二氧化鈦納米粒子與銅離子聯(lián)合毒性研究.pdf

1、目的：
　　研究二氧化鈦納米粒子(TiO2-NPs)與 Cu2+聯(lián)合，對牛血紅蛋白(Bovine Hemoglobin, BHb)、人支氣管上皮細(xì)胞(Human bronchial epithelial cells,16HBE)、斑馬魚胚胎的毒性作用，從分子、細(xì)胞和動物整體水平評價(jià)TiO2-NPs與Cu2+聯(lián)合產(chǎn)生的毒性效應(yīng)。
　　方法：
　　采用透射電鏡等表征TiO2-NPs及其與Cu2+混合物的表面形貌、粒徑及Ze

2、ta電位。以BHb為模型蛋白，采用紫外-可見吸收光譜法、熒光光譜法、同步熒光光譜法、時(shí)間分辨熒光光譜法及圓二色光譜法結(jié)合，探討TiO2-NPs、Cu2+及二者聯(lián)合與BHb的相互作用，并評價(jià)它們對BHb的毒性作用。
　　以16HBE細(xì)胞為研究對象，采用噻唑藍(lán)(MTT)比色法測定TiO2-NPs、Cu2+及二者聯(lián)合對16HBE細(xì)胞的毒性作用，利用吖啶橙(AO)/溴化乙錠(EB)熒光雙染色法檢測16HBE細(xì)胞凋亡。
　　選用斑馬魚

3、胚胎為動物模型，以斑馬魚胚胎的孵化率、死亡率、畸形率及魚鰾正常發(fā)育率為指標(biāo)，構(gòu)建體內(nèi)評價(jià)TiO2-NPs、Cu2+及二者聯(lián)合的毒性體系。
　　結(jié)果：
　　TiO2-NPs粒徑約20 nm，Zeta電位為0.0606 mV，在水溶液中的平均粒徑為76.44 nm。光譜學(xué)結(jié)果表明，TiO2-NPs、Cu2+及二者混合物與BHb均發(fā)生相互作用，均使BHb的熒光發(fā)生猝滅，其猝滅機(jī)制主要為靜態(tài)猝滅；TiO2-NPs、Cu2+及二者聯(lián)合

4、均使BHb的構(gòu)象及二級結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，螺旋結(jié)構(gòu)變得更為松散，三者對BHb均產(chǎn)生毒性效應(yīng)。TiO2-NPs、Cu2+及二者聯(lián)合對16HBE細(xì)胞的毒性作用均呈劑量效應(yīng)、時(shí)間效應(yīng)；AO/EB結(jié)果證明TiO2-NPs、Cu2+及二者聯(lián)合均可以誘導(dǎo)16HBE細(xì)胞凋亡；0-800 mg·L-1的TiO2-NPs聯(lián)合10 mg·L-1的Cu2+對16HBE細(xì)胞的毒性作用強(qiáng)于TiO2-NPs。
　　當(dāng)TiO2-NPs濃度介于0-200 mg·L-1

5、時(shí)，斑馬魚胚胎死亡率均小于15％，畸形率、孵化率及魚鰾正常發(fā)育率與對照組均無顯著性差異；當(dāng)Cu2+濃度大于0.125 mg·L-1時(shí)，斑馬魚胚胎72 h孵化率(<26%)和染毒終點(diǎn)時(shí)魚鰾正常發(fā)育率(<27%)較低、染毒終點(diǎn)時(shí)的死亡率(>8%)和畸形率(>25%)較高，且存在劑量依賴關(guān)系；0-1 mg·L-1 TiO2-NPs與0.125 mg·L-1 Cu2+聯(lián)合對斑馬魚胚胎的毒性作用與單獨(dú)Cu2+相近，當(dāng)TiO2-NPs的濃度為5-2