引言
监管机构正在全球范围内推动减少动物实验。对于吸入制剂，传统的大鼠气管滴注存在生理相关性的争议。这篇解读将重点围绕文献中的“毒性测试”章节，探讨如何利用气液界面培养和先进暴露系统，生成符合法规要求的吸入安全性数据。

一、旧方法的局限：为什么需要替代方案？

文献明确指出，动物实验存在明显的局限性：

• 解剖学和生理学差异：人类与啮齿动物呼吸道结构差异大。例如，啮齿动物的全身暴露会导致大量药物沉积在皮毛和鼻腔，而非肺部靶点。

• 给药方式失真：气管滴注是一种侵入性操作，绕过鼻腔过滤，将药物直接推入气管分叉处，这与人类自然吸入的沉积模式完全不同。

• 伦理与成本：动物实验成本高昂，且社会对动物使用的压力日益增加。

二、体外新范式：气液界面培养与先进暴露系统

为了模拟人体真实的吸入暴露，行业已形成新的评价范式：

1. 细胞模型的进阶

• 从单层到3D：从简单的A549单层细胞，升级到含有黏液、纤毛的MucilAir，以及包含巨噬细胞、内皮细胞的EpiAlveolar和AlveolAir等3D重建组织。这些模型更能预测药物在人体内的真实反应。

• 共培养的重要性：文献指出，肺组织包含多种细胞类型。共培养模型能更好地模拟细胞间相互作用和炎症反应。

2. 暴露系统的核心地位

综述明确指出，Cultex® RFS和Vitrocell® Cloud是目前主流的合规暴露设备。它们的核心价值在于：

• 均匀沉积：确保气溶胶在多个细胞孔位之间均匀分布，减少变异性。

• 生理相关：细胞在气液界面下暴露，顶面直接接触气溶胶，模拟真实吸入。

• 灵活连接：可连接加压定量吸入器、干粉吸入剂或雾化器，适应不同的制剂类型。

3. 模拟真实环境

• 暴露系统需维持37°C、>95%相对湿度和5% CO₂，以保持细胞活力。

• 对于病毒等生物制剂，系统需具备HEPA过滤等安全措施。

三、“共制剂”带来的特殊毒性考量

联合用药并非单药的简单叠加。文献指出，活性药物成分的组合在生物学行为上可能与单一化合物不同：

• 药物相互作用：一种药物可能影响另一种药物的转运、代谢或外排，导致细胞内蓄积增加或毒性改变。

• 协同毒性：单独安全，组合后可能产生毒性。这必须在共暴露系统中验证。

四、下一代评价工具：肺芯片与精密切割肺切片

• 肺芯片：文献介绍，AlveoliX Lung-on-Chip等商业化肺芯片通过微流控技术模拟呼吸运动和血流灌注，已用于噻托溴铵、CdCl₂和脂质纳米颗粒的安全性测试。

• 精密切割肺切片：保留了肺部多种细胞的自然结构和细胞外基质。可用于评估吸入制剂的纤毛毒性和组织病理变化，这是普通细胞模型无法做到的。

合规评价的技术保障

文献明确指出，Cultex® RFS是当前毒理学评价中主流的合规暴露设备之一。其径向流设计确保了气溶胶在6个通道间均匀分布，变异系数低，是获得监管机构认可数据的技术基石。

德伯科技作为Cultex在中国的技术服务中心，不仅为国内毒理学实验室提供该系统的全面技术支持，更推出了自主研发的ACP系列气液界面细胞暴露系统，作为Cultex细胞暴露系统的国产替代方案：

• 合规性设计：辐射流设计确保各通道间气溶胶分布变异系数≤5%，满足GLP实验室对数据可靠性的要求。

• 长时间稳定运行：支持≥24小时连续暴露，满足慢性毒性研究需求。

• 全自动软件控制：支持气密性检测、培养基自动加注、实验程序编辑，实验全程可追溯，符合FDA 21 CFR Part 11对电子记录的要求。

• 灵活扩展：可连接各类气溶胶发生装置，适应不同制剂类型的毒理学评价。

德伯科技致力于为国内吸入制剂毒理学评价提供符合国际标准的国产化工具，助力新方法学在中国的落地与应用。