国家标准计划《化学品 急性眼刺激体外细胞试验 TRPV1活性检测法》由 TC251(全国危险化学品管理标准化技术委员会)归口,TC251SC1(全国危险化学品管理标准化技术委员会化学品毒性检测分会)执行 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 南京市产品质量监督检验院等 。
| 11 医药卫生技术 |
| 11.100 实验室医学 |
随着我国工业化和现代化进程的全面推进,化学品在种类和数量上都有了极大丰富。
目前,我国已成为世界化学品的生产和使用大国。
化肥和农药产量分别位居世界第一和第二,使用量也居世界前两位。
同时,生产和使用化学品也给人体健康带来潜在危害与风险。
因此,化学品的风险评价与风险管理至关重要。
其中,眼刺激效应是化学品风险评价中不可缺少的环节。
眼睛是人类的视觉器官,具有复杂的结构,当化学物作用于眼前部时,就可能造成眼球及粘膜的损伤。
眼结膜是人体最脆弱的粘膜,含有丰富的微血管和毛细血管,角膜没有血管但含有丰富的神经,是痛觉和触觉最敏感的区域。
因此,可接触到眼的消费品,包括化妆品、日用洗化产品,药品等均需要进行眼刺激试验的安全性评价。
眼刺激性评价的重要性还体现于它是产品质量安全保障,质量控制和监督监管的核心。
比如化妆品研发企业可用于原料的筛选,不同配方间刺激性的比较等。
我国目前各项规范中采用的方法均基于兔眼刺激试验(Draize eye irritation test, Draize test)设计,它是一种经典的评价化学物眼刺激的动物试验方法,主要做法是将受试物作用于家兔结膜囊内,观察角膜、结膜、虹膜的变化,并进行评分,根据评分对受试物进行分级。
但是Draize 试验的缺点较为明显,评分存在主观性,动物实验外推到人的科学性存在争议,违背了目前减少动物试验的“3R”原则等。
因此,国内外已开始大力发展离体替代方法。
其中细胞水平试验是基于化学物产生的眼刺激作用与其损伤角膜、虹膜、结膜的炎症反应有关,结果客观,可定量,同时也避免了动物实验周期较长、耗时、动物与人的种属差异等缺点。
TRPV1是辣椒素的受体,主要分布于背根神经节和三叉神经节中的神经元。
伴随着三叉神经眼支的感觉神经纤维,TRPV1广泛分布在角膜、虹膜、结膜、泪腺等眼部结构。
在各种理化因素作用下,如温度,辣椒素等刺激物,pH等, TRPV1被激活,可引起Ca2+、Mg2+等离子内流,引起眼部刺激症状,在婴儿沐浴和洗发水产品中引起眼刺痛的洗发水组分,均可通过激动TRPV1受体引起眼刺激反应。
因此,通过对TRPV1的活性检测,可反映出受试物对眼刺激的效应及其强度。
本标准规定了化学品急性眼刺激的体外检测方法——TRPV1活性检测法。 主要技术内容: 1)试样制备: 固体受试物需溶解或悬浮于溶剂中,用前稀释至合适浓度;液体受试物可直接加入试验系统/或用前稀释至适合浓度。受试物在使用前必须新鲜配制,否则应证实储存不影响其稳定性。 溶剂必须是非致突变物,不与受试物发生化学反应,不影响细胞存活。首选溶剂是水或水溶性溶剂,二甲基亚砜(DMSO)也是常用溶剂,但使用时浓度不应大于0.5%。 受试物最高浓度的选择:决定最高浓度的因素是细胞毒性、受试物在试验系统中的溶解度以及pH的改变。应使用指示细胞完整性和生长情况的指标,在活化系统存在或不存在两种条件下确定细胞毒性,例如相对集落形成率或相对细胞总生长情况。应在预实验中确定细胞毒性和溶解度。 2)细胞培养及慢病毒感染: 扩增TRPV1,构建重组慢病毒载体,慢病毒包装并感染人神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y,通过荧光定量PCR和western blot检测TRPV1的表达水平,确定转染效率。 3)细胞内Ca2+浓度检测: 应用高通量实时荧光检测分析系统FLIPR TETRA检测平台检测Ca2+浓度。Fluo-3/AM为Ca2+特异性荧光探针,阳性对照为辣椒素capsaicin。对比受试物与阳性参照辣椒素的荧光强度判断受试物对TRPV1的激活程度,同时利用抑制剂验证细胞内钙的增加是否是由于激动TRPV1引起。 我国各项规范中采用的方法均基于兔眼刺激试验(Draize eye irritation test, Draize test),出于动物福利考虑,世界上其他国家已提案或实施动物试验禁/限令。2013年3月,欧盟禁止销售采用动物做实验对象的化妆品。在此背景下,离体替代方法迅速发展。截止到2016年,经济合作与发展组织(OECD)验证并认可的测试方法有:牛角膜浑浊和渗透性试验(BCOP),离体鸡眼试验(ICE),荧光素漏出试验,短期暴露试验和重组人角膜上皮模型试验。尚待认可试验包括鸡胚绒毛膜尿囊膜试验(HET-CAM),绒毛膜尿囊膜血管试验(CAMVA),中性红摄取(NRU)和释放(NRR)试验,红细胞溶血试验(RBC)等。上述检测方法的观察终点只是整体反应的某一部分,未能解释眼刺激发生过程的机理,因此不同程度的出现了假阴性和假阳性,尚不能完全取代Draize试验。 随着国外发达国家和地区建立统一的化学品管理体系,并收集完整的原始数据,正建立一套基于安全风险评估的方法。从OECD认可的试验方法看,替代方法的发展方向是寻找一种单一完全替代试验,并能解释眼刺激屏障受损等一系列机制问题。能解释病理过程并有良好区分度的替代方法是未来完善的方向。一项关于蛋白质共价结合导致皮肤致敏的有害结局路径(adverse outcome pathway, AOP)于2016年得到OECD认可,并被REACH法规采纳。本标准拟采用的化学品急性眼刺激的体外检测方法——TRPV1活性检测法已被美国卫生毒理学研究所采用,对美国化学品眼刺激效应进行体外检测。