《Biochemical Pharmacology》：Assessing the hepatic metabolism of six sunscreen ultraviolet filters:
In vitro–in vivo extrapolation approach using human liver microsomes and hepatic parameter predictions for exposure risk assessment
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本研究通过体外实验分析六种常见防晒紫外线滤剂（氧苯酮、奥苯酮、奥克索酮、奥克索酮、奥克索酮、奥克索酮）在人类肝微粒体中的代谢机制，发现CYP2C19和CYP1A2主导氧苯酮和奥苯酮的氧化代谢，而酯酶（CES）则参与奥克索酮和奥克索酮的酯解代谢。首次明确了这些滤剂的代谢酶类型，预测其肝清除率和生物蓄积潜力，为风险评估提供依据。
乔瓦尼·斯托帕·巴维埃拉（Giovanni Stoppa Baviera）|维尼修斯·罗伯托·波利（Vinicius Roberto Poli）|莱安德罗·奥卡-杜阿尔特（Leandro Oka-Duarte）|迈克·费利佩·桑托斯·巴贝塔（Maike Felipe Santos Barbetta）|安德森·罗德里戈·莫拉埃斯·德奥利维拉（Anderson Rodrigo Moraes de Oliveira）
巴西圣保罗大学里贝朗普雷图分校哲学、科学与文学学院化学系，邮编14040-901，里贝朗普雷图，圣保罗州
摘要
本研究利用人类肝微粒体，探讨了六种常用防晒霜紫外线过滤剂的体外肝脏代谢过程：氧苯酮（oxybenzone）、阿伏苯酮（avobenzone）、辛氧苯酮（octocrylene）、辛诺沙酸酯（octinoxate）、辛基萨酸酯（octisalate）和羟基沙酸酯（homosalate）。通过体外-体内外推法预测了关键代谢参数，包括肝脏清除率（CLH）和肝脏提取比（EH），从而揭示了这些化合物经皮肤或口服吸收后在体内可能的持久性。此外，本研究首次对参与这些防晒霜紫外线过滤剂代谢的人类肝酶进行了反应类型分析，发现羧酸酯酶（CES）在辛氧苯酮和辛诺沙酸酯等含酯化合物的生物转化中起关键作用。结果显示，氧苯酮主要通过CYP2C19和CYP1A2代谢，而阿伏苯酮则主要通过CYP2C19、CYP2C9和CYP1A2代谢。不同化合物的代谢稳定性和清除率存在显著差异，其中辛氧苯酮的半衰期较长，表明其具有潜在的生物累积风险。这些发现强调了了解防晒霜紫外线过滤剂代谢动力学特征的重要性，以便更准确地评估其风险，尤其是在长期暴露于人体内的情况下。
引言
使用人类肝微粒体（HLM）进行的体外研究是评估化学化合物代谢特性的重要工具，因为这些微粒体含有负责生物转化的关键酶，如细胞色素P450（CYP450）和羧酸酯酶（CES）[1]。这类系统因其能够模拟人体代谢过程而具有优势，非常适合评估各种外源物质的代谢[2],[3],[4]。此外，HLM在受控环境中能够可靠高效地测定关键药代动力学参数，如内在清除率（CLint）和半衰期（t1/2）[5]。CLint还可用于预测其他代谢参数，如肝脏清除率（CLH）和提取比（EH），从而为化合物的整体代谢提供宝贵信息[6]。
防晒霜中的紫外线（UV）过滤剂是一类被添加到个人护理产品中的生物活性小分子。多项研究表明，这些过滤剂会经历酶促转化。例如，通过体外研究（利用HLM并鉴定代谢物），发现氧苯酮、阿伏苯酮、辛氧苯酮、辛诺沙酸酯、羟基沙酸酯和辛基萨酸酯均通过CYP450代谢[7,8]。由于辛氧苯酮、辛诺沙酸酯、羟基沙酸酯和辛基萨酸酯属于酯类化合物，它们也可能经历水解代谢，这一过程可能由酯酶催化[8]。更有力的是，有研究在人类血浆和尿液样本中检测到了这些化合物的代谢物[9],[10],[11]，表明它们不仅被代谢，还能被人体有效吸收和处理。
