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在植物保护产品（PPPs）风险评估中，传统方式多聚焦活性物质。为探究其混合物潜在影响，研究人员以含二氟唑菌酰胺（DIF）和双炔酰菌胺（MDP）的 PPPs 为对象。结果发现，活性物质间有毒代动力学相互作用，助剂也有影响。这为全面评估 PPPs 风险提供依据。
在农业生产的大舞台上，植物保护产品（PPPs）是不可或缺的 “守护者”，它们由一种或多种活性物质与多种助剂组成，能有效保护农作物免受病虫害侵扰。然而，这些 “守护者” 却隐藏着潜在的健康风险。当前，PPPs 的风险评估主要围绕活性物质展开，这是因为获取即用型配方的阈值数据需要大量动物实验，考虑到实验成本、动物福利以及配方数量众多等因素，这种方式并不现实。而且，以往人们认为助剂是惰性物质，无需进行毒理学评估。但事实上，助剂可能影响活性物质的毒代动力学特性，进而改变 PPPs 的整体毒性。同时，多种活性物质共存时也可能发生毒代动力学和毒效动力学相互作用。这些未知因素如同隐藏在暗处的 “定时炸弹”，随时可能对人类健康和生态环境造成威胁。为了揭开这些谜团，德国联邦风险评估研究所（German Federal Institute for Risk Assessment，BfR）的研究人员 Yemurai Musengi、Ilinca Suciu、Tewes Tralau 和 Denise Bloch 开展了一项深入研究。
研究人员以一种含有二氟唑菌酰胺（Difenoconazole，DIF）和双炔酰菌胺（Mandipropamid，MDP）的 PPPs 为研究对象。DIF 是一种广泛应用的三唑类杀菌剂，可能导致肝脏脂肪变性，而 MDP 的相关研究相对较少。研究人员借助不良结局通路（Adverse Outcome Pathway，AOP）指导的方法，深入探究了这两种活性物质的潜在混合物效应，重点关注它们对代谢的定性和定量毒代动力学影响。研究结果发表在《Archives of Toxicology》上，为全面评估 PPPs 的风险提供了关键依据。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。通过 ADMET predictor? 这一机器学习平台预测分子的吸收、分布、代谢、排泄和毒性特性，筛选出可能存在代谢相互作用的 PPPs。采用细胞毒性实验（如水溶性四唑盐测定法（WST - 1）和中性红摄取（NRU）测定法）评估细胞活力；利用浓度 - 加和模型（Concentration - additivity modeling）分析混合物效应；借助 P450 - Glo?筛选系统和 CYP450 反应表型分析（CYP450 reaction phenotyping with Silensomes?）探究 CYP 酶的抑制和代谢作用；通过农药定量分析（Pesticide quantification in cells and cell culture supernatant）研究毒代动力学混合物效应；运用转录组学（Transcriptomics）和甘油三酯积累（Triglyceride accumulation）实验评估对基因表达和肝脏脂肪变性的影响。
研究结果主要如下：
- ADMET predictor? 预测结果：基于德国批准的活性物质，筛选出一种 PPPs 进行后续研究。ADMET predictor? 预测 MDP 是除 CYP2C19 外其他研究的 CYP 酶的抑制剂，DIF 是除 CYP2D6 外其他 CYP 酶的底物。
- 细胞活力：细胞活力实验表明，DIF 和 MDP 的混合物在较低浓度下比单个活性物质具有更强的细胞毒性，1:8（DIF:MDP）混合物毒性最高，而 MDP 在测试浓度范围内无细胞毒性。
- 浓度加和模型：浓度 - 加和模型显示，对应配方产品的 DIF 和 MDP 二元混合物符合加和行为，但 1:8 混合物在高浓度时表现出超加和效应。
- P450 - Glo?抑制实验：MDP 对 CYP1A2、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6 和 CYP3A4 具有浓度依赖性抑制作用，对 CYP2C19 和 CYP3A4 的抑制作用较强。
- CYP450 反应表型分析：CYP450 反应表型分析表明，CYP3A4 是 DIF 代谢的关键酶，贡献约 41.1%，CYP2C9 贡献约 21.8%。
- DIF 定量分析：DIF 定量分析发现，MDP 显著抑制 DIF 代谢，增加 DIF 在细胞内和细胞外的浓度，1:8 混合物中 DIF 浓度最高。
- 甘油三酯积累：甘油三酯积累实验显示，混合物和配方产品比单个活性物质更能诱导 HepaRG 细胞中的甘油三酯积累，1:8 混合物在最低浓度下即可诱导积累。
- 转录组分析：转录组分析表明，DIF 和 MDP 单独及混合处理均会影响 CYP 酶和肝脏脂肪变性相关基因的表达，配方产品和混合物的基因表达谱相似，但配方产品中助剂可能调节 CYP 酶基因表达。
研究结论和讨论部分指出，本研究揭示了活性物质间的毒代动力学相互作用以及助剂对 PPPs 毒性的重要影响。MDP 通过抑制 DIF 代谢相关的 CYP 酶，改变了 DIF 的生物利用度和毒性。在较低浓度下，毒效动力学相互作用对配方产品的生物活性起重要作用；而当抑制剂浓度足够高时，毒代动力学相互作用会增强超加和效应。此外，研究还发现，尽管 MDP 和 DIF 不在同一累积评估组（CAG），但浓度加和（CA）方法仍适用于描述与配方产品相关的 HepaRG 细胞毒性。这一研究为 PPPs 的风险评估提供了新的视角和依据，强调了在评估 PPPs 毒性时，需要综合考虑毒代动力学和毒效动力学相互作用，以及助剂的潜在影响。未来研究可进一步探索更多 PPPs 的混合物效应，优化风险评估方法，推动相关领域的发展。
