塑料包装具有质量轻、力学性能优良、耐腐蚀性强、封口方便等优点，常用于食品和药品包装材料。常见的塑料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、环烯烃聚合物(COC/COP)、聚醋酸乙烯酯(PVAc)等[1-2]。塑料添加剂包括增塑剂、抗氧化剂、抗静电剂、润滑剂、着色剂、热稳定剂等[3]。食品用塑料包装主要包含塑料盒、塑料袋、纸塑包装盒或袋。药品用塑料包装主要包括输液瓶、多层共挤输液膜（袋）、复合膜（袋）、复合硬片等。随着塑料制品的广泛使用，已有关于大气、水体和土壤等环境中的微米及纳米尺寸的塑料微粒（简称微塑料）的安全性研究[4-6]。微塑料是直径小于5 mm的塑料碎片和颗粒[7]，尺寸在1 μm以下的纳米级尺寸的微塑料是目前已知尺寸最小的塑料微粒[8]。研究显示，食品包装和医疗保健用塑料产品也释放微米或纳米级尺寸的塑料微粒[9-11]。环境中塑料微粒通过食物链进入人体，其安全性备受关注。因此塑料包装中微粒的产生、检测以及对人体的影响值得关注。本研究对塑料包装中塑料微粒的研究进展进行综述，主要包括塑料包装中塑料微粒的产生与检测、塑料微粒与包装内容物的相互作用及其对人体健康的影响，以供相关人员参考。1塑料包装中塑料微粒的产生塑料广泛用于饮料、餐饮、生鲜速食等食品包装，也用于口服、注射、外用药物制剂的包装。Jadhav等[12]研究发现：温度、老化、外部机械力等因素造成塑料包装的磨损和脱落，导致大小不同、形状各异的塑料微粒进入相关产品。1.1温度作用不同于玻璃、陶瓷等材质，高温是限制塑料使用的重要因素。尽管不少塑料具有较高的熔融温度、耐高温，但这种耐受主要针对外观不泄漏和不变形。高温会加快塑料中添加剂成分的迁移和塑料微粒的释放[13-14]。Hernandez等[15]和Li等[16]研究显示：高温会增加塑料茶包和PP奶瓶中塑料微粒的释放。对于PP奶瓶，当水温从25 ℃升高至95 ℃时，塑料微粒释放量从60万粒/L增加至5 500万粒/L。事实上，很多食品用塑料包装或容器在生命周期中都会面临高温过程，高温会引发塑料微粒的释放[17]。对于药品，很多制剂在灌装入容器后需要终端高温灭菌，尤其是注射剂[18]。常用高温灭菌方法包括热压灭菌（121 ℃，15 min或115 ℃，30 min）和流通蒸汽灭菌（100 ℃，30 min或100 ℃，45 min），高温灭菌过程对包装用塑料材料性能稳定性具有一定挑战。1.2老化作用塑料随着生产时间、使用次数的增加会逐渐老化，老化改变塑料的理化性质并加速聚合物链的氧化和裂解，导致塑料包装中塑料微粒的释放。对于瓶装水，可重复使用瓶装水的塑料微粒丰度明显高于一次性瓶装水[19]，并且可重复使用瓶装水的使用寿命会影响塑料微粒在水中的释放[20]。除了生产时间、使用次数等物理因素外，化学因素也影响塑料的老化。包装内容物与塑料聚合物的直接接触导致塑料材料老化，比如药品中的活性成分，功能性辅料，某些酸性、碱性食品吸附到聚合物上，与塑料成分发生交换，从而导致塑料添加剂和塑料微粒浸出[21-22]。1.3机械外力作用日常使用中，通常需要借助机械外力，如剪切、撕裂等，开启塑料包装或者旋开塑料瓶盖，过程中使塑料发生破裂，一些肉眼观察不到的微小颗粒进入食品或药品中。Winkler等[23]研究了机械应力对塑料水瓶释放塑料微粒的影响。在高达100次的开瓶和关瓶处理后，PET瓶颈和高密度聚乙烯(HDPE)瓶盖表面上塑料微粒显著增加。2食品药品中塑料微粒的检测塑料包装产生的塑料微粒进入食品或药品中后，容易进入人体，对健康造成影响。因此，要加强对这些塑料微粒的检测与质控。目前塑料微粒的分析主要分为两步[24]：（1）提取和分离；（2）定性鉴别和定量分析。