纳米茶安全试验

科技发展历史证明，最先学会并最早、最好使用微米技术的都成为了现在的先进工业国家，同样，未来技术（21世纪）将属于那些明智地接受纳米技术并首先学习和使用的国家。
由于纳米科技存在着很多未知因素及不确定因素，有些个人或团体企图通过极端的手段否定纳米科技，所以为了使纳米科技真正造福人类，对纳米技术的安全应用的研究就极为重要。
一、纳米工业材料对生物影响与解决途径
目前，科学家正对工业急需的纳米材料如纳米二氧化钛（TiO2）、二氧化硅（SiO2）、碳纳米管、纳米铁粉和富勒烯等纳米物质对生物影响进行了初步研究，结果表明这些不易降解的工业纳米材料在吸入后都会对肺脏引起一定损害。肺是环境有害物质进入机体的主要途径之一，肺泡巨噬细胞是一种多功能的间质细胞，广泛分布于肺泡内及呼吸道上皮表面，具有吞噬、清除异物和保护肺的功能，是呼吸道的第一道防线。因此，研究巨噬细胞对纳米颗粒的清除功能，对预测纳米物质的毒性十分重要。Oberdrster等比较了大鼠肺泡巨噬细胞对相同质量、不同尺寸的TiO2(20和250nm)粉末的清除机制。结果肺泡巨噬细胞对250nm和TiO2的清除半减期为177d;对 20nm的TiO2的清除半减期为541d，这表明，尺寸越小，越难以被巨噬细胞清除，巨噬细胞清除外来异物的能力降低，其吞噬能力也会降低。Renwick等在研究29nm的超细TiO2和250nm的TiO2颗粒对巨噬细胞株（J774.2MF）吞噬能力的影响时表明29nm比250nm的TiO2颗粒对巨噬细胞的吞噬能力降低更明显。因此，可以推测，吸入的不易降解的，纳米颗粒的粒径（表面积）和数目是其造成肺损伤的关键因素之一。所以这些已经走出实验室逐步工业化的纳米材料，在加工中暴露的人员应注意吸入防护措施，并在场地安装颗粒收集装置。
长远解决方案是：纳米工业材料毒性的修饰化学消除纳米材料的负面生物效应
纳米生物效应的研究结果给化学领域提出了新的研究方向——降低乃至消除纳米毒性的修饰化学。对具有负面的生物效应的纳米分子进行化学修饰，在保持其功能特性的同时消除其毒性，这方面的化学研究已经开始。比如富勒烯（C60）已经被广泛应用于癌症治疗和靶向药物输送等领域，然而C60的毒副作用限制了它在医疗上的应用。因此为了减少C60对生物和环境的副作用，Sayes等进行了体外细胞实验，研究了人表皮纤维细胞（HDF）暴露于未经衍生化的C60和表面衍生化的C60（OH）24的半致死剂量。结果表明在相同条件下，未经衍生化的C60的半致死量为LC50＞（LC50）为20ppb;而C60（OH）24的半致死量为LC50＞5000000ppb，将富勒烯的纳米毒性降低了100000倍。
而且Sayes还发现未经衍生化的C60能够引起人表皮纤维细胞（HDF）和人肝癌细胞（HepG2）的细胞膜破裂，乳酸脱氢酶的含量升高，而C60（OH）24组，细胞无明显变化。这可能是由于未经衍生化的C60能够产生氧自由基，导致细胞膜被氧化，从而产生细胞毒性。这是通过化学修饰降低纳米材料负生物效应第一个研究结果。我国也在致力于通过一定的化学修饰或物理处理来降低和消除某些纳米材料对生物体的负面生物效应（毒性），同时保持其有益的纳米特性。
尤其值得提到的是，我国在开展纳米材料的生物效应（如毒性）研究的同时，也开展纳米生物负面效应的反向应用研究，把观察到的负面生物效应应用到纳米医学诊断和治疗技术上，已经取得了一些初步的成果。
二、纳米医疗保健材料在生物医学中应用的安全研究
1、目前，国内外已经在护肤品、抗癌靶向制剂、基因转载体中开展了相关安全应用的研究，对于纳米二氧化钛、纳米银护肤及灭菌应用安全研究目前尚无得到明确消息。护肤方面纳米甲壳质及衍生物应用，被认为是安全的，因为它在体内可降解为二氧化碳和水。由于C60与其它不易生物降解，抗癌靶向载体材料应用被持审慎态度（尤其是纳米C60对鱼脑的损伤实验亮出黄灯之后）也应采用甲壳质等易降解材料。
2、由于很多矿物材料不易降解，加之纳米磁性材料在动物体内显示迅速团聚、堵塞血管报道之后，科学家一般不主张矿物材料在生物中应用。但最近传利好消息。硅纳米颗粒经尾静脉注入小白鼠体内后，能进入小白鼠体内的各个器官。包括通过血脑屏障，进入大脑，以及进入前列腺等普通药物不能进入的器官和组织;在注射硅纳米颗粒后的小白鼠尿液中，发现有纳米粒进入细胞时是无毒的，只有当大量的颗粒进入细胞内时才影响细胞的生长。该研究表明，即使经尾静脉将超过常规的治疗用量纳米颗粒注入小白鼠体内，对小鼠进行长期毒性实验的结果表明，小白鼠在注射颗粒1年半的时间内，虽然在电镜下部分脏器中可看到硅纳米颗粒的存在，但实验用小白鼠能像正常对照小白鼠一样正常生活和繁殖后代，在小白鼠连续传代的过程中，亲代鼠和子代鼠中没有发现明显的幼仔产出畸形，并且比较实验鼠和正常对照鼠的产仔率没有显著的区别。这些结果表明该项研究制备的硅纳米颗粒注射入体内后，不会影响机体的正常生长和繁殖后代，有可能作为一种安全有效的载体用于基因治疗。此项研究为纳米中药雄黄等矿物材料的应用带来希望。
三、富硒纳米茶安全应用的研究。
富硒纳米绿茶、富硒纳米青茶等富硒纳米茶为“秦皇岛市太极环纳米制品有限公司”研制的最新产品，该类产品是将各种富硒茶叶，采用纳米技术加工后制得。富硒纳米茶既保留了富硒茶的色、香、味，又提高了硒溶出度，可以即冲即饮，不但使用方便，更增加了硒营养的补充。富硒纳米茶作为一种饮料，因为长期饮用，纳米技术加工后的茶叶是否有不安全因素？为此，我们参照了药物的慢性毒性试验，于2002年对富硒纳米茶做了安全试验研究，现将试验结果报告如下：
[试验样品]
富硒纳米青茶 硒含量为3.8ppm 2002年6月10日研制 粒度：平均150nm
富硒纳米绿茶 硒含量为3.9ppm 2002年6月14日研制 粒度：平均135nm
[实验动物]
大白鼠，体重160-180g左右，雌雄各半，天津动物饲养中心提供
[实验方法]
富硒纳米茶最大量每袋5g，一次一袋，一日三次，按人平均体重50kg计算，相当每次0.1g/kg。本实验给大白鼠的用量为人体的10倍，即1.0g/kg，即0.1g/100g体重/次，用少量水稀释后，给大白鼠灌胃，另设对照组，给等体积的常水，每组雌雄各10只。
将动物分好组后，每日灌胃三次，其它喂养饲料照常进行，共灌胃八周。每二周计量一次体重，观察动物在实验过程中活动、毛色、粪便等情况并对异常情况及时记录。实验结束时处死动物取血测血常规（白细胞数、红细胞数、血小板数、网织红细胞数、血红蛋白含量），肾功能（尿素氮）、肝功能（总蛋白、白蛋白、GPT、TTT）
网织红细胞采用煌焦油兰法测定。
血色素采用比色法测定。
尿素氮采用脲酶法测定（分析仪）
GPT采用赖氏法测定
总蛋白采用双缩脲法测量
白蛋白采用溴甲酚绿法测定
TTT采用麝香草酚法测定
[结果]
（一）、八周喂养期间，饲料平均日消耗量为13.5 ±2.1g/只，饮水量日平均为35.9±3.2ml/只，均属正常范围。
（二）、八周喂养，各组体重变化无明显区别，属正常体重增长。大鼠活动、毛色、粪便等情况均无异常变化。见表1。
表1 各组大白鼠体重增长情况

