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三嗪类防晒剂光毒性评价:LUYOR-3450在3T3 NRU试验中的应用

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2025 年,湖北理工学院詹亦贝团队联合黄冈美丰化工在《Journal of Dermatologic Science and Cosmetic Technology》(2025, 2: 100087)发表三嗪类紫外线过滤剂安全性研究(Wei et al., doi:10.1016/j.jdsct.2025.100087):对乙基己基三嗪酮(EHT)与二乙基己基丁酰胺基三嗪酮(HEB)做了三套遗传毒性试验加两套光毒性试验,其中体外 3T3 NRU 光毒性试验按 OECD 432 执行,5 J/cm2 的 UVA 剂量由 LUYOR-3450 细胞光毒性辐照仪 提供。本文拆解这条试验链的照射参数与设计要点。

一、防晒剂为什么绕不开光毒性试验

EHT 与 HEB 是三嗪类紫外线过滤剂,共轭三嗪结构让它们同时覆盖 UVA 与 UVB 波段,分子量远超 500 Da 规则上限、不易透皮,光稳定性与抗炎性也好,已进入防晒与护肤配方体系。欧盟化妆品法规 1223/2009 批准 EHT 用作 UV 过滤剂,限量 5%。

但「能吸收紫外」意味着另一个风险:化合物吸收光子后可能进入激发态,在氧气参与下损伤细胞——这正是光毒性。对任何吸光型化妆品原料,法规要求在上市前回答一个问题:同样的浓度,照光与不照光,细胞存活率差多少?OECD 432 指南的 3T3 NRU 试验就是回答这个问题的标准方法。

二、3T3 NRU 试验怎么搭

文献的试验链完整对应 OECD 432 框架,关键步骤如下:

环节文献做法说明
细胞与培养3T3 成纤维细胞,96 孔板,5×104 细胞/孔37 摄氏度、5% CO2 培养箱培养 24 h
受试处理Earle's 平衡盐溶液(EBSS)系列稀释,作用 1 h8 个浓度梯度,每组 6 个平行
阳性对照氯丙嗪(CPZ)已知光毒性物质,用于验证体系灵敏度
照射分组+UVA 板 / -UVA 避光板同时进行只有两组之差才是「光」的贡献
活性检测中性红 50 μg/mL 染 3 h,萃取后 540 nm 测吸光度存活率决定 IC50,进而算 PIF 与 MPE

三、LUYOR-3450 的照射参数

文献对光源的记载很具体:LUYOR-3450,365 nm 8W 紫外灯管 3 支,腔内 UVA 强度范围 1.3-2.2 mW/cm2;本次试验剂量取 5 J/cm2,按实测强度 1.69 mW/cm2 照射 50 分钟完成。

参数文献取值操作要点
波长365 nm(UVA)OECD 432 要求的 UVA 波段,不做 UVB
腔内强度1.3-2.2 mW/cm2(实测 1.69)以腔内辐照计实测为准,不按灯管标称值算
剂量与时间5 J/cm2 = 1.69 mW/cm2 × 50 min剂量(J/cm2)= 强度(mW/cm2)× 时间(s)/ 1000
停止方式能量模式累计到 5 J/cm2 自动停止内置传感器按能量计费,避免人工计时误差
样品摆放96 孔板平放腔内腔体 26×32×15 cm,可同时平放两块 96 孔板
温控双风扇散热,腔内不超过 37 摄氏度长时照射细胞不受热应激干扰,结果不被热效应污染

一个容易被忽略的细节:灯管数量决定不了剂量,腔内实测强度才决定。同样标称 8W 的灯管,装 3 支还是 4 支、位置怎么摆,腔内强度都会变——文献的用法是每次试验前用辐照计标定,再按「剂量=强度×时间」倒推照射时长。LUYOR-3450 的能量模式把这一步自动化了。

四、结果:体外体内一致判定无光毒性

组别PIFMPE判定
阳性对照 CPZ9.7430.324强光毒性(体系验证通过)
EHT10.044无光毒性
HEB10.098无光毒性

阳性对照照光后 IC50 降到 150 μg/mL、避光时大于 1000 μg/mL,说明体系能灵敏区分光毒与基线毒性;EHT 与 HEB 照光避光 IC50 都大于 1000 μg/mL,PIF 与 MPE 均低于阈值(PIF 大于 2 或 MPE 大于 0.15 判光毒性)。豚鼠体内皮肤光毒性试验同样支持结论:EHT、HEB 组在 1、24、48、72 小时的红斑与水肿评分全部为 0,而 8-MOP 阳性对照组所有动物照射侧都出现中度到重度红斑水肿。

三项遗传毒性试验(Ames、染色体畸变、微核)在 6 mM 高浓度下也未检出显著异常。整条证据链对 EHT 限量 5% 的既有监管结论提供了补充数据,对尚未获批地区也是可引用的安全性依据。

五、常被问到的几点

5 J/cm2 这个剂量怎么来的?
OECD 432 推荐 UVA 照射剂量取 5 J/cm2,这是各实验室通用的经验值。执行时不是定死时间:先测腔内强度(本文 1.69 mW/cm2),再用剂量=强度×时间换算出 50 分钟。腔内强度变了,时间就要跟着重算。
阳性对照为什么选 CPZ 和 8-MOP?
3T3 NRU 用氯丙嗪,它是文献里光毒性明确、剂量效应稳定的经典参照,能证明「这套细胞、这台灯、这套流程」能测出光毒性;体内试验用 8-甲氧基补骨脂素,照光后必然出红斑水肿,用作动物试验的阳性锚点。没有阳性对照跑通的试验,阴性结论不可信。
PIF 和 MPE 怎么读?
PIF 是照光 IC50 与避光 IC50 的比值:大于 2 起步、大于 5 判强光毒性;MPE 是全浓度曲线的平均光效应,大于 0.15 判光毒性。两个指标画了双重判据,PIF 受高浓度端影响大,MPE 补上曲线整体形状,一起看能减少误判。本文 EHT/HEB 的 PIF=1、MPE 小于 0.1,双双远离阈值。
灯管数量不同,试验还有效吗?
有效,前提是剂量对齐。文献用 3 支 365nm 8W 灯管,3450 标配 4 支——数量不同只改变腔内强度,试验的有效性取决于实际到样剂量是否还是 5 J/cm2。做法是每次标定腔内强度、按能量模式停止;强度偏高就缩短时间,反之延长。
文献来源:Wei Y, Xiang M, Dong J, et al. Assessment of the potential genotoxicity and phototoxicity of triazine UV filters. Journal of Dermatologic Science and Cosmetic Technology, 2025, 2: 100087. DOI: 10.1016/j.jdsct.2025.100087
文献下载地址:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2950306X25000202
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