2.1提取和分离食品药品中成分复杂，分析干扰因素多，塑料微粒常与基质黏附或被食品药品包裹，因此需要采取合适的前处理方法，将其提取和分离出来。常见提取分离方法包括直接提取法、密度法、筛分过滤法、消解法等[25]。直接提取法是根据塑料的颜色、形状等，通过肉眼或显微镜将微塑料与其他材料进行区分，比较适合基质较为干净的样品，如饮用水、牛奶、啤酒等[25]。密度法是将样品与密度已知的溶液混合，通过离心等方式根据微塑料与杂质的密度差异实现分离，一般与其他几种处理方法联用。筛分过滤法根据所测微塑料尺寸大小选择孔径合适的筛网或滤膜，将其与粒径较大的颗粒和杂质分离，可采用一系列不同孔径的筛网与滤膜实现微塑料的分级和浓缩。消解法主要用于生物样品或基质复杂样品的预处理，如海产品和果蔬类等，通常采用酸、碱、氧化剂等化学试剂或生物酶对样品中有机质进行消化，减少样品基质对微塑料的干扰[26-27]。由于化学试剂易损伤聚合物，而酶法消解受生物组织特性的影响较大，需根据微塑料的化学性质和生物组织的不同选择合适的消解方法。实际工作中，由于样品基质的复杂性和各个方法的缺陷性，通常采取多种提取和分离方法相结合的方式对样品进行前处理。Iñiguez等[28]采取密度法和过滤法联用对21个不同食盐样品中微塑料进行提取和分离。Lu等[29]采取30%H2O2和芬顿试剂对20种药用动物样品进行消解，采用20 μm的玻璃过滤器对微塑料进行提取和分离。2.2定性鉴别和定量分析食品和药品中微塑料的鉴别以及定量的主要方法包括目检法、光谱法、扫描电子显微镜-能谱仪联用法和热分析法等[25]。目检法是通过肉眼观察或者借助显微镜，将提取的微塑料按照大小、形状、颜色和结构等特点进行挑选分类。该方法简单、经济，但是容易发生错判和漏判，不能鉴定微塑料的材料类型，因此常与其他检测方法如光谱法联用。光谱法是一种非破坏性检测塑料微粒的方法，常用方法包括傅里叶变换-红外光谱法[30]和拉曼光谱法[31]。红外光谱和拉曼光谱具有不损害样品、准确性高等优点。相较于红外光谱法，拉曼光谱的灵敏度更高，其最低检出限可达到1 μm[32]。然而，塑料中添加剂和颜料会干扰拉曼光谱法对微塑料的鉴别。随着技术的进步，逐渐发展了表面增强拉曼光谱技术，该方法克服了常规拉曼光谱易受荧光干扰的缺陷。另一方面，将显微镜与光谱仪结合，发展出显微红外光谱法[33]和显微拉曼光谱法[34]，该技术可快速确定样品中微塑料的尺寸及数目，并对聚合物进行定性分析。技术的进步使得光谱法在微塑料检测领域应用越来越广泛。Kwon等[35]调研食盐和鱼类中微塑料的检测方法，发现大部分研究者采用了光谱法对塑料微粒进行鉴别。除光谱法外，一些研究中使用扫描电子显微镜-能谱仪联用法检测样品中的微塑料[26, 36]。扫描电子显微镜比光学显微镜的分辨率高，能够呈现塑料微粒的表面形貌和尺寸，适合小尺寸塑料颗粒的检测；但是其无法对微塑料进行定性鉴别，常与能谱仪联用，以获得塑料微粒的元素组成[37]。热分析法是检测聚合物成分的常用技术[38-40]，主要包括热重分析-差示扫描量热(TG-DSC)法和热裂解/气相色谱-质谱(Py/GC-MS)法。TG-DSC法通过程序升温，测量样品质量、熔点、比热容等随温度或时间的变化。Py/GC-MS法通过高温加热使样品裂解为可挥发的小分子，由GC-MS对这些降解产物进行分析从而判断微塑料结构和组成。热分析法是一种破坏性的鉴别方法，不能得到微塑料的形貌、粒径和数量等信息，具有一定的局限性。目前微塑料的检测主要集中在环境领域（大气、水体、土壤等）和一些天然的食品（食盐、海产品、果蔬等）中。而食品、药品包装的塑料微粒的引入和检测报道较少。《国家药包材标准》规定采用光阻法和显微计数法对塑料输液瓶、输液袋和塑料输液容器用内盖等药包材中的不溶性微粒进行检测，其实质是控制各种外源性微粒的尺寸和数量。