高催化活性Pt纳米颗粒的生物毒性研究

目的探究一种具有高催化活性的新型金属铂(Pt)纳米颗粒的生物毒性作用。方法选择C57BL/6雄性小鼠(SPF级)52只,鼠龄6~8周,体质量22~24 g。采用"一锅合成法"合成六面体状金属Pt纳米颗粒。将中国仓鼠卵巢(CHO)细胞与质量浓度0、0.4、1.2、3.7、11.0、33.0、100.0、300.0μg/mL Pt纳米颗粒溶液共培养,采用噻唑蓝(MTT)法测定细胞存活率、细胞毒性、细胞活性氧簇(ROS)变化。将小鼠分3批次(每批次为20、16、16只),按体质量随机分为正常对照组和实验组,测量小鼠30 d体质量变化、骨髓DNA和骨髓有核细胞(BMNC)数量、小鼠肝脏超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)水平、Pt元素在小鼠体内的生物分布、血常规和生物化学指标及对主要脏器的病理分析,分析Pt纳米颗粒对小鼠的生物毒性作用。结果 Pt纳米颗粒尺寸为(8.58±1.23) nm,晶格间隙为0.227 nm,呈面心立方晶格。体外研究结果表明,质量浓度300.0μg/mL Pt纳米颗粒溶液作用24、48 h,CHO细胞存活率85%、90%。质量浓度50.0μg/mL Pt纳米颗粒溶液可抑制细胞内ROS的产生。动物研究结果表明,质量浓度5 mg/mL Pt纳米颗粒溶液可使正常C57BL/6小鼠出现短暂的体质量下降(给药后15 d左右可恢复正常);作用30 d后,大部分聚集于肝脏及脾脏,与正常小鼠相比,实验小鼠只在肝脏组织中发现轻微炎症。实验小鼠血常规、生物化学指标未发现明显差异性变化;DNA和BMNC数量均出现轻微减少;Pt纳米颗粒溶液体内作用7 d后,肝脏组织的MDA水平出现轻微降低现象,而SOD活性未出现明显改变。结论质量浓度300.0μg/mL以下的Pt纳米颗粒溶液对CHO细胞无明显细胞毒作用,而质量浓度5 mg/mL Pt纳米颗粒溶液对小鼠虽然具有急性氧化应激毒理作用,但其毒理效应可在30 d内由生物体自行调节而恢复。

Biotoxicity study on highly active Pt nanoparticles

WANG Jing-ya;LONG Wei;WANG Jun-ying;SUN Yuan-ming(Institute of Radiation Medicine,Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College,Tianjin 300192,China;Tianjin Key Laboratory of Low Dimensional Materials Physics and Preparing Technology,School of Science,Tianjin University,Tianjin 300350,China)