ПОРІВНЯЛЬНА ТОКСИКОЛОГО-ГІГІЄНІЧНА ОЦІНКА НОВИХ НАНОПОРОШКІВ TiO2 ТА TiO2-Ag

Abstract

Анотація. Наночастинки, зокрема діоксиду титану, широко застосовуються в різних галузях, таких як медицина, електроніка, будівництво, косметична та інша промисловість. За результатами просвітлюючої електронної мікроскопії встановлено, що нанопорошок TiO2 містить агрегати, наночастинки переважно розміром від 20 нм до 30 нм. Встановлено для нанокомпозиту TiO2-Ag, що срібло локалізується на поверхні діоксиду титану, середні розміри наночастинок TiO2 становлять від 13 нм до 20 нм і Ag – від 35 нм до 40 нм. Виявлено залежність летальності лабораторних тварин від дози введених нанопорошків TiO2 і TiO2-Ag внутрішньоочеревинним шляхом. Летальність виявилась вищою при введенні композиту нано-TiO2-Ag у порівнянні з нано-TiO2. LD50 для нанопорошку TiO2 дорівнює 4783,30 мг/кг, LD50 для нанопорошку TiO2-Ag рівна 724,44 мг/кг, що дозволяє їх віднести до 3 класу (помірно небезпечні) небезпечності хімічних речовин за класифікацією ГОСТ 12.1.007-76.Нанопорошки TiO2 і TiO2-Ag у нативному вигляді викликають тимчасове слабковиражене запалення слизової оболонки ока. При одноразовому і повторному нанесенні мазі нано-TiO2 і нано-TiO2-Ag на шкіру, подразнення не спостерігалось. Нанопорошки TiO2 і TiO2-Ag накопичуються у печінці лабораторних тварин при внутрішньоочеревинному введенні. Встановлено, що зі збільшенням введеної дози (від 4000 мг/кг до 10000 мг/кг) в тканині печінки лабораторних мишей зростає накопичення титану (при дії нано-TiO2) та титану і срібла (при дії нано-TiO2-Ag). Характерними мікроскопічними ознаками токсичної дії нанопорошків TiO2 та TiO2-Ag після внутрішньоочеревинного введення лабораторним мишам є дистрофічні зміни гепатоцитів, некроз паренхіми печінки, тоді як запальні реакції зустрічаються рідше. В умовах in vitro показано, що наноматеріали у концентраціях 30 мкг/мл нано-ТіО2-Ag здатні підвищувати функціональну активність мононуклеарних клітин периферичної крові за продукцією прозапальних цитокінів IL-1, IL-6, TNF-α та продукцію IL-4 у донорів (p<0,05), що свідчить про можливий потенційний вплив на формування хронічного запалення та алергічних реакцій у відповідній категорії працівників нановиробництва. При вивченні впливу наноматеріалів на статеві клітини кнурів, показано, що найбільш чутливим маркером виявився показник виживання сперміїв, значення якого достовірно знизилось за дії наночастинок ТіО2 в дозі 1/10 LD50, що є наслідком порушенням активності мітохондріальних ензимів і, відповідно, ресинтезом АТФ. Розраховані ОБРВ р.з. математичними рівнями із врахуванням коефіцієнтів нанобезпеки і запасу на рівні для нано-TiO2 – 0,3 мг/м3, а для нано-TiO2-Ag – 0,2 мг/м3.