纳米二氧化钛独特的理化性质决定了其毒理学研究的特点,纳米二氧化钛可以通过各种途径进入土壤、空气和水环境,最终进入人体,因而纳米二氧化钛的安全性评价和危险性评定已经成为2l世纪毒理学的新课题。本文以小鼠和大型蚤为实验动物,分别探讨纳米、微米二氧化钛对哺乳动物的毒性效应(非暴露式支气管染毒)和纳米二氧化钛对水生生物的安全性。论文的主要研究内容及结论包括:(1)纳米和微米二氧化钛对小鼠肺部毒性的研究。结果表明,纳米二氧化钛10mg/kg bw组各项指标均高于对照组和其它实验组,且差异显著(P<0.01或P<0.05);纳米二氧化钛1mg/kg bw组的白蛋白(ALB)、总蛋白(TP)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(ALP)也均高于对照组和微米组,差异显著(P<0.01或P<0.05);微米组除ALP与对照组相比有极显著差异(P<0.01),ALB、TP、ACP与对照组相比均没有明显差异。说明纳米二氧化钛颗粒对小鼠肺部损伤比微米级二氧化钛更严重,引起气血屏障的渗透性改变,以及早期纤维化,并表现出剂量依赖性。(2)不同粒径(5±1、25±5、100±5nm)纳米二氧化钛对小鼠的急性毒性效应。实验测定了各项血清生化指标和小鼠脑、肺、肝、肾、脾各脏器中钛的含量。血清中TP、AKP和LDH显示,除高剂量100nm组外,其它处理组均可能出现不同程度的肝部损伤,其中高剂量5nm组三个指标均显著升高,其肝损伤可能最严重;血清MDA、GSH-Px和SOD显示,中、低剂量时,5nm和25nm处理组产生氧化应激,高剂量时均出现氧化损伤。从钛在各组织器官中的分布可以看出:①纳米二氧化钛可通过嗅神经转运到脑部,脑部钛含量随浓度降低和粒径的减小而升高;②纳米二氧化钛在肺部沉积,其中5±1nm和25±5nm的二氧化钛颗粒在组织更难清除,并且更容易从肺部转移到其它器官(如脾、肾、肝等),特别是中、低剂量。这可能与不同粒径的纳米二氧化钛颗粒的团聚特性有关。(3)以大型蚤为模式生物,研究纳米二氧化钛在泄露情况下对水生生物大型蚤的毒性作用,结果表明,纳米二氧化钛悬浮液状态不同,大型蚤致死原因有所差别。当其处于悬浮态时,大型蚤可能由于食入过量纳米材料或水中含氧量过低窒息死亡。