但这两种方法不能够鉴别不溶性微粒的类型，无法掌握这些不溶性微粒的来源，不能从设计和源头规避不溶性微粒的引入。3塑料微粒可能引起的健康风险3.1塑料微粒与包装内容物相互作用引起的健康风险塑料微粒的粒径小、比表面积大，具有较强的吸附能力[41]。塑料包装中塑料微粒的释放，增加了其与包装内容物发生吸附的风险，对于药品用塑料包装表现尤为明显。张凯娜[42]、Wu等[43]、Razanajatovo等[44]和Elizalde-Velazquez等[45]研究发现：环境中PE、PS、PVC和PP塑料微粒可强烈吸附抗生素、抗菌剂、抗炎药物、β-阻滞剂、抗抑郁剂等多种药物。除了与化学药发生相互作用，塑料微粒也会与生物大分子，特别蛋白质分子，发生相互作用，并将这些大分子吸附在微粒表面上。Gopinath等[46]研究表明：PS纳米塑料对白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原等血浆蛋白表现出强烈的亲和力，两者结合后生成尺寸为13~600 nm的蛋白冠-纳米颗粒。塑料微粒对药品的吸附能力因塑料类型、微粒大小、溶液性质和药物分子而不同。Liu等[47]研究表明：不同类型的塑料微粒对17β-雌二醇表现出不同的吸附能力，聚酰胺(PA)吸附力最高，其余依次为HDPE、PP、LDPE、PS、PC、 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和PVC。刘鹏等[48]研究表明：两个粒径的PS塑料微粒（8.8 μm和50.4 μm）中，更小粒径的微粒吸附环丙沙星的性能更强，在中性和弱碱性溶液中吸附性能明显高于强酸和强碱条件。Razanajatovo等[44]研究表明：同一种塑料微粒对不同药物分子的吸附能力不同。PE塑料微粒(45~48 μm)与磺胺甲恶唑、普萘洛尔和舍曲林的吸附百分比分别为15.31%、21.61%和28.61%。塑料微粒与药品之间的相互作用，可能会使药品原有的药理活性和剂量发生改变，出现临床上的不良反应，带来健康风险。3.2塑料微粒摄入可能引起的人体健康风险不少研究表明人体早已摄入塑料微粒。Zhang等[49]在人类的粪便；Ibrahim等[50]在切除的结肠标本；Ragusa等[51]在胎盘组织中均发现了塑料微粒的存在。健康人每10 g粪便中含有20个微塑料微粒，其中PP和PET含量最高[52]。Leslie等[53]在22名健康志愿者的静脉血中检测到5种最常见的塑料微粒，分别是PET、PS、PE、PMMA和PP。Wu等[54]在人类血栓中发现LDPE微塑料微粒。经口摄入是目前人类暴露于塑料微粒的主要途径。塑料微粒经口摄入后先进入人体的消化系统，长期摄入会损伤、堵塞消化道，造成生物的摄食效率降低、能量匮乏，生长迟缓等问题[55]。肠道是人体主要的消化和吸收器官，多数塑料微粒进入人体后，倾向于积累及作用于肠道部位引起炎症或改变肠道微生物群[56]。Yan等[57]研究表明：塑料微粒的摄入危害肠道健康，炎症性肠病患者的粪便中塑料微粒是健康人的1.5倍。人体中较大的塑料微粒最终可以通过粪便排出体外，而小颗粒的塑料（例如纳米级塑料）可穿透肠道屏障经由淋巴/血液系统达到体内各器官、组织。王英雪等[58]研究表明：肝脏和肾脏是主要的塑料微粒富集部位。肝脏作为物质、能量代谢的关键器官，塑料微粒长期积累可导致肝脏疾病。代谢紊乱异常是主要的毒性机制。Lu等[59]研究表明：塑料微粒可以诱导小鼠肝脏脂质代谢紊乱，暴露于塑料微粒的小鼠肝脏和脂质重量下降。肾脏是排泄系统的组成部分，大量塑料微粒进入人体会被转移到各种组织和器官，最终到达肾脏。