| 基于贝叶斯的苯并(α)芘PBPK模型优化与健康风险评估应用 |
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| 引用本文： | 孟祥晖,王宏洋,孙宇巍,张明慧,朱光灿,沈亚琴,柳慧芳.基于贝叶斯的苯并(α)芘PBPK模型优化与健康风险评估应用[J].中国环境科学,2022,42(5):2370-2378. |
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| 作者姓名： | 孟祥晖 王宏洋 孙宇巍 张明慧 朱光灿 沈亚琴 柳慧芳 |
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| 作者单位： | 1. 东南大学能源与环境学院, 江苏 南京 210096;2. 中国环境科学研究院, 环境基准与风险评估国家重点实验室, 北京 100012;3. 东南大学, 环境医学工程教育部重点实验室, 江苏 南京 210096 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划项目(2021YFE0106600) |
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| 摘 要： | 应用基于生理的药代动力学(PBPK)模型预测苯并(α)芘(BaP)暴露的人体内部剂量,基于贝叶斯的马尔科夫链蒙特卡洛模拟(MCMC)方法对模型参数进行校准和优化,最后运用已优化的模型对BaP内暴露基准值进行推导.研究发现,基于贝叶斯的MCMC方法对模型后验参数校准后,模型精度明显提高,两个数据集验证结果显示残差平方和分别降低了72%和94%.PBPK模型以BaP和子代谢物3-羟基苯并(α)芘(3-OHBaP)的体内动力学过程为结构基础,模拟BaP体内浓度分布大小为脂肪>肾脏>皮肤>缓慢灌注组织>快速灌注组织>静脉血>肝脏;3-OHBaP体内浓度分布大小为肾脏>快速灌注组织>脂肪>肺>静脉血>缓慢灌注组织>肝脏>皮肤.敏感性分析显示,快速灌注组织-血分配系数对模型输出影响最大,灵敏度系数超过了200%;排泄系数影响最小,只有肾小球过滤率KBR的灵敏度系数超过了1%.以美国国家环境保护局推荐的参考浓度2.0×10-6mg/m3为外暴露安全基准值,基于PBPK模型推导了职业暴露的BaP生物监测当量(BE),结果显示BE值为0.405pmol/mol肌酐(尿液3-OHBaP平均浓度),为基于人体内暴露剂量水平进行定量健康风险评估奠定了基础.
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| 关 键 词： | 苯并(α)芘 贝叶斯统计 马尔科夫链蒙特卡洛方法(MCMC) 基于生理的药代动力学(PBPK)模型 3-OHBaP 生物监测当量 |
| 收稿时间： | 2021-09-26 |
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