Intestinal phase NIST 2710 soil
圖 4-8：液固比與 NIST 2710 soil 砷 ABF 之關係圖
綜合上述，圖 4-9 為 Na2HAsO4．7H2O 與 NIST 2710 soil 砷 ABF 於胃 相與小腸相中，液固比與砷 ABF 之線性迴歸圖，從圖中可知，Na2HAsO4． 7H2O 於胃相與腸相時，砷 ABF 與液固比並無良好之關係性，而 NIST 2710 soil 於胃相中也並無良好之關係性，但於小腸相時，砷 ABF 與液固比呈 高度相關（R2=0.84），顯示 NIST 2710 soil 於小腸相中之液固比越高，砷 ABF 也會越高。
R2= 4E-05
0 1000 2000 3000 4000 5000 Liquid to Solid Ratio (mL gastric fluid/mg material)
AsABF(%)
Na2HAsO4．7H2O：Gastric phase
R2= 0.0028
0 1000 2000 3000 4000 5000 Liquid to Solid Ratio (mL gastric fluid/mg material)
AsABF(%)
Na2HAsO4．7H2O：Intestinal phase
R2= 0.0212
0 1000 2000 3000 4000 5000
Liquid to Solid Ratio (mL gastric fluid/mg material)
AsABF(%)
NIST 2710 soil：Gastric phase
R2= 0.836*
0 1000 2000 3000 4000 5000
Liquid to Solid Ratio(mL gastric fluid/mg material)
AsABF(%)
NIST 2710 soil：Intestinal phase
圖 4-9：液固比與砷 ABF 之迴歸圖(相關性)
(a)
(b)
(c)
(d)
表 4-5 為不同液固比時 Na2HAsO4．7H2O 及 NIST 2710 soil 之砷 ABF 之比較表，從表中可知，對 Na2HAsO4．7H2O 而言，胃相之砷 ABF 於不 同 蠕 動 強 度 中 無 顯 著 性 的 差 異 （ 101.4% vs. 102.3% vs. 101.2%, p value=0.952），而在小腸相中，液固比對砷 ABF 也無顯著性差異（97.3%
vs. 99.4% vs. 98.3%, p value=0.400）。在 NIST 2710 soil 中，胃相之砷 ABF 於 不同蠕 動強 度中 無顯著 性的 差異 （ 28.6% vs. 39.4% vs. 31.7%, p value=0.129），但在小腸相中，液固比對砷 ABF 呈顯著性差異（26.0% vs.
29.4% vs. 31.7%, p value<0.001）。
表 4-5：不同液固比時砷 ABF 之統計比較表
Na2HAsO4．7H2O NIST 2710 soil Liquid to Solid
Ratio(ml /gm) Gastric Intestinal Gastric Intestinal 200:1(n=3)
ABF1（%） 101.35 97.26 28.60 26.08
CV（%） 2.36 1.16 3.91 3.27
1000:1(n=3)
ABF1（%） 102.27 99.44 39.47 29.48
CV（%） 0.97 0.94 24.66 1.96
5000:1(n=3)
ABF1（%） 101.64 98.25 31.73 31.73
CV（%） 5.67 2.85 0.25 0.25
p value2 0.952 0.400 0.129 <0.001＊
Two sample3 a, b, c
1Values reported are mean percent ABF for three replicate samples.
2Mean difference statistics between liquid to solid ratio were generated using One-Way ANOVA test at p=0.05.
