двуокись титана пигментная что это
Диоксид титана
Анатазная обладает меньшим коэффициентом преломления (2,55 против 2,70 у рутильной) соответственно, меньшей укрывистостью и меньшей абразивностью (ниже твердость по шкале Мооса), а также значительно большей фотохимической активностью. Потому анатазная модификация используется в основном при производстве бумаги, пластмасс и специальных видов ЛКМ (самоочищающиеся покрытия). Рутильная модификация применяется для производства широкого спектра ЛКМ и пластиков.
Диоксид титана
Способы производства пигментного диоксида титана
Существуют два способа производства пигментного диоксида титана: сульфатный и хлоридный. Ниже представлена подробная схема производства двуокиси титана.
Производители диоксида титана
АО «Афая» представляет на российском рынке диоксиды титана производства «Venator» (бывш. «Huntsman P&A»). В ассортименте рутильных пигментных диоксидов титана представлены две основные продуктовые линейки: Tioxide и Sachtleben.
Для всех марок двуокиси титана характерны высокая укрывистость, хорошая диспергируемость, постоянство пигментных характеристик от партии к партии. Что касается атмосферостойкости (фотохимической активности), то весь ассортимент можно условно разделить на три группы:
Диоксиды титана используют не только при производстве белых красок, но и цветных, а также в колеровочных системах для индустриальных и строительных ЛКМ. Очень важными характеристиками в этом случае будут разбеливающая способность и оттенок пигмента в разбеле.
Кроме стандартных пигментных марок «Venator» выпускает несколько продуктовых линеек специальных марок диоксидов титана: Hombitec, UV-Titan, Altiris.
Белый пигмент
Диоксид титана – белый пигмент (вещество белого цвета), с температурой плавления 1870 °С, не растворим в воде и кислотах. При нагревании окрашивается в желтый цвет, исчезающий после охлаждения.
Свойства белого пигмента
Основные свойства диоксида титана:
Эти свойства обусловили сферы его основного применения.
Основные области применения диоксида титана:
Большая часть производимого в мире диоксида титана (59%) используется при получении лакокрасочной продукции. Это основной белый пигмент, позволяющий не только получать покрытия разнообразной цветовой гаммы, но и значительно улучшать их свойства.
По своим свойствам в качестве пигмента и наполнителя диоксид титана значительно превосходит цинковые белила, сульфид цинка, литопон. Поэтому среди общего ассортимента применяемых пигментов на его долю приходится 90%.
Белый пигмент довольно дорог и его доля в общей стоимости лакокрасочных материалов (ЛКМ) достигает 10-25%. Поэтому все изготовители лакокрасочной продукции стремятся по возможности сократить использование диоксида титана в рецептурах ЛКМ путем его частичной замены более дешевыми аналогами.
Однако диоксид титана не имеет альтернативы в потреблении этого важнейшего компонента лакокрасочных рецептур.
Диоксид титана является наиболее распространенным белым пигментом в лакокрасочной промышленности. Он находит широкое применение в производстве полиграфических красок, пластических масс, линолеума, резины и других материалов; используется для матирования синтетических и искусственных волокон, в радиотехнической и электронной промышленности, а также во многих других областях народного хозяйства.
Непигментные сорта диоксида титана, содержащие незначительное количество примесей и для которых не существенны пигментные свойства, применяются в производстве различных титансодержащих сплавов (марки «специальная» и «легированная»), электродов (марки Т-Э), силикатных эмалей (марки ТСЭ), специальных сортов стекол (марки А-Н).
Нано диоксид титана
Последние годы отмечены быстро растущим спросом на новый вид продукции — высокочистый нанодиоксид титана, который обладает уникальными фотокаталитическими свойствами и имеет широкие возможности применения в солнечных батареях. Использование нанопорошков диоксида титана снижает стоимость 1 кВт•ч в 5 раз по сравнению с аналогами на основе кремниевых полупроводниковых материалов.
Кроме того, нанодиоксид применяют в космической отрасли и производстве специальных пластмасс для защиты от ультрафиолетового излучения, при изготовлении самоочищающихся стекол, фотокатализаторов, электрохромных дисплеев. Способ получения нанодисперсного диоксида титана основан на низкотемпературном (200–500 °С) сжигании очищенного тетрахлорида титана в присутствии катализатора в паровой фазе. В зависимости от условий процесса получают рентгеноаморфный, анатазный или рутильный TiO2. Экспериментальные образцы такого продукта имеют частицы размером от 10 до 20 нм.
Цветные титановые пигменты
Цветные титановые пигменты являются новым продуктом на рынке титановой продукции, однако благодаря своим высокотехнологичным свойствам для данного вида пигментов имеется достаточно устойчивый и широкий рынок. Пигмент отличается высокими показателями укрывистости, атмосферостойкости, цветостойкости, имеет устойчивую окраску светло-кирпичных, коричневато-желтых и бежевых тонов, не содержит токсичных компонентов, может полностью или частично заменить диоксид титана в масляных красках и эмалях соответствующих цветов или использоваться в качестве самостоятельного пигмента-наполнителя.
Двуокись титана пигментная
Пигментная двуокись титана (ГОСТ 9808-84) – синтетический неорганический пигмент белого цвета, анатазной и рутильной форм, получаемый гидролизом растворов сернокислого титана с последующим прокаливанием гидратированной двуокиси титана.
В зависимости от кристаллической структуры выпускают две формы двуокиси титана: Р – рутильная и А – анатазная. При наличии поверхностной обработки в условной обозначение марки добавляется индекс «0». В зависимости от области применения двуокись титана изготовляют следующих марок: Р-1, Р-02, Р-03, Р-04, Р-05; А-1, А-2, А-01, А-02. Пигментная двуокись титана марки Р-02 предназначается для производства лакокрасочных материалов, в том числе вододисперсионных, с хорошей атмосферостойкостью; пластмасс; искусственных кож; пленочных метериалов.
Пигментная двуокись титана пожаро- и взрывобезопасна, по степени воздействия на организм относится к веществам 4-го класса опасности.
Пигментную двуокись титана хранят в закрытых складских помещениях при температуре окружающей среды от минус 40 до плюс 40 °С. Не допускается хранение в упакованном виде на площадках или под навесом. Допускается хранение продукта, упакованного в мягкие специализированные контейнеры, на открытых площадках. При хранении тару укладывают в штабели высотой не более 3 м на подкладки или деревянные поддоны.
Высокочистый диоксид титана используется в электронной промышленности для производства титанитов ультравысокого качества для поглощения ультрафиолетовых лучей, светочувствительный диоксид титана — для цветного копирования.
Применение диоксид титана
Наиболее важное значение из всех неорганических пигментов имеют белые. За рубежом основным белым пигментом является диоксид титана. По оценкам зарубежных экспертов, в настоящее время его доля в суммарном потреблении неорганических пигментов составляет 65-70%, а в потреблении белых пигментов – более 90%.
Ведущая роль диоксида титана в группе белых пигментов обусловлена высоким уровнем свойств, характеризующих этот продукт, – способность диспергироваться, тепло- и химическая стойкость, разбеливающая способность, атмосферостойкость, коэффициент преломления и др.
В качестве пигмента диоксид титана используется в лакокрасочной и целлюлозно-бумажной отраслях промышленности, в производствах пластмасс и резинотехнических изделий.
Применение в пищевой промышленности: для отбеливания всех сортов рыбного фарша, филе, полуфабрикатов, сурими, паштетов и других продуктов. Диоксид титана так же широко применяется в кондитерской промышленности для придания белизны сахарной глазури, конфетам.
Перечень других областей применения приведен ниже:
В косметическом производстве используется высокоочищенный и тонкодисперсный диоксид титана, обладающий способностью отражать УФ-лучи.
Таблица. Классификация пигментов по природе происхождения.
Статьи по теме
Голубые пигменты
Многие соли металлов, так же как и оксиды, являются пигментами художественных красок. Карбонат и сульфат кальция в виде мела, толченого известняка и гипса обычно используются для изготовления основы живописи — грунта.
Основные пигменты
Ситовой анализ
СИТОВЫЙ АНАЛИЗ (а. size analysis; н. Kornanalyse; ф. analyse par tamisage; и. analisis granulometriсо) — определение гранулометрического состава измельчённых материалов просеиванием через набор стандартных сит с отверстиями разных размеров.
Антикоррозионные средства
Антикоррозионные пигменты классифицируются на: цинковые крона, алюминий три-полифосфаты и слюдянистую окись железа.
Окрашивание пигментами
Пигменты полидисперсны; гранулометрии, (дисперсионный) состав их оказывает большое влияние на оптич. и технико-эко-номич. характеристики.
Железоокисные пигменты
Железоокисные пигменты представляют собой оксиды железа, которые встречаются в природе в минералах. Они являются основным компонентом красных глин и обеспечивают красно-коричневую окраску горных пород.
Красящие пигменты
Сегодня лакокрасочная продукция является достаточно распространенной. Она предназначена не только для нанесения декоративного слоя на различные виды поверхностей, но и для защиты отдельных видов материалов от появления ржавчины или коррозии.
Двуокись титана пигментная что это
Н.Г. Проданчук, чл.-кор. НАМНУ, Г.М. Балан, проф.
Институт экогигиены и токсикологии им. Л.И. Медведя, г. Киев
РЕЗЮМЕ. Наночастицы (НЧ) диоксида титана (TiO2) производятся в больших масштабах и широко примененяются в различных отраслях промышленности и медицины. Результаты исследований острого, субхронического и хронического воздействия НЧ TiO2 на экспериментальных животных, обитателей водоёмов и почвы, а также на растения и водоросли свидетельствуют об их потенциальном риске для здоровья промышленных рабочих, населения и биоты окружающей среды и требуют обеспечения стандартизованного объективного контроля экспозиций НЧ TiO2 в воздух рабочей зоны и объектах окружающей среды.
Ключевые слова: наночастицы диоксида титана, токсикологическая оценка, онкогенная опасность, потенциальный риск для биоты.
Внастоящее время научные исследования в области нанотехнологий и оценки их риска для здоровья человека и окружающей среды признаны самыми приоритетными во всем мире. В различных отраслях промышленности используется уже более 5000 веществ и композиций в нанофазе, однако их потенциальный профессиональный и экологический риск на уровне производства, применения и утилизации изучены недостаточно [1, 2, 3]. Среди наноматериалов на сегодняшний день в наиболее широких масштабах вырабатываются и используются наночастицы (НЧ) диоксида титана (TiO2). Только в США четыре крупные компании («Altairnano», «Dupont», «Nanophase», «Nanogram») вырабатывают в год более 100 000 тонн НЧ TiO2, а к 2025 году их производство прогнозируется довести до 2,5 млн. тонн (рис. 1) [3].
Рис. 1. Темпы роста производства НЧ TiO2 в США [3].
НЧ TiO2 широко применяются в различных отраслях промышленности и в медицине. Почти 57 % НЧ TiO2 используется в строительстве в составе лакокрасочной продукции, цемента, облицовочных плиток, около 26 % — в производстве пластмасс, около 13 % — бумаги, 4 % — в электронике, катализаторах, косметике (солнцезащитный крем, зубная паста и др.), а также в производстве керамики, типографской краски, сварочных флюсов, самоочищающихся стекол, зеркал и других поверхностей [3, 4].
НЧ TiO2 получают преимущественно из двуокиси титана, которая представлена чаще в таких кристаллических формах, как рутил и анатаз, реже — брукит. НЧ TiO2 также чаще представлены в кристаллической форме нанорутила или наноанатаза, которые могут быть в виде кристаллов, наносфер или лент (рис. 2), [58]. Нанопленки на основе фотокатализа TiO2 используются в качестве самостерилизующихся и антибактериальных покрытий во многих отраслях промышленности и в медицине [7,8]. При этом индукция бактерицидной активности за счет фотокатализа достигается воздействием мягким ультрафиолетом (в диапазоне 360 нм), что в отличие от применяемого в медицине жесткого ультрафиолета не представляет угрозы для органов зрения и является более эффективным, чем поверхностная стерилизация ультрафиолетом [8, 10, 11]. Создание наноцемента с использованием НЧ TiO2, изделия из которого по прочности и красоте сравнивают с мрамором, относят к одному из лучших изобретений нашего времени [3, 4].
