基于文献计量的苯暴露生物监测研究现状与演化趋势分析.pdf

长期苯暴露会对人体造成伤害甚至导致白血病,而通过对苯生物标志物的生物监测可以更有效地判断个体的苯暴露水平。为研究苯暴露生物监测的国际发展态势,本文以 Web of Science 核心合集收录的发表于 2000-2021 年的文献为研究对象,借助软件从关键词、高被引论文、主要国家、主要研究机构、主要作者等角度对文献进行分析,揭示苯暴露生物监测的研究现状和演化趋势,有利于科研工作者了解该领域在全球发展的整体情况,明确未来的研究方向。关键词:苯;tt-MA;S-PMA;8-OHdG;生物监测;文献计量中图分类号:X-1 文献标志码:A文章编号:1001-9677(2023)09-0007-04 基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金资助和中国矿业大学(北京)大学生创新训练项目资助(No:202103009)。第一作者:付禹(2002-),男,本科在读,主要研究方向为环境科学与工程。通讯作者:郭宏伟。Research Status and Evolution Trend of Biological Monitoring ofBenzene Exposure Based on BibliometricsFU Yu,GUO Hong-wei,LIU Yi-yi,MA Ling-long(China University of Mining&Technology(Beijing),Beijing 100083,China)Abstract:Long term exposure to benzene can cause harm to human body and even cause leukemia.The biologicalmonitoring of benzene biomarkers can more effectively judge the individual benzene exposure level.In order to study theinternational development trend of biological monitoring of benzene exposure,the literature published in 2000-2021 includedin the core collection of web of science was taken as the research object,the literature was analyzed with the help of softwarefrom the perspectives of keywords,highly cited papers,major countries,major research institutions and major authors,andthe research status and evolution trend of biological monitoring of benzene exposure were revealed.It was helpful for scientificresearchers to understand the overall situation of the global development of this field and clarify the future research direction.Key words:benzene;tt-MA;S-PMA;8-OHdG;biological monitoring;bibliometrics苯是国际公认的致癌物质,长期接触高浓度苯可导致染色体损伤,引发免疫功能低、再生障碍性贫血、骨髓增生异常综合征以及白血病1。现有关于苯暴露的限值要求大多是环境方面的要求,大部分发达国家工作场所环境中职业苯接触限值在1 mg/kg(3.25 mg/m3)左右,我国目前执行的 工作场所有害因素职业接触限值化学因素 GBZ2.1-2007 中规定生产环境空气中苯的时间加权平均容许浓度(PC-TWA)是 6 mg/m3,短时间接触容许浓度(PC-STEL)是 10 mg/m3 2-5。但是环境限值无法反映人体苯暴露后的摄入和对人体的影响,苯暴露的环境监测研究结果有限。因此,对于苯暴露生物监测的研究成为我国改善工作环境,预防和控制苯中毒的重要途经6。尿中反-反式黏糠酸(tt-MA)、苯巯基尿酸(S-PMA)以及8-OHdG 都被认为是苯接触者体内的特异性物,因此,对工作人员的生物监测是目前评估职业性苯接触水平的常用办法。近年来,发达国家都非常重视工作环境中苯的暴露水平,提出了与本国工作场所苯尿液代谢物的生物接触限值。