《Environment International》:Polycyclic aromatic hydrocarbons and cannabinoids in secondhand cannabis smoke
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隨著大麻在多地合法化,公眾暴露于二手大麻煙霧(SHS)的風(fēng)險(xiǎn)日益增加。本研究為評(píng)估其潛在健康危害,首次在公共場(chǎng)所系統(tǒng)檢測(cè)了大麻SHS中多環(huán)芳烴(PAHs)與大麻素濃度。結(jié)果表明,吸食大麻(無(wú)論燃燒或霧化)均能產(chǎn)生含致癌性PAHs的氣溶膠,其中苯并[a]蒽(B[a]A)的暴露劑量在特定場(chǎng)所可超過(guò)加州設(shè)定的“無(wú)顯著風(fēng)險(xiǎn)水平”(NSRL),提示吸入二手大麻氣溶膠會(huì)增加致癌物暴露,對(duì)被動(dòng)暴露人群構(gòu)成潛在健康風(fēng)險(xiǎn)。
近年來(lái),許多國(guó)家和地區(qū)修改了關(guān)于大麻的法律法規(guī),使其使用和持有走向合法化或非刑事化。這場(chǎng)“綠色變革”在帶來(lái)社會(huì)觀念轉(zhuǎn)變的同時(shí),也帶來(lái)一個(gè)新的公共衛(wèi)生隱憂:越來(lái)越多不主動(dòng)吸食大麻的人,正被迫暴露在他人吸食所產(chǎn)生的二手煙霧之中。無(wú)論是允許消費(fèi)的大麻商店、節(jié)日活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng),還是普通的公寓住宅,二手大麻煙霧(Secondhand Smoke, SHS)已成為一個(gè)不容忽視的暴露源。調(diào)查顯示,相當(dāng)比例的人群,包括兒童和青少年,都報(bào)告在過(guò)去一段時(shí)間內(nèi)曾暴露于大麻SHS。已知二手煙草煙霧含有大量有害物質(zhì),是導(dǎo)致心臟病、中風(fēng)、肺癌等多種疾病的重要環(huán)境因素。那么,成分相似的二手大麻煙霧,是否也具有同等級(jí)別的健康威脅?尤其是其中已知的致癌物——多環(huán)芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)——含量如何?被動(dòng)吸入這些煙霧,是否會(huì)增加人們的患癌風(fēng)險(xiǎn)?為了解答這些迫切的公共健康問(wèn)題,來(lái)自勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)環(huán)境組的研究團(tuán)隊(duì)開展了一項(xiàng)開創(chuàng)性的研究,其成果發(fā)表在環(huán)境健康領(lǐng)域權(quán)威期刊《Environment International》上。
為探究二手大麻煙霧的化學(xué)成分與潛在風(fēng)險(xiǎn),研究人員綜合運(yùn)用了現(xiàn)場(chǎng)采樣與實(shí)驗(yàn)室分析相結(jié)合的方法。關(guān)鍵技術(shù)方法包括:1. 現(xiàn)場(chǎng)氣溶膠采樣:在加州北部的大麻節(jié)、兩家持牌大麻藥房的消費(fèi)區(qū)等公共場(chǎng)所,使用配備沖擊器的采樣泵收集空氣中空氣動(dòng)力學(xué)直徑≤2.5微米的顆粒物(PM2.5)。2. 實(shí)驗(yàn)室對(duì)照樣本生成:在醫(yī)院受控環(huán)境下收集志愿者吸食大麻卷煙(joint)或使用干草藥?kù)F化器后的呼出氣溶膠;在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用吸煙機(jī)生成并老化、稀釋的二手煙草煙霧作為陽(yáng)性對(duì)照。3. 化學(xué)分析:采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC/MS)對(duì)濾膜樣本中的大麻素(如四氫大麻酚THC、大麻酚CBN、大麻二酚CBD)、尼古丁以及27種多環(huán)芳烴(PAHs)進(jìn)行定性和定量分析。
