模拟肺液可用于体外模拟颗粒物进入肺部后与肺部组织液接触的过程，评价消费品释放颗粒态化学物中目标污染物从颗粒物向类似肺部体液环境迁移的比例。该方法以生物可及性为核心指标，相比单纯检测污染物总浓度，更适合反映呼吸暴露条件下目标化学物的潜在可接触剂量，可用于消费品安全评价、颗粒物暴露研究和体外风险筛查。

关键词：模拟肺液；体外暴露模拟；颗粒态化学物；消费品安全；生物可及性；呼吸暴露；风险评估；有机污染物

1 方法定位与评价目标

1.1 消费品颗粒态化学物的呼吸暴露特点

（1）颗粒物释放来源

        消费品在使用、摩擦、老化、破碎或受热过程中，可能释放携带有机污染物的颗粒物。这类颗粒物经呼吸进入人体后，可沉积于呼吸道或肺部深处，并与肺部组织液、肺泡表面液或吞噬细胞相关液体环境接触。

（2）总浓度评价局限

        对于增塑剂、阻燃剂、短链氯化石蜡、多环芳烃等疏水性或半挥发性有机污染物，总浓度并不等同于肺部实际可接触浓度。部分污染物可能紧密结合于颗粒表面、聚合物基质或碳质颗粒中，在肺部液体环境中释放有限；也有部分污染物可较快迁移至液相，具备进一步与细胞或组织屏障接触的可能。

（3）释放能力的评价意义

        颗粒物所携带污染物能否从颗粒基质中释放，是判断其潜在健康风险的重要环节。模拟肺液体外暴露方法的作用，是在类似肺部组织液环境中评价这部分可释放污染物，从而为生物可及性计算和呼吸暴露风险评估提供依据。

1.2 生物可及性在风险评估中的作用

        生物可及性是指污染物从颗粒物中释放并进入体液或模拟体液环境中的比例。对于消费品释放的颗粒态化学物，生物可及性可用于将“消费品或颗粒物中污染物总量”进一步转化为“肺部液体环境下可能释放的可接触部分”，从而降低仅以总浓度进行风险判断时可能产生的偏差。

（1）释放相

        释放相是指进入模拟肺液中的目标污染物，代表在类似肺部组织液条件下直接进入液相环境的部分。

（2）吸附相

        吸附相通常由Tenax等吸附材料捕获，用于模拟体内持续吸收或浓度梯度维持条件下可迁移的疏水性污染物。

（3）颗粒残留相

        颗粒残留相是指仍保留在颗粒物或载体上的未释放污染物，可用于判断目标物与颗粒基质的结合程度，并支持质量平衡分析。

2 模拟肺液在体外暴露模拟中的作用

2.1 核心模拟介质

        模拟肺液是一类用于体外模拟肺部组织液环境的科研试剂，可为颗粒物释放实验提供稳定、可重复的液相条件。在消费品颗粒态化学物评价中，模拟肺液并不是用于复现完整肺部生理系统，而是用于建立颗粒物与类似肺部体液接触后的释放模型，从而分析目标污染物在肺部相关液体环境中的迁移潜力。

        该类产品适用于颗粒态化学物在体外条件下的释放、迁移和生物可及性评价，可与过滤、萃取、吸附相捕获和仪器检测等步骤配合使用。本产品仅供科研使用，严禁它用。

2.2 体外模拟逻辑

（1）液相接触模拟

        颗粒物进入肺部后，会与肺部组织液、肺泡表面液或吞噬细胞相关液体环境接触。模拟肺液通过提供类似肺部体液的实验介质，使颗粒物中的污染物在体外发生浸提、解吸和迁移。

（2）污染物释放模拟

        颗粒物中的目标污染物可通过表面解吸、孔隙扩散、材料基质迁移和液相转移进入模拟肺液。释放程度受目标物疏水性、颗粒物粒径、材料基质、液相环境、培养时间和温度等因素影响。

