双[2-(全氟己基)乙基]磷酸酯在大鼠体内的吸收和处置动力学体内外评估：食物效应、生理基础动力学建模及人体暴露估计

《Environment International》：In vivo and in vitro assessment of absorption and disposition kinetics of bis[2-(perfluorohexyl)ethyl] phosphate in rats: food effect, physiologically-based modeling, and human exposure estimation

　　

一个生理基础动力学（PBK）模型能够在机制上评估大鼠和人类的暴露。6:2 diPAP在体内停留时间长，全身清除率低。口服6:2 diPAP产生近乎完全的生物利用度。禁食显著增加静脉（IV）和口服给药后6:2 diPAP的全身暴露。反向剂量学提示人类6:2 diPAP暴露的非饮食来源。

### 论文解读：6:2 diPAP在大鼠体内的吸收与处置动力学——食物效应、生理基础建模及人体暴露评估

#### 研究背景、问题与目的
全氟和多氟烷基物质（PFAS）因其防水防油性能广泛应用于工业和消费品，并广泛存在于环境介质中。其中，非聚合全氟烷基酸（PFAAs）如全氟羧酸（PFCAs）因持久性、生物累积性和健康风险而受到监管关注。PFAAs可通过前体化合物（如6:2 diPAP）的生物/非生物转化形成。6:2 diPAP是一种磷酸酯类PFAS，已在食品接触材料、化妆品、环境基质及人体样本中检出，其毒理学研究显示其具有雌激素和抗雄激素效应，并可能与生殖健康问题相关。然而，6:2 diPAP在体内的动力学特征尚不完整，尤其缺乏对其吸收、分布、代谢和排泄（ADME）的系统性定量理解，这阻碍了健康风险评估和监管决策。为此，研究人员开展本研究，旨在通过体内外实验表征6:2 diPAP在大鼠体内的动力学，评估食物/禁食对其全身暴露的影响，并整合数据构建生理基础动力学（PBK）模型，进而外推至人类亚群，利用反向剂量学估计人体暴露水平。该研究发表于《Environment International》。

#### 主要关键技术与方法
研究人员采用静脉注射（IV，0.25 mg/kg）和口服灌胃（0.5 mg/kg）给大鼠（雄性Sprague-Dawley）给药，在进食和禁食条件下采集血浆样本，通过非房室分析获得动力学参数；利用胆汁插管大鼠测定胆汁排泄，收集尿液评估肾排泄；通过肠系膜淋巴管采样评估淋巴吸收贡献；使用Supel? BioSPME C18测定血浆和肝脏S9组分中的游离分数（f_up和f_u,inc）及血-血浆分配系数（R_b）；通过大鼠肝微粒体、肝S9组分及多种组织匀浆评估代谢稳定性；采用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）定量6:2 diPAP；基于这些数据构建大鼠PBK模型（含11个组织隔室及房室吸收与转运（CAT）模型），并利用机械性渗透性（MechPeff）框架预测肠道吸收；最终通过异速缩放将大鼠模型外推至人类亚群（成年男性、成年女性、青春期男性、青春期女性）进行反向剂量学。

#### 研究结果

**3.1 进食大鼠血浆动力学特征**
IV给药后，6:2 diPAP清除缓慢，总清除率（CL_tot）为86.2 mL/h/kg，终末半衰期（T_1/2）为32.1 h，稳态分布容积（V_ss）为3430 mL/kg，表明化合物广泛分布于组织。口服给药后吸收缓慢，达峰时间（T_max）为13.0 h，口服生物利用度接近113%（与IV剂量归一化AUC无显著差异），表明几乎完全但缓慢的肠道吸收。

**3.2 禁食对6:2 diPAP动力学的影响**
禁食显著改变动力学：IV给药后，CL_tot降至21.8 mL/h/kg，AUC_inf增加至13100 ng·h/mL，T_1/2延长至107 h；口服给药后，CL_tot/F降至43.2 mL/h/kg，AUC_inf增加至12400 ng·h/mL。V_ss在两组间无显著差异，提示禁食主要通过降低清除率而非改变分布来增加全身暴露。

**3.3 尿与胆汁排泄**
尿液中6:2 diPAP排泄极少，累积回收率<0.01%（进食）和<0.06%（禁食），肾清除率可忽略。胆汁排泄在进食大鼠中占剂量的14.5%，结合β-葡萄糖醛酸酶/硫酸酯酶处理显示葡萄糖醛酸/硫酸结合物贡献极小，表明胆汁排泄是次要消除途径。

