南开大学环境学院祝凌燕团队最新EST：六氟环氧丙烷三聚体酸HFPO-TA大揭秘-为何它可能不是PFOA的安全替代品？

文摘 2025-01-05 19:59 浙江

“Hexafluoropropylene Oxide Trimer Acid Is an Unsafe Substitute to Perfluorooctanoic Acid Due to Its Remarkable Liver Accumulation in Mice Disclosed by Comprehensive Toxicokinetic Models”发表于*Environmental Science & Technology*，研究表明六氟环氧丙烷三聚体酸（HFPO-TA）在小鼠体内具有显著的肝脏累积效应，可能不是全氟辛酸（PFOA）的安全替代品。

HFPO-TA的研究背景

- PFAS因优异性能广泛用于工业产品和消费品，但具有毒性，传统PFAS如PFOS和PFOA已逐步被淘汰，其替代品生产和使用增加，其中包括HFPO-TA。

- HFPO-TA是新型PFECA，在环境中广泛检出，在中国小清河首次被检测到，其污染成为全球问题，且在野生动物和人体中频繁被检测到较高水平，可能比PFOA具有更强的生物累积潜力。

- 传统隔室模型常用于描述污染物毒代动力学，但生理药代动力学（PBTK）模型能更准确识别污染物在生物组织中的关键毒代动力学过程，有必要应用PBTK模型研究HFPO-TA。

HFPO-TA在小鼠体内的毒代动力学研究

- 实验设计：选用6 - 8周龄雄性CD - 1小鼠，设置不同剂量（0.56、2.8和14mg/kg）的HFPO-TA口服和静脉注射组，以及生理盐水对照组，在不同时间点采集血液、组织、尿液和粪便样本进行分析。

- 吸收与分布：HFPO-TA在暴露后15分钟内迅速被吸收进入血液和组织，分布具有组织特异性，肝脏中浓度最高，其次是血浆，肝脏组织/血液浓度比（TBR）高于其他组织，且高于PFOA，表明肝脏是其主要累积器官。

图 1.在小鼠单次口服暴露 0.56 （A）、2.8 （B）或 14 mg/kg （C）后，采用单室模型的 HFPO-TA 的血浆浓度-时间曲线。

- 排泄：HFPO-TA可通过尿液和粪便排泄，但排泄率极低，21天时尿液和粪便累积排泄率分别仅为2.23%和7.26%，粪便为主要排泄途径，且随着剂量增加，尿液排泄相对贡献增加。

- PBTK模型分析：建立的PBTK模型能较好预测HFPO-TA在小鼠体内的浓度变化，HFPO-TA的胆汁清除率低于PFOA，肝脏分配系数高于PFOA，肝首过效应明显，导致其在肝脏中显著累积。长期低剂量暴露模拟显示，HFPO-TA在肝脏中的积累高于PFOA。

HFPO-TA与肠肝循环转运蛋白的结合研究

- 分子对接分析表明，HFPO-TA与肠肝循环转运蛋白（ASBT、OST和NTCP）结合亲和力强，与TCA有共同结合位点，且结合亲和力强于PFOA，其特殊结构有助于更好地与蛋白结合口袋契合，与转运蛋白的强结合可能是其在肝脏中高积累的重要原因。

图 4.TCA-ASBT （A）、TCA-OST （B）、TCA-NTCP （C）、HFPO-TA-ASBT （D）、HFPO-TA-OST （E）、HFPO-TA-NTCP （F）、PFOA-ASBT （G）、PFOA -OST （H）和 PFOA -NTCP （I）复合物的拟议结合模式。注意：ASBT，顶端钠依赖性胆汁酸转运蛋白;OST，有机溶质转运蛋白;NTCP，Na-牛磺胆酸盐共转运多肽。⁺

研究结论与意义

- HFPO-TA在小鼠体内排泄率低，肝脏累积潜力强，长期低剂量暴露下在肝脏中的积累高于PFOA，可能对人类肝脏产生潜在危害，需要重新考虑其作为广泛使用替代品的安全性。

- 未来研究需扩大人类生物监测数据，探索HFPO-TA及其同系物在不同性别和物种中的毒代动力学差异及毒性机制。

Zhu, Y., Qu, Z., Yang, L., Jia, Y., Zhang, Y., & Zhu, L. (2025). Hexafluoropropylene Oxide Trimer Acid Is an Unsafe Substitute to Perfluorooctanoic Acid Due to Its Remarkable Liver Accumulation in Mice Disclosed by Comprehensive Toxicokinetic Models. Environmental Science & Technology, 59(3), 1687-1697. doi:10.1021/acs.est.4c10349

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