一种基于擦拭取样评估人体FRs真皮暴露量的模型的制作方法

技术领域：

本发明属于评估模型技术领域，具体涉及一种基于擦拭取样评估人体frs真皮暴露量的模型。

背景技术：

随着科技的不断发展，工业化和城市化造成的环境污染问题引起了人们的广泛关注。在众多的有毒环境污染物中，持久性有机污染物(persistentorganicpollutants,pops)是一类具有持久性、蓄积性、远距离迁移性和高毒性的污染物，能够通过食物链积聚，并对环境和人类健康造成不利影响，pops主要包含一些自然来源和人为来源的污染物，其中阻燃剂(flameretardants,frs)是一类人为来源的pops。

阻燃剂是在商品制作的过程中被添加到商品中的一类具有特定性质的助剂，其主要作用是使商品具有难燃性和自熄性，从而使商品达到消防安全的要求；阻燃剂由于较好的阻燃效果而被广泛应用于各种材料中。而其中卤代阻燃剂(halogenatedflameretardants,hfrs)由于其阻燃效果较好且添加量较小，并对产品的机械和物理性能均产生较小的影响，因而在世界范围内的应用市场中被广泛采用。从上世纪五十年代以来，hfrs就被广泛应用到塑料制品、纺织品、泡沫、建筑材料以及各种电子产品中，其中溴系阻燃剂(brominatedflameretardants,bfrs)是消费量最大的有机阻燃剂；在环境领域中，由于hfrs在市场中被广泛应用且该类物质具有比较高的环境风险而被持续关注。据报道，目前已经商业化应用到市场中的bfrs大约有75类，其中在市场中应用较为广泛且在环境领域备受人们关注的是多溴联苯醚(pbdes)，pbdes已经被报道具有毒性、生物蓄积性和持久性等特点，能够给生态环境和人体健康带来危害逐渐被禁止使用；因此新型溴代阻燃剂十溴二苯乙烷(dbdpe)作为一种传统bfrs的替代品而逐渐被发现并在市场中广泛使用。

人体主要通过三种途径对半挥发性有机污染物(hfrs)进行暴露。其中在通过摄入和吸入方式摄入物质之前会通过肠道和肝脏可触发呼吸道防御机制，从而在一定程度上减少危害，而在通过真皮暴露途径进行暴露时，皮肤表面脂质中的hfrs可以通过角质层/活性表皮复合层直接进入真皮毛细血管，对人体产生不可逆转的危害。此外，因为进入角质层的hfrs最终仍将对人类健康有害，因为它将继续转移到可渗入的组织层中，并在皮肤组织中保留，形成一个仓库并缓慢释放进入血液。因此，迫切需要计算通过真皮暴露进入表皮组织的扩散通量，j(ng/cm²·h)。

然而目前还没有研究能够直接测量hfrs的kp-c1值，一般是采用实验值(见表1)来计算通过真皮暴露进入表皮组织的扩散通量j(ng/(cm²·h))，通过公式j＝kp-cl×cs进行计算，但是擦拭取样一般在正常活动至少两小时之后采样，部分hfrs在擦拭取样前已进入人体皮肤，那么皮肤擦拭湿巾中的hfrs含量将低于最初实际粘在人体皮肤上的含量；而且皮肤吸收是一个动态过程，随着时间的推移，hfrs吸附到皮肤表面脂质的量也会发生变化，同时hfrs也会不断地渗透到真皮毛细血管中，因此，直接从皮肤表面擦拭获得的hfrs浓度将会低估实际暴露量，不应视其为吸收到皮肤表面脂质的总量(ct)。

技术实现要素：

针对目前所用的模型测得的吸收到皮肤表面脂质的总量低于实际暴露量的缺陷和问题，本发明提供一种基于擦拭取样评估人体frs真皮暴露量的模型。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种基于擦拭取样评估人体frs真皮暴露量的模型，该评估模型包括静态平衡评估模型和动态变化评估模型；所述静态平衡评估模型为：吸收到皮肤表面脂质的hfrs总量扩散通量所述动态变化评估模型为：以1h作为一个暴露阶段，则1h吸收到皮肤表面脂质的hfrs总量扩散通量2h后附着在皮肤表面脂质的hfrs总量为扩散通量j＝kp-cl×2ct；t小时后粘附在皮肤表面脂质的hfrs总量ct可由公式