X±S.D.g
（三）、各种富硒纳米茶对大鼠的血常规亦明显影响，均在正常生理范围之内。见表2
表2 各组血常规

X±S.D.g
（四）、富硒纳米茶对肝、肾功能亦无显著影响，各组生化指标均在正常生理范围之内，见表3
表3? 富硒纳米茶对肝、肾功能的影响

X±S.D.g
[结论]
富硒纳米茶在人用10倍条件下，给大白鼠饮用，喂养八周，对大白鼠的饮食、体重增长、血常规和肝、肾功能无明显影响。
?[讨论]
（一）本组实验材料采用富硒茶为紫阳富硒茶，工艺是先用气流粉碎（无介质粉碎），然后采用氧化锆陶瓷球，氧化锆陶瓷罐常温球磨至120-180nm平均值为最佳（低于120nm会增加不安全因素）。茶叶不会变性或染污，通过胃肠吸收可提高茶成分溶出度及生物利用度，茶叶虽为可生物降解草本植物，但需使用可靠的深加工技术，加工时无污染、变性，才能保证安全质量。
（二）富硒茶硒含量虽然超过其它富硒食品，但食用量很小，茶的日用量每人均低于15g，按紫阳富硒茶含硒量4ppm计算，每人日补硒量是60微克，如果原茶用水浸泡只能吸收10微克左右，即使富硒纳米茶中的硒全部吸收，也只是世界卫生组织补硒标准中的较低补充量（世界卫生组织提出的营养硒补充量为50-250微克）。不会引起中毒。
（三）富硒纳米茶是食品范畴，只能通过口服吸收进行安全评价，食品通过胃液、肝、胆及大小肠体液的处理，延续了上千年人体对茶相容习性，所含的成份是安全的。其中的纤维也是可溶的，也是生物所需要的。只是溶出度、生物利用度增加而已。