Рис. 2. НЧ TiO2 в виде кристаллов, наносфер или лент [58].
Однако ряд исследователей отмечают недостаточную доказанность безопасности их применения в медицине [19, 20, 21]. В последние годы фотокаталитический эффект НЧ TiO2 используется в фотодинамической терапии, а также он обоснован для разрушения раковых клеток [12, 13], что нашло применение в онкологии. Наряду с НЧ TiO2 в медицине широко применяется нанотехнологически структурированный никемид титана [14]. Создание новых материалов на основе нанотехнологически структурированного никемида титана со специальными свойствами, такими как биосовместимость, эффект запоминания формы и сверхупругость, а также разработка технологии производства разных видов имплантантов со строго регламентированным температурными и силовыми характеристиками позволили внедрить их в клиническую практику и предложить новые высокоэффективные методы лечения травм и заболеваний.
Несмотря на большие масштабы производства и широкое использование НЧ TiO2 в разных сферах человеческой деятельности, их токсические свойства изучены недостаточно, хотя в разных странах ведутся обширные исследования по оценке их безопасности и потенциальных рисков [3, 16, 18, 23, 24, 25]. Основные пути поступления НЧ TiO2 в организм человека и животных — это ингаляционный, пероральный и перкутанный. В итоге основными органами-мишенями являются ткани дыхательной, интестинальной, иммунной, кожной систем, а критичными по последствиям их действия — головной мозг, костный мозг, репродуктивные и выделительные органы [1, 2, 16, 19]. Из-за отсутствия единой шкалы приоритетов для оценки безопасности наноматериалов, а в некоторых случаях невозможности применения традиционных токсико-гигиенических характеристик к наноразмерным структурам [2, 19] необходим поиск и использование новых биомедицинских подходов к оценке проявления их эффектов и механизмов токсичности [16, 17, 18].
Изучение токсических свойств НЧ TiO2 в последние годы проводится как in vitro с использованием культур клеток различных органов [6, 12, 13, 19, 32, 39, 41], так и in vivo на моделях различных животных при остром и хроническом воздействии НЧ с учетом дозы, концентрации, площади поверхности, формы и других характеристик [19, 26, 32, 33, 35]. Одновременно оценивается экологическое влияние НЧ TiO2 на различные объекты окружающей среды [22, 23, 24, 25, 28, 46]. Изучение токсичности НЧ TiO2 in vitro на разных культурах свидетельствует о выраженных цитотоксических свойствах данных НЧ [6, 12, 13, 19, 32, 39, 41]. Особенно высокой цитотоксичностью обладают нанонити TiO2 [4, 41, 67]. Присутствие нанонитей TiO2 в культуре клеток опухоли вызывает дозозависимый цитотоксический эффект и гибель клеток. Кислотная обработка нанонитей значительно увеличивает цитотоксическое действие. Авторы отмечают выраженное цитотоксическое действие нанонитей и обращают внимание на соблюдение мер предосторожности при манипуляциях с ними. НЧ TiO2 нарушают р53 — опосредованный ответ в лимфоцитах периферической крови, что свидетельствует о их влиянии на процессы дифференцировки стволовых клеток и потенциальном мутагенном риске [41, 67]. В опытах на культуре фибробластов кожи и клеток легочного эпителия человека показано, что нанокристаллические структуры TiO2 в концентрации 100 мкг / мл дозозависимым образом индуцировали цитотоксический эффект и воспалительную реакцию [65]. Цитотоксический эффект изученных композиций зависел от их фазного состава. Наиболее цитотоксические образцы TiO2 оказались также и самыми эффективными индукторами активных форм О2. При изучении транслокации НЧ TiO2 в культуре клеток бронхо-легочного эпителия показано [40, 65], что НЧ проникают в клетки путем эндо- и трансцитоза и локализуются как в цитоплазме, так и во всех внутриклеточных структурах, в том числе в ядре и митохондриях. Транслокация НЧ в клетках сопровождается воспалительным ответом — экспрессией провоспалительных цитокинов. Авторы исследований воздействия НЧ на клетки in vitro отмечают, что в основе цитотоксических эффектов при действии НЧ TiO2 в культуре клеток лежат оксидативный стресс и активация апоптоза [40, 41, 43, 44, 69].
Рис. 3. Зависимость токсического действия НЧ от дозы и площади поверхности [56].
Краткосрочное интраназальное воздействие НЧ TiO2 вызывает развитие дегенеративных изменений в структурах головного мозга [38]. Так, проведено интраназальное вдувание НЧ TiO2 размером 80 нм и 155 нм в концентрации 500 мкг / мл в течение 30 дней [38]. Для определения транслокации НЧ TiO2 мозг мышей исследовали на 2, 10, 20 и 30 день эксперимента. Содержание TiO2 определяли в различных структурах мозга с помощью масс-спектрометрии и электронной микроскопии. Одновременно изучались показатели окислительного стресса и цитокинового профиля. После однократного интраназального вдувания НЧ 80 и 155 нм в течение 2-х дней НЧ TiO2 обоих размеров определялись в обонятельной луковице. Через 10 дней воздействия НЧ TiO2 были обнаружены и в других областях мозга, включая кору головного мозга, мозжечок и гиппокамп. Наибольшее накопление НЧ произошло в гиппокампе в течение 30 дней. В этой структуре отмечалась и большая выраженность нейродегенеративных реакций, а также выше уровень провоспалительных цитокинов и показателей окислительного стресса. Авторы подтвердили, что НЧ TiO2 при вдыхании мигрируют из обонятельной луковицы в различные структуры мозга и поражают их. Показано, что функции нейронов в гиппокампе при этом страдают больше. Учитывая, что гиппокамп отвечает за кратковременную память и пространственное расположение, надо полагать, что НЧ TiO2 могут вызвать нарушения когнитивных реакций, шаткость походки. Обращает на себя внимание, что нейродегенеративные реакции вызваны при воздействии сравнительно низких доз НЧ TiO2 и в течение короткого периода, в связи с чем у авторов возникли серьезные опасения за безопасность работников, которые подвергаются воздействию ультрадисперсных частиц TiO2 в процессе их производства или применения. НЧ TiO2 (25 нм) продуцируют активные формы кислорода в микроглии мозга [68]. Авторы считают, что оксидантные процессы лежат в основе нейротоксических реакций при действии НЧ. Особого внимания заслуживают данные о генотоксических процессах в мозговой ткани у потомства мышей при воздействии НЧ TiO2 на материнские особи [70]. A. Nemmar и соавт. [63] при изучении острого эффекта интратрахеальных инстилляций НЧ рутила TiO2 в дозе 1 и 5 мг / кг у крыс через сутки выявили признаки воспаления в легких: повышение числа нейтрофилов и макрофагов в бронхоальвеолярной лаважной жидкости, больше при воздействии НЧ в дозе 5 мг / кг. Наблюдались также агрегаты НЧ в макрофагах и лаважной жидкости, незначительный отек легких и сердца, признаки системного воспаления в виде повышения числа моноцитов и гранулоцитов в крови при воздействии дозы НЧ 5 мг / кг, а также протромботический эффект — агрегация тромбоцитов.
При изучении субхронических эффектов фотокаталитических НЧ TiO2 (80 % анатаз и 20 % рутил) в дозах 0,15-1,2 мг / кг у крыс при оценке через 3, 21 и 90 дней после интратрахеальных инстилляций также наблюдались воспалительные реакции в легких, нарастание оксидативных реакций и генотоксический эффект [50]. После однократной внутривенной инъекции крысам раствора, содержащего 5 мг / кг НЧ TiO2, оценивался эффект через 1, 14 и 28 дней [63]. Обнаружено, что концентрация НЧ TiO2 через сутки в печени > селезенке > легких > почках. Через 14 и 28 дней в печени, легких и почках отмечалась прежняя концентрация НЧ, в селезенке — несколько снизилась, в клетках крови, плазме, в мозгу и лимфатических узлах НЧ TiO2 не обнаруживались. Интраперитонеальное введение частиц наноанатаза TiO2 (5 нм) мышам в течение 14 дней показало [64], что с увеличением дозы, накопление НЧ в печени, почках, селезенке постепенно увеличивается, а в легких и головном мозгу постепенно снижается, при этом порядок накопления НЧ был следующий: печень > почки > селезенка, а легкие > мозг > сердце. Биохимические сдвиги свидетельствовали о дозозависимом нарушении функции печени (повышение уровня трансаминаз, отражающее цитолитические процессы и повышение уровня щелочной фосфатазы, характерное для холестаза) [37, 64]. Одновременно был снижен уровень показателей функции почек и повышение показателей, отражающих нарушения функции миокарда (аспартатаминотрансферазы, креатинкиназы, лактатдегидрогеназы, альфа-гидроксибутиратдегидрогеназы). Содержание триглицеридов, глюкозы и липопротеидов высокой плотности и холестерина были значительно выше, что свидетельствует о том, что НЧ TiO2 активируют проатерогенные процессы и могут обусловить потенциальный риск развития и прогрессирования ИБС [64]. Авторы констатируют, что нанонити TiO2 вызывают цитотоксический эффект (рис. 4) и наносят серьезный ущерб печени, почкам и миокарду, а также способствует нарушению баланса сахара и липидов в крови. Накопление НЧ в органах коррелирует со степенью воспалительных и дегенеративных нарушений. При интраперитонеальном введении НЧ TiO2 (5 нм анатазных нитей) наблюдается активация процессов перекисного окисления липидов на фоне снижения антиоксидантных защитных механизмов (снижение активности супероксиддисмутазы, каталазы, аскорбатпероксидазы, глютатионпероксидазы, а также снижение уровня таких антиоксидантов, как глютатион и аскорбиновая кислота) [37, 64].
Рис. 4. Цитотоксический эффект нанонитей TiO2 [64].
Chen J. [67] при изучении острой токсичности НЧ TiO2 после интраперитонеального введения мышам различных доз с концентрацией 324, 648, 972, 1396, 1944 и 2592 мг/кг также оценивали биохимические сдвиги в сыворотке крови через 24, 48 часов, 7 и 14 дней. Признаки острой токсичности носили дозозависимый характер, при этом наблюдались потеря аппетита, пассивное поведение, тремор. Накопление НЧ TiO2 было самым высоким в селезенке по сравнению с печенью, почками и легкими. Отмечено повышение уровня трансаминаз уже через 24 часа после воздействия НЧ TiO2, которое нарастало через 7 и особенно через 14 дней после воздействия НЧ. Повышения уровня остаточного азота в крови не наблюдалось, что свидетельствует о сохранении функции почек. Аккумуляция титана носила дозозависимый характер и была самой высокой в селезенке во все сроки исследований. Тогда как в легких и особенно в почках она была в десятки раз ниже, а в печени — в 3-4 раза ниже. Авторы не дают объяснений, почему НЧ больше всего при интраперитонеальном введении аккумулируются в селезенке, а не в печени, как отмечено при внутривенном введении [62]. Нельзя исключить, что они фиксируются на эритроцитах и фагоцитируются нейт-рофилами, затем заносятся клетками крови в селезенку. Хотя Lin H. et all [37, 64] при интраперитонеальном введении НЧ TiO2 мышам в течение 14 дней находили больше биоаккумуляции НЧ в печени и почках, чем в селезенке. Гистологические исследования печени, почек, селезенки и легких через 7 дней выявили дозозависимые дегенеративные изменения в этих органах после интраперитонеального введения НЧ TiO2 [26]. Если патологические изменения в ткани печени через 7 дней после введения НЧ TiO2 в концентрации 38,88 мг/кг наблюдались в виде фиброза вокруг центральных вен (рис. 5А), то после введение НЧ в концентрации 51,84 мг / кг на фоне жировой дистрофии выявлялся некроз гепатоцитов (рис. 5B), с нейтрофильной инфильтрацией, свидетельствующей о воспалительном процессе и наличием гепатоцитов с удвоением ядра, отражающих активацию пролиферативных процессов (рис. 5 C).
