Определение острой токсичности наночастиц серебра, диоксида титана и углерода с использованием межгосударственных стандартов

Постановка проблемы. Неточности в определении острой токсичности различных наночастиц препятствуют анализу их опасности для живых организмов. Эти неточности проявляются в недостаточно широкой показательности значений среднелетальной концентрации (LD₅₀) и полумаксимальной эффективности (ЕС₅₀) частиц в отдельных случаях, а также в отсутствие нормативных документов, позволяющих определить класс опасности исследуемых веществ. Цель работы - составление собственной классификации острой токсичности, учитывающей большую выборку статей, по трем выбранным веществам: наночастицам серебра, диоксида титана и углерода, а также оценка полученных значений в рамках актуальности их использования. Результаты. Найдено необходимое количество результатов исследований, в которых были приведены значения среднелетальной концентрации (LD₅₀) и полумаксимальной эффективности (ЕС₅₀) для наночастиц серебра, диоксида титана и углерода. С использованием двух межгосударственных стандартов (ГОСТ 32424-2013 и ГОСТ 12.1.007-76), все полученные значения были распределены на четыре класса опасности. После анализа результатов работы было выяснено, что определение класса опасности по вышеописанным стандартам не позволяет сделать общий вывод по острой токсичности наночастиц серебра, диоксида титана и углерода по отдельности и вместе. Практическая значимость. Данная работа может быть полезна не только в качестве общего развития научного направления острой токсичности наночастиц, но и как полезный источник уже обработанных значений средне-летальной концентрации и полумаксимальной эффективности. Эти данные были собраны в текущей работе, поэтому она может послужить удобной базой для других научных исследований.

The issue of determining the toxicity of nanoparticles has been very important in recent years. However, many studies as result have given values of median lethal doses (LD₅₀) and half maximal effective concentrations (EC₅₀), which are not sufficiently informative without hazard classification information. The objective of this work is to develop a classification of acute toxicity for three selected substances: silver, titanium dioxide and carbon nanoparticles, examining a large sample of articles, and to evaluate the resulting values in terms of the relevance of their use. Following standards have been used: GOST 32424-2013 and GOST 12.1.007-76. These documents determine the environmental toxicity of different substances. A total of 10 values have been found in articles for nanoparticles of silver (Ag), titanium dioxide (TiO₂) and carbon (SWCNT, MWCNT, Fullerene, Graphene Oxide). The data were found for 2017-2022, which allows all the results of the work to be considered relevant. It was found that the hazard class for each substance could differ significantly in the individual articles. Even within the same material and standard, the hazard class is not nearly the same in all cases. As result, the definition of the hazard class by the standards described above does not allow a general conclusion on the acute toxicity of silver, titanium dioxide and carbon nanoparticles alone and together. Therefore, the assessment of acute toxicity of nanomaterials in scientific work should consist of specific cases for each element, studying all its characteristics, such as shape, crystalline structure, size, etc.