El desarrollo de métodos alternativos que vinculen la toxicidad celular y predictiva con la toxicidad a alto nivel es un enfoque clave de la investigación actual en el marco de las 3Rs en la experimentación animal. En este contexto, este estudio tuvo como objetivo evaluar el enfoque in vitro previamente desarrollado utilizando la línea celular de hígado de pez cebra (ZFL) para evaluar la bioacumulación y biotransformación del compuesto BDE-47, que es más hidrofóbico que el fenantreno, y es el compuesto utilizado en el estudio anterior. Para este propósito, experimentalmente, se cuantificaron las concentraciones internas en las células (C) y el medio de exposición tanto de BDE-47 como de sus principales metabolitos en diferentes tiempos de exposición mediante GC-MS. Además, se determinó la concentración libre bioavailable (C) con un experimento de microextracción en fase sólida (SPME). Con el objetivo de refinar modelos, también se estimaron C y C utilizando un modelo de distribución química predictiva (MBM). Los factores de bioconcentración (BCFs) se determinaron relacionando todos estos valores, así como mediante ajuste toxicocinético y modelado de extrapolación in vitro-in vivo (IVIVE). Los resultados mostraron una alta concordancia con los valores obtenidos in vivo. Además, el estudio destacó la importancia de determinar experimentalmente C y C, ya que los valores predichos pueden variar dependiendo del químico, influyendo así en el resultado del BCF. Esta variación ocurre porque los modelos no tienen en cuenta la absorción y la cinética de biotransformación de los compuestos. Los datos presentados pueden contribuir a refinar modelos predictivos.