Рис 5. Патологические изменения в ткани печени через 7 дней после воздействия НЧ TiO2 [26].
Патологические изменения в почках через 7 дней после введения обеих доз НЧ TiO2, характеризовались набуханием гломерул и дилятацией почечных канальцев с накоплением в них белковосодержащей жидкости (рис. 6A и B), что характерно для гломерулонефроза.
Рис 6. Патологические изменения в ткани почек через 7 дней после воздействия НЧ TiO2 [26].
Изменения в селезенке через 7 дней после введения НЧ TiO2 характеризовались увеличением веса, выраженной нейтрофильной инфильтрацией (рис. 7A) с аккумуляцией большого количества НЧ в нейтрофилах (B) и селезеночных макрофагах (C), что авторы связывают с воспалительным процессом в селезенке. Изменения в легких у мышей через 7 дней после введения НЧ TiO2 характеризовались истончением альвеолярных перегородок (рис. 8A), нейтрофильной инфильтрацией и интерстициальной пневмонией (рис. 8B) с тромбозом и блокадой кровеносных сосудов легких НЧ TiO2 (рис. 8C). Опираясь на выявленные патологические изменения, авторы обращают внимание на серьёзный потенциальный риск НЧ TiO2 для здоровья и окружающей среды.
Рис 7. Патологические изменения в ткани селезенки через 7 дней после воздействия НЧ TiO2 [26].
Рис 8. Патологические изменения в ткани легких через 7 дней после воздействия НЧ TiO2 [26].
Исследование биоаккумуляции НЧ TiO2 после их ингаляционного введения крысам в концентрации 100 мг/м 3 по 6 часов в день в течение 5 дней (субхроническое воздействие) показало, что НЧ максимально были накоплены в легких и меньше — в лимфатических узлах средостения [57], а бронхоальвеолярная лаважная жидкость крыс характеризовалась накоплением нейтрофилов.
В ряде других исследований также показано генотоксическое действие НЧ TiO2. Так, изучение влияния сверхтонких частиц TiO2 на профиль генной экспрессии в кератиноцитах человека без освещения выявило вовлечение внеклеточного матрикса и клеточной адгезии [60]. На кератиноциты человека в темноте (для исключения фотоактивации) в течение 24 ч. воздействовали частицами TiO2 со средним диаметром 7, 20 и 200 нм. НЧ диаметром 7 нм изменяли экспрессию генов, имеющих отношение к активности матричных металлопротеиназ (ММР-9 и ММР-10) и клеточной адгезии (фибронектин FN-1, интегрин ITGB-6 и муцин МИС-4). Авторы считают, что в отсутствие освещения НЧ TiO2 не вызывают в кератиноцитах заметных окислительных поражений, связанных с активными формами кислорода, но нарушают клеточно-матричную адгезию с ремоделированием внеклеточного матрикса. Выявлен биоэффект НЧ TiO2 на ДНК и ультраструктуру клеток в зависимости от размера и поверхности НЧ [61]. Авторы исследовали механизм оксидативных нарушений ДНК, индуцированных воздействием НЧ TiO2 разной кристаллической структуры и размера (10-20 нм анатаза, 50-60 нм анатаза и 50-60 нм рутила). Исследовалась цитотоксичность данных НЧ по изменению морфологических ультраструктурных нарушений цепей ДНК и генерации 8-гидрокси-2-деохугуанозина (8-OHαG) в культуре клеток, подверженных УФ облучению длиной волн 365 нм в течение 15 мин. Деградация ДНК в клетках наблюдалась при воздействии 10-20 нм анатаза > 50-60 нм анатаза > 50-60 нм рутила. Процент жизнеспособных клеток через 24 часа инкубации снижался по мере уменьшения размера НЧ и с нарастанием концентрации НЧ, снижаясь при концентрации НЧ 325 мкг / мл до 20 % при воздействии 10-20 нм анатаза (рис. 9). Одновременно повышался уровень 8-OHαG, отражающий оксидативные нарушения ДНК. Изучение с помощью трансмиссионной электронной микроскопии ультраструктурных нарушений в клетках, подверженных воздействию НЧ TiO2 в концентрации 100 мкг/мл через 24 часа позволило обнаружить локализацию единичных скоплений НЧ и их агломераты в различных клеточных структурах и также повреждение клеточных структур, более выраженное через 48 часов после воздействия.
Рис. 9. Ультраструктурные изменения и локализация НЧ TiO2 в клеточных структурах через 24 часа после инкубации,
(а): контроль, (в, с): клетки + наноанатаз 50-60 нм, (d, e): клетки + наноанатаз 10-20 нм [61].
Низкие концентрации нано-TiO2 усиливают цито- и генотоксические эффекты малых доз пестицида ДДТ in vitro в культуре человеческих гепатоцитов при воздействии УФО [71]. Гепатоциты инкубировали при концентрациях НЧ TiO2 0,01, 0,1 и 1 g/ml и р,р’-ДДТ — 0,001, 0,01 и 0,1 mol/l соответственно. Отмечен синергический цито- и генотоксический эффект при комбинированном воздействии НЧ TiO2 с р,р’-ДДТ, что свидетельствует о потенциальном экологическом риске, обусловленном эффектом катализа НЧ TiO2.
Индуцированные воздействием НЧ TiO2 повреждения ДНК, образование микроядер в ядрах клеток in vitro и in vivo и другие генотоксические эффекты связывают с оксидативными нарушениями [71,73]. Отмечены и репродуктивные нарушения при воздействии НЧ TiO2. Так, перенос НЧ от беременных мышей к их потомству может оказать повреждающее воздействие на гениталии и головной мозг [75]. Авторы вводили беременным мышам Slc: ICR на 3, 7, 10 и 14 дни после зачатия суспензию НЧ TiO2 в дозе 100 мкл суспензии в концентрации 1 мг/мл подкожно. У потомства в возрасте 4 дня и 6 недель методом рентгеновской спектроскопии в клетках Лейдига, клетках Сертоли и в сперматидах, а также в обонятельных луковицах и в коре лобной и височной областей мозга обнаружено присутствие НЧ диаметром 100-200 нм (рис. 10). У животных в возрасте 6 недель в результате антенатального воздействия НЧ обнаружены нарушения структуры семявыносящих канальцев и снижение в них количества зрелых сперматозоидов. Количество клеток обонятельных луковиц, экспрессирующих каспазу-3 как маркера апоптоза, у этих животных было повышено. Результаты исследований позволили авторам сделать вывод о том, что НЧ TiO2 переносятся от беременных их потомству, проникают через плацентарный барьер и оказывают повреждающее воздействие на головной мозг и гениталии у потомства мышей в возрасте 6 недель.
При оценке острой системной токсичности НЧ TiO2 (21 нм) при пероральном поступлении у крыс LD50 составляла > 2 г/кг, при этом у животных наблюдалась гипокинезия, атаксия [92]. У мышей пи пероральном поступлении НЧ TiO2 25, 80 и 155 нм LD50 составляла более 5 г/кг, при этом наблюдались дегенеративные изменения в печени и почках с развитием участков гепатонекроза и формирование опухолей почек [93].
Хроническое ингаляционное и интратрахеальное воздействие частиц НЧ TiO2 сопровождается не только развитием воспалительных и фибропролиферативных процессов, но и развитием опухолей. Так, при ингаляционном воздействии на крыс микрочастиц TiO2 в концентрации 250 мг/м 3 в течение двух лет наблюдалось развитие опухолей в легких [85, 86]. При хроническом воздействии НЧ TiO2 у крыс наблюдается развитие опухолей в легких при концентрациях в 5 и 10 раз ниже, чем при воздействии частиц микронного размера [85, 86, 97]. Даже низкие концентрации НЧ TiO2 при длительном воздействии вызывают мутагенный эффект с нарушением структуры ДНК и появлением их разрывов [98], что обусловлено, по мнению авторов, высокой фотокаталитической активностью НЧ TiO2. Хроническое ингаляционное воздействие НЧ TiO2 (15-40 нм) в течение 18 месяцев сопровождалось развитием опухолей в легких — у 5 из 20 опытных крыс при отсутствии опухолей у 18 крыс контрольной группы, а при воздействии НЧ TiO2 в течение 24 месяцев — у 4 из 9 опытных крыс при отсутствии случаев развития опухолей в легких у крыс контрольной группы [101, 102]. В то же время у мышей не отмечено развития опухолей при ингаляционном воздействии НЧ TiO2. При проведении эпидемиологических исследований у рабочих заводов по производству диоксида титана убедительных данных по увеличению риска развития рака легких пока не получено [88], хотя авторы отмечают повышение частоты смертности от рака легких у рабочих, подвергавшихся воздействию высоких концентраций (> 50 мг/м 3 ) TiO2 на участках по его расфасовке и упаковке. Но так как число таких рабочих с длительным стажем работы невелико, авторы не смогли убедительно доказать потенциальную канцерогенность пигментной TiO2 у человека [88].
Исследования последних лет показали, что не только производство инженерных НЧ TiO2, но и пигментного TiO2 сопровождается эмиссией в воздух рабочей зоны НЧ TiO2. Изучение концентраций НЧ TiO2 в аэрозоле воздуха рабочей зоны на производстве пигментного TiO2позволило их обнаружить от 4,2 тыс. НЧ/см 3 до 21,2 тыс. НЧ/см 3 [95]. Наиболее высокие концентрации как микро-, так и НЧ TiO2 авторы обнаружили на участке упаковки TiO2 [94, 95, 96]. Отмечено, что НЧ TiO2 во влажном воздухе рабочей среды быстро образуют агломераты и для их обнаружения необходимо снижать влажность воздуха с помощью кондиционеров [100, 101].
При изучении трансдермальных рисков НЧ TiO2 получены противоречивые данные. Ряд исследований свидетельствует о том, что НЧ TiO2 не достигают жизнеспособных клеток кожи при накожной экспозиции в течение 16-32 часов, а остаются во внешнем слое эпидермиса, что легло в основу обоснования безопасности солнцезащитных кремов и других косметических средств, содержащих НЧ TiO2 [102, 103, 104]. Однако последние исследования не подтверждают полной безопасности для здоровья НЧ TiO2, содержащихся в косметической продукции. Serpone N.и соавт. [105], Dunford R. и соавт. [106] сообщают о негативном влиянии на ДНК НЧ TiO2, извлечённых из солнцезащитных кремов в исследованиях как in vitro, так и in vivo с использованием клеток человека. Особое внимание вызывают исследования Wu J. и соавт. [107] по изучению токсичности и пенетрации НЧ TiO2 в коже бесшерстных мышей и свиней после субхронического дермального воздействия. В экспериментах in vitro с изолированной свиной кожей показано, что при 24-часовом воздействии НЧ TiO2 не могут проникнуть через роговой слой. In vivo НЧ TiO2 (4 нм и 60 нм) при местном воздействии на свиное ухо в течение 30 дней проникают через роговой слой и располагаются в глубоких слоях эпидермиса. При 60-дневном воздействии на кожу бесшерстных мышей НЧ TiO2 также проникают сквозь кожу и вызывают патологические изменения во внутренних органах. Авторы пришли к заключению, что НЧ TiO2 при длительном дермальном воздействии могут представлять риск для здоровья человека. Spelman Horst [108] также сомневается в безопасности косметической продукции, содержащей НЧ TiO2 и утверждает, что для оценки возможного токсического воздействия наноматериалов, присутствующих в косметических средствах, необходима информация об их проницаемости через здоровую и поврежденную кожу, о роли физико-химических характеристик в поступлении через биологические мембраны и о возможности их транспорта в системной циркуляции. Автор отмечает, что в настоящее время отсутствуют информативные методы исследований in vivo и in vitro для оценки риска воздействия наноматериалов, присутствующих в косметических средствах.
