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目的:考察多尺度的SiO2纳米颗粒的生物安全性,主要包括口服急性毒性,长期毒性,肺毒性,生殖毒性,眼刺激性,皮肤刺激过敏性。完善SiO2纳米颗粒的动物安全性标准。方法:采用化学药品研究技术指导原则中的方法,考察SiO2纳米颗粒的急性,长期毒性;构建暴露染毒模型,让大鼠暴露在SiO2颗粒环境中静态染毒2h,24、48、72h后考察SiO2纳米颗粒对大鼠肺部造成的急性损害;受孕前,实验用雄雌大鼠各接受65天和15天的暴露染尘,隔天一次,考察吸入SiO2颗粒后大鼠生殖能力以及仔鼠的影响;采用同体自身对照法,通过直接滴入SiO2纳米颗粒混悬液,考察纳米SiO2对家兔眼部刺激反应;通过涂抹SiO2纳米颗粒混悬液,以同体左右侧对照法,考察SiO2纳米颗粒的皮肤刺激过敏性。 结果:多尺度SiO2纳米颗粒经多次灌胃后,给药总量达到5g/kg后,没有出现急性毒性症状,MTD≥5 g/kg。亚慢性毒性试验中,与对照组相比,实验组大鼠体重偏低,但无显著性差异(P>0.05),肝脏和胃的脏器系数偏低,但都无显著性差异;实验组大鼠尿液中蛋白质和白细胞含量显著高于对照组,有统计学意义(P<0.05);血常规各项目变化不显著,只有20、280nm高剂量组白细胞数显著低于对照组,有统计学意义(P<0.05);各实验组TPr和ALB显著低于对照组,有统计学意义(P<0.05),提示有一定的肝肾损害。而从病理切片可见大鼠肝细胞浊肿,出现脂肪小空泡,肾小球肿胀,肾小管上皮肿胀,再次验证大鼠肝肾出现轻度损伤,但小剂量(C=5g/kg)病理切片显示并没有出现明显的肝肾病变。慢性毒性结果与亚慢性毒性结果基本一致,不同的是,血常规各项目变化不大,其中20nm、280nm高剂量组淋巴细胞显著高于对照组,有统计学意义(P<0.05);雄性高剂量组以及20nm整个实验组ALB含量显著高于对照组,雌性组中ALP含量显著高于对照组,有统计学意义(P<0.05);最重要的是慢性毒性低剂量组出现了肝肾病变,而亚慢性未出现。急性肺毒性试验中,染尘后所有实验组细胞总数,总蛋白含量,LDH活性均不同程度的高于对照组,800 nm实验组与对照组比较,细胞总数、总蛋白含量和LDH活性均变化不大,大多时间段无显著性差异。而20、50、80 nm实验组各项指标明显高于对照组,并且大部分时间点显著性高于800 nm组(P<0.05)。总体观察,细胞总数,总蛋白含量和LDH活性随着时间延长呈现先增长,后逐渐下降的趋势。生殖毒性中实验组大鼠体重均低于对照组,有统计学意义(P<0.05),20 nm实验组活动度显著低于对照组,有统计学意义(P<0.05),比较精子数和畸形率无显著差异。20 nm组受孕率,着床数显著低于对照组,有统计学意义(P<0.05)。SiO2纳米颗粒对家兔出现眼刺激性,而没有出现皮肤刺激性,对豚鼠无皮肤过敏性。 结论: SiO2纳米颗粒无急性毒性、皮肤刺激性、皮肤过敏性反应。多尺度的SiO2纳米颗粒对大鼠肺部造成了明显损伤,不同尺度的SiO2颗粒引起的肺损伤存在差异,粒径较小的SiO2颗粒引起的肺毒性比粒径较大的SiO2颗粒更严重。通过亚慢性和慢性毒性研究显示大鼠肝肾脏器呈现轻度损伤,呈现粒径越小,剂量越大,肝肾毒性加强趋势。暴露染毒后,生殖系统受到了轻度损伤,但与粒径无明显关系。本实验的研究,为纳米SiO2材料的生物安全性确定提供了一定的科学依据。