类型a：学术研究报告

作者及研究机构
本研究由Nele van den Eede（第一作者，比利时安特卫普大学毒理学中心）、Gregg Tomy（加拿大曼尼托巴大学化学系）、Fang Tao（英国伯明翰大学地理、地球与环境科学学院）等合作完成，发表于2016年的《Chemosphere》期刊（第144卷，1299-1305页）。

学术背景
研究聚焦于有机磷阻燃剂（Organophosphate Flame Retardants, PFRs）中的三(1-氯-2-丙基)磷酸酯（Tris(1-chloro-2-propyl) phosphate, TCIPP）的代谢动力学。TCIPP作为多溴联苯醚（PBDEs）的替代品，广泛存在于室内外环境及生物体内，但其在人体内的代谢途径和毒性机制尚不明确。此前研究发现，TCIPP的代谢产物bis(2-chloro-isopropyl) phosphate（BCIPP）和bis(1-chloro-2-propyl) 1-hydroxy-2-propyl phosphate（BCIPHIPP）可能作为暴露标志物，但缺乏定量数据支持。本研究旨在：（1）通过体外实验量化TCIPP在人体肝脏微粒体（Human Liver Microsomes, HLM）和血清中的代谢速率；（2）比较两种代谢产物的生成效率；（3）评估水解酶和氧化酶的作用；（4）为毒代动力学模型提供数据基础。

研究流程
1. 代谢物筛查
- 方法：采用微流液相色谱-四极杆飞行时间质谱（μ-LC-QTOF）分析TCIPP在HLM中的代谢产物。
- 样本：50名捐赠者的HLM混合样本（批号1210267），反应体系含50 mM Tris缓冲液（pH 7.4）、100 μM TCIPP及NADPH辅因子，孵育120分钟后终止反应。
- 结果：鉴定出4种代谢物，包括BCIPP（2种异构体）、BCIPHIPP（2种异构体）、羧基化代谢物（TCIPP-M1）和羟基化代谢物（TCIPP-M3）。

1. 动力学研究

   • HLM实验：
     
     • 条件优化：通过预实验确定最佳蛋白浓度（0.25 mg/mL）和孵育时间（7.5分钟）。
       
     • 动力学模型：采用米氏方程（Michaelis-Menten）拟合NADPH依赖的BCIPHIPP和BCIPP生成速率，测定Vmax（最大反应速度）和Km（米氏常数）。
       
     • 数据：BCIPP的Vmax为1470±110 pmol/min/mg蛋白，Km为96.1±14.5 μM；BCIPHIPP的Vmax为154±4 pmol/min/mg蛋白，Km为80.2±4.4 μM。
       
   • 血清实验：
     
     • 方法：测试血清中水解酶（如对氧磷酶PON1）对TCIPP的作用，以对氧磷（paraoxon）为阳性对照。
       
     • 结果：未检测到显著BCIPP生成（<38.6 pmol/min/μL血清），表明血清酶活性较低。
       

2. 数据分析与模型外推

   • 清除率计算：基于Vmax和Km，估算TCIPP的体外固有清除率（CLint,lm）为17.2 μL/min/mg蛋白，进一步外推至人体肝脏总清除率为0.585 mL/min/g肝脏。
     
   • 毒性评估：推测BCIPP为主要代谢产物，但其毒性作用需进一步验证。
     

主要结果
1. 代谢途径：HLM中BCIPP的生成速率是BCIPHIPP的8倍，且水解酶（非PON1）参与反应；血清中未观察到显著水解活性。
2. 清除机制：TCIPP的肝脏清除率接近肝血流量的80%，提示其为中高清除率化合物，不易在体内蓄积。
3. 生物标志物：BCIPHIPP可能比BCIPP更适合作为TCIPP暴露的标志物，因其在尿液中检出率更高（前期研究支持）。

结论与价值
1. 科学意义：首次定量揭示了TCIPP在人体内的代谢动力学，填补了有机磷阻燃剂毒代动力学数据的空白。
2. 应用价值：为风险评估提供依据，提示需关注TCIPP代谢产物的潜在毒性（如1-氯-2-丙醇副产物）。
3. 方法创新：结合μ-LC-QTOF筛查和动力学建模，为环境污染物代谢研究提供范式。

研究亮点
1. 多学科技术整合：将高分辨率质谱与酶动力学结合，精准解析代谢路径。
2. 临床关联性：关联体外数据与人体生物监测结果，验证BCIPHIPP的生物标志物潜力。
3. 争议点：发现HLM中非PON1水解酶的作用，挑战了传统有机磷代谢理论。

其他发现
- 研究指出TCIPP-M1和TCIPP-M3因生成速率低而未纳入动力学分析，提示次要代谢途径的存在。
- 需进一步研究TCIPP的组织分布和肾清除机制以完善毒代动力学模型。