Показано, что НЧ TiO2 представляют потенциальный риск не только для здоровья промышленных рабочих и населения, но и биоты [28, 110, 111, 112, 113]. С этой целью предпринимаются попытки изучения жизненного цикла НЧ и оценки их содержания в объектах окружающей среды. Анализ освобождения НЧ TiO2 из различных субстанций показывает [109], что процессы шлифовки поверхностей пластмасс, содержащих НЧ TiO2, сопровождаются попаданием 50 % этих частиц в воздух, а 50 % — в сточные воды. Из красок в процессе их эксплуатации 50 % НЧ TiO2 попадает в сточное воды, 25 % — в почву и 25 % — в воздух, из облицованных покрытий — 90 % попадает в сточные воды и 10 % — в воздух. Из косметических средств, содержащих НЧ TiO2, 80 % НЧ попадают в сточные воды и 20 % — в воду водоемов [109]. В то же время доказана токсичность НЧ TiO2 для дафний природных водоемов [22, 111, 112]. Показано, что НЧ TiO2 значительно усиливают токсичность других металлов для дафний [22]. Так, при добавлении в воду НЧ TiO2 в концентрации 2 мг/л LD50меди для дафний снижается со 111 мкг/л до 42 мкг/л [22] вследствие значительного повышения её биоаккумуляции. При этом у дафний значительно сокращается уровень металлотионеина — со 135 до 99 мкг/г живого веса. Показано, что НЧ TiO2 блокируют сульфгидрильные группы, вызывая торможение процессов детоксикации с участием системы металлотионеинов [110], что приводит к преждевременной гибели дафний. Исследования острой токсичности НЧ TiO2 для простейших в пресной воде (C. Dubia и Daphnia P. ) показали, что LD50составляет 7,6 и 2,6 мг/л соответственно. При оценке хронической токсичности выявлена высокая чувствительность к НЧ TiO2 зеленых водорослей и рыб (1-2 мг / л) [23, 24, 25, 28, 111]. Доказана также высокая острая и репродуктивная токсичность НЧ TiO2 для земляных червей (Eisenia fetida). При изучении хронического воздействия НЧ TiO2 (21 нм) на рыб в течение 7-14 дней в концентрациях от 0,1 до 1 мг/л выявлено, что токсические эффекты обусловлены оксидативным стрессом и патологическими изменениями в жабрах и других органах уже при воздействии концентраций 0,1 мг/л и носят дозозависимый характер [110].
Доказаны фитотоксические эффекты НЧ TiO2 при изучении их потенциального вредного воздействия в концентрациях от 0,2 до 4 ‰ на прорастание семян и удлинение корней однодольных и двудольных растений [46]. После кратковременного воздействия НЧ TiO2 выявлена задержка прорастания семян в первые 24 часа как при низких, так и при более высоких концентрациях НЧ, тогда как задержка удлинения корня растений отмечалась лишь при воздействии их повышенных концентраций. Одновременно авторы выявили генотоксический эффект у растений по динамике митотического индекса, увеличению числа хромосомных аббераций и числа микроядер в клетках по мере нарастания концентраций НЧ TiO2. Интенсивность фитотоксических эффектов НЧ TiO2 значительно повышается при УФ облучении за счет активации процессов фотокатализа. Результаты исследований по оценке острой и хронической токсичности НЧ TiO2 для экспериментальных животных и представителей фауны и флоры свидетельствуют о потенциальном риске данных НЧ для здоровья рабочих, контактирующих с ними в процессе производства и применения, а также для населения и окружающей среды. Вызывает опасения риск воздействия НЧ TiO2 не только при использовании наноматериалов, содержащих данные НЧ, но особенно при утилизации отходов, содержащих НЧ. Показано [112,113], что вследствие фотокаталитического эффекта под воздействием УФ облучения наблюдается эмиссия НЧ TiO2 из отходов наноматериалов, содержащих данные НЧ, особенно из пленок, содержащих НЧ TiO2, которые покрывают различные поверхности. Если в производственную среду НЧ TiO2 попадают в процессе их производства, фасовки, хранения, транспортировки или применения, то в окружающую среду они проникают вследствие промышленных выбросов, использования средств, содержащих НЧ (напыления на одежде, обуви, солнцезащитные крема, зубные пасты, природоохранные композиции и др.), а также вследствие деградации пластмасс, красок, цемента и других строительных и электротехнических материалов, содержащих НЧ TiO2. Общая схема токсического воздействия НЧ TiO2 на экспериментальных животных, фауну и флору представлена на рис. 11.
Рис. 11. Общая схема токсического воздействия НЧ TiO2 на экспериментальных животных, представителей фауны и флоры.
Таким образом, НЧ TiO2 обладают более высокой токсичностью, чем обычные микрочастицы, способны накапливаться в органах и тканях, вызывая пролонгированный оксидативный стресс. Генерация активных форм кислорода сопровождается повреждением, трансформацией, пролиферацией клеток тканей и развитием воспалительного процесса с последующим фиброзом или формированием опухолей. Выявленные токсические эффекты НЧ TiO2 и данные об их эмиссии из различных наноматериалов, содержащих НЧ, свидетельствуют о потенциальном риске для здоровья работающих и населения, а также для биоты окружающей среды. В связи с этим актуальной задачей при прогнозировании вероятности поступления НЧ TiO2 в производственную и окружающую среду является осуществление предварительных гигиенических испытаний наноматериалов до начала их производства, промышленного, бытового и любого другого использования. Необходимы длительные наблюдения за состоянием здоровья лиц, занятых в производстве наноматериалов, содержащих НЧ TiO2, при условии обеспечения стандартизованного объективного контроля экспозиций НЧ TiO2 в воздух рабочей зоны, кожные покровы и объекты окружающей среды. Приоритетными задачами обозримого будущего для гигиенистов и токсикологов являются разработка критериев гигиенического нормирования безопасных условий производства, применения, использования, хранения, транспортировки и утилизации наноматериалов, а также разработка и стандартизация методов по определению НЧ в воздухе, воде и биосредах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Besley J. Expert opinion on nanotechnology: risks, benefits, and regulation / J. Besley, V. Kramer, S. Priest // Journal of Nanoparticle Research. — 2008. — 10 (4). — P. 549-558.
2. Engineered nanomaterials: a review of the toxicology and health hazards // Safe work Australia, 2009, November, 143 p. Web: http://www.ag.gov.ua/cca.
3. Robichaud K.O. Estimates of Upper Bounds and Trends in Nano-TiO2 Production As a Basis for Exposure Assessment / K.O. Robichaud, A.E. Uyar, M.R. Darby // Environ. Sci. Technol. — 2009. — 43 (12). — P. 4227—4233.
4. Hamilton R.F. Particle length-dependent titanium dioxide nanomaterials toxicity and bioactivity / R.F. Hamilton, Wu Nianqiang, D. Porter // Particle and Fibre Toxicoljgy. — 2009. — 6:35. — P. 1—11.
5. Fujishima A. Titanium dioxide photocatalysis / A. Fujishima, T.N. Rao, D.A. Tryk // J. Photochem Photobiol C. — 2000. — 1. — P. 1—21.
6. Linnainmaa K. Toxicity and cytogenetic studies of ultrafine titanium dioxide in cultured rat liver epithelial cells / K. Linnainmaa, P. Kivipensas, H. Vainio // Toxicol. in vitro. — 1997. — 11. — P. 329—335.
7. Плескова С.Н. Токсикология и наноматериалы — взаимодействие на арене бионанотехнологии / С.Н. Плескова // Высокие технологии — стратегия ХХI века: материалы конференции 10 юбилейного международного форума «Высокие технологии ХХI века», М., 21-24 апр., 2009. — М. — 2009. — С. 255—257.
8. Soonchul Kwon. Photocatalytic Applications of Micro- and nano-TiO2 in Environmental Engineering / Soonchul Kwon, Maohong Fan // Critical Reviews in environmental Science and Technology. — 2008. — v. 38. — 3. — P. 197—226.
9. Zhonghua Zhou. The stable and uniform characteristics of nitrogen in nitrogen doped titanium dioxide nanophotocatalytic particles / Zhonghua Zhou, Yue Huang // Journal of physics: Conference Series. — 2009. — 188. — 012033. — P. 1—5.
10. Yao-Hsuan Tseng. Visible-light-responsive nano-TiO2 with mixed crystal lattice and its photocatalytic activity / Tseng Yao-Hsuan // Nanotechnology. — 2006. — 17. — P. 2490—2497.
11. Fenoglio I. Non-UV-Indoced Radical Reactions at the Surface of TiO2 Nanoparticles That May Trigger Toxic Responses / I. Fenoglio // Reviews Interdepartmental Center «G. Scansetti», Torino, Italy, 2009. Fax: (+ 39) 11—670—75—77.
12. Xu M.H. Photoexcited TiO2 nanoparticles through OH-radicals induced malignant cells to necrosis / M.H. Xu, N.P. Huang // Supramole Sci. — 1998. — 5. — P. 449—451.
13. Zhang Ai-Ping. Photocatalytic killing effect of TiO2 nanoparticles on Ls-174-t human / Ai-Ping Zhang, Yan-Ping Sun // World J Gastroenterol. — 2004. — 10 (21). — P. 3191—3193.
14. Федоров А.В. Применение нанотехнологически структурированного никелида титана в медицине / А.В. Федоров, М.Ю. Коллеров, Е.Е. Рудаков // Хирургия (Россия). —2009. — № 2 — С. 71—74.
15. Каркишенко Н.Н. Нанобезопасность: новые подходы к оценке рисков и токсичности наноматериалов / Н.Н. Каркишенко // Биомедицина. — 2009. — № 1. — С. 5—27.
16. DEFRA. Characterising the potential risks posed by engineered nanoparticles: A second UK government research report. 2007, 100 p. Department of Environment, Food and Rural Affairs, London, UK.
17. Donaldson K. The Janus faces of nanoparticles / K. Donaldson, A. Seaton // Journal Nanoscience and Nanotechnology. —2007. — 7. — (12). — P. 4607—4611.
18. EC. EU nanotechnology R&D in the field of health and environmental impact of nanoparticles, 2008, 124 p. European Commission.
19. Oberdorster G. Nanotoxicology: Am Emerging Discipline Evolving from Studies of Ultrafine Particles / G. Oberdorster, E. Oberdorster, J Oberdorster // Environmental Health Perspectives. — 2005. — 7 (13). — P. 823—839.
20. Faunce T.A. Nanotechnology in global medicine and human biosecurity: private interests, policy dilemmas, and the calibration of public health law / T.A. Faunce // The Journal of Law. Medicine & Ethice. — 2007 — 35 (4). — P. 629-642.
21. Faunce T.A. Toxicological and public good considerations for the regulation of nanomaterial-containing medical products / T.A. Faunce // Expert Opinion on Drug Safety. — 2008. — 7 (2). — P. 103—106.
22. Fan W. Nano-TiO2 enhances the Toxicity of cooper in natural water to Daphnia magna / W. Fan / Environmental Pollution. —2010. — 3. — P. 729—734.
23. Aruoja V. Toxicity of nanoparticles of CuO, ZnO and TiO2 to microalgae Pseudokirchneriella subcapitata / V. Aruoja, H.C. Dubourguier, K. Kasemets // Sci. Total Environ. — 2009. — 407 (4). — P. 1461—1468.
24. Velzeboer Ilona. Aquatic ecotoxicity tests of some nanomaterials / Ilona Velzeboer, A. Jan Hendriks // Environ. Toxicol. and Chem. — 2008. — 27. № 9 — P. 1942—1947.
25. Blaise C. Ecotoxicity of selected nanomaterials to aquatic organisms / C. Blaise, F. Gagne, J.F. Ferard // Environ. Toxicol. —2008. — 23. — P. 591—598.