如美国 ACGIH-BEI 推荐的尿 S-PMA 为 25 g/g Cr,尿中 tt-MA 的生物限值为0.5 mg/g Cr;德国 DFG-BAT 对接苯浓度为 1 mg/m3时尿 S-PMA 为 10 g/g Cr;新加坡 2004 年制定了尿 S-PMA 的生物接触限值为 45 g/g Cr;法国和芬兰制定的尿中 tt-MA 生物限值为 5 mg/L,意大利尿中 tt-MA 的生物限值为 0.85 mg/g Cr。目前,我国大陆现有标准中尚未制定职业暴露尿中 S-PMA 的生物限值7-11。本文利用文献计量学对苯暴露生物监测研究领域论文产出规模、高被引用论文表现、国际合作等相关指标进行分析,旨在了解苯和尿液代谢物研究的国际发展态势。1 数据来源和工具分析本文以 Web of Science 核心合集数据库相关文献为研究数据,利用关键词检索法,按照检索式 ALL=(Benzene)AND(ALL=(8-OHdG)OR ALL=(tt-MA)OR ALL=(S-PMA)ORALL=(urine metabolites),对2000-2021 年各国在苯和尿液代谢物领域发表的文献(Article)进行了检索。数据采集时间为 2022 年4 月 1 日,检索出 423 篇论文。8 广 州 化 工2023 年 5 月本文分析利用进行数据挖掘和可视化的工具主要为 Origin、Citespace 和 VOSviewer 软件,对 2000-2021 年苯和尿液代谢物领域 SCI 论文进行知识图谱分析和文献计量研究。2 整体态势分析2.1 论文量年代变化趋势如图 1 所示,论文发表数量从 2000 年的 17 篇到 2021 年的29 篇,呈现波动增加增长趋势,其中 2006 和 2012 有较大增长,2009 年发文量最少。由苯是最重要的基本有机化工原料之一,各国对苯的需求仍保持较大需求量,随着化工产业的发展,以及发展中国家对工人健康的重视,有关苯和尿液代谢物的研究仍将继续,论文量将持续增长。图 1 论文量年代变化趋势Fig.1 Chronological variation trend of the number of papers2.2 主要发达国家/地区研究进展分析图 2 发文量前 10 国家/地区及篇均被引频次Fig.2 Citation frequency of the top 10 countries/regionsand articles 发文量从数量方面反映了国家的在该方面的产出水平,篇均被引频率则在频率方面反映了论文在该方面的影响力大小。图2 绘制了发文数量前10 的国家发文量篇均被引频率相关关系图。发文量和篇均被引频率的平均值分别为 36 和 26。美国发文量和篇均被引频次(38)均远超平均,处于领先水平;中国和意大利发文量水平较高,但篇均被引频次不高;丹麦、英国、德国篇均被引频次较高,但发文量未过平均水平;泰国、日本、印度、中国台湾两方面均处于劣势。可以看出美国对苯暴露的研究水平均领先于其他国家,中国和意大利有一定的影响力。2.3 主要研究机构研究进展分析图3 为2000-2021 年发文前10 机构的发文量和篇均被引频次图。在前 10 位研究机构中,多为意大利和美国的研究机构。其中,帕马尔大学位居发文量第一名,但是篇均被引频次仅排第 6 名;明尼苏达大学虽然发文量仅有 8 篇,但篇均被引频次位居第 1 名,明尼苏达大学在该领域的研究实力十分强劲;北卡罗来纳大学、加利福尼亚大学伯克利分校、罗马大学、帕维亚大学发文量均为 9 篇,但是北卡罗来纳大学的被引频次最高,更具影响力。图 3 发文前 10 机构的发文量和篇均被引频次Fig.3 The number and frequency of citations of thetop 10 institutions2.4 主要作者分析2000-2021 年发表的423 篇 SCI 论文中发文量位居前10 位的作者及其所属机构如表1 所示。并列排名第一位的是奥尔胡斯大学的 Autrup Herman 和美国国家保护协会的 Tranfo Givanna,均为12 篇,但 Tranfo Givanna 有半数论文是以第一作者或通信作者发表。发文量排名前10 的作者中有 5 人来自意大利机构,有 3 人来自美国机构,另外2 人分别来自奥尔胡斯大学和奥尔托雷特大学,反映出意大利学者在苯和尿液代谢物领域开展了大量研究。表 1 发文量前 10 位作者的发文情况及其所属机构Table 1 The top 10 authors and their organizations作者名称发文量/篇第一作者发文量/篇通信作者发文量/篇其他作者发文量/篇所属机构Autrup Herman120012Aarhus UniversityTranfo Giovanna12336Natl Inst Insurance Accid Work INAILAndreoli Roberta11209University of ParmaFustinoni Silvia10424University of MilanManini Paola10406University of Naples Federico IICarrieri Mariella9405University of PaduaPaci Enrico9108Az Osp Univ OORR Torrette第 51 卷第 9 期付禹,等:基于文献计量的苯暴露生物监测研究现状与演化趋势分析9 续表 1Bartolucci Giovanni Battista8017University of PaduaPigini Daniela8008INAILRappaport Stephen M.8035University of Rochester2.5 高被引文献分析通过对文献的总被引频次分析,选取被引次数超过 150 次的文献,得到 4 篇最高被引论文。