3.1. 大麻消費(fèi)方式
研究在三個(gè)主要公共場(chǎng)所觀察并記錄了大麻消費(fèi)行為。在大型大麻節(jié)上,最常見的方式是用卷紙吸食(預(yù)卷或手卷大麻煙卷),其次是用小雪茄外皮包裹吸食、使用霧化筆、通過(guò)“飛灑”方式吸食濃縮物,以及使用水煙壺和手卷煙斗。在允許吸煙的藥房,消費(fèi)方式排序類似,但水煙壺使用更普遍。在另一家只允許霧化的藥房,則主要消費(fèi)方式是“飛灑”和干草藥?kù)F化。
3.2. 樣本質(zhì)量與PM2.5濃度
分析顯示,不同采樣環(huán)境的PM2.5濃度差異巨大。在允許吸煙的藥房消費(fèi)區(qū),濃度最高,平均達(dá)1257 μg/m3。大麻節(jié)現(xiàn)場(chǎng)平均濃度為814 μg/m3,而只允許霧化的藥房平均濃度較低,為218 μg/m3。相比之下,實(shí)驗(yàn)室生成的二手煙草煙霧平均濃度為438 μg/m3。志愿者直接呼出的大麻氣溶膠濃度最高,平均達(dá)6705 μg/m3。這些濃度水平與允許吸煙的酒吧、夜總會(huì)等場(chǎng)所相當(dāng),在美國(guó)環(huán)保署空氣質(zhì)量指數(shù)分類中屬于“非常不健康”或“危險(xiǎn)”級(jí)別。
3.3. 大麻素與尼古丁濃度
大麻素濃度最高的樣本來(lái)自直接呼出的氣溶膠,平均達(dá)4263 μg/m3。公共場(chǎng)所樣本中,大麻節(jié)現(xiàn)場(chǎng)平均為200 μg/m3,允許吸煙的藥房為182 μg/m3,只允許霧化的藥房為60 μg/m3。在所有存在主動(dòng)消費(fèi)大麻的樣本中,最主要的成分是四氫大麻酚(THC),在呼出氣中平均占總大麻素質(zhì)量的92%,在公共場(chǎng)所環(huán)境空氣中平均占79%。背景樣本中大麻素含量極低,且氧化產(chǎn)物大麻酚(CBN)的比例增高,反映了THC在環(huán)境中的降解。尼古丁僅在少數(shù)樣本中有微量檢出,表明這些場(chǎng)所的煙霧主要源于大麻而非煙草。
3.4. 大麻素與PM2.5的相關(guān)性
研究發(fā)現(xiàn),總大麻素濃度與PM2.5濃度之間存在清晰的正相關(guān)關(guān)系。在節(jié)日和藥房樣本中,大麻素質(zhì)量約占PM2.5總質(zhì)量的17%至31%。在呼出的煙霧中,這一比例更高,尤其是干草藥?kù)F化產(chǎn)生的氣溶膠,比例高達(dá)67%,表明霧化能更有效地釋放大麻素,減少因燃燒產(chǎn)生的其他化合物。這與煙草煙霧中尼古丁僅占PM2.5質(zhì)量約4-7%的情況形成鮮明對(duì)比,突顯了大麻素是大麻氣溶膠顆粒物的主要質(zhì)量貢獻(xiàn)者。
3.6. PAH濃度與組成特征
在所有分析的樣本中均檢測(cè)到了PAHs。公共場(chǎng)所樣本中,大麻節(jié)現(xiàn)場(chǎng)的總PAH濃度平均為58.5 ng/m3,允許吸煙的藥房為36.2 ng/m3,只允許霧化的藥房最低,為9.1 ng/m3。呼出的大麻氣溶膠中PAH濃度最高,平均為255 ng/m3。作為對(duì)照的二手煙草煙霧,其總PAH濃度平均為72.3 ng/m3。在所有大麻氣溶膠樣本中,最主要的PAH是苯并[a]蒽(B[a]A),其次是屈(Chrysene, CRY)。在檢測(cè)到的22種PAHs中,B[a]A至少占總PAH質(zhì)量的一半。相比之下,二手煙草煙霧中檢測(cè)到的PAH種類更多,包含更多4環(huán)和5環(huán)的高分子量PAHs。
