随着在染料、涂料和医药诊断等传统产业中的广泛应用,纳米材料与人体和环境的接触机会越来越多。由于具有表面效应和小尺寸效应等,纳米材料的反应活性增加,并出现相应块体材料不具备的性质。纳米材料为人类的生产和生活带来便利的同时,是否会引发毒副作用尚未可知。本文选取量子点(QDs)和金纳米簇(Au NCs)作为研究对象,详细阐述了纳米材料进入小鼠体内后的分布、清除、毒性、氧化应激反应等作用,并对体外细胞毒性进行初步探讨。论文具体内容如下：1.建立火焰原子吸收光谱法测定小鼠组织和器官中锌原子的含量,样品前处理选择强酸法(HNO3-HClO4)。肝、肺、脾、肾等脏器以及血液、尿样的加标回收率均在83.5%-118.9%范围内,粪便样品由于结构复杂和不能完全消解等原因加标回收率较低,分别为73.4%和135.4%。以肝脏样本为例测量实验方法的重现性,得到的RSD值为1.75%。2.采用亲水方式合成ZnS和ZnO QDs并在其表面修饰聚乙二醇(PEG),随后进行体内毒性和生物分布评价。体外实验结果显示ZnS和ZnO QDs-PEG在1600μg/mL的高浓度下依然不会引起溶血反应,说明ZnS和ZnO QDs-PEG具有较好的血液相容性。静脉注射2、6、20mg/kg ZnS和ZnO QDs-PEG后的不同时间点,评价其生物分布、排泄和生物相容性。定量分析结果表明ZnS QDs-PEG在小鼠体内的分布趋势与ZnO QDs-PEG相一致,都集中累积在肺脏和肝脏中,并且注射1h后清除出血液。2和6mg/kg剂量下的ZnS和ZnO QDs-PEG主要通过粪便途径排出体外。脏器系数、血细胞计数、血液生化指标和组织病理切片检查结果均证实ZnS和ZnO QDs-PEG是安全无毒副作用的。3.评价多次静脉注射ZnO QDs和QDs-PEG后引起的肝脏毒性作用,检测项目有：血清转氨酶(谷丙转氨酶ALT和谷草转氨酶AST)、抗氧化酶(过氧化氢酶CAT、谷胱甘肽过氧化物酶G SH-Px和超氧化物歧化酶SOD)、脂质过氧化和细胞超微结构等。实验结果表明ZnO QDs和QDs-PEG均不会影响小鼠体重、肝脏脏器系数和血清内转氨酶水平。注射5mg/kg的ZnO QDs后的24h内,抗氧化酶和脂质过氧化产物丙二醛的含量发生了显著变化,但在28d时都恢复到了对照水平。相同剂量的ZnO QDs-PEG则不会影响抗氧化酶的活性和丙二醛的含量,说明表面修饰PEG能够显著降低ZnO QDs的毒性。肝细胞超微结构观察结果表明24h内ZnO QDs和QDs-PEG都累积在线粒体内,28d后ZnO QDs主要分布在线粒体中而大部分ZnO QDs-PEG存在于溶酶体中。4.掺杂QDs具有较长的荧光发射寿命和较低的细胞毒性,在药物载体和荧光成像等研究领域引起了研究者的兴趣。本文合成Mn掺杂的ZnS QDs并对其肝脏毒性进行评价。实验结果表明连续7d静脉注射Mn掺杂ZnS QDs和QDs-PEG均不会引起小鼠体重、肝脏脏器系数以及血清中谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性的改变。实验组小鼠肝脏中氧化还原酶类和丙二醛的含量没有发生显著变化,说明Mn掺杂ZnS QDs和QDs-PEG不会引起小鼠肝脏的氧化应激反应。超微结构观察结果表明Mn掺杂ZnS QDs和QDs-PEG处理组小鼠的肝细胞形态完好,并且大部分材料都集中分布在线粒体中。5.合成二氢硫辛酸(DHLA)稳定并具有荧光性质的金纳米簇(Au NCs),随后对其与正常肝细胞系(L02)和肝癌细胞系(HepG2)孵育不同时间所引起的毒副作用进行评价。在24和48h时间点,Au NCs不会影响两种细胞系的生长活力;但在72h却显著抑制了HepG2细胞的生长。与DHLA稳定Au NCs孵育72h后,HepG2细胞培养液中乳酸脱氢酶(LDH)含量的升高与细胞活力下降呈线性相关,而且细胞内活性氧簇(ROS)水平的提高也可能与细胞活力降低有关。HepG2细胞受到的生长抑制可能是由于很难通过G1和S期之间的检验点导致的。