一种基于混合苯系物联合作用的定量风险评价方法及系统技术方案

本发明专利技术提出一种基于混合苯系物联合作用的定量风险评价方法及系统，包括：基于混合苯系物暴露的吸入PBPK模型，实现内暴露评估；基于内暴露评估，使用多阶模型进行致癌风险评价；基于内暴露评估，使用危险指数HI进行非致癌风险评价。本发明专利技术解决混合苯系物在人体内代谢的模拟技术问题；在考虑联合作用的基础上，实现混合苯系物暴露的定量健康风险评价。实现混合苯系物暴露的定量健康风险评价。实现混合苯系物暴露的定量健康风险评价。

【技术实现步骤摘要】
一种基于混合苯系物联合作用的定量风险评价方法及系统


[0001]本专利技术属于职业卫生与职业病控制领域，特别是涉及到一种基于混合苯系物联合作用的定量风险评价方法及系统。

技术介绍

[0002]工业上广泛使用的有机溶剂通常是苯、甲苯、间二甲苯、乙苯中单种或多种成分的混合物。由于混合苯系物之间存在代谢抑制作用，混合暴露场景下各种物质的毒物代谢可能与单独暴露场景下不同。目前尚无技术可以评价联合作用下混合苯系物在人体内的代谢情况。由于苯、甲苯、间二甲苯、乙苯等物质都可能导致中枢神经系统（CNS）损伤，该健康效应的联合作用风险并不会因为代谢抑制而低于单种物质的风险，但也不是简单的单种物质健康风险的叠加。
[0003]职业卫生技术服务中，通常仅在以下情况需要评价混合化学物的联合作用接触水平：共同作用于同一器官、系统或具有相似的毒性作用（如刺激作用等）、或已知这些物质可产生相加作用时（如GBZ2.1中对多种酮类暴露等）的联合作用。这与最大程度保护劳动者健康的目的有关。
[0004]对于同时存在苯、甲苯、间二甲苯和乙苯这类具有联合作用的混合苯系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于混合苯系物联合作用的定量风险评价方法，其特征在于，包括：S1、建立混合苯系物暴露的吸入PBPK模型；所述混合苯系物中的苯系物包括苯、甲苯、乙苯、间二甲苯；S2、基于所述吸入PBPK模型，使用多阶模型进行致癌风险评价；S3、基于所述吸入PBPK模型，使用危险指数HI进行非致癌风险评价。2.根据权利要求1所述的基于混合苯系物联合作用的定量风险评价方法，其特征在于，步骤S1所述建立混合苯系物暴露的吸入PBPK模型的具体方法包括：S101、建立苯系物间的二元交互作用，所述二元交互作用体现为所述吸入PBPK模型中对苯系物代谢的影响，所述吸入PBPK模型中苯系物代谢的计算公式包括：其中：RAM
B
为苯代谢率，Vmax
B
为苯的最大代谢速率，Cvl
B
为静脉血离开肝脏的苯浓度，Cvl
T
为静脉血离开肝脏的甲苯浓度，Cvl
E
为静脉血离开肝脏的乙苯浓度，Cvl
X
为静脉血离开肝脏的间二甲苯浓度，Km
B
为苯的米氏常数，Ki
TB
为甲苯被苯的竞争性抑制代谢常数，Ki
EB
为乙苯被苯的竞争性抑制代谢常数，Ki
XB
为间二甲苯被苯的竞争性抑制代谢常数；RAM
T
为甲苯代谢率，Vmax
T
为甲苯的最大代谢速率，Km
T
为甲苯的米氏常数，Ki
BT
为苯被甲苯的竞争性抑制代谢常数，Ki
ET
为乙苯被甲苯的竞争性抑制代谢常数，Ki
XT
为间二甲苯被甲苯的竞争性抑制代谢常数；RAM
E
为乙苯代谢率，Vmax
E
为乙苯的最大代谢速率，Km
E
为乙苯的米氏常数，Ki
BE
为苯被乙苯的竞争性抑制代谢常数，Ki
TE
为甲苯被乙苯的竞争性抑制代谢常数，Ki
XE
为间二甲苯被乙苯的竞争性抑制代谢常数；RAM
X
为间二甲苯代谢率，Vmax
X
为间二甲苯的最大代谢速率，Km
X
为间二甲苯的米氏常数，Ki
BX
为苯被间二甲苯的竞争性抑制代谢常数，Ki
TX
为甲苯被间二甲苯的竞争性抑制代谢常数，Ki
EX
为乙苯被间二甲苯的竞争性抑制代谢常数；S102、所述吸入PBPK模型参数的选择；包括人类生理参数和各化学物质在人体内的物理化学参数；人类生理参数包括：肺泡通气率、心脏输出量、各房室组织的血流速率、各房室组织的体积；各化学物质在人体内的物理化学参数包括：各房室组织的空气分配系数、各化学物质的最大代谢速率、各化学物质的米氏常数、各化学物质之间的竞争性抑制代谢常数。
