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大鼠壬基酚的生理毒代动力学模型构建方法技术

技术编号:20244529 阅读:186 留言:0更新日期:2019-01-29 23:55
本发明专利技术提供了一种大鼠壬基酚的生理毒代动力学模型构建方法,主要包括以下步骤:(1)确立模型的结构;(2)确立模型微分方程;(3)确立和收集模型参数;(4)模型优化;(5)模型验证;(6)模型效果评价。本发明专利技术所建立的壬基酚的生理毒代动力学模型由于具有种属外推的特点,使其在毒物毒性与危险度评估中有特殊的价值。与经典的房室模型不同,本发明专利技术的模型房室和绝大部分参数具有生理学意义,可以预测毒物在血液和其他组织器官中的暴露水平及其代谢变化情况,可协助物质毒理机制研究并改进危险度评价的过程。

【技术实现步骤摘要】
大鼠壬基酚的生理毒代动力学模型构建方法
本专利技术涉及一种大鼠壬基酚的生理毒代动力学模型构建方法,属于毒理学研究和应用领域。技术背景环境内分泌干扰物(EDCs),又称环境雌激素,广泛存在于环境,可通过食物链富集放大,最终进入身体,其中酚类EDCs(双酚A、烷基酚等)的污染与生活关系更为密切,其毒性主要集中在内分泌干扰和对生殖系统的毒性作用方面。壬基酚(NP)作为一种典型的酚类EDCs,随着的广泛应用,其在食品中的污染状况堪忧,普遍存在于各类食品中,在果蔬类、肉制品、水产品和饮料类食品中均有检出,所带来的潜在风险亟须关注。食品中检测所得的含量仅能代表机体摄入的总量(外暴露剂量),而经由膳食暴露进入身体后被吸收利用的部分(内暴露剂量)才可以对身体产生健康危害,对环境污染物进行生物监测(血液含量检测)已经成为评估与暴露相关的健康风险的工具,使用内暴露剂量评价污染物暴露水平及时间趋势变化的研究日益增长。传统的毒物代谢动力学(毒动学)是在特定试验条件下,按照标准剂量和途径染毒后,研究毒物在动物体内的代谢和残留消除规律,主要用于染毒方案的制定。虽然经典毒动学研究通过拟合残留数据也可以获得毒物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大鼠壬基酚的生理毒代动力学模型构建方法,其特征在于包含以下步骤:1)确立模型结构:根据大鼠的解剖和生理状况,以及壬基酚在大鼠体内的代谢特征提出大鼠壬基酚的生理毒代动力学模型假设,确立模型的房室组成结构;2)确立模型微分方程:根据血流限速和质量守恒原则确立模型微分方程;3)确立和收集模型参数:通过文献或软件优化得到生理参数、化学参数和血液‑房室器官分配系数;4)模型优化:通过调整模型参数使模拟曲线与实验数据即时间‑毒物浓度最大程度拟合以保证模型的最佳预测效果;5)模型验证:将优化后的模型与新的实验数据即时间‑毒物浓度进行拟合,以检验模型预测效果;6)模型拟合效果评价:采用散点图或相关性分...

【技术特征摘要】
1.一种大鼠壬基酚的生理毒代动力学模型构建方法,其特征在于包含以下步骤:1)确立模型结构:根据大鼠的解剖和生理状况,以及壬基酚在大鼠体内的代谢特征提出大鼠壬基酚的生理毒代动力学模型假设,确立模型的房室组成结构;2)确立模型微分方程:根据血流限速和质量守恒原则确立模型微分方程;3)确立和收集模型参数:通过文献或软件优化得到生理参数、化学参数和血液-房室器官分配系数;4)模型优化:通过调整模型参数使模拟曲线与实验数据即时间-毒物浓度最大程度拟合以保证模型的最佳预测效果;5)模型验证:将优化后的模型与新的实验数据即时间-毒物浓度进行拟合,以检验模型预测效果;6)模型拟合效果评价:采用散点图或相关性分析来评价模型的拟合效果。2.根据权利要求1所述的大鼠壬基酚的生理毒代动力学模型构建方法,其特征是所述模型结构,模型结构包含动脉血、静脉血、胃、小肠、脑、子宫、卵巢、脂肪、肝脏、肾脏、快速灌注室和缓慢灌注室十二个房室,各房室通过血液室,即动脉血和静脉血,连接在一起;每一房室中的药物浓度在任何时刻都是动态平衡的,药物分布到各房室的速率是受血液流速限制;除酶促反应外,所有过程都是线性的,房室-血液药物浓度分配系数不依赖于浓度和时间;壬基酚在大鼠体内主要在肝脏代谢,产生葡萄糖醛酸-硫酸结合物,最终经过肾脏清除。3.根据权利要求1所述的大鼠壬基酚的生理毒代动力学模型构建方法,其特征是所述的快速灌注室包括肾上腺、肺、心脏血流灌注较快的组织,缓慢灌注室包括骨骼、肌肉、皮肤血流灌注较慢的组织。4.根据权利要求1所述的大鼠壬基酚的生理毒代动力学模型构建方法,其特征是模型微分方程是根据血流限速和质量守恒原则确立的,即单位时间内各房室物质变化量为进入该房室的质量及通过代谢在该房室产生的质量,减去离开该房室的质量和通过代谢在该房室减少的质量。5.根据权利要求4所述的大鼠壬基酚的生理毒代动力学模型构建方法,其特征是所述的根据血流限速和质量守恒原则确立的模型微分方程是由如下各房室的质量守恒微分方程组成的,壬基酚生理毒代动力学模型中脂肪、大脑、子宫、卵巢、快速灌注室和缓慢灌注室中均无壬基酚代谢和排泄,因此在这些房室中壬基酚的质量守恒微分方程均为:其中:Vi为上述各房室的体积L,Ci为上述各房室中壬基酚的浓度mg/L,Ai为上述各房室中壬基酚的质量mg,t为反应时间h,Vi×dCi/dt和dAi/dt均为上述各房室中壬基酚质量的变化速率mg/h,Qi为上述各房室的血流量L/h,Cart为动脉血中壬基酚的浓度mg/L,Pi为上述各房室中壬基酚的组织/血液分配系数;肝脏中壬基酚的质量守恒微分方程为:肾脏中壬基酚的质量守恒微分方程为:其中:Vl和Vk分别为肝脏和肾脏的体积L,Km为米氏常数,t为反应时间h,Cart和Cven分别为动脉血和静脉血中壬基酚的浓度mg/L,Vmax为肝脏中壬基酚的最大...

【专利技术属性】
技术研发人员:许茜刘腾
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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