26. Chen J. In vivo acute toxity of titanium dioxide nanoparticles to mice after intraperitioneal injection / J. Chen, X. Dong, J. Zhao // Journal of Applied Toxicology. — 2009. — 29 (4). — P. 330—337.
27. Mа Jun. Disinfectant coating of nano-TiO2 and its application to Medical equipments / Ma Jun, Gong Cheng-yuan, Liu Hong-bin // Medical equipment journal. — 2008. — P. 72—80.
28. Xue-zhi Zhang. Bioaccumulation of titanium dioxide nanopar-ticles in carp / Zhang Xue-zhi, Sun Hong-wen // Environmental Science. — 2006. — 8. — P. 64—72.
29. Wang Yan. Acute toxicity of nanometer titanium dioxide to liver and kidney of mice / Wang Yan, Kang Xian-Jiang, Ding Shi-Wen // Journal of Environment and Health. — 2008. — 2. — P. 72—80.
30. Liang Ge-yu. Effects of transbronchial TiO2 nanoparticles poisoning on liver and kidney in rats / Liang Ge-yu, Pu Yue-pu // Carcinogenesis, teratogenesis & mutagenesis. — 2009. — 2. — P. 86—92.
31. Wang Tian-cheng. Effect of oral ingested large dose nanotitanium dioxide on serum biochemical indexes in mice / Wang Tian-cheng, Wang Jiang-xue // Industrial Health and Occupational Diseases. — 2007. — 3. — P. 56—60.
32. Hou Juan. Effects of titanium dioxide nanoparticles on development and maturation of rat preantral follicle in vitro / Juan Hou, Wang Xu-ying // Academic Journal of Second Military Medical University. — 2009. — 8. — P. 16—24.
33. Warheit D.B. Pulmonary instillation studies with nanoscale TiO2 rods and dots in rats: toxicity is not dependent upon particles size and surface area / D.B. Warheit, T.R. Webb, C.M. Sayes // Toxicol. Sci. — 2006. — 91. — P. 227—236.
34. Warheit D.B. Pulmonary bioassay studies with nanoscale TiO2 and fine-quarts particles in rats: toxicity is not dependent upon particle size but on surface characteristics / D.B. Warheit, T.R. Webb, V.L. Colvin // Toxicol. Sci. — 2007. — 95. — P. 270-280.
35. Warheit D.B. Pulmonary toxicity study in rats with three forms of ultrafine-TiO2 particles: differential responses related to surface properties / D.B. Warheit, T.R. Webb, K.L. Reed // Toxicology. — 2007. — 230. — P. 90—104.
36. Grassian V.H. Inhalation exposure study of titanium dioxide nanoparticles with a primary particle size of 2 to 5 nm. / V.H. Grassian, P. T. O’Shaughnessy, A. Adamcakova-Dodd // Environ Health Perspect. — 2007. — 115. — P. 397—402.
37. Liu H. Biochemical toxicity of nanoanatase TiO2 particles in mice / H. Liu, L. Ma, J. Zhao // Biol Trace Elem Res. —2008. — 129 (1-3). — P. 170—80.
38. Wang J. Time-dependent translocation and potential impairment of central nervous system by intranasally instilled TiO2 nanoparticles / J. Wang, Y. Liu, F. Jiao, W. Li // Toxicology. — 2008. — 10. — P. 1016—1020.
39. Watanabe M. Differences in the effects of fibrous and particulate titanium dioxide on alveolar macrophages of Fischer 344 rats / M. Watanabe, M. Okada, Y. Kudo // J. Toxicol. Environ. Health A. — 2002. — 65. — P. 1047—1060.
40. Gurr J.R. Ultrafine titanium dioxide particles in the absence of photoactivation can induce oxidative damage to human bronchial epithelial cells / J.R. Gurr, A.S. Wang, C.H. Chen // Toxicology. — 2005. — 213. — P. 66—73.
41. Wang J.J. Cyto- and genotoxicity of ultrafine TiO2 particles in cultured human lymphoblastoid cells / J.J. Wang, B.J. Sanderson, H. Wang // Mutat res. — 2007. — 628. — P. 99—106.
42. Liao C.M. Model-based assessment for human inhalation exposure risk to airborne nano/fine titanium dioxide particles / C.M. Liao, Y.H. Chiang, C.P. Chio // Sci. Total. Environ. — 2008. — 407. — P. 165—177.
43. Xia T. Comparison of the abilities of ambient and manufactured nanoparticles to induce cellular toxicity according to an oxidative stress paradigm / T. Xia, M. Kovochich, J. Brant // Nano Lett. — 2006. — 6. — P. 1794—1807.
44. Unfried K. Cellular responses to nanoparticles: Target structures and mechanisms / K. Unfried, C. Albrecht, L-O Klotz // Nanotoxicology. — 2007. — 1. — P. 52—71.
45. Martinon F. The inflammasomes: guardians of the body / F. Martinon, A. Mayor, J. Tschopp // Annu Rev Immunol. —2009. — 27. — P. 229—265.
46. Ruffini Castiglione M. The effects of nano-TiO2 on seed germination, development and mitosis of root tip cells of Vicia narbo-nensis L. and Zea mays L / M. Ruffini Castiglione, L. Giorgetti // Journal of Nanoparticle Research. — 2010. — 10. — P. 24—30.
47. Osier M. Intratracheal ingalation vs intratracheal instillation: differences in particle effects / M. Osier, G. Oberdorster // Fundamental and Applied Toxicology. — 1997. — 40. — P. 220—227.
48. Warheit D.B. Comparative pulmonary toxicity inhalation and instillation studies with different TiO2 particle formulations: impact of surface treatment on particle toxicity / D.B. Warheit, W.J. Brock, K.P. Lee // Toxicol. Sci. — 2005. — 88 (2). — P. 514—524.
49. Hohr D. The surface area rather than the surface coating determines the acute inflammatory response after instillation of fine and ultra fine TiO2 in the rat / D. Hohr, Y. Steinfartz, R.P. Schins // J. Hygiene Environ. Health — 2002. — 205. — P. 239—244.
50. Rehn B. Investigations on the inflammatory and genotoxic lung, effects of two types of titanium dioxide: untreated and surface treated / B. Rehn // Toxicol. Appl. Pharmacol. — 2003. — 189. — P. 84—95.
51. Oberdorster G. Pulmonary effects of inhaled ultrafine particles / G. Oberdorster // Int Arch Occup Environ Health. — 2001. — 74. — P. 1—8.
52. Pott F. Acute lung toxicity of hydrophobic titanium dioxide in an intratracheal carcinogenicity study with nineteen dusts in rats / F. Pott, M. Roller // J. Vostal editor — 1998. — 4. P. 3010—7.
55. Afag F. Cytotoxicity, prooxidant effects and antioxidant depletion in rat lung alveolar macrophages exposed to ultrafine titanium dioxide / F. Afag, P. Abidi, R. Matin // Appl. Toxicol. — 1998. — 18. — P. 307-312.
56. Oberdorster G. Acute pulmonary effects of ultrafine particles in rats and mice / G. Oberdorster // Res. Rep. Health Eff. Inst. — 2000. — 96. — P. 5—74.
57. Van Ravenzwaay B. Comparing fate and effects of three particles of different surface properties: nano-TiO2, pigmentary TiO2 and quartz / B. van Ravenzwaay, R. Landsiedel, E. Fabian, // Toxicol Lett. — 2009. — 186(3). — P. 152—9.
58. Hamilton R.F. Particle length-dependent titanium dioxide nanomaterials toxicity and bioactivity / R.F. Hamilton, N. Wu, D. Porter // Particle and Fibre Toxicology — 2009. — 6 (35). — P. 1—11.
59. Nemmar A. The acute proinflammatory and prothrombotic effects of pulmonary exposure to rutile TiO2 nanorods in rats / A. Nemmar, K. Meldhit, B.N. Ali. // Exp. Biol. Med — 2008. — 233. — P. 610—619.
60. Katsuhide F. Effects of ultrafine TiO2 particles on gene expression profile in human keratinocytes without illumination: Involvement of extracellular matrix and cell adhesion / Fujita Katsuhide, Horie Masanori, Kato Haruhisa // Toxicology letters — 2009. — 191. № 2-3. — P. 109—117.
61. Rong R. Zhu Bio-effects of Nano-TiO2 on DNA and cellular ultrastructure with different polymorph and size / Rong R. Zhu, Shi L, Wang // Materials Science and Engineering — 2009. — 29. — P. 691—696.
62. Arsac F. DNA Damage Photoinduced by Titanium Dioxide in the Presence of Anionic Vesicles under UV Illumination: Influence of Sodium Chloride Concentration / Fabrice Arsac, Hisao Hidaka // Journal of Oleo Science — 2007. — 56 (11). — P. 595—601.
63. Nemmar A. The acute proinflammatory and prothrombotic effects of pulmonary exposure to rutile TiO2 nanorods in rats / Abderrahim Nemmar, Khaled Melghit, Badreldin H. Ali // Exp. Biol. Med. — 2008. — 233. — P. 610—619
64. Rothen-Rutishauser Barbara. Translocation of particles and inflammatory responses after exposure to fine particles and nanoparticles in an epithelial airway model / Barbara Rothen-Rutishauser, Christian M?hlfeld, Fabian Blank // Particle and Fibre Toxicology — 2007. — 4. — P. 9—14.
65. Fabian E. Tissue distribution and toxicity of intravenously administered titanium dioxide nanoparticles in rats / E. Fabian, R. Landsiedel, L. Ma-Hock, K. Wiench // Arch Toxicol. 2008. — 82 (3). — P. 151—7.
66. Biochemical toxicity of nano-anatase TiO2 particles in mice / Huiting Liu, Linglan Ma, Jinfang Zhao, Jib Liu // Biological Trace Element Research — 2011. — 129 (1-3). — P. 170—180.
67. Sayes Christie M. Correlating nanoscale titania structure with toxicity: A cytotoxicity and inflammatory response study with human dermal fibroblasts and human lung epithelial cells / Christie M. Sayes, Rajeev Wahi, Preetha A. Kurian // Toxicol. Sci. — 2006. — 92 (1). — P. 174—185.
68. Magrez A. Cellular toxicity of TiO2-based nanofilaments / A. Magrez, l. Marpe // ACS Nano — 2009. — 3 (8). — P. 2274—2280.
69. Titanium dioxide nanoparticles trigger p53-mediated damage response in peripheral blood lymphocytes / S.J. Kang, B.M. Kim, Y.J. Lee, H.W. Chung // Environ. Mol. Mutagen. — 2008. — 49 (5). — P. 399—405.
70. Long T.C. Titanium dioxide (P25) produces reactive oxygen species in immortalized brain microglia (BV2): implications for nanoparticle neurotoxicity / T.C. Long, N. Saleh, R.D. Tilton // Environmental Science & Technology — 2006. — 40 (14). — P. 4346—4352.
71. Yun Shi. Synergistic genotoxicity caused by low concentration of titanium dioxide nanoparticles and р,р’-ДДТ in human hepato-cytes / Yun Shi, Jiang-Hua Zhang // email: Bin Lu, 2010, (lublin@mails. tjmu. edu. Cn).
72. Warheit D.B. Pulmonary instillation studies with nanoscale TiO2 rods and dots in rats: toxicity is not dependent upon particle size and surface area / D.B. Warheit, T.R. Webb, C.M. Sayes // Toxicol. Sci. — 2006. — 1. — P. 227—236.
73. Falck J. Genotoxicity of nanosized and coarse titanium dioxide in human bronchial epitethelial cells / J. Falck, H. Lindberg, S. Suhonen, K. Savolainen // Finnish Institute of Occupational Health, International Nanotoxicology Conference, Italy, 2007.