3Two-sample mean were compared using Bonferroin test at p=0.05, a=significantly different between 200:1 and 1000:1, b= significantly different between 200:1 and 5000:1, c= significantly different between 1000:1 and 5000:1
＊ P value≦0.001
此外，不同液固比時，NIST 2710 soil 砷 RBF，如表 4-6 所示，於胃 相分別為 28%、38%、32%，平均為 32.7%，CV 為 16.4%，於腸相中分 別為 26%、28%、32%平均為 29.3%，CV 為 9.5%，從此數據中顯示，於 相同之液固比時，胃相較小腸相有高的 RBF，且於腸相中液固比越高時，
砷 RBF 似乎越高。
表 4-6：不同液固比時 NIST 2710 soil 砷 RBF 之統計比較表
Liquid to Solid Ratio(mL /gm)
200:1 1000:1 5000:1 Mean±CV(%)3 RBFG1
(%) 28.2 38.6 31.3 32.7±16.5
RBFI2
(%) 26.8 28.8 32.3 29.3±9.5
1RBFG= relative arsenic bioavailability factor at the gastric phase(n=3)
2RBFI= relative arsenic bioavailability factor at the intestinal phase(n=3)
3Mean= As RBF in all Liquid to Solid Ratio; CV=coefficient of variation
本試驗探討 3 種不同液固比對砷生物有效性之影響，綜合上述研究結 果發現，對 Na2HAsO4．7H2O 而言，不同液固比對胃相與腸相之砷 ABF 中並無顯著性差異（p=0.952），顯示液固比對 Na2HAsO4．7H2O 砷 ABF 並不影響，其可能原因為 Na2HAsO4．7H2O 本身包封度低，溶解度變大，
因此液固比對胃相與腸相之 ABF 較不影響，對 NIST 2710 soil 而言，不 同液固比對胃相之砷 ABF 並無顯著性差異（p=0.129），但對腸相之砷 ABF 有顯著性差異（p<0.001），且液固比越高砷 ABF 也似乎越高，如圖 4-9(d)
（R2=0.84），其可能之原因為，胃相 pH 低，降低包封度，而溶解度變大，
使得液固比對 ABF 之影響較小，於腸相高 pH 中，包封度增大，樣品之 溶解度變小，使得液固比對 ABF 影響大，因此對包封度高之樣品如 NIST 2710 soil，若僅進行單相之胃相試驗時，會因溶解度變大，而使得液固比 似乎不是一個重要的實驗條件。
此外，過去研究中（Davls et al.,1992；Ruby et al., 1993；1996；Rodriguez
et al., 1999；Sarkar et al.,2003）大多使用低液固比（14~150 mL/gm），唯 Hamel et al., 1998 選用較大範圍之液固比（100、200、500、1000、2000、
5000 mL/gm）進行試驗，以探討液固比對生物有效性之影響。圖 4-10 比 較過去研究（Hamel et al., 1998）與 NIST 2710 soil 於一階段胃相試驗時 砷 RBF：
0 10 20 30 40 50 60 70
200 1000 5000
Liquid to Solid Ratio (mL/gm)
AsRBF(%)
本研究 Gastric phase 本研究 Intestinal phase
Hamel et al., 1998 Gastric phase
圖 4-10：不同液固比時 NIST 2710 soil 砷 RBF 與 Hamel et al., 1998 之比較圖
從圖中可知本研究 NIST 2710 soil 相較於文獻，於 200：1 (mL/gm) 液固比時砷 RBFG分別為 28%與 56%；於 1000：1 (mL/gm)液固比下分別 為 38%與 48%，於 5000：1 (mL/gm)液固比下分別為 32%與 48%，比較 兩研究之結果發現，本研究一階段胃相試驗中 NIST 2710 soil 砷 RBF 於 各組液固比中均低於文獻，顯示本研究之生物有效性體外試驗之萃取效 率低於文獻方法，但文獻中並未進行二階段腸相試驗，因此本研究二階 段腸相試驗之砷 RBF 雖無法與文獻評比，但從圖中仍可發現，本研究體
外試驗包括一階段與二階段之 RBF 均低於文獻，相較於本研究與文獻發 Mixing 磁力攪拌 Water bath shake
NaCl 0.15M 0.13M
pepsin 12.5 mg/L 12.8 mg/L
Gastric phase 1hr 2hr
Liquid to solid ratio (mL/gm) 又本研究發現文獻中（Hamel et al., 1998）之排空比乃是胃液與食物 之比值，而非體外試驗中胃液對毒性物質（土壤）之比值，因此本研究 之液固比與文獻之排空比意義不同，且文獻中（Rodriguez et al.,1999）探 討麵糰（dough, 200 gm）的添加與否對 slag 砷的生物有效性無影響，而
4-4 小腸相萃取時間試驗
Intestinal phase time (hr)
Na2HAsO4.7H2OAsconc.(mg/L)
Na2HAsO4.7H2O NIST 2710 soil Na2HAsO4．7H2O
表 4-8：小腸相萃取時間與總砷濃度之關係表
Intestinal phase (hr) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Mean1
Na2HAsO4．7H2O
As conc. (mg/L) 253 253 259 261 258 257 260 257 260 263 260 259 relative error2(%) 0 0 2.4 3.2 2.0 1.6 2.8 1.6 2.8 4.0 2.8 2.3 NIST 2710 soil As
conc. (mg/L) 0.19 0.19 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 relative error2(%) 0 0 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 4.7
1values reported are from 2 to 11 Intestinal extract hours
2relative error=(C1-Ci)/Ci *100%, C1=As conc at first intestinal phase.Ci=As conc at i intestinal phase.
