编辑推荐:
阻燃剂(FRs)广泛使用但部分危害健康。为填补磷酸二乙酯铝(AlPi)皮肤毒性数据空白,研究人员用计算机模拟和体外实验评估其皮肤毒性。结果显示 AlPi 对皮肤毒性小,但对 DNA 甲基化影响需进一步研究,为评估 AlPi 安全性提供依据。
在生活中,阻燃剂可谓是 “隐藏的卫士”,默默守护着我们的安全。从家中的家具、电子设备,到身上的衣物,阻燃剂的身影无处不在,它能降低材料的可燃性,减少火灾发生时的危害。然而,近年来越来越多的研究发现,一些阻燃剂就像 “双面间谍”,在发挥阻燃作用的同时,也给人类健康带来了隐患。像溴化阻燃剂(BFRs),它容易释放到环境中,具有生物累积性,还会造成神经毒性、肝毒性等危害,已被多个国家逐步淘汰。有机磷阻燃剂(OPFRs)虽然在 BFRs 被淘汰后成为市场主流,但部分也存在持久性和毒性问题 。
在这样的背景下,磷酸二乙酯铝(AlPi)作为一种新型的 OPFR,被视为有害阻燃剂的潜在替代品。不过,目前关于 AlPi 对人体毒性的数据还存在很多空白,对其作用机制也缺乏深入了解。为了填补这些空白,来自国外的研究人员开展了一项研究,旨在评估 AlPi 的皮肤毒性潜力,相关成果发表在《Chemosphere》上。
研究人员采用了计算机模拟 - 体外实验相结合的策略。在计算机模拟方面,运用 OECD QSAR Toolbox 和 Toxtree 模型预测 AlPi 的皮肤刺激性、致敏性和遗传毒性。体外实验则借助人角质形成细胞模型(HaCaT 细胞系和重建人表皮(RHE)模型),通过多生物标志物方法进行研究。
研究结果显示:在氧化应激和炎症反应方面,当 HaCaT 细胞暴露于非细胞毒性浓度(30、60、120 μg/ml)的 AlPi 时,细胞内活性氧(ROS,H2DCFDA)水平和促炎细胞因子(IL - 6、IL - 8、IL - 10、IL - 1β、IL12p70、TNF)的释放均未显著增加,这表明 AlPi 不会诱导皮肤产生氧化应激和炎症反应。在皮肤致敏和刺激方面,计算机模拟预测和体外实验(HaCaT - IL - 6;OECD TG 439 与 SkinVitro - RHE 实验)均未将 AlPi 归类为皮肤致敏剂或皮肤刺激剂。在 DNA 变化方面,暴露于 AlPi 的 HaCaT 细胞中 γ - H2AX 水平未显著升高,但 5 - 羟甲基胞嘧啶(5 - hmC)水平和参与 DNA 甲基化调节的 TET1 基因表达增加。
综上所述,大部分生物标志物的反应表明 AlPi 对皮肤的毒性作用较小。然而,AlPi 对 DNA 甲基化的影响及其生物学后果还需要进一步研究。这项研究为评估 AlPi 作为阻燃剂替代品的安全性提供了重要依据,有助于在保障消防安全的同时,降低对人体健康的潜在风险,为新型阻燃剂的开发和应用奠定了基础。
研究中主要用到的关键技术方法包括:计算机模拟技术,利用 OECD QSAR Toolbox 和 Toxtree 模型预测 AlPi 的相关毒性;细胞实验技术,以 HaCaT 细胞系为实验对象,检测多种生物标志物;体外皮肤模型实验技术,运用重建人表皮(RHE)进行体外皮肤刺激测试(OECD TG 439)。