受訪專家:復(fù)旦大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系教授 張立武
本報(bào)記者 王思予
微塑料對健康的影響日益引發(fā)關(guān)注。復(fù)旦大學(xué)團(tuán)隊(duì)在中國科學(xué)院《環(huán)境與健康》期刊發(fā)表的新研究顯示,微塑料不僅大量存在于環(huán)境中,臨床常用的靜脈輸液袋(主要是聚丙烯材質(zhì))也會(huì)釋放大量微塑料顆粒,輸液一次就可能將數(shù)千乃至數(shù)萬個(gè)微塑料顆粒直接送入血液,威脅健康。于是,一個(gè)問題被擺上臺面:輸液行業(yè)是否需要一場“材料革命”?
據(jù)了解,輸液材料的革新主要經(jīng)歷了四個(gè)階段,最早是玻璃瓶,而后陸續(xù)演變?yōu)樗芰掀?、聚氯乙烯(PVC)軟袋、非PVC輸液袋(由多層共擠聚烯烴復(fù)合材料制成,可細(xì)分為非PVC軟袋和直立式軟袋)。除最早的玻璃瓶外,其余三種均屬塑料材質(zhì)。目前,全球范圍內(nèi),塑料材質(zhì)輸液產(chǎn)品都占據(jù)主流。資料顯示,軟袋輸液在美國占比約為90%、歐洲占比約為70%、日本占比60%左右。在我國,根據(jù)中國銀河證券發(fā)布的“大輸液行業(yè)深度報(bào)告”,2024年8月,我國玻璃輸液瓶占比為17%,塑料瓶占比38%,非PVC軟袋占比33%,直立式軟袋占比約12%。
上述研究負(fù)責(zé)人、復(fù)旦大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系教授張立武在接受《生命時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)表示,靜脈輸液過程中,不溶性微塑料顆粒隨輸注液進(jìn)入血液循環(huán)后,可在血管內(nèi)皮沉積,有可能誘發(fā)靜脈炎和血栓形成。一項(xiàng)包含304例頸動(dòng)脈斑塊病例的研究發(fā)現(xiàn),58.4%的患者斑塊中檢出聚乙烯(PE)微塑料,其致命心腦血管事件風(fēng)險(xiǎn)提高了4.5倍。此外,胎盤、子宮內(nèi)膜、心臟,以及硬化肝臟等多個(gè)組織器官中都曾發(fā)現(xiàn)微塑料顆粒,涉及聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚氨酯(PU)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)和聚苯乙烯(PS)等多種類型。這些顆粒有可能導(dǎo)致細(xì)胞凋亡、基因毒性及纖維化,損傷組織功能。化學(xué)層面上,塑料添加劑(如增塑劑、抗氧化劑)在體內(nèi)的釋放,也可能加劇免疫反應(yīng),產(chǎn)生潛在毒性。由此可見,輸液材料的安全性不僅涉及無菌性能,微塑料釋放與其生物學(xué)效應(yīng)的雙重風(fēng)險(xiǎn)也值得關(guān)注。
張立武介紹,塑料材料在生產(chǎn)、儲(chǔ)存和使用過程中,難免受到溫度、機(jī)械作用和化學(xué)物質(zhì)的影響,一旦發(fā)生物理或化學(xué)老化,表面逐漸降解,就會(huì)釋放微塑料。此外,灌裝液體在原料提純、輸送管道或灌裝環(huán)節(jié)中,也可能引入微塑料顆粒。
早在1970年就有報(bào)告提出,市售輸液產(chǎn)品灌裝液體中存在塑料顆粒,但這一開創(chuàng)性研究當(dāng)時(shí)并未引起足夠關(guān)注。此后,各種塑料材質(zhì)的輸液瓶及輸液管應(yīng)用范圍愈發(fā)廣泛,在不同品牌和類型輸液袋中檢出微塑料的公開研究也隨之增加。
以目前市場看,幾乎所有類型輸液產(chǎn)品都存在缺陷。比如,常見的非PVC輸液袋使用了醫(yī)用級聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、高剛性聚酯(PET)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)等材料,兼具柔韌性與透明度,不含常見增塑劑,但對微塑料釋放的長效控制作用仍需驗(yàn)證,僅可作為降低增塑劑風(fēng)險(xiǎn)的短期過渡方案。新興材料中相對更安全的是生物聚合物,如聚乳酸(PLA)、聚羥基脂肪酸酯(PHA)和聚丁二酸對己二酸酯(PBS)等,其能在自然環(huán)境或體內(nèi)降解,減少持久微塑料排放,理論上可以降低長期累積效應(yīng)。不過,這些材料在注射級包裝中尚不常見,成本較高,且機(jī)械性能、滅菌方式、與藥物的相容性等還需要進(jìn)一步驗(yàn)證,較難實(shí)現(xiàn)快速增長。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2019 年我國醫(yī)療輸液使用量為105億袋(瓶),人均每年使用達(dá)7.5 袋(瓶)。雖然此前有國家衛(wèi)健委相關(guān)人士澄清,“百億瓶”是我國每年輸液制劑的生產(chǎn)量,不等同于輸液量,但每年接受輸液治療的患者數(shù)量仍極為可觀。因此,有必要在輸液系統(tǒng)發(fā)起一場“材料革命”,從源頭減少微塑料釋放,降低潛在健康風(fēng)險(xiǎn)。
在張立武看來,短期內(nèi),可通過優(yōu)化現(xiàn)有PP/PE配方、引入微塑料釋放限值、嚴(yán)控包裝與儲(chǔ)存條件(避光、低溫),降低微塑料釋放風(fēng)險(xiǎn);中長期而言,應(yīng)加強(qiáng)多方協(xié)同,繼續(xù)開展新材料的臨床驗(yàn)證,力求從根本上消除微塑料風(fēng)險(xiǎn)。比如,材料創(chuàng)新方面,除生物基可降解聚合物外,非PVC熱塑彈性體已在部分輸液袋中應(yīng)用,其具備良好的透明性與生物相容性,不含增塑劑,可降低塑化劑遷移及微粒釋放風(fēng)險(xiǎn);一些創(chuàng)新性的可降解與可持續(xù)醫(yī)療包裝材料,在通過氣密性、力學(xué)強(qiáng)度、高溫滅菌、兼容性等方面的優(yōu)化后,或可投入臨床應(yīng)用;高性能工程塑料(如聚醚醚酮PEEK和聚酰亞胺PI)具有卓越的熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性,可顯著降低微粒釋放,如能降低成本、強(qiáng)化生產(chǎn)與滅菌工藝,未來也有應(yīng)用于輸液產(chǎn)品并大規(guī)模推廣的可能。
輸液領(lǐng)域革新不僅包括材料研發(fā),還涉及大規(guī)模材料更換帶來的生產(chǎn)工藝、監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)和成本變化,比如,生產(chǎn)設(shè)備改造、質(zhì)量體系重建、耗材成本增加、監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)更新等,短期內(nèi),必將增加行業(yè)負(fù)擔(dān)。隨著生態(tài)環(huán)境要求的日趨嚴(yán)格,行業(yè)也將面臨廢棄物處理和回收標(biāo)準(zhǔn)的革新壓力??梢哉f,輸液行業(yè)的“材料革命”必然長期且艱巨?!?/p>