醫用納米材料的生物效應與安全性評價

《納米科學與技術》叢書序
序
前言

第1章 緒論 1
1.1 醫用納米材料的基本概念 1
1.2 納米材料的生物效應及藥物的發現 1
1.3 醫用納米材料的分類 3
1.4 醫用納米材料的潛在風險 5
參考文獻 6

第2章 醫用納米材料安全性評價概述 9
2.1 基本概念 9
2.2 目的、意義和主要內容 10
2.3 安全性評價的組織管理與規範化 10
參考文獻 12

第3章 醫用納米材料安全性評價的法規框架 13
3.1 基本概念和策略 13
3.2 評價法規簡介 14
3.3 安全性評價的原則與要點 15
3.3.1 涉及安全性的產品品質相關的CMC 15
3.3.2 納米技術相關藥物的安全性評價的原則及要點 16
3.3.3 現有安全性評價體系的適用性 17
參考文獻 17

第4章 醫用納米材料安全性評價前的資料收集 18
4.1 信息披露要求 19
4.2 材料常規參數與納米特性相關參數 22
4.3 納米特性參數的表徵方法 23
4.4 醫用納米材料的品質屬性與表徵 24
4.5 輔料與佐劑 27
4.6 生產品質與程序控制 28
4.7 穩定性 29
參考文獻 30

第5章 醫用納米材料新型檢測方法及藥代動力學研究技術 31
5.1 醫用納米材料的屬性工作表征技術 32
5.1.1 形貌分析和粒徑表徵 32
5.1.2 納米材料表面性質分析 42
5.1.3 化學組成與化學形態分析 44
5.2 納米-生物分子相互作用分析 51
5.2.1 等離激元增強紅外吸收光譜 51
5.2.2 石英晶體微天平 55
5.2.3 色譜-電泳技術 63
5.2.4 同步輻射X射線吸收譜 63
5.2.5 X射線小角散射 63
5.3 納米材料的代謝動力學研究 65
5.3.1 同步輻射分析 65
5.3.2 色譜法 80
5.3.3 電感耦合等離子體質譜技術 82
5.3.4 同位素標記和分析技術 92
參考文獻 109

第6章 常規毒理學評價方法 137
6.1 急性毒性試驗 138
6.1.1 經呼吸道染毒 139
6.1.2 經口染毒 144
6.1.3 經皮膚染毒 147
6.1.4 經注射染毒 148
6.2 亞慢性和慢性毒性試驗 155
6.2.1 呼吸系統毒性 156
6.2.2 心血管系統毒性 159
6.2.3 胃腸道毒性 161
6.2.4 中樞神經系統毒性 163
6.3 基因毒性 167
6.3.1 納米材料誘導DNA損傷 167
6.3.2 納米材料干擾有絲分裂 168
6.4 生殖和發育毒性 169
6.5 致癌作用 172
參考文獻 174

第7章 替代毒理學評價方法 180
7.1 體外與高通量評價方法 181
7.2 體外毒性通路與有害結局路徑 186
7.3 類器官評價技術 188
7.4 計算毒理學與預測毒理學及納米材料風險評估 191
7.5 結論與展望 192
參考文獻 193

第8章 納米生物效應研究進展 197
8.1 血液系統作用 197
8.1.1 藥物毒性對血液系統的影響 198
8.1.2 納米材料對血液系統的影響和評價方法 198
8.1.3 結論 204
8.2 免疫系統作用 204
8.2.1 納米材料免疫毒性的影響因素 205
8.2.2 納米材料與免疫系統的相互作用 207
8.2.3 研究方法 211
8.3 肝毒性效應 212
8.3.1 肝臟與肝病概述 212
8.3.2 納米顆粒在肝臟中的富集及機理 213
8.3.3 納米材料的肝臟毒性及可能機制 215
8.4 腎毒性效應 217
8.4.1 腎臟生理結構和功能 217
8.4.2 納米材料在腎臟中轉運 219
8.4.3 納米材料對腎臟的影響 221
8.5 胃腸道作用 222
8.5.1 納米材料在食品及農產品中的應用 222
8.5.2 納米材料暴露與胃腸道轉運 223
8.5.3 納米材料的胃腸道毒性 224
8.5.4 納米材料對腸道菌群平衡的影響 225
8.6 呼吸系統作用 228
8.6.1 納米顆粒跨越肺氣血屏障機理 228
8.6.2 納米顆粒的呼吸系統毒性 229
8.6.3 影響納米顆粒呼吸毒性的理化因素 232
8.7 心血管毒性效應 232
8.7.1 心血管毒性評估的重要意義 232
8.7.2 醫用納米材料的心血管毒性影響 233
8.7.3 醫用納米材料的心血管毒性主要評價方法 237
8.8 皮膚作用 238
8.8.1 皮膚的結構功能與納米材料的可能相互作用 238
8.8.2 納米材料與皮膚的相互作用示例 240
8.8.3 納米材料與細胞的相互作用及細胞毒性 241
8.8.4 與皮膚作用的醫用納米材料及透皮特點 242
8.9 神經系統作用 245
8.9.1 納米顆粒跨越血腦屏障機理 246
8.9.2 納米顆粒的中樞神經系統毒性 246
8.9.3 納米顆粒引起神經毒性的機制 247
8.9.4 影響神經毒性的納米理化參數 248
8.10 眼和視覺系統作用 248
8.10.1 納米材料引起的眼部綜合征 249
8.10.2 常見工作場所納米材料的眼部毒性研究 251
8.10.3 結論 258
8.11 內分泌系統作用 258
8.11.1 納米材料的內分泌干擾機制 260
8.11.2 納米材料理化性質對內分泌毒性的影響 260
8.11.3 結論與觀點 268
8.12 生殖系統效應 269
8.12.1 納米材料生殖毒性研究進展 269
8.12.2 對子代的發育毒性 271
8.12.3 結論 274
8.13 基因毒性與遺傳效應 274
8.13.1 遺傳毒性閾值 278
8.13.2 納米顆粒的遺傳毒性機制 279
8.13.3 基因毒性試驗 279
8.13.4 總結 282
8.14 致畸效應 282
8.14.1 致畸研究方法簡介 283
8.14.2 常用納米材料致畸研究進展 283
8.15 致癌毒性 288
8.15.1 幾種典型的納米粒子的致癌性研究進展 289
8.15.2 總結 292
參考文獻 293

第9章 醫用納米材料的環境效應 328
9.1 醫用納米材料的暴露 328
9.1.1 生產場所的職業暴露 328
9.1.2 醫院醫療活動場所的職業暴露 329
9.1.3 使用人群的暴露 329
9.2 醫用納米材料的環境暴露 331
9.2.1 醫用納米材料的釋放和排放 331
9.2.2 醫用納米材料在環境介質中的遷移 332
9.2.3 醫用納米材料在環境中的分佈和形態 334
9.2.4 醫用納米材料的生物蓄積和放大 335
9.3 醫用納米材料的生態效應 337
9.3.1 土壤環境中的納米材料 337
9.3.2 水環境中的納米材料 351
9.3.3 大氣中的納米材料 368
9.4 總結和展望 371

參考文獻 372
附錄1 常見毒理學、臨床試驗和監管科學英文詞彙及縮寫(或別稱)402
附錄2 常見組織/機構/檔資料和網址 407
附錄3 納米安全性相關的部分國際/國家標準、行業指南 408
附錄4 藥物非臨床研究品質管制規範 414