相關法規對明膠空心膠囊安全性的考慮

圖1：1833年，膠囊制備簡圖

圖2：1883年，Parke Davis公司的空心膠囊廣告

重金屬

      重金屬一般是指汞(Hg) 、鎘(Cd) 、鉛(Pb) 、鉻(Cr) ，以及具有重金屬特性的類金屬砷(As) 等生物毒性顯著的重元素，有時也泛指銅(Cu) 、鋅(Zn) 、鈷(Co) 、鎳(Ni)等一般重金屬。其中有些屬人體健康所必需的微量元素，但在體內蓄積若超出限度同樣顯現出致病毒性。研究表明，重金屬在體內的累積會引起神經系統、免疫系統、心血管系統等病變。

      USP和JP分別規定明膠的重金屬總量低于50ppm，其中砷含量應分別低于0.08ppm（USP）和1ppm（JP），汞含量低于0.1ppm[1，2]。EP未對重金屬總量進行規定，但分別對鐵、鋅和鉻含量做出規定，不得超過30ppm、30ppm和10ppm[3]。值得一提的是，JP對明膠進行分類，其中將精制明膠的重金屬限度規定為20ppm[7]。中國藥典（CP）2000年版空心膠囊產品的重金屬總量規定與USP和JP一致，但砷含量放寬至2ppm[4]。CP 2010年版“膠囊用明膠”征求意見稿已將重金屬含量限度更改為30ppm，砷含量不得超過1ppm。同時，“明膠空心膠囊”征求意見稿也將重金屬限量更改為40ppm。

      2007年9月中國醫藥包裝協會頒布的“明膠空心膠囊”協會標準中增加了鉻含量限度的檢測，并規定為低于2ppm[5]，顯著低于EP的規定。這主要是為了控制劣質“藍礬皮膠”的使用。2004年以來，CCTV等媒體曝光了采用制革工業鞣革后的下腳料生產食用及藥用明膠的事件，引起極大的轟動。曾有機構對我國市場上的明膠空心膠囊抽樣檢測，發現有的樣品鉻含量達數十ppm，甚至有高達幾百ppm。今年4月，南方都市報等媒體又再度曝光浙江某企業在乳制品中添加皮革下腳料生產的水解蛋白[6]，表明使用劣質明膠謀取暴利的現象一直未曾徹底消失。

      “藍礬皮”是經過重金屬鞣制的皮革下腳料，六價鉻離子含量較高。Cr6+是鉻離子中毒性大的一種，容易進入細胞，并還原為3價鉻，產生中間體5價鉻和活性自由基，造成對DNA的損傷，對呼吸道、消化道有刺激；對肝腎有明顯的損傷，損傷程度與鉻離子含量有關；有顯著的致癌、致畸、生殖毒性[8，11]。由于常規方法無法去除藍礬皮中的六價鉻離子，因此，我國醫藥包裝協會標準對空心膠囊鉻含量的限定，是限制空心膠囊使用此類劣質明膠的有效途徑。CP 2010年版“明膠空心膠囊”和“膠囊用明膠”征求意見稿均已增加鉻含量檢測，限度為2ppm，以降低我國空心膠囊的安全風險。

亞硫酸鹽（SO2含量）

      亞硫酸鹽在食品藥品行業中被用作防腐劑、漂白劑、保色劑、疏松劑、還原劑等，具有優良的食品改性作用。然而，長期過量的攝入亞硫酸鹽則會產生多方面的毒性，比如破壞維生素B1，影響生長發育，易患多發性神經炎；造成胃腸道功能紊亂從而引發劇烈腹瀉、頭痛、肝臟損害。另外，部分人可能對亞硫酸鹽產生過敏，尤其是哮喘患者。實驗證明，亞硫酸鹽對大鼠具有一定的生殖毒性[9，10]。