这 4 篇论文都旨在分析苯代谢物与人体健康和环境的相关关系,对改善环境、促进人体健康有重大意义。表 2 总被引频次150 的文献Table 2 Literature with total citation frequency 150排名论文题目第一作者第一作者机构通信作者来源期刊发文年份被引频次/次1Humanurinarycarcinogenmetabolites:biomarkers for investigating tobacco andcancerHecht,S.S.University ofMinnesota SystemHecht,SSCARCINOGENESIS200231628-Hydroxy-2-deoxyguanosine as a markerofoxidativeDNAdamagerelatedtooccupational and environmental exposuresPilger,AMedical Universityof ViennaPilger,A.INTERNATIONALARCHIVESOFOCCUPATIONALANDENVIRONMENTAL HEALTH20062123Linkingexposuretoenvironmentalpollutants with biological effectsSorensen,MRoskilde UniversityLoft,SMUTATIONRESEARCH-REVIEWSINMUTATIONRESEARCH20031794Exposure to Nicotine and Selected Toxicantsin Cigarette Smokers WhoSwitchedtoElectronicCigarettes:ALongitudinalWithin-SubjectsObservational StudyGoniewicz,M.L.Medical UniversitySilesiaGoniewicz,M.L.NICOTINE&TOBACCORESEARCH20171762.6 演化趋势分析不同年份的关键词分析可以反应文献主题的发展过程。利用 VOSviewer 分析不同年份的高频关键词分布(图 4)可以看出,苯暴露生物监测研究的关键词随时间变化并不明显,但从关键词的总体数量来看,不同时间段论文中关键词数量有较大差别。在 2000-2010 年,关键词数量多且关系较为相近,主要关注苯暴露(benzene exposure)、测定(determination)、化合物(compound)等;2011-2016 年关键词数量大幅减少且关键词之间较分散,主要关注检测(detection)、限值(limit)、工 人(worker)等;到 2017-2021 年关键词数量又再次增加,变动趋势跟论文量变动趋势相吻合,都有较大波动,这段时间关键词相较于之前增加了范围(range)、风险(risk)、人口(population)等。这说明随着时间发展,对于苯暴露生物监测的研究更加偏向于宏观分析。图 4 年苯暴露生物监测研究领域高频关键词分布Fig.4 Distribution of high-frequency keywords in the field of biological monitoring of benzene exposure3 结 语本文通过文献调研并利用数据分析的方法,研究了苯暴露生物监测领域的研究进展,论文发表数量在 2000-2021 年间,呈现小幅度增长但有上下波动趋势。美国发文量和篇均被引频次均远高于其他国家。帕马尔大学是发文量最高的研究机构,明尼苏达大学的篇均被引频次位居最高。在发文量前 10 的作者主要来自意大利、美国。对于演化趋势的分析,发现随着时间的变化,不同时间段的关键词在数量上有较大区别,对于苯暴露生物监测的研究正朝着对人类宏观的影响方向发展。参考文献1 叶方立.职业接触苯的生物限值标准制定Z.2 黎玉清,赵波,金梦,等.环境空气苯污染与小学生尿液中苯巯基尿酸内暴露的相关性分析/2017 中国环境科学学会科学与技术年会C.厦门,2017.(下转第 18 页)18 广 州 化 工2023 年 5 月力、剥离力和持粘性三者间的平衡,得到性能优异的 UV 光固化压敏胶。郭普生等12用 UV 光引发本体聚合法制备丙烯酸酯预聚体,然后在预聚体中加入光引发剂和活性稀释剂配置成 UV 光固化压敏胶。