74. Rahman Oamar. Evidence that ultrafine titanium dioxide induces micronuclei and apoptosis in Syrian hamster embryo fibroblasts // Oamar Rahman, Lohani Mortashim // Environ Health Perspect. — 2002. — 110. — № 8. — P. 797—800.
75. Takeda Ken. Nanoparticles transferred from pregnant mice to their offspring can damage the genital and cranial nerve systems / Takeda Ken, Suzuki Ken-ichiro, Ishihara Aki // J. Health Sci. —2009. — 55. — № 1. — P. 95—102.
76. Oberdorster G. Correlation between particle size, in vivo particle persistence, and lung injury / G. Oberdorster, J. Ferin, B.E. Lehnert // Environ Health Perspect. — 1994. — 102 (5). — P. 173—179.
77. Bermudez E. Pulmonary responses of mice, rats and hamsters to subchronic inhalation of ultrafine titanium dioxide particles / E. Bermudez, J.B. Mangum, B.A. Wong // Toxicol. Sci. — 2004. — 77. — P. 347—357.
78. Driscoll K.E. Intratracheal instillation as an exposure technique for the evaluation of respiratory tract toxicity: uses and limitations / K.E. Driscoll, D.L. Costa, G. Hatch // Toxicol. Sci. — 2000. — 55. — P. 24—35.
79. Shimada A. Translocation pathway of the intratracheally instilled ultrafine particles from the lung into the blood circulation in the mouse / A. Shimada, N. Kawamura, M. Okajima // Toxicol. Pathology. — 2006. — 34 (7). — P. 949—957.
80. Muhlfeld C. Reevaluation of pulmonary titanium dioxide nanoparticle distribution using the «relative deposition index»: Evidence for clearance through microvasculature / C. Muhlfeld, M. Geiser, N. Capp // Particle and Fibre Toxicology — 2006. — 4. — P. 7.
81. Muhlfeld C. Interactions of nanoparticles with pulmonary structures and cellular responses / C. Muhlfeld, B. Rothen-Rutishauser, F. Blank // American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology — 2008. — 294 (5). — P. 817—829.
82. Berube K. Combustion-derived nanoparticles: mechanisms of pulmonary toxicity / K. Berube, D. Balharry, K. Sexton // Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology — 2007. — 34 (10). — P. 1044—1050.
83. Sayes C.M. Assessing toxicity of fine and nanoparticles: comparing in vitro measurements to in vivo pulmonary toxicity profiles / C.M. Sayes, K.L. Reed, D.B. Warheit // Toxicol. Sci. — 2007. —97 (1). — P. 163—180.
84. Sayes C.M. Correlating nanoscale titania structure with toxicity: a cytotoxicity and inflammatory response study with human dermal fibroblasts and human lung epithelial cells / C.M. Sayes, R. Wahi, P.A. Kurian // Toxicol. Sci. — 2006. — 92 (1). — P. 174—185.
85. Lee K.P. Pulmonary response of rats exposed to titanium dioxide (TiO2) by inhalation for two years / K.P. Lee, H.J. Trochimowicz, C.F. Reinhardt // Toxicol. Appl. Pharmacol. — 1985. — 79. — P. 179—192.
86. Lee K.P. Pulmonary response to impaired lung clearance in rats following excessive TiO2 dust deposition / K.P. Lee, N.W. Henry, H.J. Trochimowicz // Environ Res. — 1986. — 41. — P. 144—146.
87. Heinrich U. Chronic inhalation exposure of Wistar rats and two different strains of mice to diesel exhaust, carbon black, and titanium dioxide / U. Heinrich, R. Fuhst, S. Rittinghausen // Inhal. Toxicol. — 1995. — 7. — P. 533—556.
88. Boffetta P. Mortality among workers employed in the titanium dioxide production industry in Europe / P. Boffetta, A. Soutar, J.W. Cherrie // Cancer Causes Control — 2004. — 15. — P. 697—706.
89. Baan R. Carcinogenicity of carbon black, titanium dioxide, and talc / R. Baan, K. Straif, Y. Grosse // The Lancet Oncology —2006. — 7 (4). — P. 295—296.
90. Baan R.A. Carcinogenic hazards from inhaled carbon black, titanium dioxide, and talc not containing asbestos or asbestiform fibers: recent evaluations by an IARC Monographs working group / R.A. Baan // Inhal. Toxicol. — 2007. — 19 (1). — P. 213—228.
91. Mohr U. Pulmonary tumor types induced in Wistar rats of the so-called «19-dust study» / U. Mohr, H. Ernst, M. Roller // Experimental and Toxicologic Pathology — 2006. — 58 (1). — P. 13—20.
92. NIOSH Evaluation of health hazard and recommendations for occupational exposure to titanium dioxide (DRAFT) 2010 P. 158 National Institute for Occupational Safety and Health.
93. Wang J. Acute toxicity and biodistribution of different sized titanium dioxide particles in mice after oral administration / J. Wang, G. Zhou, C. Chan // The journal of physical chemistry. —2007. — 168. — P. 176—185.
94. Elo R. Pulmonary deposits of titanium dioxide in man / R. Elo, K. Maatta, E. Uksila // Arch. Pathol. — 1972. — 94. — P. 417—24.
95. Wake D. Ultrafine aerosols in the workplace / D. Wake, D. Mark, C. Northage // Ann. Occup. Hyg. — 46 (1). — 2002. — P. 235—238.
96. Fryzek J.P. A cohort mortality study among titanium dioxide manufacturing workers in the United States / J.P. Fryzek, B. Chadda, D. Marano // J. Occup. Environ. Med. — 2003. — 45 (4). — P. 400—409.
97. (CCOHS) Canadian Centre for Occupational Health and Safety). (2006, August). Titanium dioxide classified as possibly carcinogenic to humans. Retrieved October 30, 2008, from http://www.ccohs.ca/headlines/text186.html.
98. Ashikaga T. Effect of the photocatalytic activity of TiO2 on plas-mid DNA. Mutation Research / T. Ashikaga, M. Wada, H. Kobayashi // Genetic toxicology and environmental mutagene-sis — 2000. — 466 (1). — P. 1—7.
99. International Agency for Research on Cancer (IARC): Titanium dioxide (IARC Group 2B), Summary of data reported, Feb. 2006.
100. Rothaermel F. T. The nanotech versus the biotech revolution: Sources of productivity in incumbent firm research / F. T. Rothaermel, M. Thursby // Res. Policy — 2007. — 36 (6). — P. 832—849.
101. NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health) (2009). Approaches to Safe Nanotechnology: Managing the Health and Safety Concerns Associated with Engineered Nanomaterials. Retrieved June 2, 2009 from http://cdc.gov/niosh/docs/2009—125.
102. Shulz J. Distribution of sunscreens on skin / J. Shulz, H. Hohenberg, F. Pflucker // Adv. Drug Deliv Rev November — 2002. — 54 (1). — P. 157—163.
103. Mavon A. In vitro percutateous absorption and in vivo stratum corneum distribution of an organic and a mineral sunscreen / A. Mavon, C. Miquel, O. Lejeune // Scin Pharmacol. Physiol. — 2007. — 20. — P. 10—20.
104. Nohynek G.J. Nanotechnology, cosmetics and the skin; is there a health risk? / G.J. Nohynek, E.K. Dudour, M.S. Roberts // Scin Pharmacol. Physiol. — 2008. — 21. — P. 136—149.
105. Serpone N. Deleterious effects of sunscreen titanium dioxide nanoparticles on DNA: efforts to limit DNA damage by particle surface modification / N. Serpone, A. Salinaro, A. Emeline // Proc. SPIE — 2001. — 6 (4258). — P. 86—98.
106. Dunford R. Chemical oxidation and DNA damage catalysed by inorganic sunscreen ingredients / R. Dunford, A. Salinaro, L. Cai // FEBS Lett — 1997. — 418. — P. 87—90.
107. Wu Jianhong. Toxicity and penetration of TiO2 nanoparticles in hairless mice and porcine skin after subchronic dermal exposure / Jianhong Wu, Wei Liu, Chenging Xue // Toxicol. Lett. — 2009. — 191. № 1. — P. 1—8.
108. Spelmann Horst. Toxicological evaluation of nanomaterials in cosmetic products / Horst Spelmann // Altex — 2008. — 25 (1). — P. 64—65.
109. Faes C. Model averaging using fractional polynomials to estimate a safe level of exposure / C. Faes, M. Aerts // Risk. Anal. — 2007. — 27. № 1. — P. 111—123.
110. Hall S. Acute and chronic toxicity of nano-scale TiO2 particles to freshwater fish, cladocerans, and green algae, and effects of organic and inorganic substrate on TiO2 toxicity / S. Hall, T. Bradley, J. Moore // // Nanotoxicology — 2009. — 3 (2). — P. 91—97.
111. Federici G. Toxicity of titanium dioxide nanoparticles to rainbow trout (Oncorhychus mykiss): Gill injury, oxidative stress, and other physiological effects / G. Federici, B.J. Shaw, R.D. Handy // Aquat Toxicol. — 2007. — 84. — P. 415—430.
112. Hsu L.Y. Evaluation of nanoparticle emission for TiO2 nanopowder coating materials / L.Y. Hsu, H.M. Chein // J. Nanopart. Res. — 2007. — 9. — P. 157—167.
113. Mueller N.C. Exposure modeling of engineered nanoparticles in the environment / N.C. Mueller, B. Nowack // Environ Sci. Technol. — 2008. — 42. — P. 4447—4453.
REFERENCES
1. Besley J. Expert opinion on nanotechnology: risks, benefits, and regulation / J. Besley, V. Kramer, S. Priest // Journal of Nanoparticle Research. — 2008. — 10 (4). — P. 549-558.
2. Engineered nanomaterials: a review of the toxicology and health hazards // Safe work Australia, 2009, November, 143 p. Web: http://www.ag.gov.ua/cca.
3. Robichaud K.O. Estimates of Upper Bounds and Trends in Nano-TiO2 Production As a Basis for Exposure Assessment / K.O. Robichaud, A.E. Uyar, M.R. Darby // Environ. Sci. Technol. — 2009. — 43 (12). — P. 4227—4233.
4. Hamilton R.F. Particle length-dependent titanium dioxide nanomaterials toxicity and bioactivity / R.F. Hamilton, Wu Nianqiang, D. Porter // Particle and Fibre Toxicoljgy. — 2009. — 6:35. — P. 1—11.
5. Fujishima A. Titanium dioxide photocatalysis / A. Fujishima, T.N. Rao, D.A. Tryk // J. Photochem Photobiol C. — 2000. — 1. — P. 1—21.
6. Linnainmaa K. Toxicity and cytogenetic studies of ultrafine titanium dioxide in cultured rat liver epithelial cells / K. Linnainmaa, P. Kivipensas, H. Vainio // Toxicol. in vitro. — 1997. — 11. — P. 329—335.
7. Pleskova S.N. Toksikologiya i nanomaterialy — vzaimodejstvie na arene bionanotekhnologii / S.N. Pleskova // Vysokie tekhnologii — strategiya KhKhI veka: materialy konferencii 10 yubilejnogo mezhdunarodnogo foruma «Vysokie tekhnologii XXI veka», M., 21-24 apr., 2009. — M. — 2009. — S. 255—257.
8. Soonchul Kwon. Photocatalytic Applications of Micro- and nano-TiO2 in Environmental Engineering / Soonchul Kwon, Maohong Fan // Critical Reviews in environmental Science and Technology. — 2008. — v. 38. — 3. — P. 197—226.
9. Zhonghua Zhou. The stable and uniform characteristics of nitrogen in nitrogen doped titanium dioxide nanophotocatalytic particles / Zhonghua Zhou, Yue Huang // Journal of physics: Conference Series. — 2009. — 188. — 012033. — P. 1—5.
10. Yao-Hsuan Tseng. Visible-light-responsive nano-TiO2 with mixed crystal lattice and its photocatalytic activity / Tseng Yao-Hsuan // Nanotechnology. — 2006. — 17. — P. 2490—2497.