**3.4 淋巴系统对口服吸收的贡献**
肠系膜淋巴液分析显示，6:2 diPAP最大淋巴浓度在4 h达到226 ng/mL，估计经淋巴吸收的最大分数仅为4.89%，表明淋巴系统对口服吸收的贡献较小。

**3.5 血液分配与游离分数**
R_b为0.570，提示6:2 diPAP不与血细胞大量结合。f_up在进食和禁食大鼠中分别为0.232和0.193，差异有限（16.8%降低），与V_ss相似一致。肝脏S9孵育中的游离分数（f_u,inc）分别为0.780（进食）和0.850（禁食）。

**3.6 代谢稳定性**
6:2 diPAP在血浆、肝微粒体及多数组织匀浆中稳定，仅在肝匀浆和肝S9组分中观察到缓慢消耗。进食大鼠肝S9中一级消除速率常数k为0.0782 h^-1，换算为全肝代谢内在清除率（CL_met,u）为317 mL/h/kg，结合胆汁清除率（CL_bile,u）16.6 mL/h/kg，总内在清除率（CL_int,u）为334 mL/h/kg，对应肝清除率（CL_H）75.3 mL/h/kg，约占全身清除率86.2 mL/h/kg的87%，证实肝脏代谢是主要清除途径。禁食大鼠S9代谢活性与进食组相当，无法解释体内清除降低。

**3.7 大鼠PBK建模**
基于体内外参数构建的PBK模型，在进食条件下通过底部向上模拟（无参数拟合）准确再现了IV和口服血浆浓度-时间曲线（MSLD分别为0.0228和0.0815，AAFE分别为1.36和1.62）。为模拟禁食条件下全身暴露增加，引入单一缩放因子SF_int（0.446）降低CL_int,u，模型预测与观测数据吻合良好（MSLD: 0.0168和0.155，AAFE: 1.22和1.79）。

**3.8 人体暴露估计与反向剂量学**
将大鼠PBK模型外推至人类（成年男性），估计CL_int,u为81.6 mL/h/kg，CL_H为18.4 mL/h/kg，V_ss为2.42 L/kg，终末半衰期95.4 h。基于Jeon等（2025）的人体生物监测数据（中位血浆浓度0.0362 ng/mL），反向剂量学估计成年男性每日口服摄入量为21.0 ng/kg/day；其他亚群估计值：成年女性30.4，青春期男性16.3，青春期女性19.6 ng/kg/day。敏感性分析显示CL_int,u和f_up是影响估计的最关键参数。值得注意的是，估计的摄入量高于同一研究中膳食暴露的中位值（0.343 ng/kg/day），提示非饮食来源（如化妆品、皮肤接触）可能贡献显著。

#### 讨论与结论
讨论部分指出，本研究首次报道6:2 diPAP的禁食依赖性动力学差异，表明食物摄入是影响其体内动力学的重要因素。禁食降低清除的机制可能涉及肝脏代谢状态的复杂改变（如CYP酶活性和游离脂肪酸竞争），但体外实验未能完全解释。肠道吸收的延迟归因于高脂溶性化合物在胆汁盐胶束中的结合，导致小肠吸收受限，而结肠吸收显著。PBK模型成功整合了体内外数据，并支持种间外推。

**结论**：本研究通过整合体内、体外和计算机模拟方法，定量表征了6:2 diPAP在大鼠体内的动力学。研究人员证明，6:2 diPAP在体内停留时间长，经肠道几乎完全但缓慢吸收，主要经肝脏代谢清除，胆汁排泄有限。尽管禁食导致全身暴露增加的机制尚未完全阐明，但引入单一缩放因子的PBK框架能充分再现大鼠在禁食和进食条件下的IV和口服动力学曲线。将该PBK模型外推至四个人类亚群，使研究人员能够基于生物监测数据通过反向剂量学估计外部暴露水平。假设当前外推方法有效，结果表明仅膳食摄入可能无法完全解释观察到的人体暴露水平。总之，这些发现为6:2 diPAP的吸收和处置提供了机制性理解，并支持对其在人群中的暴露和潜在健康风险进行定量评估。