       基于對亞硫酸鹽毒性的認識， 國際食品添加劑委員會（JECFA）提出的亞硫酸鹽每日允許攝入量（ADI）是0-0.7mg/kg體重（以SO2含量計）。各國（地區）食品藥品監管部門對亞硫酸鹽的規定不一，EP規定SO2含量不得高于50ppm[3]；JP的限度為60ppm[2,22]；USP的限度為40ppm[3,22]；CP 2000年版的限度為200ppm[4]；而我國GB6783-94標準規定A級食用明膠該指標不得超過40ppm，B級為100ppm，C級為150ppm[20]；藥用明膠輕工行業標準QB2354－2005規定亞硫酸鹽含量不得過50ppm。我國食品添加劑使用衛生標準中也規定，以含量計餅干、食糖、粉絲、罐頭不得超過50ppm，其他品種不得超過100ppm。其中，歐盟對SO2含量的限制相對比較嚴格，不僅在EP上規定低于50ppm，2005年歐盟在相關規定中指出，SO2含量高于10ppm的產品屬于含有過敏源產品，需在標簽上注明。CP 2010年版“明膠空心膠囊”和“膠囊用明膠”征求意見稿的亞硫酸鹽限度為100ppm，逐漸向國際先進水平靠近。

防腐劑

      明膠是動物的皮、骨、筋腱中的膠原質，經部分水解后，提純而獲得的蛋白質制品，在一定含水量下也是一種良好的微生物培養基。因此，明膠產品的微生物控制是至關重要的。

      中國規定可在食品中添加的防腐劑共29種，其中，羥苯酯類（尼泊金酯類）由于其廣譜的抗菌活性，以及廣泛的pH適應性成為國內不少空心膠囊生產企業的首選。常用的尼泊金酯類共有四種，分別為甲酯、乙酯、丙酯、丁酯。尼泊金酯通過破壞微生物的細胞膜，使細胞內的蛋白質變性，并抑制微生物細胞的呼吸酶系與電子傳遞酶系的活性，產生抑菌作用。通常聯合使用尼泊金酯可以降低使用量，并提高抑菌效果[12]。

      各國對食品中尼泊金酯類的添加量都有嚴格的規定，通常成品中尼泊金酯類總含量低于0.05%。我國GB1760中規定尼泊金酯單獨或混合使用的總量應低于0.05%；日本常用丁酯，最大限量為0.028%；美國允許庚酯少量用于啤酒防腐[13]，而歐盟則在DIRECTIVE 95/2/EC指令中規定，膳食補充劑中不允許添加尼泊金酯類的防腐劑；美國和歐盟都在相關法規中提到，防腐劑不能用來降低GMP或原輔料的標準。美國要求使用化學防腐劑的產品必須在標簽上明確著名“添加×××作為防腐劑”或“使用×××用于抑制細菌生長”等[21]。CP 2010年版“明膠空心膠囊”征求意見稿已增加“羥苯酯類”含量檢測，限度為0.05%。

      發達國家在空心膠囊制造過程中早已不添加防腐劑。在我國，由于明膠質量，生產工藝，或生產環境的原因，部分空心膠囊生產企業還需要通過添加防腐劑，才能使產品的微生物指標在保質期內符合標準。有的空心膠囊樣品中尼泊金酯含量達到0.5%，為通常規定的10倍。作為一種藥用輔料，明膠空心膠囊正被廣泛的應用于食品，保健食品以及藥品中，并一起進入人體，因此防腐劑含量有必要給以限定，以確保服用人群的健康。

過氧化物（H2O2）

      食用級的雙氧水（H2O2），作為消毒劑、漂白劑等廣泛應用于乳制品、豆腐干等食品加工過程。衛生部GB2760-1996中對雙氧水的使用范圍、地區和用量都有嚴格的控制，并規定在最終產品里不允許檢出[25]。此外，歐洲藥典在“明膠”項下規定過氧化物的限量為10ppm。我國藥用明膠輕工行業標準QB2354 - 2005 中該項目限度也是10ppm。

      過氧化物在正規生產的食用、藥用明膠中應該說幾乎是不存在的。如果檢測超過10mg/kg含量，可以判定它是在制膠過程中，人為做了添加。有些工廠衛生條件差，為了防腐或使明膠色澤白一些，在膠液中加了雙氧水。有文獻報道，有些工廠干膠中可檢測出含量幾百甚至上千mg/kg的雙氧水，甚至有些工廠加入的是工業級雙氧水，而工業級雙氧水含有一定量的蒽、醌和重金屬等對人體有害的雜質。蒽和醌是已經在科學上被認定的致癌物，因此只能用于造紙、印染等工業[22]。

