纳米银的银离子释放及其对细胞的毒性作用

作者：孙晋都; 张帮勇; 李婷竹; 高晓洁; 王君君; 薛玉英; 唐萌

来源：环境与职业医学, 2017, 34(07): 636-641.

DOI：10.13213/j.cnki.jeom.2017.16695

• 纳米银
• 银离子
• A549细胞
• HepG2细胞
• 细胞毒性

[目的]检测三种纳米银颗粒在不同质量浓度、不同时间、不同溶液下的银离子释放动力学,并探讨纳米银释放银离子对细胞毒性作用的影响。[方法]将无包被20 nm、50 nm纳米银(nano-Ag20和nano-Ag50)和聚乙烯吡咯烷酮包被的20 nm纳米银(nano-Ag20PVP)颗粒分散于pH3.6醋酸盐缓冲液、pH6.0醋酸盐缓冲液和pH7.0去离子水中,配制成银质量浓度为0.2、0.5、1.0 g/L的悬液,37℃孵育后超速离心加超滤法分离出银离子,检测银离子含量。将nano-Ag20PVP分散于细胞培养液中,配制成银质量浓度为0、20、40、80、160 mg/L的染毒液,37℃孵育24 h和48 h后检测银离子含量。用nano-Ag20PVP悬液染毒A549和Hep G2细胞,银质量浓度为0.625、2.5、5、10 mg/L的硝酸银溶液作对照,MTT法比较细胞活力。[结果]nano-Ag20PVP分散较好,nano-Ag20和nano-Ag50有团聚现象。不同的pH条件下,三种纳米银的银离子含量与孵育时间呈正相关。相同pH条件和质量浓度下,nano-Ag20PVP比nano-Ag20释放更多银离子(P<0.05);在pH7.0的1.0 g/L组,nano-Ag50的银离子比率高于nano-Ag20(P<0.05)。20 mg/L和160 mg/L nano-Ag20PVP染毒液中的银离子比率分别为0.02%和0.09%,孵育24 h和48 h后仅在160 mg/L组检测到比率分别为0.01%和0.02%的银离子。A549细胞和Hep G2细胞暴露nano-Ag20PVP染毒液24 h和48 h后,细胞内银含量和银离子比率都与染毒液的银质量浓度呈正相关;暴露24 h后,Hep G2细胞内的银含量高于A549细胞(P<0.05),暴露48 h后,Hep G2细胞内的总银含量低于A549细胞(P<0.05);暴露24 h和48 h后,Hep G2细胞内的银离子比率低于A549细胞(P<0.05)。暴露于10160 mg/L的nano-Ag20PVP 24 h和48 h后,Hep G2细胞的存活率高于A549细胞(P<0.05);暴露于5、10 mg/L的硝酸银24 h和48 h后,Hep G2细胞的存活率高于A549细胞(P<0.05);在相同质量浓度(5、10 mg/L)下,nano-Ag20PVP染毒组的细胞存活率高于硝酸银组(P<0.05)。[结论]有包被的纳米银比无包被的纳米银容易释放银离子。nano-Ag20PVP进入细胞后能进一步释放银离子,后者在纳米银诱导的细胞毒性中发挥重要作用。纳米银对细胞的毒性作用由纳米银颗粒及其释放的银离子共同作用所致。

• 出版日期2017
• 单位东南大学; 公共卫生学院