BWLID AT RBFELCRX,i UCRi X X,i
(5)
UCRi=目標污染物 i 之單位致癌風險 (unit cancer risk, (mg/kg BW-d)-1) LIDx=樣品 X 之平均終身攝入該物質劑量 (lifetime intake dose, mg)
=CT×IR×EF×ED
其中,CT為目標污染物 i 在樣品 X 中之濃度,單位 mg/gm;IR 為攝取率 (ingestion rate, gm/day);EF 為暴露頻率 (exposure frequency, day/year);ED 為暴露期間 (exposure duration, year) RBFX, i=目標污染物 i 於樣品 X 中之 RBF
BW=為受評估族群之平均體重 (kg) AT=該族群總平均終身攝入時間 (day)
利用生物有效性體外試驗及上述公式便可求算出不同土壤之 RBF 及 土壤中目標污染物之濃度(CT)以建立砷之終身致癌風險估算模式,如 下圖所示,此圖為土壤中砷不同全量濃度(CT)及 RBF 對終身致癌風險 敏感度分析,主要係以下列之慣用值建構而成:根據美國環保署 Integrated Risk Information System (IRIS, 1998)資料顯示,砷屬 Group A 為確定人類 致癌物,經食入途徑之 UCR 高達 1.5 (mg/kg BW-d)-1,IR 之慣用值 (default value)為 0.1 gm/day,EF 為 350 days/year,ED 為 24 year(賴, 2003),BW 為 70 公斤 (賴, 2003);AT為 24 year (賴, 2003), 從圖中可見,於相同
CT中,RBF 越高終身致癌風險越高;於相同之 RBF 中,CT越高終身致
Hamel et al. (1998) NIST 2710 soil
本研究 NIST 2710 soil
Hamel et al. (1998) Jersey City composite soil Davls et al. (1998) soil I
Ruby et al.(1996) ARS-II Ruby et al.(1996)
AHD-I
Ruby et al.(1999) slag
Ruby et al.(1999) calcine Ruby et al.(1996) ARS-I
本研究砷終身致癌風險使用之慣用值如下:
UCRoral, As=1.5 (mg/kg BW-d)-1(IRIS, 1998);IR=0.1 gm/day,EF=350 days/year,ED=24 year,BW=70 公斤;AT=24 year (賴, 2003),
圖 4-13:土壤中砷濃度(CT)及 RBF 對終身致癌風險之關係圖
從上述估算中,求得 NIST 2710 soil 砷的終身致癌風險為 5.36×10-4。 本研究將所獲得 NIST 2710 soil 與文獻中不同物質之終身致癌風險值標 示於該圖,從圖中可知,過去研究所使用之物質中,砷 CT 為 0.01~1.5 mg/gm,RBF 範圍為 10~50%,而 ELCR 為 1.3~3.3×10-4,另比較本研究 與 Hamel et al.(1998)之 NIST 2710 soil 之 ELCR 發現,因本研究胃相 RBF(40%)低於文獻值(47%),而使得本研究之 ELCR 略低於文獻,
但相較於其他物質,NIST 2710 soil 之 ELCR 略高,此外圖中另發現 Ruby et al., (1996;1999)之 ARS-I、slag 與 calcine 之總砷濃度(CT)相當高,
其中又以 calcine 最大,其次為 ARS-I,最低為 slag,雖然以 calcine 之 CT 為最大,但其包封度為 ARS-I > slag > calcine,因此其 RBF 之大小為 ARS-I
> slag > calcine,因此在 CT與 RBF 均高之情況下,從圖中可明確的發現 ARS-I 之 ELCR 高達 26.74×10-4,slag 為 17.58×10-4,calcine 為 9.06×10-4, 因前人研究之物質,大多屬有害物質,因此終身致癌風險值均高出可接 受之範圍(10-6 ~ 10-4)甚多,特別是以 ARS-I、slag 與 calcine 之致癌風 險值為最高,主要原因乃由於攝入率之慣用值高達 0.1 gm/day 且體重為 70 kg 所產生風險估算之不確定性,因此估算之風險值便高出合理範圍甚 多。此外根據上述之公式發現,於不同研究中,若固定 IR 與 BW,EF 與 ED 雖使用之數值不同,但於分子與分母中均會互相抵消,而使得 ELCR 之大小受待測樣品之 CT與 RBF 二項參數之影響,若 CT與 RBF 之乘積越 大,ELCR 會越大,因此於風險值之推估過程中,CT與 RBF 為十分重要 之影響因子。透過本研究生物有效性研究試驗,已初步建立經由食入途 徑中目標污染物砷之終身致癌風險預估模式,於後續研究中仍將陸續以 生物有效性體外試驗進行研究,建立 multiple-metal 之終身致癌風險數學 模式,作為風險評估之依據。
4-7 小腸吸收作用之模擬
本研究二階段之小腸相萃取使用不吸收之方式進行試驗,主要乃是假 設小腸之吸收作用為 100%吸收而進入血液中,因此,溶解於二階段腸相 之砷總量(MI)與待測污染物中砷全量(MT)之比例為腸相之 ABF,但 Rodriguez et al.(1999)主要是以 IVG 與 IVG-AB 進行體外試驗,於 IVG 試驗中,二階段腸相 ABF 之算法與本研究相同,IVG-AB 試驗中,二階 段腸相 ABF 為吸收劑吸收之砷總量(Mab)與 MT之比例,一般而言,小 腸之吸收率並非為 100%,因此 MI≧ Mab,但比較 IVG 與 IVG-AB 試驗 之二階段腸相 RBF 顯示:
1. IVG-AB 試驗中腸相之 RBF 均高於 IVG 試驗(15.3% vs.
14.8%),顯示增加了吸收作用之 IVG-AB 試驗提高了萃取效 率。
2. 文獻中將二階段腸相之 RBF 與動物試驗做線性迴歸發現,
IVG 試 驗 與 動 物 試 驗 有 良 好 之 線 性 關 係 ( slope=0.76, r=0.82),且 IVG-AB 試驗也與動物試驗成良好之線性關係
(slope=0.74, r=0.79),雖 IVG 與 IVG-AB 試驗均低估動物試 驗,但 IVG 試驗似乎是較能準確推估動物試驗之 RBF。
自上述第一點結果中,雖 IVG-AB 試驗使用小腸吸收作用,提高了萃 取效率,但從 IVG 與 IVG-AB 試驗之腸相 RBF 數據可推算出此研究之 MI ≦Mab,似乎與理論不符,而結果二之線性迴歸中卻顯示 IVG 比 IVG-AB 試驗較能準確評估動物試驗,經本研究探討後發現此二點結果產 生相當大之矛盾,因此對於 Rodriguez et al.,(1999)之研究結論認為使 用吸附劑來模擬小腸之吸收作用較能準確評估人體生物有效性實為最大 之疑點。但為了能簡化生物有效性之體外試驗程序,本研究以不使用吸
附劑進行腸相萃取試驗,雖本研究未始用吸收劑,無法估算使用吸收劑 是否會提升 RBF,但文獻中胃相之 RBF 較接近於動物試驗,且胃相之 RBF 均較腸相高,因此即使不模擬吸收作用,使用一階段胃相之 RBF 仍 是較保守的推估。