计算得到，进而由j＝kp-cl×tct计算得到th的扩散通量；

式中：ct为吸收到皮肤表面的总量(ng/m²)；cs是hfrs在皮肤表面脂质上的浓度(ng/m²)；kp-c1(cm/h)是hfrs从皮脂到真皮毛细血管的渗透系数。

本发明的有益效果：本发明基于擦拭取样评估人体frs真皮暴露量的模型，与现有模型相比，更能精确的来评估hfrs在皮肤表面的浓度值，更有利于量化hfrs对人体的危害。

附图说明：

图1为使用本发明的模型与现用模型的结果对比图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：擦拭取样评估人体frs真皮暴露的方法一般在正常活动至少两小时之后采样，但是部分hfrs在擦拭取样前已进入人体皮肤，那么皮肤擦拭湿巾中的hfrs含量将低于最初实际粘在人体皮肤上的含量；而且皮肤吸收是一个动态过程，随着时间的推移，hfrs吸附到皮肤表面脂质的量也会发生变化，同时hfrs也会不断地渗透到真皮毛细血管中，因此，直接从皮肤表面擦拭并进行处理测得的hfrs浓度(cs)将会低估实际暴露量，不应视其为吸收到皮肤表面脂质的hfrs总量(ct)；而且目前还有研究直接测量hfrs的kp-c1值，一般采用实验值，如表1所示。

表1.hfrs的浓度水平及kp-cl值

本实施例提供两种状态下的评估模型来评估hfrs在皮肤脂质中的浓度值以及扩散通量：

方法a、静态平衡评估模型：我们假设在一段时间(2h)后会有一个静态平衡(对应的，皮肤擦拭采样选择在正常活动2小时之后进行)，而ct可以根据渗透到真皮毛细血管的含量(ct×kp-l)来反向预测，则吸收到皮肤表面脂质的hfrs总量扩散通量

方法b、动态变化评估模型：以1h作为一个暴露阶段，假设粘附在皮肤上的hfrs的量是确定的，并且可被视作每小时的暴露量(公式3)；那么暴露2h后附着在皮肤表面的hfrs的数量可以被估计或模拟(公式4)；则t小时后粘附在皮肤表面的暴露水平可通过(公式5)计算，扩散通量可由公式j＝kp-cl×tct计算得到。

ct×1-ct×kp-cl＝cs(3)

ct×2-ct×kp-cl-(ct×(1-kp-c1)+ct)kp-c1＝cs(4)

即：1h吸收到皮肤表面脂质的hfrs的扩散通量总量2h吸收到皮肤表面脂质的hfrs的扩散通量j＝kp-c1×2ct，

式中ct为吸收到皮肤表面的总量(ng/m²)；cs是hfrs在皮肤表面脂质上的浓度(ng/m²)；kp-c1(cm/h)是hfrs从皮脂到真皮毛细血管的渗透系数。

使用原方法与a方法以及b方法计算得到的扩散通量结果如表2-4所示，a、b两种方法分别计算扩散通量同比原方法增长百分数结果如图1所示。

表2.原方法计算hfrs的扩散迅量j(ng/(cm²·h))

表3.a方法计算hfrs的扩散通量j(ng/(cm²·h))

表5.三种方法计算hfrs扩散通量几何均值j(ng/(cm²·h))及增加百分比

结合表2-4以及图1可以看出，用a方法和b方法求得的hfrs的扩散通量均比现用方法更为精确，其中a方法相比增加0.22-1.56％，b方法相比增加0.33-2.33％；说明本发明评估人体frs真皮暴露量的模型与现有模型相比具有明显优势。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围内所做的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。