光毒性
| Phototoxicity | |
|---|---|
| 异名 | Photoirritation(光刺激) |
| 當皮膚接觸到芸香後再曝曬於陽光下,會引發嚴重的皮膚炎。 | |
| 分类和外部资源 | |
| 醫學專科 | 皮膚病學 |
光毒性(英語:phototoxicity)是指化學物質在光照下誘發的的皮膚損傷,這類反應與人體免疫系統無關。[1]它是光敏感性的表現之一。[1][2]
皮膚的反應與嚴重曬傷類似。涉及的化學物質可能透過局部給藥進入皮膚,或者是在攝入,或是經腸道外給藥後經由體循環抵達皮膚。這類化學物質必須具有"光活性" ,表示當它吸收光線時,其中的能量會產生導致毒性的分子變化。已知許多合成化合物,包括四環黴素或氟喹諾酮等藥物會引起這些效應。與某些含此類化學物質的表面接觸會引起光照性皮炎,而許多植物則會引起植物光照性皮炎。光誘導毒性是人類常見的現象,然而它也會發生在其他動物身上。
作用機制
[编辑]光毒性物質是一種在暴露於光線下時會變得具有毒性的化學化合物。
- 特定藥物: 包括四環素類抗生素、磺胺類藥物、胺碘酮、喹諾酮類抗生素以及補骨脂素。
- 冷壓柑橘類精油: 許多此類精油具有光毒性,例如佛手柑精油。[3]
- 植物汁液: 包含歐芹(荷蘭芹)、萊姆,以及多種獨活屬植物。
- 卟啉: 這是一類存在於人體內的天然分子。在某些涉及血紅素(合成紅血球色素的鏈條)遺傳障礙的患者體內,這類分子會異常堆積,導致的疾病稱為紫質症。
光毒性是一種量子化學現象。光毒素是具有共軛體系(通常是芳香性)的分子。它們具有較低的激發態,可透過可見光光子的激發來實現。這種狀態可與組織中的鄰近分子發生系際竄越,將它們轉化為有毒的自由基。這些自由基會迅速攻擊附近的分子,而殺死細胞。一種典型的自由基是單線態氧,由普通的三線態氧產生。由於自由基的反應活性極高(且壽命短暫),其造成的損傷僅局限在受光線照射的部位。
光安全評估
[编辑]物理化學性質體外測試
[编辑]3T3中性紅光毒性試驗(OECD TG 432[4])是一種In vitro(體外實驗)毒理學評估測試,目的為測定在有或無長波紫外線(UVA,紫外線A)光照的情況下,測試物質對小鼠纖維母細胞所產生的細胞毒性及光(細胞)毒性作用
3T3中性紅攝取光毒性試驗 (3T3 NRU PT) 可用於鑑定測試物質在光照下誘發的光毒性。該實驗透過對照組設計,比較測試物質在 "暴露於非細胞毒性劑量的UVA與可見光 (波長315-400 納米)" 以及"無光照環境"下的細胞毒性差異。[5]細胞毒性的程度則透過觀察活體染料 - 中性紅的攝取量(它只會進入健康的活細胞中)是否隨測試物質的濃度增加而減少來判定
此試驗能有效鑑定兩大類物質:一類是經全身性給藥並分佈至皮膚後,在in vivo(體內實驗)引發光毒性的物質。另一類則是經皮膚局部外用後,可能成為光毒素的化合物。
經評估,3T3 NRU PT具有極高的可靠性與相關性。研究證實它對人類和動物體內的急性光毒性效應具有顯著的預測能力。該試驗與人類臨床測試結果高度吻合,在預測光毒性上展現出極高的準確性(樣本數 n=52):[6]
- 靈敏度: 97.3%
- 特異度: 86.7%
- 準確度: 94.2%
此試驗存在一定的應用局限。它並不適用於需由中波紫外線(UVB,紫外線B)活化的化合物,亦無法檢測需要經過生物代謝才能產生反應的物質。[4]此外,若測試物質本身顏色過深(高顯色性)或不溶於水,也可能超出該試驗的有效評估範圍。[5]
在藥物開發期間
[编辑]多個衛生主管機關已發布相關指引文件,於藥物研發時皆須納入考量:
- ICH(國際醫藥法規協和會):
- 歐洲藥品管理局 (EMA):
- "光安全性測試指引說明"(暫緩修訂)[9]
- "光安全性測試指引說明之常見問答"</ref name="europa1">
- 美國食品藥品監督管理局 (FDA)
- 厚生勞動省/醫藥品醫療機器總合機構 (MHLW/PMDA)
光學顯微鏡中的光毒性
[编辑]在進行活體樣本的顯微成像觀察時,必須注意過高的光劑量可能會損傷或殺死標本,進而產生實驗假象(影像假象)。這種光損傷現象在共軛焦顯微鏡與超解析度成像中尤為關鍵。[10][11]
參見
[编辑]引用
