苯甲酸的药代动力学与毒理学特性：基于计算机模拟表征与体外验证的综合分析及其对皮肤科的启示

《Toxicology Research》：Pharmacokinetic and toxicological properties of benzoic acid: integrated In silico characterization and In vitro validation with implications for dermatology

　　

摘要

苯甲酸（BA）广泛应用于药物、化妆品及皮肤科制剂中，但其药代动力学和毒理学特征尚未在统一的预测与实验框架内进行评估。本研究旨在利用整合的计算机模拟与体外实验框架（具有皮肤科应用意义）对苯甲酸进行表征，结合吸收、分布、代谢、排泄与毒性（ADMET）预测、毒性建模、表型驱动的分子对接以及HEK293细胞实验。苯甲酸的结构从PubChem获取，并使用pkCSM和ProTox-III进行ADMET预测分析。分子对接通过AutoDock Vina针对八个表型驱动的目标蛋白完成，这些蛋白涉及炎症、氧化应激、存活和迁移通路。体外验证使用暴露于0、15、250和1,000 μM苯甲酸的HEK293细胞，评估细胞活力、伤口愈合能力、集落形成能力、脂质过氧化（丙二醛）、过氧化氢酶活性以及总氧化/抗氧化状态。苯甲酸表现出良好的吸收性和较低的代谢相互作用风险预测，但pkCSM和ProTox-III在肝毒性和血脑屏障渗透性方面存在平台依赖性差异。对接结果显示中等结合亲和力（?5.175至?6.388 kcal/mol），对鞘氨醇-1-磷酸受体3、过氧化氢酶和环氧合酶-2的结合最强。在HEK293细胞中，苯甲酸导致活力（IC50 ≈ 242 μM）、迁移和集落形成呈剂量依赖性下降，并伴随剂量依赖性的氧化失衡。总体而言，苯甲酸表现出良好的药代动力学特征，但毒理学表现呈混合模式。预测差异和剂量依赖性的体外效应表明在苯甲酸的皮肤科应用中需谨慎，并支持对其皮肤安全性进行进一步实验研究。

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