生体影響(肺病変)予測指標としての吸入性粒子の物理化学的因子の検討

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15590528
• Research Institution: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• Principal Investigator: 大藪 貴子 産業医科大学, 産業生態科学研究所, 助手 (20320369)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大和 浩 産業医科大学, 産業生態科学研究所, 助教授 (90248592) ; 森本 泰夫 産業医科大学, 産業生態科学研究所, 教授 (30258628) ; 田中 勇武 産業医科大学, 産業生態科学研究所, 教授 (00038035) ; 大神 明 産業医科大学, 産業生態科学研究所, 助手 (40301692)
• Keywords: 吸入性粒子 / 肺内滞留性 / 溶解性 / 幾何形状 / 気管内注入法 / 線維化

Research Abstract

環境中の吸入性粒子による線維化やがん化などの肺病変は、吸入された粒子の肺内滞留性に依存することが研究代表者らの実験結果などから明らかとなっている。本実験では、その肺内滞留性に影響を及ぼすと考えられる肺内粒子の代表的な物理化学的特性である"溶解性"と"粒子形状"に焦点をあて、これらの因子と粒子の肺内滞留性との関係、さらには肺病変との関係を明らかにすることを目的としている。
本年度はまず、今回用いる試料である繊維(硫酸マグネシウムウィスカ、チタン酸カリウムウィスカ)および粒子(チタン酸カリウム)の溶解性と幾何形状を明らかにした。溶解性はフローシステムを用いて測定を行った。装置は、37mmエアーサンプラー用カセットを用い、試料1.0mgを2枚のメンブランフィルター間に保持した。このカセットの下部から溶解液(0.01MPBS, pH7.2)を約12ml/hrの速度で流入させた。カセットを通過した溶出液中の試料主成分のイオン濃度をICP発光分析装置により定量した。各試料の溶解量は、試料中の測定元素の含有率から算出した結果、硫酸マグネシウムウィスカは非常に溶解性が高く、チタン酸カリウムはほとんど溶解しないことが明らかになった。
また各試料の幾何形状は、繊維状物質は走査型電子顕微鏡により撮影後、画像解析ソフトを用いて測定し、粒子状物質は粒度分布を粒度測定装置により測定を行った。硫酸マグネシウムウィスカは、幾何平均径0.31μm(GSD1.5)、幾何平均長さ4.9μm(GSD(2.1)であり、チタン酸カリウムウィスカは、幾何平均径0.35μm(GSD1.6)、幾何平均長さ4.4μm(GSD(2.7)であり、両者はほぼ同じ形状であった。またチタン酸カリウム粒子は幾何平均径4.7μm(GSD1.8)であった。