圖 4-12 為小腸相萃取時間與 Na2HAsO4．7H2O 及 NIST 2710 soil 之砷
Intestinal phase time (hr)
AsABF(%)
Na2HAsO4.7H2ONa2HAsO4．7H2O NIST 2710 soil
圖 4-12：小腸相萃取時間與砷 ABF 之關係圖
4-5 品管基準分析
為了解體外試驗之可靠性，一般而言，應進行標準管制樣品（control sample）之平行測定。綜觀過去研發之體外試驗方法，多數並未報告各種 管制樣品測定結果（Kelley et al., 2002；Davls et al., 1992,；Ruby et al., 1993；1996；Rodriguez et al., 1999；Sarkar et al., 2003），如 PBET（Ruby et al., 1996）、IVG 與 IVG-AB（Rodriguez et al., 1999）、IVG-S 與 IVG-AI
（Sarkar et al., 2003）僅報告 RBF，但未報告 Na2HAsO4．7H2O 的 ABF，
且亦未使用一致的標準土壤，故不易評比不同試驗的萃取效率，且由於 各試驗程序與條件不盡相同，導致無法評比不同試驗結果。
因此，本研究參考江等（江等, 2002）建立之管制樣品有：空白管制、
重複管制、SRM 管制與介值標準管制，試劑空白管制是用於了解試驗過 程中是否受污染。為了解試驗方法之複現性及準確性，應平行測定 SRM，
並進行 3~5 次重複試驗，以求得 ABF 之變異係數（CV）。若必須求得 RBF，則應進行 3~5 重複介質標準樣品（如美國 NIST 土壤），亦可決定 其 CV 值，作為評比不同方法的萃取效率。當測定待測樣品時，必須平 行分析這些管制樣品，當管制樣品的試驗結果符合品管基準時，才能接 受待測樣品的試驗結果。
本研究各項管制項目之實測值如表 4-9 所示，試劑空白分析濃度均低 於方法偵測極限，顯示試驗中並無受污染，可接受待測樣品之分析濃度 值； SRM 與介質標準重複管制樣品中，於不同蠕動強度與不同液固比試 驗中均進行 3 重複試驗，SRM 之重複管制 ABFG為 95~102%，標準偏差 為 1~6%，ABFI為 97~100%，標準偏差為 1~2%，重複試驗均有良好之複 現性；而介質標準管制 RBFG為 28~58%，標準偏差為 5~10%，ABFI為 26~55%，標準偏差為 3~10%。
針對本研究之品管實測值，本研究建議品管基準如下：空白管制樣品
濃度要低於方法偵測極限，才可接受待測樣品之結果；標準砷酸鈉 ABFG 平均值與標準偏差為 100±6%，ABFI為 100±2%；NIST 標準土壤 RBFG 平均值與標準偏差為 40±10%，RBFI為 36±10%。
表 4-9：本研究生物有效性體外試驗之管制項目實測值
實測值 建議管制基準
空白管制 ND. 濃度<MDL
SRM 標準管制
ABFG(n=6) 95~102%, SD=1~6% 100±6%
ABFI(n=6) 97~100%, SD=1~2% 100±2%
介質標準管制
RBFG(n=6) 28~58%, SD=5~10% 40±10%
RBFI (n=6) 26~55%, SD=3~10% 36±10%
ND.=non-detected (Method Detection Limit=0.0397 mL/gm)
4-6 砷終身致癌風險數學模式
獲得 NIST 2710 soil 砷 RBF 後，便可評估致癌風險，利用第二章 2-1 節之公式(5)便可推估該物質之終身致癌風險（excess lifetime cancer risk, ELCR），公式(5)如下：