3.根据权利要求1所述的基于混合苯系物联合作用的定量风险评价方法，其特征在于，步骤S2所述使用多阶模型进行致癌风险评价的方法包括：S201、设定作业场所混合苯系物职业暴露场景，所述职业暴露场景根据实际情况设定，包括吸入的持续时间和间隔；所述间隔指工作日和休息日的轮换；S202、利用个体采样方法，采集并测定作业场所各岗位作业工人接触空气中苯、甲苯、间二甲苯、乙苯的水平，将8h时间加权浓度作为作业场所混合苯系物职业暴露场景下的吸入浓度；S203、选择致癌效应苯系物的关注房室组织，并模拟在S201设定的作业场所混合苯系物职业暴露场景下吸入S202确定的吸入浓度，吸入的持续时间即8h；模拟时长为一周；S204、利用模拟软件进行混合苯系物暴露的吸入PBPK模型求解，模拟求解苯在致癌效应苯系物的关注房室组织中内暴露剂量随时间变化的曲线下面积，并计算苯的终生平均内暴露剂量：d——致癌效应苯系物的关注房室组织中苯的终生平均内暴露剂量；AUC——致癌效应苯系物的关注房室组织中苯浓度随时间变化的曲线下面积；t——AUC对应的模拟时长，24h
×
7；T——接触苯的职业工龄；70——平均寿命；S205、致癌效应苯系物的关注房室组织中苯的终生平均内暴露剂量d所造成的一生中发生肿瘤的风险Pr，用以下公式表示：其中，Pr(d)——发生肿瘤的风险；P0——风险背景值；d——致癌效应苯系物的关注房室组织中苯的终生平均内暴露剂量；F(d)——内暴露剂量
‑
反应函数，F(0)=0；所述F(d)为多阶模型；；其中，K——考虑的阶数；a
i
——需要拟合的参数。4.根据权利要求1所述的基于混合苯系物联合作用的定量风险评价方法，其特征在于，步骤S3所述非致癌风险评价的方法包括：S301、根据需要评价的非致癌效应苯系物选择毒性终点；对应所述毒性终点选择权威机构公布的吸入参考浓度，选择原则为适用场景且最小；确定毒性终点的关注房室组织；所述吸入参考浓度包括对应终生暴露场景的吸入参考浓度以及对应职业暴露场景的吸入参考浓度；所述终生暴露场景为持续不断暴露，实际暴露年数为70年；所述职业暴露场景为每天暴露8小时、每周暴露40小时，实际暴露年数为40年；
S302、设定作业场所混合苯系物职业暴露场景，职业暴露场景根据实际情况设定，包括吸入的持续时间和间隔；所述间隔指工作日和休息日的轮换；S303、利用个体采样方法，采集并测定作业场所各岗位作业工人接触空气中苯、甲苯、间二甲苯、乙苯的水平，将8h时间加权浓度作为作业场所混合苯系物职业暴露场景下的吸入浓度；S304、利用模拟软件进行混合苯系物暴露的吸入PBPK模型求解，模拟求解在S302设定的作业场所混合苯系物职业暴露场景下，吸入S303确定的吸入浓度，得到苯系物在毒性终点的关注房室组织中内暴露剂量随时间变化的曲线下面积AUC；分别作为在人类暴露于混合苯系物时所述吸入PBPK模型中单个物质的组织内暴露剂量TMi；S305、利用模拟软件进行混合苯系物暴露的吸入PBPK模型求解，模拟求解在S301所述的终生暴露场景或职业暴露场景下，吸入对应的吸入参考浓度，得到苯系物在毒性终点的关注房室组织中内暴露剂量随时间变化的曲线下面积AUC；分别作为在人类暴露于混合苯系物时所述吸入PBPK模型中单个物质的组织内暴露剂量健康基准值TRi；如果吸入参考浓度对应职业暴露场景，各曲线下面积AUC直接作为TRi；如果吸入参考浓度对应终生暴露场景，各曲线下面积AUC经下式换算后作为TRi；其中，AUC
终生暴露场景i
指模拟的终生暴露场景下，毒性终点的关注房室组织中物质i的浓度随时间变化的曲线下面积；S306、将求得的TMi、TRi代入公式计算危险指数HI
基于交互作用
；所述公式为：其中i代表单独的混合成分， n指混合物中成分的种类数量；当HI
基于交互作用
<1时，所关注的非致癌效应苯系物的非致癌风险较小可忽略；HI
基于交互作用
>1时所关注的非致癌效应苯系物存在风险并且需要采取控制措施。5.一种基于混合苯系物联合作用的定量风险评价系统，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李敏嫣，张倩，黄德寅，温冀鹏，王志东，殷伊琳，
申请(专利权)人：天津渤海化工集团有限责任公司劳动卫生研究所，
类型：发明
国别省市：