孫倩,馬守棟,李明春(1.青島大學藥學系,山東青島66071;.解放軍401醫(yī)院,山東青島66000)
納米銀粒子由20~15 000個銀原子按照一定順序排列組成,具有獨特的理化特性和生物特性。其作為一種新型高效無機抗菌材料[1],在醫(yī)學、生物學、環(huán)境保護等領(lǐng)域得到了廣泛應用,表現(xiàn)出良好的抗菌殺菌作用。但銀作為重金屬中的一種,如過量吸收會對肝臟等組織器官產(chǎn)生毒副作用。因此,有必要建立快速準確測定生物樣品中銀含量的方法。目前,測定銀含量的方法主要有電化學方法[2]、紫外分光光度法[3]、原子吸收法[4-8]、催化動力學光度法[9],其中最常用的方法為原子吸收法。這些方法有些操作簡單但靈敏度不高,有些靈敏度高但對樣品處理要求較高,且測定的樣品多為土壤、水質(zhì)和礦物質(zhì),而測定生物樣品中銀含量的研究較少。電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)靈敏度高、速度快、譜線簡單、干擾相對于光譜技術(shù)少、動態(tài)線性范圍寬,具有很低的檢測限,測定RSD可到0.1%。筆者采用ICP-MS測定納米銀乳膏[10]在燒傷模型大鼠血漿及組織中的銀分布,對預測納米銀的毒性有積極作用,為納米銀早日成藥提供依據(jù)。
702型超低溫冰箱(美國Thermo公司);AE240型電子分析天平(美國Mettler公司);Elan DRCⅡ型ICP-MS(美國Perkin Elmer公司)。
磺胺嘧啶銀乳膏(江門市恒健藥業(yè)有限公司,批號:091003,規(guī)格:每支40 g);乳膏基質(zhì)、納米銀乳膏(規(guī)格:20 μg/g)均由解放軍第401醫(yī)院藥廠藥研室自制;銀標準溶液(中國海洋研究所,標準編號:GBW08610,規(guī)格:1 000 μg/ml)。
成年SD大鼠24只,♀♂各半,由青島藥物研究所中心提供,動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(魯)2011-0007。實驗前7 d使大鼠熟悉實驗室環(huán)境,自由攝食飲水。
儀器操作條件及主要測定參數(shù)如下:射頻功率為1 250 W,脈沖電壓為1 200 V,霧化氣流速為0.80 L/min,等離子氣流速為15 L/min。數(shù)據(jù)采集模式采用跳峰模式。
實驗前24 h用8%硫化鈉脫去大鼠后背及臀部毛,面積約5 cm×5 cm,用乙醚麻醉,取仰臥位將大鼠脫毛處置于帶側(cè)枝的圓底燒瓶口上(內(nèi)徑25 mm,瓶口溫度98℃),蒸氣熏蒸9 s,造成5%體表總面積深Ⅱ度蒸氣燒傷模型[11]。
將模型大鼠隨機分為納米銀乳膏組、磺胺嘧啶銀乳膏組、基質(zhì)對照組,每組8只,分別于受傷感染處涂藥0.1~0.2 cm厚,每日1次,連續(xù)30 d。大鼠單籠飼養(yǎng),并用膠帶將頸部固定,防止舔舐藥物,第30天時大鼠創(chuàng)面愈合完全。
將銀標準溶液經(jīng)1%HNO3逐步稀釋制備成0.01、0.50、1.00、5.00、10.00 μg/ml的銀標準工作溶液,在“2.1”項儀器參數(shù)條件下,以銀標準工作溶液的質(zhì)量濃度(x)為橫坐標,測得分析峰的響應值(y)為縱坐標,建立標準曲線。得回歸方程為y=0.312 7x+0.001 3(r=0.999 9),結(jié)果表明銀檢測質(zhì)量濃度的線性范圍為0.01~10.00 μg/ml。
以1%HNO3作為銀標準的空白溶液,對其重復測定10次,得到3倍標準偏差對應的濃度值,即為本方法的檢測限。結(jié)果檢測限為0.980 ng/ml,說明ICP-MS測定銀含量的靈敏度較高,可以滿足生物樣品中銀含量的測定要求。
取1.00、5.00、10.00 μg/ml的銀標準工作溶液,按照“2.1”項儀器參數(shù)條件設置,測定其中的銀含量,重復測定8次。結(jié)果,1.00、5.00、10.00 μg/ml的銀標準工作溶液中銀的質(zhì)量濃度分別為(1.21±0.02)、(5.03±0.13)、(10.07±0.21)μg/ml,RSD分別為1.65%、2.58%、2.09%(n=8),說明方法精密度良好。