（3）可接触剂量估算

        模拟肺液实验的核心结果不是目标物总量，而是体外可释放比例。该比例可作为肺部可接触剂量的估算参数，用于消费品颗粒态化学物的风险分级和后续毒性评价优先级判断。

3 方法流程

3.1 颗粒物样品制备

        消费品样品可根据实际暴露情景进行剪切、磨损、冷冻研磨、筛分或颗粒物收集。用于不同样品比较时，应尽量统一颗粒物粒径范围、样品质量、处理方式和保存条件，因为粒径差异会直接影响比表面积、释放速率和模拟肺液接触效率。适用样品包括塑料制品、橡胶制品、书包、橡皮擦、涂层材料、纺织品、儿童用品、室内沉降尘、材料磨损颗粒和气溶胶采样颗粒等。

3.2 模拟肺液暴露培养

（1）基础暴露体系

        将一定质量的颗粒物加入模拟肺液中，在37℃条件下避光振荡培养，使颗粒物与模拟肺部液体环境充分接触。培养时间可根据目标污染物释放动力学设置，短时培养适合观察快速解吸过程，长时培养适合评价缓慢释放和基质迁移。

（2）吸附汇联用体系

        对于疏水性有机污染物，可联用Tenax等吸附材料构建吸附汇，持续捕获从颗粒物释放并迁移至液相的目标物。该设计有助于维持颗粒物与液相之间的浓度梯度，模拟体内吸收过程对可迁移组分的持续移除。

（3）颗粒物隔离体系

        在需要避免颗粒物直接进入吸附材料的实验中，可使用透析袋等隔离装置将颗粒物与吸附相分开。该设计可降低细小颗粒进入吸附材料结构后被共同萃取所造成的生物可及性高估风险。

3.3 相态分离与前处理

（1）模拟肺液释放相

        培养结束后，模拟肺液可通过玻璃纤维滤膜过滤，并根据目标物性质采用液液萃取、固相萃取或其他富集方式处理。该部分用于测定已进入类似肺部体液环境的污染物含量。

（2）吸附相

        Tenax或其他吸附材料经有机溶剂萃取、浓缩和净化后检测，用于测定从颗粒物释放后进一步迁移并被吸附捕获的目标污染物含量。

（3）颗粒残留相

        滤膜、颗粒残留物或相关隔离载体经干燥、超声萃取、柱净化和浓缩后检测，用于测定未释放并仍保留在颗粒物上的污染物含量。

3.4 仪器检测

        目标污染物可根据化学性质选择GC-MS、GC-MS/MS、LC-MS、LC-MS/MS、ICP-MS或ICP-OES等检测平台。PAEs、PAHs、SCCPs等挥发性或半挥发性有机污染物常采用GC-MS类方法检测；极性较强或热稳定性较差的化合物可采用LC-MS类方法；金属元素可采用ICP-MS或ICP-OES检测。方法建立时应结合内标回收、程序空白、加标回收和质量平衡判断结果可靠性。

4 生物可及性计算与数据解释

        当实验体系同时检测模拟肺液相、吸附相和颗粒残留相时，可将模拟肺液相与吸附相作为可及部分，将颗粒残留相作为未释放部分。生物可及性分数可按以下方式计算：

生物可及性分数（%）=（模拟肺液相含量 + 吸附相含量）/（模拟肺液相含量 + 吸附相含量 + 颗粒残留相含量）×100%

        其中，模拟肺液相含量反映目标物直接释放进入类似肺部组织液环境的部分；吸附相含量反映释放后可继续迁移并被吸附捕获的部分；颗粒残留相含量反映仍与颗粒物结合或未释放的部分。

