在体内微核试验中，使用腹腔注射途径来评估染发剂的遗传毒性的适用性

《Regulatory Toxicology and Pharmacology》：Suitability of the use of the intraperitoneal route in the in vivo micronucleus test to evaluate the genotoxicity of hair dyes

　　研究证实，即使现在已禁止动物测试， legacy（遗留） OECD 指南合规的腹腔注射（i.p.）路线的哺乳动物红细胞微核（MN）测试数据仍可用于安全评估染发剂。通过比较不同给药途径（i.p.、p.o.）的药代动力学和遗传毒性实验结果，发现染发剂分子量（<5000 g/mol）和理化性质（如LogP、pKa）不影响其通过门静脉吸收和首过代谢，且i.p.给药能确保骨髓暴露浓度足够检测遗传毒性。研究还表明，i.p.给药与p.o.给药在染发剂代谢激活和毒性效应方面无显著差异， legacy MN测试结果可靠。

　　### 解读：化妆品中发色剂的体内遗传毒性评估

随着全球范围内对动物实验的伦理考量和法规变化，化妆品行业的研究正在经历深刻的转变。传统的动物实验方法，如体内哺乳动物红细胞微核试验（Mammalian Erythrocyte Micronucleus Test, MN Test），曾被广泛用于评估化学物质的遗传毒性。然而，自2009年起，欧洲联盟（EU）实施了化妆品测试禁令，禁止使用动物进行遗传毒性测试。这一变化对化妆品安全评估提出了新的挑战，因为新的体内数据无法生成，而遗传毒性评估必须依赖于过去研究中使用动物实验获得的数据。因此，如何评估这些“遗留”数据的有效性，尤其是那些使用了非预期的暴露途径（如腹腔注射，i.p.）的研究，成为了一个关键问题。

#### 背景与研究意义

发色剂是化妆品行业中的重要组成部分，尤其在个人护理和美容领域。发色剂主要分为两类：永久性发色剂和非氧化性发色剂。永久性发色剂通常含有能够与过氧化氢（H2O2）反应生成大分子颜色物质的中间体和偶联剂，而非氧化性发色剂则通过直接染色实现其效果。这些产品在使用前必须进行安全性评估，以确保其对人体无害。然而，由于动物测试的禁令，新的安全性评估无法通过动物实验获得，只能依赖于历史数据。这就引发了关于这些历史数据是否仍然适用于当前评估的讨论，尤其是那些使用腹腔注射作为暴露途径的研究。

腹腔注射虽然在实验中较为便捷，且对动物的应激性较低，但根据OECD测试指南TG 474，它不再被推荐作为人体暴露的模拟方法，除非有特定的科学依据。因此，是否可以继续使用这些历史数据来支持当前的安全评估，成为了一个亟待解决的问题。本文旨在探讨这一问题，分析腹腔注射是否仍能提供足够的体内暴露，从而用于评估发色剂的遗传毒性。

#### 腹腔注射与体内暴露

研究发现，腹腔注射能够实现较高的体内暴露水平。尽管它不是人类常见的暴露途径，但其吸收过程能够确保测试物质在血液和骨髓中达到足够浓度，从而有效评估其遗传毒性。具体来说，小到中等分子量的物质（<5000 g/mol）主要通过门静脉吸收，而大分子量的物质则直接通过淋巴系统进入全身循环。对于发色剂而言，其分子量大多在108至986 g/mol之间，其中大多数小于400 g/mol，这意味着它们会通过门静脉进入肝脏，并经历第一通过代谢（first-pass metabolism）。尽管腹腔注射可能绕过肝脏的代谢作用，但研究显示，其在血液和骨髓中的暴露水平与口服途径相似甚至更高。

此外，研究还发现，使用腹腔注射和口服途径进行体内微核试验的结果在很大程度上是等效的。这表明，尽管腹腔注射并非人体的典型暴露方式，但它在某些情况下仍然能够提供可靠的体内暴露数据，从而支持遗传毒性评估。对于某些需要代谢激活的物质，腹腔注射和口服途径均能产生相似的遗传毒性结果，这进一步支持了腹腔注射的有效性。

#### 药物动力学与暴露途径

药物动力学（pharmacokinetics, PK）是评估体内暴露的关键因素。研究指出，不同暴露途径对药物的吸收速度和程度存在显著差异。例如，腹腔注射的吸收速度通常比皮下注射（s.c.）或肌肉注射（i.m.）更快，而口服途径的吸收则受到溶剂、分子量（MW）、脂溶性（LogP）和离子化状态（pKa）等因素的影响。对于非离子化的物质，其吸收效率通常更高，因为它们更容易穿过生物膜。因此，发色剂的药代动力学特性，如分子量、脂溶性和离子化状态，对它们在腹腔注射和口服途径中的暴露水平有重要影响。