探究了光引发剂用量、活性稀释剂种类及用量、光照时间、光照强度、预聚体转化率对 UV 光固化压敏胶性能的影响。研究结果表明,当预聚体转化率 10%15%,活性稀释剂 TMPTA 用量 0.7%1.2%,引发剂用量 1.3%2.3%,光照强度 600 800 mW/cm2,光照时间 8 13 s,制备的 UV 光固化压敏胶综合性能较好。朱梦璐等13用紫外光引发聚合法合成了丙烯酸酯预聚物,随后用光和热双重固化的方法,制备出了 UV 光固化压敏胶,考察了二官能度异氰酸酯交联剂用量对压敏胶性能的影响。研究结果表明:丙烯酸酯单体完全反应;当丙烯酸羟乙酯(HEA)用量为10%、丙烯酸丁酯(BA)与丙烯酸(AA)的质量比为 92 8、异氰酸酯(KL-1202)用量为 0.1%时,制备出来的 UV 光固化压敏胶的综合性能最好。3 结 语近年来,随着电子技术和信息技术的发展,以及人们对信息需求范围的不断扩大,特别是物联网技术的发展,智能射频识别,无线充电的逐步应用,小型化,集成化,可穿戴电子设备终端的增长速度惊人,电子元器件、电子智能标签等都在加速升级,对于电子行业用胶粘剂的性能和环保也提出了更高的要求,直接推动着胶粘剂产品技术革新,朝着高性能,低污染技术的趋势发展。近日,国家发展改革委就 产业结构调整指导目录(2023 年本,征求意见稿)向社会公开征求意见,其中鼓励类别的新材料中就包含了低 VOCs 含量胶粘剂、新型显示和先进封装材料等电子化学品及关键原料的开发与生产等。传统胶粘剂如水乳型,热熔型压敏胶等,由于水乳型胶粘剂耐水性差,粘结强度低;热熔型压敏胶虽然粘结强度高,但耐高温性能差,已经不能完全适应电子行业用压敏胶的需求;而 UV 光固化压敏胶由于环保无污染,性能优异,未来前景十分广阔,在电子胶粘剂行业中将会不断占有更多的市场。参考文献1 王晨.巴斯夫 acResinUV 固化热熔压敏胶实现产能翻倍J.精细与专用化学品,2019,27(6):18.2 详解 UV 固化型压敏胶发展状况及其相关研究进展OL.http:/ 简鹏,伍函,盛扬,等.聚酯型聚氨酯丙烯酸酯的合成及对光固化导电压敏胶性能的影响J.高分子材料科学与工程,2019,35(3):1-7.4 周蒙,王盛,傅和青.mGO/CU2O 纳米复合材料改性 UV 固化丙烯酸酯压敏胶的研究J.中国胶粘剂,2021,30(1):1-6.5 卢明,张祥龙,刘珠,等.UV 固化有机硅压敏胶的研制J.有机硅材材料,2022,36(5):1-11.6 郭瑞林,钱军,石一峰.照射条件对 UV 光固化丙烯酸酯压敏胶性能的影响J.中国胶粘剂,2022,31(6):342-347.7 贺贝贝,解一军.UV 本体聚合制备压敏胶的性能研究J.塑料科技,2018,46(3):40-45.8 晏虹宇,张正源,王跃川.炔基改性光固化丙烯酸酯压敏胶J.影像科学与光化学,2022,40(5):1004-1009.9 王江,刘倩,李柯嬴,等.N-乙烯基吡咯烷酮 UV 压敏胶制备及性能研究J.粘接,2022,49(10):13-16.10 李言,廉青松,张博,等.UV 固化无溶剂型耐高温丙烯酸酯压敏胶的研制及性能研究J.中国胶粘剂,2022,29(1):9-15,26.11 周惠敏,谢延林,刘迎春,等.紫外光本体法聚丙烯酸酯压敏胶的制备与表征J.化学与粘合,2022,42(5):318-321;325.12 郭普生,罗江.高性能紫外光固化丙烯酸酯压敏胶J.粘接,2022,49(12):6-11.13 朱梦璐,辛峻伟,李国华,等.紫外光本体法制备丙烯酸酯压敏胶的合成与表征J.高分子材料科学与工程,2020,36(10):51-54,62.(上接第 9 页)3 宋文涛.应用苯生物监测和环境监测综合评价职业苯暴露水平Z.4 卜丽娟,刘莉治,黄敏桥,等.低苯暴露人群尿中 t,t-MA 及 S-PMA的生物监测J.华南预防医学,2014,40(4):348-350.5 罗巧.职业接触苯尿中苯巯基尿酸的高效液相色谱分析方法与应用研究D.武汉:武汉科技大学,2008.6 张钊瑞,邓娜,张雪,等.基于职业人群队列探讨低浓度苯系物联合暴露的血液系统影响/中国毒理学会第九次全国毒理学大会C.太原,2019.7 梅勇,宋世震,陈斯琦,等.职业接触苯尿中苯巯基尿酸生物限值研究J.中华劳动卫生职业病杂志,2009(11):641-643.8 刘黎文,宋世震,胡霞敏,等.苯接触工人尿中反-反式粘糠酸检测方法研究/有毒化学污染物监测与风险管理技术交流研讨会C.长沙,2008.9 宋世震,胡霞敏,刘黎文,等.职业接触苯工人尿中黏糠酸测定方法与生物限值研究J.中华劳动卫生职业病杂志,2006(11):676-679.10 刘黎文.职业接触苯尿中粘糠酸测定方法及其生物限值研究D.武汉:武汉科技大学,2006.11 Heinrich RammR,JakubowskiM,HeinzowB,etal.Biologicalmonitoring for exposure to volatile organic compounds(VOCs)J.Pure And Applied Chemistry,2000,72(3):385-436.