4.2 数据判读

（1）高生物可及性

        目标污染物在模拟肺液环境中更容易释放，提示其具有较高肺部可接触潜力。此类样品应优先进入细胞毒性、肺上皮屏障转运或进一步暴露风险研究。

（2）低生物可及性

        目标污染物主要保留在颗粒物中，短期释放能力有限。此时不宜仅凭总浓度推断实际肺部暴露风险，但仍需结合颗粒物滞留时间、长期暴露频率和慢性释放可能性综合评价。

（3）吸附相比例升高

        目标物释放后可被吸附汇持续捕获，说明其在模拟肺液体系中具有较强迁移潜力。对于疏水性有机污染物，吸附相数据有助于解释持续浓度梯度条件下的释放行为。

（4）质量平衡异常

        若三相总回收率明显偏低，应排查挥发损失、光降解、器皿吸附、膜材料吸附、萃取损失、净化损失或仪器响应偏差。质量平衡是生物可及性结果可靠性的基础。

表1 模拟肺液体外暴露模拟的关键评价环节

5 风险评估应用

5.1 消费品安全筛查

        模拟肺液方法适合用于可能释放可吸入或可沉积颗粒物的消费品安全筛查。对于塑料制品、橡胶制品、儿童用品、文具、纺织材料和涂层材料，可先检测目标污染物总浓度，再通过模拟肺液实验评价其体外可释放比例，从而区分高总量但低释放风险样品与高总量且高释放风险样品。

5.2 颗粒物来源比较

        不同来源颗粒物的材料基质、碳质组分、矿物组成、粒径分布和表面特性不同，会显著影响污染物释放行为。利用模拟肺液体系可比较不同消费品、不同批次材料或不同处理条件下目标物的肺部可及释放差异，为材料安全性评价和污染物迁移机制分析提供依据。

5.3 风险分级判断

        在消费品颗粒态化学物评价中，可将总浓度、生物可及性和毒性数据联合使用。总浓度用于判断污染物负载水平，生物可及性用于判断肺部液相释放潜力，细胞或体内实验用于进一步验证生物效应。该分级思路可提高风险评估的准确性和实验资源利用效率。

6 相关试剂与材料选型

表2 模拟肺液体外暴露实验中的样品萃取、净化与典型目标污染物

表3 颗粒态化学物生物可及性评价的暴露体系构建与定量分析配套材料

7 使用注意事项

7.1 科研用途限定

        模拟肺液产品仅供科研使用，严禁它用。实验过程中涉及颗粒物、有机溶剂和潜在有毒污染物时，应按照实验室安全规范操作，并根据目标污染物性质选择适当的个人防护和废液处置方式。

7.2 粒径与样品均一性

        颗粒物粒径会影响比表面积、释放速率和肺部沉积相关解释。不同样品之间进行比较时，应统一粒径范围和样品制备条件；若粒径差异较大，应在结果分析中单独说明其可能影响。

7.3 背景污染控制

        PAEs、PAHs和部分阻燃剂容易受到实验环境、塑料耗材和溶剂背景影响。实验中应优先使用玻璃器皿，设置模拟肺液空白、试剂空白、程序空白和加标回收，以保证检测结果可靠。

7.4 结果适用边界

        模拟肺液实验结果反映体外释放潜力和生物可及性，并不等同于人体实际吸收率。真实吸收过程还受肺上皮屏障、巨噬细胞吞噬、黏液清除、代谢转化和血液循环影响。该方法适合作为风险评估中的体外筛查和分级评价工具。

8 常见问题

8.1 模拟肺液方法为什么比总浓度检测更适合评价呼吸暴露？

        总浓度只能说明颗粒物中含有多少目标污染物，不能说明其进入肺部液体环境后能释放多少。模拟肺液方法可获得体外可释放比例，更适合用于呼吸暴露相关风险评估。

8.2 生物可及性是否等于生物可利用性？

        不等于。生物可及性表示污染物从颗粒物释放进入模拟肺液或吸附相的比例；生物可利用性还涉及细胞摄取、跨膜转运、代谢和进入循环系统的过程。

8.3 为什么需要检测颗粒残留相？

        颗粒残留相用于判断仍未释放的污染物比例，并帮助建立质量平衡。若不检测残留相，可能无法判断低释放结果是由于真实不释放，还是由于前处理损失或检测误差。

8.4 哪些污染物适合用该方法评价？

        该方法适用于消费品颗粒物中的短链氯化石蜡、邻苯二甲酸酯、多环芳烃、阻燃剂及其他可通过相应仪器方法检测的有机污染物。金属元素也可根据检测平台和前处理方法进行扩展。

        模拟肺液体外暴露模拟方法通过构建类似肺部组织液的液相环境，评价消费品颗粒态化学物从颗粒物中的释放比例和生物可及性。该方法可将污染物总浓度进一步转化为肺部可及释放数据，为消费品呼吸暴露风险评估、材料安全筛查和颗粒物污染物迁移研究提供实验依据。