尽管已有这些研究结果，但具体负责这些紫外线过滤剂代谢的肝酶及其对清除率的相对贡献仍不明确。此外，了解选择性生物转化机制对于预测个体间差异、潜在的代谢药物-化学相互作用以及具有不同毒理特性的代谢物的形成至关重要。
由于紫外线过滤剂在防晒霜及多种化妆品和卫生产品中的广泛应用及其在防护有害紫外线方面的有效性[13]，人们对这些化合物对生物体的负面影响也越来越关注。多项研究在各种生物样本（包括沉积物、地表水和海水[14]、鱼类[15]、贻贝[16]甚至海洋哺乳动物[17]）中检测到了这些化合物及其不良影响。因此，人们很快开始关注紫外线过滤剂对人类的潜在危害。
一些研究指出了潜在风险，如过敏反应[18,19]和内分泌干扰[20]，但现有证据尚不充分，且许多研究的实验浓度远高于人体实际暴露浓度[21]。这些研究的局限性及不确定性表明，需要进一步研究以更全面地了解这些物质对人类健康的长期影响。为此，本文利用HLM评估了六种最常用的防晒霜紫外线过滤剂（氧苯酮、阿伏苯酮、辛氧苯酮、辛诺沙酸酯、羟基沙酸酯和辛基萨酸酯[图1]的体外代谢过程，并首次通过重组酶异构体和选择性抑制剂两种方法分析了参与这些化合物代谢的人类肝酶。
化学品和试剂
氧苯酮（100%）、阿伏苯酮（98%）、辛氧苯酮（100%）、辛诺沙酸酯（98%）、辛基萨酸酯（100%）和羟基沙酸酯（99%）购自Sigma-Aldrich（美国密苏里州圣路易斯）。bis(p-nitrophenyl)-phosphate钠盐（BNPP，99%）、苯甲基磺酰氟（PMSF，99%）、α-萘黄酮（98%）、噻氯匹定（99%）、磺胺苯唑（98%）、酮康唑（98%）、奎尼丁（99%）和二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物（99%）也购自Sigma-Aldrich（美国密苏里州圣路易斯）。
生物分析方法验证
所开发的方法在所有评估参数上均表现出良好的性能。通过空白微粒体样本中分析物和内标物的保留时间处没有干扰峰，验证了该方法的选择性和无交叉污染现象，确保定量结果不受背景信号和残留信号的影响，从而保证了分析结果的准确性和可靠性。
实验中使用的人类肝微粒体作为基质...
讨论
初步分析显示，所选防晒霜紫外线过滤剂的t1/2值表明它们具有不同的代谢稳定性，这可能影响其在体内的持久性[27]。在所分析的化合物中，辛氧苯酮（91分钟）和氧苯酮（75分钟）的半衰期最长，表明它们在体内循环中的代谢稳定性相对较高。
关于手稿制备过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
在撰写本文时，作者使用了ChatGPT-5工具对文本进行了语法修订。使用该工具后，作者对内容进行了必要的审查和编辑，并对最终发表的文章内容负全责。
作者贡献声明
乔瓦尼·斯托帕·巴维埃拉（Giovanni Stoppa Baviera）：撰写——审阅与编辑、初稿撰写、数据可视化、项目管理、方法学设计、实验设计、数据分析。维尼修斯·罗伯托·波利（Vinicius Roberto Poli）：数据可视化、实验设计、数据分析。莱安德罗·奥卡-杜阿尔特（Leandro Oka-Duarte）：撰写——审阅与编辑、数据可视化、方法学设计。迈克·费利佩·桑托斯·巴贝塔（Maike Felipe Santos Barbetta）：数据可视化、方法验证、数据分析。安德森·罗德里戈·莫拉埃斯·德奥利维拉（Anderson Rodrigo Moraes de Oliveira）：...
利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益冲突或个人关系。
致谢
作者感谢圣保罗州研究基金会（FAPESP）（资助编号：2024/20783-4；2024/05759-0）、国家科学技术发展委员会（CNPq）（资助编号：304319/2024-4）、INCT-CEMAR（资助编号：408782/2024-2）以及巴西高等教育人员培训协调委员会（CAPES）（资助代码001）提供的财政支持。