11. Fenoglio I. Non-UV-Indoced Radical Reactions at the Surface of TiO2 Nanoparticles That May Trigger Toxic Responses / I. Fenoglio // Reviews Interdepartmental Center «G. Scansetti», Torino, Italy, 2009. Fax: (+ 39) 11—670—75—77.
12. Xu M.H. Photoexcited TiO2 nanoparticles through OH-radicals induced malignant cells to necrosis / M.H. Xu, N.P. Huang // Supramole Sci. — 1998. — 5. — P. 449—451.
13. Zhang Ai-Ping. Photocatalytic killing effect of TiO2 nanoparticles on Ls-174-t human / Ai-Ping Zhang, Yan-Ping Sun // World J Gastroenterol. — 2004. — 10 (21). — P. 3191—3193.
14. Fedorov A.V. Primenenie nanotekhnologicheski strukturirovannogo nikelida titana v medicine / A.V. Fedorov, M.Yu. Kollerov, E.E. Rudakov // Khirurgiya (Rossiya). —2009. — № 2 — S. 71—74.
15. Karkishenko N.N. Nanobezopasnost’: novye podkhody k ocenke riskov i toksichnosti nanomaterialov / N.N. Karkishenko // Biomedicina. — 2009. — № 1. — S. 5—27.
16. DEFRA. Characterising the potential risks posed by engineered nanoparticles: A second UK government research report. 2007, 100 p. Department of Environment, Food and Rural Affairs, London, UK.
17. Donaldson K. The Janus faces of nanoparticles / K. Donaldson, A. Seaton // Journal Nanoscience and Nanotechnology. —2007. — 7. — (12). — P. 4607—4611.
18. EC. EU nanotechnology R&D in the field of health and environmental impact of nanoparticles, 2008, 124 p. European Commission.
19. Oberdorster G. Nanotoxicology: Am Emerging Discipline Evolving from Studies of Ultrafine Particles / G. Oberdorster, E. Oberdorster, J Oberdorster // Environmental Health Perspectives. — 2005. — 7 (13). — P. 823—839.
20. Faunce T.A. Nanotechnology in global medicine and human biosecurity: private interests, policy dilemmas, and the calibration of public health law / T.A. Faunce // The Journal of Law. Medicine & Ethice. — 2007 — 35 (4). — P. 629-642.
21. Faunce T.A. Toxicological and public good considerations for the regulation of nanomaterial-containing medical products / T.A. Faunce // Expert Opinion on Drug Safety. — 2008. — 7 (2). — P. 103—106.
22. Fan W. Nano-TiO2 enhances the Toxicity of cooper in natural water to Daphnia magna / W. Fan / Environmental Pollution. —2010. — 3. — P. 729—734.
23. Aruoja V. Toxicity of nanoparticles of CuO, ZnO and TiO2 to microalgae Pseudokirchneriella subcapitata / V. Aruoja, H.C. Dubourguier, K. Kasemets // Sci. Total Environ. — 2009. — 407 (4). — P. 1461—1468.
24. Velzeboer Ilona. Aquatic ecotoxicity tests of some nanomaterials / Ilona Velzeboer, A. Jan Hendriks // Environ. Toxicol. and Chem. — 2008. — 27. № 9 — P. 1942—1947.
25. Blaise C. Ecotoxicity of selected nanomaterials to aquatic organisms / C. Blaise, F. Gagne, J.F. Ferard // Environ. Toxicol. —2008. — 23. — P. 591—598.
26. Chen J. In vivo acute toxity of titanium dioxide nanoparticles to mice after intraperitioneal injection / J. Chen, X. Dong, J. Zhao // Journal of Applied Toxicology. — 2009. — 29 (4). — P. 330—337.
27. Mа Jun. Disinfectant coating of nano-TiO2 and its application to Medical equipments / Ma Jun, Gong Cheng-yuan, Liu Hong-bin // Medical equipment journal. — 2008. — P. 72—80.
28. Xue-zhi Zhang. Bioaccumulation of titanium dioxide nanopar-ticles in carp / Zhang Xue-zhi, Sun Hong-wen // Environmental Science. — 2006. — 8. — P. 64—72.
29. Wang Yan. Acute toxicity of nanometer titanium dioxide to liver and kidney of mice / Wang Yan, Kang Xian-Jiang, Ding Shi-Wen // Journal of Environment and Health. — 2008. — 2. — P. 72—80.
30. Liang Ge-yu. Effects of transbronchial TiO2 nanoparticles poisoning on liver and kidney in rats / Liang Ge-yu, Pu Yue-pu // Carcinogenesis, teratogenesis & mutagenesis. — 2009. — 2. — P. 86—92.
31. Wang Tian-Cheng. Effect of oral ingested large dose nanotitanium dioxide on serum biochemical indexes in mice / Wang Tian-cheng, Wang Jiang-xue // Industrial Health and Occupational Diseases. — 2007. — 3. — P. 56—60.
32. Hou Juan. Effects of titanium dioxide nanoparticles on development and maturation of rat preantral follicle in vitro / Juan Hou, Wang Xu-ying // Academic Journal of Second Military Medical University. — 2009. — 8. — P. 16—24.
33. Warheit D.B. Pulmonary instillation studies with nanoscale TiO2 rods and dots in rats: toxicity is not dependent upon particles size and surface area / D.B. Warheit, T.R. Webb, C.M. Sayes // Toxicol. Sci. — 2006. — 91. — P. 227—236.
34. Warheit D.B. Pulmonary bioassay studies with nanoscale TiO2 and fine-quarts particles in rats: toxicity is not dependent upon particle size but on surface characteristics / D.B. Warheit, T.R. Webb, V.L. Colvin // Toxicol. Sci. — 2007. — 95. — P. 270-280.
35. Warheit D.B. Pulmonary toxicity study in rats with three forms of ultrafine-TiO2 particles: differential responses related to surface properties / D.B. Warheit, T.R. Webb, K.L. Reed // Toxicology. — 2007. — 230. — P. 90—104.
36. Grassian V.H. Inhalation exposure study of titanium dioxide nanoparticles with a primary particle size of 2 to 5 nm. / V.H. Grassian, P. T. O’Shaughnessy, A. Adamcakova-Dodd // Environ Health Perspect. — 2007. — 115. — P. 397—402.
37. Liu H. Biochemical toxicity of nanoanatase TiO2 particles in mice / H. Liu, L. Ma, J. Zhao // Biol Trace Elem Res. —2008. — 129 (1-3). — P. 170—80.
38. Wang J. Time-dependent translocation and potential impairment of central nervous system by intranasally instilled TiO2 nanoparticles / J. Wang, Y. Liu, F. Jiao, W. Li // Toxicology. — 2008. — 10. — P. 1016—1020.
39. Watanabe M. Differences in the effects of fibrous and particulate titanium dioxide on alveolar macrophages of Fischer 344 rats / M. Watanabe, M. Okada, Y. Kudo // J. Toxicol. Environ. Health A. — 2002. — 65. — P. 1047—1060.
40. Gurr J.R. Ultrafine titanium dioxide particles in the absence of photoactivation can induce oxidative damage to human bronchial epithelial cells / J.R. Gurr, A.S. Wang, C.H. Chen // Toxicology. — 2005. — 213. — P. 66—73.
41. Wang J.J. Cyto- and genotoxicity of ultrafine TiO2 particles in cultured human lymphoblastoid cells / J.J. Wang, B.J. Sanderson, H. Wang // Mutat res. — 2007. — 628. — P. 99—106.
42. Liao C.M. Model-based assessment for human inhalation exposure risk to airborne nano/fine titanium dioxide particles / C.M. Liao, Y.H. Chiang, C.P. Chio // Sci. Total. Environ. — 2008. — 407. — P. 165—177.
43. Xia T. Comparison of the abilities of ambient and manufactured nanoparticles to induce cellular toxicity according to an oxidative stress paradigm / T. Xia, M. Kovochich, J. Brant // Nano Lett. — 2006. — 6. — P. 1794—1807.
44. Unfried K. Cellular responses to nanoparticles: Target structures and mechanisms / K. Unfried, C. Albrecht, L-O Klotz // Nanotoxicology. — 2007. — 1. — P. 52—71.
45. Martinon F. The inflammasomes: guardians of the body / F. Martinon, A. Mayor, J. Tschopp // Annu Rev Immunol. —2009. — 27. — P. 229—265.
46. Ruffini Castiglione M. The effects of nano-TiO2 on seed germination, development and mitosis of root tip cells of Vicia narbo-nensis L. and Zea mays L / M. Ruffini Castiglione, L. Giorgetti // Journal of Nanoparticle Research. — 2010. — 10. — P. 24—30.
47. Osier M. Intratracheal ingalation vs intratracheal instillation: differences in particle effects / M. Osier, G. Oberdorster // Fundamental and Applied Toxicology. — 1997. — 40. — P. 220—227.
48. Warheit D.B. Comparative pulmonary toxicity inhalation and instillation studies with different TiO2 particle formulations: impact of surface treatment on particle toxicity / D.B. Warheit, W.J. Brock, K.P. Lee // Toxicol. Sci. — 2005. — 88 (2). — P. 514—524.
49. Hohr D. The surface area rather than the surface coating determines the acute inflammatory response after instillation of fine and ultra fine TiO2 in the rat / D. Hohr, Y. Steinfartz, R.P. Schins // J. Hygiene Environ. Health — 2002. — 205. — P. 239—244.
50. Rehn B. Investigations on the inflammatory and genotoxic lung, effects of two types of titanium dioxide: untreated and surface treated / B. Rehn // Toxicol. Appl. Pharmacol. — 2003. — 189. — P. 84—95.
51. Oberdorster G. Pulmonary effects of inhaled ultrafine particles / G. Oberdorster // Int Arch Occup Environ Health. — 2001. — 74. — P. 1—8.
52. Pott F. Acute lung toxicity of hydrophobic titanium dioxide in an intratracheal carcinogenicity study with nineteen dusts in rats / F. Pott, M. Roller // J. Vostal editor — 1998. — 4. P. 3010—7.
55. Afag F. Cytotoxicity, prooxidant effects and antioxidant depletion in rat lung alveolar macrophages exposed to ultrafine titanium dioxide / F. Afag, P. Abidi, R. Matin // Appl. Toxicol. — 1998. — 18. — P. 307-312.
56. Oberdorster G. Acute pulmonary effects of ultrafine particles in rats and mice / G. Oberdorster // Res. Rep. Health Eff. Inst. — 2000. — 96. — P. 5—74.
57. Van Ravenzwaay B. Comparing fate and effects of three particles of different surface properties: nano-TiO2, pigmentary TiO2 and quartz / B. van Ravenzwaay, R. Landsiedel, E. Fabian, // Toxicol Lett. — 2009. — 186(3). — P. 152—9.
58. Hamilton R.F. Particle length-dependent titanium dioxide nanomaterials toxicity and bioactivity / R.F. Hamilton, N. Wu, D. Porter // Particle and Fibre Toxicology — 2009. — 6 (35). — P. 1—11.
59. Nemmar A. The acute proinflammatory and prothrombotic effects of pulmonary exposure to rutile TiO2 nanorods in rats / A. Nemmar, K. Meldhit, B.N. Ali. // Exp. Biol. Med — 2008. — 233. — P. 610—619.
60. Katsuhide F. Effects of ultrafine TiO2 particles on gene expression profile in human keratinocytes without illumination: Involvement of extracellular matrix and cell adhesion / Fujita Katsuhide, Horie Masanori, Kato Haruhisa // Toxicology letters — 2009. — 191. № 2-3. — P. 109—117.
61. Rong R. Zhu Bio-effects of Nano-TiO2 on DNA and cellular ultrastructure with different polymorph and size / Rong R. Zhu, Shi L, Wang // Materials Science and Engineering — 2009. — 29. — P. 691—696.