[编辑]- ^ 1.0 1.1 Anderson, D.M.; Keith, J.; Novac, P.; Elliott, M.A. (编). Dorland's Illustrated Medical Dictionary 28th. W. B. Saunders Company. 1994. ISBN 0-7216-5577-7.
- ^ JH Epstein. Phototoxicity and photoallergy. Seminars in Cutaneous Medicine and Surgery. 1999, 18 (4): 274–284. PMID 10604793. doi:10.1016/s1085-5629(99)80026-1.
- ^ Bergamot oil. Drugs.com. 2018 [2018-12-05]. (原始内容存档于2020-07-26).
- ^ 4.0 4.1 Test No. 432: In Vitro 3T3 NRU Phototoxicity Test. OECD. 2019-06-17 [2025-08-22]. (原始内容存档于2025-12-20) (英语).
- ^ 5.0 5.1 Staff, M. B. Understanding OECD 432: In Vitro 3T3 NRU Phototoxicity Test | MB Research Laboratories. 2025-08-21 [2025-08-22] (美国英语).
- ^ Lee, Ga-Young; Hwang, Jee-Hyun; Hong, Jeong-Hyun; Bae, Seungjin; Lim, Kyung-Min. PhotoChem Reference Chemical Database for the Development of New Alternative Photosafety Test Methods. Toxics. 2025-06-28, 13 (7): 545. Bibcode:2025Toxic..13..545L. ISSN 2305-6304. PMC 12298655
. PMID 40710990. doi:10.3390/toxics13070545
.
- ^ Multidisciplinary Guidelines. ICH. [2013-08-06]. (原始内容存档于2019-09-19).
- ^ 8.0 8.1 Safety Guidelines. ICH. [2013-08-06]. (原始内容存档于2019-04-24).
- ^ European Medicines Agency - Non-clinical: Toxicology. Ema.europa.eu. 2010-06-24 [2013-08-06]. (原始内容存档于2013-01-19).
- ^ Icha, Jaroslav; Weber, Michael; Waters, Jennifer C.; Norden, Caren. Phototoxicity in live fluorescence microscopy, and how to avoid it
. BioEssays. 2017, 39 (8) [2026-06-05]. ISSN 1521-1878. PMID 28749075. S2CID 19974817. doi:10.1002/bies.201700003. hdl:21.11116/0000-0002-8C94-9
. (原始内容存档于2023-12-27) (英语). 已忽略未知参数|article-number=(帮助) - ^ Laissue, P. Philippe; Alghamdi, Rana A.; Tomancak, Pavel; Reynaud, Emmanuel G.; Shroff, Hari. Assessing phototoxicity in live fluorescence imaging
. Nature Methods. July 2017, 14 (7): 657–661 [2026-06-05]. ISSN 1548-7105. PMID 28661494. S2CID 6844352. doi:10.1038/nmeth.4344. hdl:21.11116/0000-0002-8B80-0
. (原始内容存档于2025-10-11) (英语).