取基質(zhì)對照組大鼠的肝臟樣本20份,每份約0.2 g,5份為一組,分為空白組和低、中、高水平(0.1、1.0、10.0 μg/ml)組,精密稱定后置于高效防腐消解罐中,分別加入對應質(zhì)量濃度的銀標準工作溶液0.25 ml,再加入2 ml的MOS級(高純)硝酸密閉,移入150℃烘箱中加熱12 h后轉(zhuǎn)移至25 ml量瓶中,定容,搖勻,用ICP-MS測定組織和器官中的銀含量。按公式:(測得值-空白組測得值)×0.2/(加入量×0.25)×100%計算加樣回收率。結(jié)果見表1。
表1 加樣回收率試驗結(jié)果(±s,n=8)Tab 1Result of recovery test( ±s,n=8)
表1 加樣回收率試驗結(jié)果(±s,n=8)Tab 1Result of recovery test( ±s,n=8)
組別空白組低水平組中水平組高水平組加入量,μg/ml 0 0.1 1.0 10.0測得值,μg/g 0.029 0.146 1.436 13.505加樣回收率,%RSD,%93.2±3.3 112.5±1.0 107.8±1.3 3.5 0.9 1.2
將創(chuàng)面愈合完全的各組大鼠停藥24 h后處死,取血,解剖,稱取心、肝、脾、腎組織各0.2 g,置于高效防腐消解罐中,加入2 ml的MOS級硝酸密閉,移入150℃烘箱中加熱12 h后轉(zhuǎn)移至25 ml量瓶中,定容,搖勻。按照“2.1”項下設置的儀器參數(shù),測定各組大鼠血漿和心、肝、脾、腎組織中的銀含量。結(jié)果表明,與基質(zhì)對照組比較,磺胺嘧啶銀乳膏組大鼠血漿和心、肝、脾、腎組織中的銀含量均明顯增加(P<0.05或P<0.01),而納米銀乳膏組大鼠僅脾組織中銀含量明顯增加(P<0.05)。表明納米銀在保證療效的同時也減少了銀在血漿和組織中的蓄積。各組大鼠血漿和組織中痕量銀分布情況見表2。
納米銀粒徑小、表面積大,物理、化學和生物活性均較高,帶來了正面效應,也存在負面效應。納米銀能夠通過呼吸道、消化道、暴露皮膚及其他途徑進入體內(nèi),并很有可能在多個組織器官中分布蓄積,從而造成病理損害。因此有必要研究納米銀在體內(nèi)的分布和蓄積情況,以此了解納米銀在體內(nèi)遷移、分布和蓄積的生物學特性。這就首先需要建立一種快速準確地測定生物樣品中銀含量的方法。
表2 各組大鼠血漿和組織中痕量銀分布情況(±s,n=8)Tab2 Distribution of trace silver in plasma and tissues of rats(±s,n=8)
表2 各組大鼠血漿和組織中痕量銀分布情況(±s,n=8)Tab2 Distribution of trace silver in plasma and tissues of rats(±s,n=8)
與基質(zhì)對照組比較:*P<0.05,**P<0.01vs.base control group:*P<0.05,**P<0.01
血漿,μg/ml 0.231 3±0.015 2 1.471 3±0.215 7*0.135 7±0.092 5組別納米銀乳膏組磺胺嘧啶銀乳膏組基質(zhì)對照組心臟,μg/g 0.211 7±0.070 1 1.378 6±0.238 3*0.125 7±0.014 6脾臟,μg/g 0.412 6±0.089 1*2.097 6±0.196 9**0.146 2±0.015 3肝臟,μg/g 0.231 5±0.031 2 1.567 2±0.135 8*0.127 9±0.015 8腎臟,μg/g 0.298 6±0.037 1 1.769 1±0.172 1*0.156 2±0.017 1
相對于傳統(tǒng)的電化學方法、紫外分光光度法、原子吸收法、催化動力學光度法等檢測痕量銀的方法,本研究采用ICP-MS,檢測限為0.980 ng/ml,加樣回收率為(93.2±3.3)%~(112.5±1.0)%。表明用ICP-MS測定銀含量具有極低的檢測限和較寬的線性范圍,加樣回收率較高,是一種痕量元素的強有力的分析技術(shù)。進一步用該方法測定組織和血漿中的銀含量,結(jié)果表明納米銀作為一種新型抗菌材料,較磺胺嘧啶銀可以有效地減少銀的蓄積,因此納米銀較磺胺嘧啶銀有較低的毒性。但其進入體內(nèi)的方式以及對各組織器官中細胞的影響還需進一步深入研究,探討其產(chǎn)生毒性的機制,從而使納米銀更好、更安全地服務于臨床。
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