Page 33 - 《橡塑技术与装备》2019年14期（7月下半月塑料版）
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综述与专论 庞兴健 等· 浅谈纳米材料毒性和安全性评价体系
运动速度非常快，一旦生物体通过呼吸系统把纳米颗 4 纳米材料安全性评价体系建立
粒吸收，纳米颗粒会附在肺泡和支气管内，从而引发 建立纳米材料的安全性评价体系是各国科学家的
病变。例如，从事纳米研究或生产的人员会长期暴露 共识，大家务必同心协力，资源共享，团结协作建立
高浓度的纳米颗粒空气中，通过细胞膜吸收到纳米颗 一个全面高效的安全性评价体系。
粒，从而使身心受到危害。近年来研究发现，肺泡巨 4.1 纳米材料安全性评价内容
噬细胞 (AM) 损伤和人体的免疫功能降低的主要原因 纳米材料安全性评价基本内容可从以下四个方面
是都是纳米颗粒沉积在呼吸道和肺泡内所致。 来进行 ：
（2）用以阻挡外源污染物质的人类的皮肤，一 （1）危害认定，主要包括纳米颗粒的化学组成、
般的常规污染物颗粒很难通过该道天然的屏障，但该 结构和性质、颗粒尺寸、颗粒的修饰等方面。
道屏障却无法阻却细小的纳米颗粒，致使天然屏障失 （2）毒性评估，主要包括纳米颗粒的吸收、分布、
去保护人体的作用。如常见的纳米化妆品中的 TiO 2 、 代谢、排泄、机体的反应和剂量测定等。
ZnO 颗粒宜于被皮肤吸收，起到很好的美化功效，但 （3）危险途径评定，主要包括颗粒物行为、产品
也留下巨大的毒性隐患。 使用在环境存留的时间、受体、进入机体的途径等。
（3）难溶性药物的吸收率和药效与药物颗粒大小 （4）危险度特征分析，包括对纳米材料毒性作用
呈负相关系，即药物颗粒越小，药物越容易被吸收， 的可能性、性质、有效性等方面。
药效越好 ；但提高吸收率和药效的同时，毒副作用也 4.2 纳米材料安全性评价步骤
随药物粒径小变小而成倍增大。常规药物被纳米颗粒 纳米材料安全性评价主要从以下四个方面进行 ：
装载后，其毒性也明显增强 [5] 。 （1）危害评价，判断纳米产品在生产、使用和废
（4）虽然纳米颗粒在水中属于难溶物质，对地下 弃处置环节中是否泄漏暴露，分析纳米材料在人体、
水环境不会造成污染，但纳米材料在生产、使用、处 在环境和在生物物种中的分布。
置过程中会释放到环境。因此，评价纳米颗粒的理化 （2）危害特征，从纳米颗粒在人体、环境和生物
特性在水环境的作用显得尤为重要 [6] 。 体中的危害形式、途径和机率，判断其是否可能存在
毒性蓄积？
3 纳米材料的毒性机制 （3）危害识别及表征，通过一组无脊椎、哺乳和
3.1 产生毒性效应的自由基机制 非哺乳动物进行体外试验建立纳米材料的剂量反应关
活性氧簇（ROS）是由活性氧自由基，暴露于光、 系，科学表征纳米材料危害特性。
紫外线、过渡金属等环境下生成的。自由基活化组织 纳米材料的安全性进行评价体系的建立及使用为
的线粒体代谢受到纳米颗粒粒径和化学成分的影响， 纳米材料的广泛应用提供科学的理论依据，起到了为
可能导致 ROS 的改变，干扰机体抗氧化防御机制负载 人类安全和环境安全进行全方位的保驾护航。
能力。例如 ：作为产生超氧自由基的 C60 富勒烯标准
纳米颗粒物，其发生机制可能包括 ：系统内自由电子 5 展望
的产生是由纳米颗粒物产生的光激发所致，自由基活 纳米材料是 20 世纪 80 年代中期发展起来的新型
化介质产生是经细胞色素 P450 诱导的纳米颗粒物的 材料，因其独特结构使其具有独特的性能 [10] 。在其表
代谢所致，巨噬细胞释放氧自由基是由体内炎症反应 现出优越性的同时，纳米材料毒性及安全性评价问题
导致 [7] 。 仍需深入研究。以下几个方面将是广大科研工作者加
3.2 产生毒性效应的分子机制 大研究力度的方向 ：
生物大分子相应功能的改变是由于沉积在肺部的 （1）人们更多的是强调纳米材料的特性优点，常
纳米颗粒破坏细胞膜或直接通过细胞膜进入细胞内部， 常忽视有点背后的隐患。为此，加强纳米生物效应与
与细胞内的脂质、蛋白和核酸等生物大分子相互作用， 安全性战略研究，树立纳米安全理念尤为必要。
改变生物大分子的构型和构象所致。Christie 等 [8] 人 （2）研究重心放在分子水平上开展，构建整体的
研究发现富勒烯衍生物能产生超氧阴离子，这些自由基 预测纳米材料潜在影响的理论模型，实施纳米技术安
通过脂质过氧化破坏细胞膜，使细胞丧失正常的功能。 全标准战略，建立纳米技术风险评价体系。
年
2019 第 45 卷 ·15·
