人間の肝臓と脾臓におけるチタン粒子の検出、および健康への影響の可能性

背景：二酸化チタン（TIO2）は大量に生産され、多くの消費者や食品に適用されます。最近の毒性動物モデリングは、TiO2が毎日の経口暴露時にヒトの肝臓と脾臓に蓄積する可能性を示しています。これは、慢性動物研究では日常的に調査されていません。ナノサイズのTiO2粒子消費による健康リスクは除外できませんでした。 結果：ここでは、15の死後のヒト肝臓と脾臓における総チタン（TI）とTiO2粒子の両方の最初の定量化を示します。これらの低レベルの分析は、総TIおよびTIO2粒子のための完全に検証された（単一粒子）誘導結合プラズマ高分解能質量分析（（SP）ICP-HRMS）検出方法を使用することにより有効になりました。組織内の粒子中のTiO2の存在は、エネルギー分散型X線分光測定を備えた走査電子顕微鏡で確認されました。 結論：これらの結果は、TiO2粒子がヒトの肝臓と脾臓に存在し、ナノサイズの24％以上（<100 nm）であることを証明しています。レベルは動物では安全であると見なされる用量を下回っていますが、半分はいくつかの一般的に適用される不確実性因子を考慮した場合、人間の肝臓損傷に対して安全であるとみなされる用量を上回っています。これらの新しいユニークな人間のデータを使用して、TiO2への経口暴露による健康リスクを除外できないという結論にとどまります。

BACKGROUND: Titanium dioxide (TiO2) is produced at high volumes and applied in many consumer and food products. Recent toxicokinetic modelling indicated the potential of TiO2 to accumulate in human liver and spleen upon daily oral exposure, which is not routinely investigated in chronic animal studies. A health risk from nanosized TiO2 particle consumption could not be excluded then. RESULTS: Here we show the first quantification of both total titanium (Ti) and TiO2 particles in 15 post-mortem human livers and spleens. These low-level analyses were enabled by the use of fully validated (single particle) inductively coupled plasma high resolution mass spectrometry ((sp)ICP-HRMS) detection methods for total Ti and TiO2 particles. The presence of TiO2 in the particles in tissues was confirmed by Scanning Electron Microscopy with energy dispersive X-ray spectrometry. CONCLUSIONS: These results prove that TiO2 particles are present in human liver and spleen, with ≥24% of nanosize (< 100 nm). The levels are below the doses regarded as safe in animals, but half are above the dose that is deemed safe for liver damage in humans when taking into account several commonly applied uncertainty factors. With these new and unique human data, we remain with the conclusion that health risks due to oral exposure to TiO2 cannot be excluded.