随着工业化进程的不断发展,新型污染物逐渐进入生态环境。为防止持久性有机污染物及高浓度物质对环境造成影响,化学物质管理机构加强了源头控制,并要求新化学物质必须经过大量实验与研究,以提供必要数据以进行环境风险评估。其中,化学品的生物富集性评估是监管环境和危害风险的重要组成部分。
一、化学品生物富集性评估
生物富集(bioaccumulation)是指生物体在环境中吸收并积累某种化学物质,导致其体内该化学物质浓度超过环境浓度的现象。通常,这一现象的评估通过将化学物质暴露于鱼类中进行。化学品在鱼体内的生物富集性是判定其环境危害的重要指标之一,国际间对其的关注度日益增加。目前,评估鱼类中化学物质生物富集潜力的标准方法是OECD test guideline 305中的体内测试,该测试要求评估鱼体的生物富集系数(Bioconcentration Factor,BCF)。然而,体内实验周期长达几个月,且费用高昂,难以满足当前的环境风险评估和管理需求。
二、体外替代测试方法的发展
针对上述问题,欧美国家的研究者们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性。当前常用的体外替代方法为量化构效关系(Quantitative Structure-Activity Relationship,QSAR)模型。QSAR基于化学品的疏水性(辛醇-水分配系数[KOW])为主要驱动力,然而通常不考虑鱼类对化学品的生物转化率,因此预测结果与体内实验差异较大。为提高预测的准确性,必须模拟化学品的体内生物转化过程,这可以通过体外代谢稳定性试验实现。
肝脏是生物体内主要的生物转化场所,因此,OECD于2018年发布了针对化学品的测试准则319A和319B,分别采用虹鳟鱼肝细胞(RT-HEP)和虹鳟鱼肝S9亚细胞组分(RT-S9)进行化学品的体外生物转化试验,以测定其体外固有清除率。通过丰富体外预测模型的参数,可以提高对化学品在鱼体内生物富集情况的预测准确性。
三、虹鳟鱼肝S9和虹鳟鱼肝细胞的体外生物转化
按照OECD测试准则的指引,虹鳟鱼肝细胞(RT-HEP)和虹鳟鱼肝S9(RT-S9)可用于测定化学品的体外固有清除率,以模拟其体外生物转化过程。这些试验利用底物消减法进行,分析化学物质的减少量来计算清除速率和生物转化率。RT-S9富含多种代谢酶,能有效模拟化学品的生物转化过程,为评估其生物蓄积性和代谢稳定性提供科学依据。该方法周期短、动物使用量少,特别适用于无法进行或不允许进行脊椎动物实验的情况。
与RT-S9相比,虹鳟鱼肝细胞(RT-HEP)则侧重于全面评估化学品在细胞水平上的生物代谢和毒性效应。通过观察肝细胞在接触化学品后的形态变化及代谢指标的改变,可以更好地评估其潜在毒性。这两种方法互为补充,共同构成了化学品体外评价的重要手段。
四、尊龙凯时的相关产品
鉴于虹鳟鱼肝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,尊龙凯时作为生物研究领域的先锋,利用先进的设备和专业团队,提供虹鳟鱼肝S9和肝细胞,帮助客户进行化学品的生物富集性评价。除了虹鳟鱼的产品外,尊龙凯时的技术团队也从多种物种中分离得到相应的肝S9和原代肝细胞,能够满足药物稳定性及酶活性测定的需求,助力不同领域的研究。
通过测定化学品在RT-S9和RT-HEP中的固有清除率,并结合这些数据与体外预测模型,能显著提高对化学品在鱼体内生物富集性评估的准确性。这种方法可以有效减少动物的使用,满足动物3R原则要求。此外,短周期的实验设计有助于降低维护成本,并减少相关技术人员的工作负担。
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