62. Arsac F. DNA Damage Photoinduced by Titanium Dioxide in the Presence of Anionic Vesicles under UV Illumination: Influence of Sodium Chloride Concentration / Fabrice Arsac, Hisao Hidaka // Journal of Oleo Science — 2007. — 56 (11). — P. 595—601.
63. Nemmar A. The acute proinflammatory and prothrombotic effects of pulmonary exposure to rutile TiO2 nanorods in rats / Abderrahim Nemmar, Khaled Melghit, Badreldin H. Ali // Exp. Biol. Med. — 2008. — 233. — P. 610—619
64. Rothen-Rutishauser Barbara. Translocation of particles and inflammatory responses after exposure to fine particles and nanoparticles in an epithelial airway model / Barbara Rothen-Rutishauser, Christian M?hlfeld, Fabian Blank // Particle and Fibre Toxicology — 2007. — 4. — P. 9—14.
65. Fabian E. Tissue distribution and toxicity of intravenously administered titanium dioxide nanoparticles in rats / E. Fabian, R. Landsiedel, L. Ma-Hock, K. Wiench // Arch Toxicol. 2008. — 82 (3). — P. 151—7.
66. Biochemical toxicity of nano-anatase TiO2 particles in mice / Huiting Liu, Linglan Ma, Jinfang Zhao, Jib Liu // Biological Trace Element Research — 2011. — 129 (1-3). — P. 170—180.
67. Sayes Christie M. Correlating nanoscale titania structure with toxicity: A cytotoxicity and inflammatory response study with human dermal fibroblasts and human lung epithelial cells / Christie M. Sayes, Rajeev Wahi, Preetha A. Kurian // Toxicol. Sci. — 2006. — 92 (1). — P. 174—185.
68. Magrez A. Cellular toxicity of TiO2-based nanofilaments / A. Magrez, l. Marpe // ACS Nano — 2009. — 3 (8). — P. 2274—2280.
69. Titanium dioxide nanoparticles trigger p53-mediated damage response in peripheral blood lymphocytes / S.J. Kang, B.M. Kim, Y.J. Lee, H.W. Chung // Environ. Mol. Mutagen. — 2008. — 49 (5). — P. 399—405.
70. Long T.C. Titanium dioxide (P25) produces reactive oxygen species in immortalized brain microglia (BV2): implications for nanoparticle neurotoxicity / T.C. Long, N. Saleh, R.D. Tilton // Environmental Science & Technology — 2006. — 40 (14). — P. 4346—4352.
71. Yun Shi. Synergistic genotoxicity caused by low concentration of titanium dioxide nanoparticles and р,р’-ДДТ in human hepato-cytes / Yun Shi, Jiang-Hua Zhang // email: Bin Lu, 2010, (lublin@mails. tjmu. edu. Cn).
72. Warheit D.B. Pulmonary instillation studies with nanoscale TiO2 rods and dots in rats: toxicity is not dependent upon particle size and surface area / D.B. Warheit, T.R. Webb, C.M. Sayes // Toxicol. Sci. — 2006. — 1. — P. 227—236.
73. Falck J. Genotoxicity of nanosized and coarse titanium dioxide in human bronchial epitethelial cells / J. Falck, H. Lindberg, S. Suhonen, K. Savolainen // Finnish Institute of Occupational Health, International Nanotoxicology Conference, Italy, 2007.
74. Rahman Oamar. Evidence that ultrafine titanium dioxide induces micronuclei and apoptosis in Syrian hamster embryo fibroblasts // Oamar Rahman, Lohani Mortashim // Environ Health Perspect. — 2002. — 110. — № 8. — P. 797—800.
75. Takeda Ken. Nanoparticles transferred from pregnant mice to their offspring can damage the genital and cranial nerve systems / Takeda Ken, Suzuki Ken-ichiro, Ishihara Aki // J. Health Sci. —2009. — 55. — № 1. — P. 95—102.
76. Oberdorster G. Correlation between particle size, in vivo particle persistence, and lung injury / G. Oberdorster, J. Ferin, B.E. Lehnert // Environ Health Perspect. — 1994. — 102 (5). — P. 173—179.
77. Bermudez E. Pulmonary responses of mice, rats and hamsters to subchronic inhalation of ultrafine titanium dioxide particles / E. Bermudez, J.B. Mangum, B.A. Wong // Toxicol. Sci. — 2004. — 77. — P. 347—357.
78. Driscoll K.E. Intratracheal instillation as an exposure technique for the evaluation of respiratory tract toxicity: uses and limitations / K.E. Driscoll, D.L. Costa, G. Hatch // Toxicol. Sci. — 2000. — 55. — P. 24—35.
79. Shimada A. Translocation pathway of the intratracheally instilled ultrafine particles from the lung into the blood circulation in the mouse / A. Shimada, N. Kawamura, M. Okajima // Toxicol. Pathology. — 2006. — 34 (7). — P. 949—957.
80. Muhlfeld C. Reevaluation of pulmonary titanium dioxide nanoparticle distribution using the «relative deposition index»: Evidence for clearance through microvasculature / C. Muhlfeld, M. Geiser, N. Capp // Particle and Fibre Toxicology — 2006. — 4. — P. 7.
81. Muhlfeld C. Interactions of nanoparticles with pulmonary structures and cellular responses / C. Muhlfeld, B. Rothen-Rutishauser, F. Blank // American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology — 2008. — 294 (5). — P. 817—829.
82. Berube K. Combustion-derived nanoparticles: mechanisms of pulmonary toxicity / K. Berube, D. Balharry, K. Sexton // Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology — 2007. — 34 (10). — P. 1044—1050.
83. Sayes C.M. Assessing toxicity of fine and nanoparticles: comparing in vitro measurements to in vivo pulmonary toxicity profiles / C.M. Sayes, K.L. Reed, D.B. Warheit // Toxicol. Sci. — 2007. —97 (1). — P. 163—180.
84. Sayes C.M. Correlating nanoscale titania structure with toxicity: a cytotoxicity and inflammatory response study with human dermal fibroblasts and human lung epithelial cells / C.M. Sayes, R. Wahi, P.A. Kurian // Toxicol. Sci. — 2006. — 92 (1). — P. 174—185.
85. Lee K.P. Pulmonary response of rats exposed to titanium dioxide (TiO2) by inhalation for two years / K.P. Lee, H.J. Trochimowicz, C.F. Reinhardt // Toxicol. Appl. Pharmacol. — 1985. — 79. — P. 179—192.
86. Lee K.P. Pulmonary response to impaired lung clearance in rats following excessive TiO2 dust deposition / K.P. Lee, N.W. Henry, H.J. Trochimowicz // Environ Res. — 1986. — 41. — P. 144—146.
87. Heinrich U. Chronic inhalation exposure of Wistar rats and two different strains of mice to diesel exhaust, carbon black, and titanium dioxide / U. Heinrich, R. Fuhst, S. Rittinghausen // Inhal. Toxicol. — 1995. — 7. — P. 533—556.
88. Boffetta P. Mortality among workers employed in the titanium dioxide production industry in Europe / P. Boffetta, A. Soutar, J.W. Cherrie // Cancer Causes Control — 2004. — 15. — P. 697—706.
89. Baan R. Carcinogenicity of carbon black, titanium dioxide, and talc / R. Baan, K. Straif, Y. Grosse // The Lancet Oncology —2006. — 7 (4). — P. 295—296.
90. Baan R.A. Carcinogenic hazards from inhaled carbon black, titanium dioxide, and talc not containing asbestos or asbestiform fibers: recent evaluations by an IARC Monographs working group / R.A. Baan // Inhal. Toxicol. — 2007. — 19 (1). — P. 213—228.
91. Mohr U. Pulmonary tumor types induced in Wistar rats of the so-called «19-dust study» / U. Mohr, H. Ernst, M. Roller // Experimental and Toxicologic Pathology — 2006. — 58 (1). — P. 13—20.
92. NIOSH Evaluation of health hazard and recommendations for occupational exposure to titanium dioxide (DRAFT) 2010 P. 158 National Institute for Occupational Safety and Health.
93. Wang J. Acute toxicity and biodistribution of different sized titanium dioxide particles in mice after oral administration / J. Wang, G. Zhou, C. Chan // The journal of physical chemistry. —2007. — 168. — P. 176—185.
94. Elo R. Pulmonary deposits of titanium dioxide in man / R. Elo, K. Maatta, E. Uksila // Arch. Pathol. — 1972. — 94. — P. 417—24.
95. Wake D. Ultrafine aerosols in the workplace / D. Wake, D. Mark, C. Northage // Ann. Occup. Hyg. — 46 (1). — 2002. — P. 235—238.
96. Fryzek J.P. A cohort mortality study among titanium dioxide manufacturing workers in the United States / J.P. Fryzek, B. Chadda, D. Marano // J. Occup. Environ. Med. — 2003. — 45 (4). — P. 400—409.
97. (CCOHS) Canadian Centre for Occupational Health and Safety). (2006, August). Titanium dioxide classified as possibly carcinogenic to humans. Retrieved October 30, 2008, from http://www.ccohs.ca/headlines/text186.html.
98. Ashikaga T. Effect of the photocatalytic activity of TiO2 on plas-mid DNA. Mutation Research / T. Ashikaga, M. Wada, H. Kobayashi // Genetic toxicology and environmental mutagene-sis — 2000. — 466 (1). — P. 1—7.
99. International Agency for Research on Cancer (IARC): Titanium dioxide (IARC Group 2B), Summary of data reported, Feb. 2006.
100. Rothaermel F. T. The nanotech versus the biotech revolution: Sources of productivity in incumbent firm research / F. T. Rothaermel, M. Thursby // Res. Policy — 2007. — 36 (6). — P. 832—849.
101. NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health) (2009). Approaches to Safe Nanotechnology: Managing the Health and Safety Concerns Associated with Engineered Nanomaterials. Retrieved June 2, 2009 from http://cdc.gov/niosh/docs/2009—125.
102. Shulz J. Distribution of sunscreens on skin / J. Shulz, H. Hohenberg, F. Pflucker // Adv. Drug Deliv Rev November — 2002. — 54 (1). — P. 157—163.
103. Mavon A. In vitro percutateous absorption and in vivo stratum corneum distribution of an organic and a mineral sunscreen / A. Mavon, C. Miquel, O. Lejeune // Scin Pharmacol. Physiol. — 2007. — 20. — P. 10—20.
104. Nohynek G.J. Nanotechnology, cosmetics and the skin; is there a health risk? / G.J. Nohynek, E.K. Dudour, M.S. Roberts // Scin Pharmacol. Physiol. — 2008. — 21. — P. 136—149.
105. Serpone N. Deleterious effects of sunscreen titanium dioxide nanoparticles on DNA: efforts to limit DNA damage by particle surface modification / N. Serpone, A. Salinaro, A. Emeline // Proc. SPIE — 2001. — 6 (4258). — P. 86—98.
106. Dunford R. Chemical oxidation and DNA damage catalysed by inorganic sunscreen ingredients / R. Dunford, A. Salinaro, L. Cai // FEBS Lett — 1997. — 418. — P. 87—90.
107. Wu Jianhong. Toxicity and penetration of TiO2 nanoparticles in hairless mice and porcine skin after subchronic dermal exposure / Jianhong Wu, Wei Liu, Chenging Xue // Toxicol. Lett. — 2009. — 191. № 1. — P. 1—8.
108. Spelmann Horst. Toxicological evaluation of nanomaterials in cosmetic products / Horst Spelmann // Altex — 2008. — 25 (1). — P. 64—65.
109. Faes C. Model averaging using fractional polynomials to estimate a safe level of exposure / C. Faes, M. Aerts // Risk. Anal. — 2007. — 27. № 1. — P. 111—123.
110. Hall S. Acute and chronic toxicity of nano-scale TiO2 particles to freshwater fish, cladocerans, and green algae, and effects of organic and inorganic substrate on TiO2 toxicity / S. Hall, T. Bradley, J. Moore // // Nanotoxicology — 2009. — 3 (2). — P. 91—97.