       近年來，不斷有研究提示了體內的氧自由基對脂質、DNA、蛋白質等的損傷[25]，并可能直接導致一些慢性心血管、免疫系統疾病等或衰老的發生。基于這種認識，人們也逐漸開始使用一些抗氧化物質，如β胡蘿卜素、葡萄籽提取物，VitE等來平衡過氧化物，延緩衰老。因此，明膠空心膠囊中的過氧化物殘留有可能對人體造成危害。

環氧乙烷（ETO）滅菌

      環氧乙烷是一種高效廣譜的氣體滅菌劑，具有強烈的揮發性，穿透力強，能在5秒鐘時間內穿透聚乙烯薄膜；環氧乙烷能與微生物的蛋白質、DNA、RNA發生烷基化反應，從而殺滅微生物，因此多用于醫療器械以及塑料制品的滅菌。

      急、慢性動物毒性實驗表明，鼠吸入環氧乙烷后，平均體重明顯降低、死亡率增加；骨骼肌萎縮和肌纖維變性；暴露動物還有新生物形成；有明顯的致畸、致癌性，并可能導致胎肝造血干細胞染色體損傷 [14]。

      環氧乙烷可以聞出氣味的閾值為700ppm[15]，人長期暴露低濃度環氧乙烷中會引起神經衰弱綜合征和植物神經功能紊亂，對呼吸道有刺激作用，致支氣管感染和貧血。Katsuya 等[16] 發現66 個消毒部門的148 名使用或暴露于ETO者出現腹瀉、頭痛、遲鈍、喉嚨痛和眼睛刺激等癥狀。司榮彪等[17]報道，96 名男性接觸者平均工齡11.2 年，車間ETO平均濃度為8.00mg/ m3，出現肌無力及周圍神經損害較明顯。孫麗麗等[18]報道，在ETO濃度為4.80mg/m3和4160mg/m3的環境下，52 名工人出現神經衰弱癥候群、流淚、咽痛、食欲不振、乏力、肢體麻木等癥狀，輕度外周神經損傷率增加，跟腱反射、膝反射減退，慢性咽炎、鼻炎、面部痤瘡、脫發、肺紋理增多等體征顯著增多。羅文海等[19]還報道在車間空氣ETO濃度為0.088μg/L，接觸者血清IgG和IgM含量略升高。由于動物致癌性證據充分，WHO國際癌癥研究中心將環氧乙烷定為2A類致癌物，具有較強的致癌性。

      此外，環氧乙烷的化學性質較為活潑，可能損害食品藥品中的某些成分，如造成B族維生素，氨基酸含量下降等。明膠是一種由氨基酸組成的動物源性的產品，環氧乙烷可能與氨基酸游離的-COOH和-NH2發生反應生成乙二醇酯、乙二醇醚、氯乙醇等，這些產物的毒性均強于環氧乙烷：如氯乙醇，大鼠口服的半數致死量僅為0.0588mg/kg，為劇毒物質。

      基于大量的動物實驗數據，以及人類中毒的研究，歐盟3AQ3A中規定，僅在有充分的驗證及安全性研究的情況下，才可使用環氧乙烷用于醫藥類產品的生產，但用量必須低于1μg/g。歐盟79/117/EEC指令中嚴格禁止環氧乙烷用于食品及膳食添加劑的生產。

      綜上所述，采用環氧乙烷對空心膠囊進行滅菌，不僅可能對空心膠囊生產企業員工的健康造成傷害，也有可能對空心膠囊使用企業人員的健康產生慢性損傷。自上世紀八十年代起，世界上大部分空心膠囊的制造過程中已不再使用環氧乙烷滅菌工藝。事實證明，實施GMP質量管理規范制造的空心膠囊是不需要進行任何滅菌的。

      CP 2010年版“明膠空心膠囊”征求意見稿增加了環氧乙烷項目的檢測，限度為1ppm，而氯乙醇限量與CP 2000年版相同。

結 語

       作為藥用輔料的明膠空心膠囊的安全性已引起各國的廣泛關注。相關法規對明膠空心膠囊的化學指標的限制已越來越嚴格。

     中國是制造和使用明膠空心膠囊的大國，年產量是1000多億粒，占全世界空心膠囊市場的30%。因此，明膠空心膠囊的安全是關聯消費者健康的一件大事。優質的原、輔料，特別是優質的明膠，GMP質量管理規范，不添加防腐劑，不使用滅菌工藝，才是降低明膠空心膠囊安全風險的有效途徑。

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