随着工业化进程的不断推进,新污染物不断涌现并释放入生态环境。为了防止持久性有机污染物和高富集物质对环境造成影响,化学品管理机构强化源头管控,要求新化学物质的登记需进行大量实验和研究,并提交相应数据,以完成环境风险评估。在此过程中,化学品的生物富集性评估是监管环境风险与危害风险的重要环节。
一、化学品生物富集性评估
生物富集(bioaccumulation)是指生物体从环境中吸收并积累某种化学物质,导致其体内化学物质浓度超过环境浓度的现象。为了检测这种现象,通常会将化学物质暴露于鱼类中进行评估。目前评估鱼类化学物质生物富集潜力的标准方法是OECD test guideline 305所提供的体内测试方法,此方法要求测定鱼类的生物富集系数(Bioconcentration Factor, BCF)。然而,这类体内实验往往耗时数月,并需高成本和大量实验用鱼,既不符合毒理学领域日益趋向的体外筛选评价模型,也难以满足当前化学品环境风险评估的迫切需求。
二、体外替代测试方法的发展
为了解决上述问题,欧美国家的科研人员开发了一系列体外替代测试方法,以预测化学品在鱼类中的生物富集情况。目前,通常使用定量构效关系(Quantitative Structure-Activity Relationship, QSAR)模型来预测BCF。然而,基于化学品疏水性(由辛醇-水分配系数[KOW]表示)的QSAR模型通常未考虑鱼类对于化学品的生物转化率,这可能导致预测结果与体内实验结果存在较大差异。
为了提升体外预测的准确性,需要在体外模拟化学品的生物转化过程。这一过程可通过体外代谢稳定性试验实现,即测定化学品的体外固有清除率(in vitro intrinsic clearance, CLin vitro, int)。由于肝脏是生物体内重要的生物转化场所,因此体外生物转化试验中常选用肝脏代谢模型。OECD于2018年发布了化学品测试准则319A和319B,指出可采用虹鳟鱼肝细胞(rainbow trout hepatocytes, RT-HEP)和虹鳟鱼肝S9亚细胞组分(rainbow trout liver S9, RT-S9)进行体外生物转化试验,以测定化学物质的体外固有清除率,从而丰富体外预测模型的参数。
三、虹鳟鱼肝S9和肝细胞的体外生物转化试验
如OECD测试准则319A和319B所述,为了提高对化学物质在鱼体内的生物富集预测的准确性,需对其肝脏的生物转化情况进行体外评估。使用虹鳟鱼肝细胞(RT-HEP)和虹鳟鱼肝S9(RT-S9)来测定化学品的体外固有清除率,有效模拟化学品的生物转化过程。该实验采用底物消减法,通过LC-MS等方法分析化学物质的减少量,从而计算清除速率和生物转化率。
虹鳟鱼肝S9是一种富含多种代谢酶的混合物,能够在体外模拟化学品的生物转化过程。因此,通过测定化学品在RT-S9中的清除速率,可以评估其在鱼类体内的潜在生物蓄积性和代谢稳定性,为化学品的生态风险评估提供科学依据。此外,虹鳟鱼肝细胞(RT-HEP)也能有效模拟化学品在体内的代谢和毒性作用,通过观察肝细胞对化学品的反应,评估其清除速率及潜在毒性。
四、IPHASE相关产品
考虑到虹鳟鱼肝S9(RT-S9)和虹鳟鱼肝细胞(RT-HEP)在化学品生物富集性评价中的重要性,尊龙凯时作为体外研究生物试剂的引领者,依托先进设备和技术人员,推出了虹鳟鱼肝S9和虹鳟鱼肝细胞产品,助力广大客户的化学品体外生物富集性评价研究。
除了虹鳟鱼肝S9和肝细胞,尊龙凯时的技术团队还从人类、猴子、犬类、大鼠、小鼠、猪、兔等不同种属分离得到相应的肝S9和原代肝细胞,并进行了药物稳定性及酶活性测试,结果均满足客户需求,为药物代谢等多个领域的研究提供支持。
通过使用尊龙凯时的氨基酸产品,科学家们可以在降低动物实验数量的同时,更准确地评估化学品在鱼体内的生物富集性。该方法能够有效缩短实验周期,减少维护成本,同时降低人工和企业成本,具有显著的优势。
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