[发明专利]成年女性经口暴露于PCBs的生理毒物代谢动力学模型

说明书

本发明涉及公共卫生领域，具体涉及化学品风险评估。尤其涉及一种成年女性经口暴露于多氯联苯(PCBs)的生理毒物代谢动力学模型。该模型的构建方法包括：S1：确定经口摄入的PCBs在成年女性内的吸收、分布、代谢和排泄的动力学过程；S2：确定成年女性经口暴露于PCBs的生理毒物代谢动力学模型结构；S3：建立数学模型，编写微分方程；S4：获取成年女性生理学参数、PCBs生化参数以及PCBs毒代动力学参数；S5：得到PCBs的生理毒物代谢动力学模型。本发明公开的生理毒物代谢动力学模型可基于PCBs外暴露剂量，预测成年女性体内多脏器(肝脏、脂肪等)以及乳汁中PCBs含量水平以及时间变化趋势，有助于更加精准的评估成年女性经口暴露于PCBs的健康风险。

技术领域

本发明涉及公共卫生领域，具体涉及化学品风险评估。尤其涉及一种成年女性经口暴露于PCBs的生理毒物代谢动力学模型。

背景技术

多氯联苯(Polychlorinated biphenyls，PCBs)是一类氯代联苯类芳香烃化合物，有209种同系物。该类物质理化性质高度稳定，极难溶于水，但溶于多种有机溶剂，有很高的亲脂性，能够在生物体脂肪中大量富集。PCBs具有持久性、生物蓄积性和长距离大气传输性等的基本特性，是一类持久性有机污染物(Persistent organic pollutants,POPs)，在土壤中半衰期为9～12年。多氯联苯的用途很广泛，可作液压油、绝缘油、热载体和润滑油等，并广泛用于成型剂、涂料、油墨、绝缘材料、阻燃材料、墨水、复印纸和杀虫剂的制造。据估计全世界历年来PCBs总产量约120万吨，其中约30％已释放到环境中，60％存在于旧电器设备或垃圾填埋场中。我国从20世纪70年代开始生产PCBs，年产量万吨，主要用作电容器的浸渍剂。2001年《斯德哥尔摩公约》会议规定PCBs为高毒化合物，在2025年全球完全禁止生产和使用。目前PCBs已经禁止生产，但在大气、飘尘、水体和土壤等环境介质中，以及某些水生动物、陆生动物及成年女性脂肪组织、母乳、血清中仍可检出PCBs。成年女性暴露于PCBs的途径有经口摄入、呼吸吸入和皮肤接触等，其中经口摄入为主要暴露途径。摄入的PCBs在脂肪组织、肝脏、乳腺等蓄积，对人体皮肤、牙齿、神经行为、免疫功能、肝脏造成不良影响；且具有生殖毒性和致畸性、致癌性，国际癌症研究机构(international agency for researchon Cancer,IARC)将多氯联苯判定为“人类可确定的致癌物质”，列为1A类致癌物质。多氯联苯类物质种类多，研究通常选用指示性多氯联苯作为目标化学品，我国国家标准规定的指示性多氯联苯为PCB28、PCB52、PCB101、PCB118、PCB138、PCB153、PCB180。其中PCB118为类二噁英多氯联苯，常用于计算多氯联苯毒性当量。

目前PCBs的相关研究多关注于人群，尤其是泌乳期女性PCBs内暴露水平和其潜在风险；而将外暴露剂量与人群内暴露剂量的关联和相互推导的研究较少。PCBs在成年女性内有强的蓄积作用，其带来的健康危害依赖于在靶器官、靶组织，如脂肪组织、肝脏、乳腺等中的累积含量水平，实际测量该水平需获取人群各脏器组织进行检测，属于有创操作，无法推广和应用。泌乳期乳汁中PCBs含量可用于评估乳腺中的累积水平，但泌乳期持续时间短，无法用于长期的风险评估。

毒物代谢动力学(toxicokinetics，TK)通过模拟化学品在生物体内代谢动力学过程来实现内外暴露关联。传统毒代动力学模型则是基于实验测定外暴露剂量和可采样并检测的生物样品中效应剂量，建立数学模型，计算相应的毒代动力学参数(如清除率、半减期和稳态表观分布容积等)，从而实现对化学品在生物体内毒代动力学过程的模拟和预测。生理毒物代谢动力学模型(physiologically based toxicokinetic，PBTK)依据真实的生理解剖学结构，考虑化学品的理化特性、组织脏器的血流及代谢酶分布特征等，采用数学建模的方法，描述化学品及其代谢产物在血液和全身器官组织的动力学过程，包括吸收(absorption)、分布(distribution)、代谢(metabolism)和排泄(excretion)。目前其被广泛应用于化学品风险评估、管理等方面，可降低风险评估过程中的不确定性，为化学品安全评估标准的制定提供依据。