PS塑料微粒会引起肾细胞中线粒体功能障碍、内质网应激、炎症和自噬，并在肾细胞和小鼠肾脏中积累[60]，长期接触PS塑料微粒可能损害肾实质细胞和肾脏。Jin等[61]进行动物实验发现，塑料微粒也可能影响男性生殖系统。小鼠灌胃给予PS塑料微粒(0.5、4.0、10.0 μm)28 d后，在小鼠睾丸中发现塑料微粒积累，同时伴随着睾丸炎症、精子质量和睾酮水平下降。另外，小颗粒的塑料在体内可能会穿过血脑屏障[62]，到达脑内诱导神经毒性。据Barboza等[63]报道，塑料微粒抑制海马大脑中乙酰胆碱酯酶的活性，增加脑内的氧化应激和脂质过氧化水平。除了经口摄入，塑料包装中塑料微粒摄入的另一个途径是注射。与其他暴露途径相比，静脉注射引起的塑料微粒的摄入可能对人体循环系统产生显著影响。在血液中，塑料微粒可以直接与红细胞、白细胞、血小板和血浆（包括白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原、电解质、营养素等）相互作用，这些相互作用在血细胞中引起细胞毒性和遗传毒性，并影响血质成分的功能和特性。Kim等[64]研究表明：胺修饰的PS纳米粒子(100 nm)能够诱导红细胞发生溶血、形态改变和血栓激活，同时能够促进大鼠体内静脉血栓的形成。Çobanoğlu等[65]研究发现：暴露在PE塑料微粒(10~45 μm)的人外周血淋巴细胞，微核、核质桥和核芽形成的概率增加。HDPE颗粒可诱导外周血单核细胞的免疫反应、增强分化和红细胞的溶血[66]。Ju等[67]和Mohr等[68]报道了塑料微粒（PVC和PS）与血浆蛋白的毒性相互作用。此外，血浆作为人体蛋白的储库，其中的蛋白质可能通过范德华力、氢键、静电或疏水吸引力与塑料微粒表面结合，形成蛋白冠-塑料微粒[46]，这种复杂的生物高分子聚集体将塑料微粒隐藏在免疫系统外，延长了其在生物体内的时间。对于骨间、肌肉或皮内注射制剂，其塑料容器中的塑料微粒可随注射直接进入人体组织，但目前这种途径引入的塑料微粒的毒性研究较少。空气中塑料微粒数量的增加使人类呼吸系统也面临很高的暴露风险。Lim等[69]对大鼠进行为期14 d的PS纳米塑料(100 nm)吸入研究发现，肺组织中炎症因子（TGF-β和TNF-α）的表达以暴露浓度依赖的方式增加。目前吸入给药的产品越来越多，通过吸入途径引起塑料微粒摄入的风险有待进一步研究。《中国药典》已出台相关标准控制注射剂和眼用制剂中不溶性微粒和可见异物的大小及数量，但对于其他药物剂型（口服、吸入）和小于10 μm的不溶性微粒未进行控制。研究表明：口服和吸入塑料微粒可能引起健康风险。另外，小于10 μm的塑料微粒也会引起毒性作用，随着粒径的减小，塑料微粒穿透人体组织和细胞的能力逐渐增强。但是，目前这些研究主要基于细胞和动物模型，食品药品中的塑料微粒是否对人体健康构成重大风险，亟须相关学术领域研究者进行深入研究。4结论（1）为了更好地控制食品、药品中的塑料微粒，了解其对人类健康的影响，一方面需要对产品采取相应的质控措施，特别关注小尺寸塑料微粒的分析检测；另一方面需要开展更多的相关研究，以支撑质控措施的实施。（2）鉴于塑料微粒采样方法、提取过程、识别表征的复杂性，塑料微粒的检测是一个难题，需要开发配套的分析方法，将其标准化，以评估塑料微粒的检测，量化其在食品、药品等塑料包装产品中的含量。（3）不同材质的塑料包装释放塑料微粒的程度、塑料微粒与包装内容物的相互作用、塑料微粒的安全性尚需要充分地研究，以便于选择合理的包装材料。（4）目前研究塑料微粒对人类健康的影响主要是基于细胞和动物模型，研究方法和评价标准不够全面。需要采取更多整体性的方法系统地研究塑料微粒在人体内的转移、积累和毒性。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.05.023.F001