【摘要】 对9种不同类型的纳米材料(聚苯乙烯、二氧化钛、碳质材料、过渡金属氧化物(钴、镍、锌)和水热合成的α-石英)在动物模型(小鼠、大鼠)中的颗粒性急性肺毒性进行了回顾性分析

对9种不同类型的纳米材料(聚苯乙烯、二氧化钛、碳质材料、过渡金属氧化物(钴、镍、锌)和水热合成的α-石英)在动物模型(小鼠、大鼠)中的颗粒性急性肺毒性进行了回顾性分析，这些纳米材料的初级颗粒直径(9-535nm)和质量比表面积(6-800m2/g)范围很大。气管内滴注NPs后，中性粒细胞(PMN)急性流入肺内被选为急性肺部炎症的毒理学终点。研究不同剂量尺度的毒理学数据，即(初级)粒子数量、关节长度、BET和几何表面积、体积和质量。表面积被确定为球形纳米粒在生物学上最相关的剂量度量，解释了急性肺毒性观察到的大约80%的变异性。没有其他剂量指标可以解释肺部炎症观察到的50%以上的可变性[1]。此外，使用表面积作为剂量度量，可以识别与颗粒大小无关的基于材料的毒性级别。对于被认为具有本征毒性的过渡金属氧化物(这里指的是钴、镍、锌)，与LSLTS颗粒相比，其表面比毒性增强系数约为12[2]。根据作用方式的不同，其他剂量指标可能比表面积更有效。例如，体积和数量是高颗粒肺负荷(过载情况下；超过6%的肺泡巨噬细胞体积充满颗粒)和长而僵硬的纤维样颗粒(吞噬受阻)的生物学更有效的剂量指标。此外，由于质量与NP毒性的历史和法规相关性，应将其包括在剂量度量中。考虑到这些限制，肺沉积颗粒表面积剂量有望成为吸入球形NPs的毒理学最相关的剂量标准。因此，未来与吸入颗粒物对健康影响有关的气溶胶暴露测量应努力将肺沉积颗粒物表面积浓度作为主要暴露参数。

 

[1]Hohr, D., Steinfartz, Y., Schins, R. P., Knaapen, A. M., Martra, G., Fubini, B., & Borm, P. J. (2002). The surface area rather than the surface coating determines the acute inflammatory response after instillation of fine and ultrafine TiO2 in the rat. International Journal of Hygiene and Environmental Health, 205(3),

239–244.

[2]ICRP. (1994). International Commission on Radiological Protection (ICRP), Human respiratory tract model for radiological protection: A report of a task group of the ICRP ICRP Publication 66. Annals of the ICRP, Vol. 24. Oxford, UK: Elsevier Science Ltd1–482.

 

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