3.7. PAHs與PM2.5的相關(guān)性
與大麻素類似,總PAH濃度也與PM2.5濃度顯著相關(guān)。PAH質(zhì)量占PM2.5質(zhì)量的比例(f_PAH)在大麻氣溶膠中約為20至80 ppm(百萬(wàn)分之一),而在二手煙草煙霧中約為120 ppm,表明煙草產(chǎn)生PAHs的產(chǎn)率略高于大麻。
4. 對(duì)二手暴露的健康影響
研究選取了四種在樣本中檢出、且有加州“無(wú)顯著風(fēng)險(xiǎn)水平”(No Significant Risk Level, NSRL)規(guī)定的PAHs(B[a]A, CRY, 苯并[b]熒蒽B[b]F, 苯并[a]芘B[a]P)進(jìn)行了初步的癌癥風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。通過(guò)空氣濃度、成人呼吸速率和呼吸道沉積效率,估算了在場(chǎng)所中暴露8小時(shí)工作制所吸入的每小時(shí)劑量。結(jié)果顯示,在所有場(chǎng)所中,只有B[a]A的暴露劑量對(duì)NSRL的貢獻(xiàn)顯著。在大麻節(jié)現(xiàn)場(chǎng),B[a]A的平均每小時(shí)劑量估計(jì)為14 ng/h,達(dá)到其日NSRL(33 ng/天)的46%,這意味著在此環(huán)境中暴露約2.3小時(shí),B[a]A的攝入量就會(huì)超過(guò)“無(wú)顯著風(fēng)險(xiǎn)”的每日限值。在允許吸煙的藥房,情況類似,約需2.6小時(shí)超過(guò)NSRL。而在只允許霧化的藥房,風(fēng)險(xiǎn)顯著降低,需要14小時(shí)暴露才能達(dá)到NSRL。其他幾種PAHs由于濃度較低或NSRL值較高,其風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)可忽略不計(jì)。此外,研究估算,即使在檢測(cè)到最高大麻素濃度的環(huán)境中,被動(dòng)吸入的THC和CBN劑量也遠(yuǎn)低于產(chǎn)生精神活性效應(yīng)的閾值,現(xiàn)場(chǎng)工作人員也未報(bào)告此類效應(yīng)。
本研究得出結(jié)論,吸食大麻(無(wú)論是通過(guò)燃燒吸煙還是通過(guò)霧化)都會(huì)產(chǎn)生含有致癌性多環(huán)芳烴(PAHs)的氣溶膠。其中苯并[a]蒽(B[a]A)是主要的PAH污染物。在主要以吸煙方式消費(fèi)大麻的公共場(chǎng)所(如大麻節(jié)、吸煙藥房),被動(dòng)暴露于二手大麻煙霧的個(gè)體,其吸入的B[a]A劑量可能在數(shù)小時(shí)內(nèi)就超過(guò)加州設(shè)定的致癌風(fēng)險(xiǎn)“無(wú)顯著風(fēng)險(xiǎn)水平”(NSRL)。雖然霧化方式產(chǎn)生的PAHs較少,風(fēng)險(xiǎn)較低,但仍不能完全避免。相比之下,二手暴露中的大麻素(如THC)劑量預(yù)計(jì)不會(huì)對(duì)被動(dòng)暴露者產(chǎn)生精神活性影響。這些發(fā)現(xiàn)首次在真實(shí)世界環(huán)境中系統(tǒng)評(píng)估并量化了二手大麻煙霧帶來(lái)的特定致癌物暴露風(fēng)險(xiǎn),填補(bǔ)了該領(lǐng)域的研究空白。它警示公眾、從業(yè)人員及政策制定者,二手大麻煙霧并非無(wú)害,其含有的致癌物對(duì)被動(dòng)吸入者,特別是長(zhǎng)期職業(yè)暴露者(如藥房員工)和家庭暴露者(如同住者),構(gòu)成了明確的健康威脅。隨著大麻合法化的推進(jìn),亟需繼續(xù)深入研究二手大麻暴露的長(zhǎng)期健康效應(yīng),并制定相應(yīng)的公共衛(wèi)生政策和暴露限值標(biāo)準(zhǔn),以保護(hù)非使用者的健康權(quán)益。