失 新台幣 139~154 億元，男性因抽菸而死亡人數占所有疾病死亡人數之 11.5﹪，且隨年齡增加所占比例越高。政府於 86 年 3 月 19 日公佈菸害 防治法，藉以維持公共場所之室內空氣品質，並可減少二手菸的危害 及保障民眾健康。美國國家環境衛生科學研究所於 2000 年公佈致癌物 質名單中，更將二手菸列為致癌物質。台大職衛所詹長權教授

⁽²⁴⁾

曾於 1991 年針對抽煙者家庭室內環境所做得調查顯示：夏季室內尼古丁濃 度為 0.7±0.6 µg/m

³

，個人尼古丁暴露量為 0.5±0.5 µg/m

³

，而在冬季 時則分別為 0.7±1.1 及 0.4±0.5 µg/m

³

，表示家中有抽煙者，其家中非 抽煙者無形中亦會暴露於二手菸中，不過近幾年來，國內室內暴露二 手菸之相關資料較缺乏，亦沒有實測環境資料可供參考，故有必要持 續建立國人在家中及工作場所暴露二手菸的資料，作為衛生主管機關 管制二手菸之參考。

目前國內肺癌仍高居十大死因之一，在台灣每年死於菸害的人數 約有一萬人以上，男性 20 歲以上死亡者有 12﹪可歸因於抽煙，而因肺

癌死亡者，在男性有 24.6﹪，女性有 6.5﹪是因抽煙所引起

⁽⁴⁵⁾

；世界衛 生組織更預估 2020 年時，全球約有一億以上的抽煙人口，一千萬人死 於菸害。空氣中氣態尼古丁濃度及體液中的可丁寧濃度是常用來評估 二手菸暴露的生物指標，但目前國內暴露二手菸相關的研究並不多，

尚待進一步國人來建立，故期望本研究可以作為評估國內暴露二手菸 危害的開端。

第三章、材料與方法

第一節、室內空氣中二手菸濃度之測定

1.個人 24 小時連續採樣

針對台中市某大學學生隨意選擇 5 位抽煙者及 8 位非抽煙者每人 配備二台個人採樣器，每 12 小時置換一次，流速為 1 L/min，自配戴 開始連續採樣 24 小時，利用幫浦抽氣通過 XAD-4 採樣管(SKC

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#226-93;

SKC Inc., Eighty Four, PA)，採集其個人周圍環境家中及工作場所中尼 古丁之濃度。

2.常見公共場所區域採樣

針對民眾經常出入之公共場所進行採樣，並依菸害防治法之規定 分為不得吸煙之場所(醫院、電影院、圖書室及證券交易所)及除吸煙區 外不得吸煙之場所(撞球場、遊樂場及酒吧)，於台中市各種場所各選擇 3 家，每家分別選擇 3 個採樣點進行採樣，流速為 1 L/min，自採樣開 始依各場所營業時間之不同連續採樣 3~8 小時，利用幫浦抽氣通過 XAD-4 採樣管採集各區域環境中尼古丁之濃度。

採樣前、後幫浦均需做校正，以確保採樣時流速之穩定性，本研 究採樣前後幫浦校正結果，其變異係數均小於 7﹪；採樣及分析過程均 需準備空白樣本，以確保採樣及分析過程未遭受污染；採樣後採樣管 兩端以石蠟薄膜封密，並記錄採樣時間及該場所之溫、溼度，採樣後 將採樣管置於 4℃冰箱中，三天內分析完畢。分析時採樣管前、後段均

採樣前、後幫浦均需做校正，以確保採樣時流速之穩定性，本研 究採樣前後幫浦校正結果，其變異係數均小於 7﹪；採樣及分析過程均 需準備空白樣本，以確保採樣及分析過程未遭受污染；採樣後採樣管 兩端以石蠟薄膜封密，並記錄採樣時間及該場所之溫、溼度，採樣後 將採樣管置於 4℃冰箱中，三天內分析完畢。分析時採樣管前、後段均

在文檔中 空氣中二手菸環境暴露及生物偵測之研究; Study on the Environmental and Biological Monitoring of Airborne Environmental Tobacco Smoking (ETS) Exposure (頁 11-0)