摘要目的 以硝酸镧[La(NO3)3]为受试物,构建体外模拟单室血管外给药染毒模型,并探究其与经典体外染毒模型在La(NO3)3诱导HepG2细胞死亡中的差异.方法 根据毒动学房室模型理论,自主设计由储液室、混合室、染毒室和废液室组成的染毒装置,采用蠕动泵软管连接各室以单向和定速传输液体,根据预设的吸收半衰期(T1/2a)和消除半衰期(T1/2)等毒动学参数构建La(NO3)3体外模拟单室血管外给药染毒模型.采用电感耦合等离子体质谱仪测定不同时间点染毒室中La(NO3)3 含量.采用PKsolver和GraphPad Prism 8.0软件对La(NO3)3浓度-时间曲线进行分析.通过比较毒动学参数实测值和根据假定的T1/2a和T1/2计算得到的理论值对染毒模型进行评估.以模拟单室血管外给药染毒模型和经典体外染毒模型对HepG2细胞给予La(NO3)3 染毒处理,采用Hoechst 33342/碘化丙啶染色测定细胞死亡率.结果 在峰值浓度(Cmax)3.91～1 000.00 μmol·L-1范围内,体外模拟单室血管外染毒模型实测的La(NO3)3浓度-时间曲线几乎与相应理论曲线一致,测量值与理论值呈良好线性相关性(r均>0.998 0);包括消除速率常数(Ke)、T1/2、吸收速率常数(Ka)、T1/2a、达峰时间(Tmax)、Cmax、清除率(CL)和曲线下面积(AUC0-∞)在内的各毒动学参数实测值均与相应理论值接近;各实验组浓度-时间曲线拟合系数R2均>0.990 0,符合单室血管外给药的房室模型.模拟单室血管外给药染毒模型中,La(NO3)3各剂量组均未观察到HepG2细胞出现明显死亡.经典体外染毒模型中,La(NO3)3 0.500 mmol·L-1组细胞死亡率显著高于溶剂对照组;0.119和0.243 mmol·L-1组未见明显细胞死亡.Cmax或C染毒为0.500 mmol·L-1时,经典体外染毒诱导HepG2细胞死亡率显著高于模拟单室血管外给药染毒.AUC相等时,2种染毒模型间La(NO3)3诱导HepG2细胞死亡率差异无统计学意义.结论 本研究设计的染毒装置可体外模拟单室血管外给药染毒,使体外毒性测试更接近体内情况,为优化体外毒性测试染毒方法提供了初步实验依据.模拟的单室血管外给药染毒方式和经典体外染毒方式间La(NO3)3诱导HepG2细胞死亡存在差异,提示不同体外染毒模式可能影响毒性测试结果.