研究还发现，某些物质在腹腔注射后能够达到比口服更高的血液浓度，例如，一种名为elacridar的药物在腹腔注射后的Cmax和AUC值均高于口服途径。这种差异可能与药物的药代动力学特性有关，例如，药物的溶解速率、转运蛋白的抑制作用等。然而，对于大多数发色剂而言，其药代动力学特性并不支持这种显著的差异，因此，腹腔注射在这些物质的暴露评估中仍然是有效的。

#### 遗留数据的有效性

在评估腹腔注射的遗留数据是否适用于当前的安全评估时，研究者发现，大多数发色剂在腹腔注射后的体内暴露水平足以支持其遗传毒性评估。特别是，对于那些在体内微核试验中显示为阳性的发色剂，其在腹腔注射后的结果与口服途径的结果一致。这表明，腹腔注射能够提供足够的体内暴露，从而准确评估发色剂的遗传毒性。

此外，研究还指出，腹腔注射在某些情况下可能比口服途径更优。例如，对于溶解性差的物质，腹腔注射能够避免因溶解不充分导致的实验失败。同时，腹腔注射能够减少因胃酸和消化酶导致的化学降解，从而提高测试的可靠性。这些优势使得腹腔注射在某些情况下成为更合适的暴露途径。

#### 不同暴露途径的比较

研究者对多种暴露途径进行了比较，包括静脉注射（i.v.）、腹腔注射（i.p.）、口服（p.o.）和皮肤接触（dermal）。其中，静脉注射通常能提供最快的吸收速度和最高的血液浓度，但其局限性在于溶剂的不兼容性和注射体积的限制。相比之下，腹腔注射能够容纳更大的液体体积，适合于溶解性差的物质，同时也能减少因溶剂不兼容导致的实验失败。此外，腹腔注射的缓冲能力可以维持恒定的pH值，从而减少化学物质在消化系统中的降解。

口服途径虽然在人类中更常见，但其吸收效率受到多种因素的影响，如物质的溶解性、分子量、脂溶性和离子化状态。因此，对于某些溶解性差的物质，口服途径可能无法提供足够的体内暴露。而腹腔注射则能够克服这一问题，提供更一致的暴露水平。

#### 遗留数据的应用

研究者发现，大多数在体内微核试验中显示为阳性的发色剂，其暴露途径为腹腔注射。这表明，腹腔注射在评估这些物质的遗传毒性方面是有效的。此外，一些在腹腔注射后显示为阳性的物质，如6-氨基-m-甲酚，其结果与口服途径的结果一致，进一步支持了腹腔注射的有效性。

研究还指出，对于某些物质，其遗传毒性结果可能受到暴露途径的影响。例如，某些物质在腹腔注射后显示为阴性，但在口服途径后显示为阳性。这种差异可能与物质的代谢途径和组织特异性有关，而非暴露途径本身。因此，评估这些物质的遗传毒性时，需要考虑其代谢途径和组织特异性，以确保结果的准确性。

#### 结论

综上所述，研究者认为，腹腔注射作为暴露途径，能够提供足够的体内暴露，从而支持当前的安全评估。尽管OECD测试指南TG 474不再推荐使用腹腔注射，但其在某些情况下仍然有效。特别是对于发色剂而言，其分子量和脂溶性等特性使得腹腔注射成为一种可行的暴露途径。因此，遗留的符合OECD测试指南的腹腔注射研究仍然适用于当前的安全评估，只要能够证明这些研究提供了足够的体内暴露数据。

此外，研究者还指出，腹腔注射在某些情况下比口服途径更优。例如，对于溶解性差的物质，腹腔注射能够提供更一致的暴露水平，减少实验失败的风险。同时，腹腔注射能够减少因胃酸和消化酶导致的化学降解，提高测试的可靠性。因此，在某些情况下，腹腔注射仍然是一个重要的暴露途径。

最后，研究者强调，评估体内暴露时，需要综合考虑物质的药代动力学特性、暴露途径以及实验设计。对于某些物质，其暴露途径可能会影响结果，但大多数情况下，腹腔注射和口服途径的结果是等效的。因此，遗留的腹腔注射研究仍然具有科学价值，可以用于支持当前的安全评估。