ICP-MS法测定添食金属纳米颗粒后家蚕组织中的金属含量

袁本高，张东阳，李 龙，武国华,

(1.江苏科技大学环境与化学工程学院，江苏 镇江 212018；2.中国农业科学院蚕业研究所，农业部蚕桑产品及食用昆虫质量安全风险评估实验室，江苏 镇江 212018)

ICP-MS法测定添食金属纳米颗粒后家蚕组织中的金属含量

袁本高1，张东阳2，李 龙2，武国华1,2

(1.江苏科技大学环境与化学工程学院，江苏 镇江 212018；2.中国农业科学院蚕业研究所，农业部蚕桑产品及食用昆虫质量安全风险评估实验室，江苏 镇江 212018)

为研究添食金属或金属氧化物纳米颗粒后家蚕体内金属元素含量的变化规律，建立了微波消解结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定家蚕血液、中肠和丝腺中Cu和Ti元素含量的方法。实验中分别给5龄3天家蚕喂食浓度为500.00 mg/L纳米Cu和纳米TiO2悬浮液；72 h后，剪破家蚕腹足收集家蚕血淋巴，并解剖收集中肠和丝腺。实验发现，Cu和Ti元素的标准曲线呈良好的线性关系，相关系数分别为0.999 95和0.999 89，两种元素的加标回收率均在96.6%～105.4%之间，相对标准偏差RSD小于3.7%。结果表明，对于纳米TiO2实验组，家蚕血液和丝腺中的Ti元素含量与空白组相比变化不大，而中肠的Ti元素含量明显增加为(181.46±9.58) μg/g，约为空白组含量(63.39±6.44) μg/g的3倍(p<0.05)；在纳米Cu组中，家蚕血液中的Cu元素含量有轻微的变化，而中肠和丝腺中的含量增加较多，分别为(82.73±1.72) μg/g和(3.88±0.17) μg/g，约为空白组含量(11.68±0.46) μg/g和(1.77±0.26) μg/g 的7和2倍(p<0.05)。该方法可准确地检测喂食纳米颗粒后，家蚕组织中的金属元素含量及其变化，可为进一步研究家蚕的纳米生物效应提供有力支持。

家蚕；电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)；纳米铜；纳米二氧化钛；生物效应

纳米材料是三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1～100 nm)或者由该尺度范围的物质为基本结构单元所构成的材料总称。与宏观物质相比，纳米材料因迥异的表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应和量子限域效应等，使其具有独特的光、电、磁、热、力学等性能[1]，已被广泛应用于化妆品、服装、食品、能源、国防、电子等领域[2-3]。随着纳米材料的广泛使用，其暴露于动物、人体和环境的概率越来越大，而这种暴露带来的安全性问题也愈发引人重视。为了更好地了解纳米材料对生物体造成的生物效应及其作用机制，亟需对纳米材料在生物体内的分布、代谢、排泄以及累积造成的器官损伤等做出系统地检测和评估，这是因为了解纳米材料在生物体内不同组织中的分布是研究生物效应的基础。

目前，放射性同位素示踪技术是研究纳米材料在生物体内分布和行为的最理想方法[4]，但由于同位素标记的可限性，该技术不便普及使用。对于含有金属元素的纳米材料，可通过测定生物体内和器官中特定金属元素含量的方法来追踪它们在生物体内的运行与代谢规律。目前，检测生物体内金属元素的方法主要有原子吸收光谱法(AAS)[5]、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)[6]、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)[7]等。其中，ICP-MS法具有进样量少、检出限低、灵敏度高、线性范围宽、检测速度快、能同时测定多种元素等优点，可广泛用于生物样品中金属含量的测定。

从纳米材料出现至今，有大量关于纳米材料生物效应的研究报道，但多以哺乳动物(如小白鼠和兔子等)作为研究模型。例如，Chen等[8]通过给小白鼠分别口腔喂食纳米、微米和离子形式的金属铜，72 h后用ICP-MS法测定其各组织中铜含量，发现纳米铜只在血液、肝、肾组织中的含量变化较为明显，而在其他组织中基本不吸收纳米铜。Rupal等[9]研究发现，TiO2、ZnO和Al2O3能明显提升小鼠红细胞、肝、脑内的活性氧水平，并能改变一些抗氧化酶的活性，进而造成一系列的氧化损伤。近年来，关于哺乳动物实验引发了一系列伦理道德争议，而且哺乳动物饲养费用较高，不利于大批量的实验。为克服这些问题，人们开始寻找一些有代表性的无脊椎动物进行生物研究，如蚱蜢、秀丽线虫、果蝇等，但由于它们身体体积太小，在进行生物效应研究时会受到一定的限制。而家蚕作为无脊椎动物的一种，用于遗传学实验动物已有百年之久，其体积相对适中，容易解剖，并能很好地分离出完整的器官。此外，也有研究发现，家蚕和哺乳动物对一些物质有着相同的代谢机制[10]，因此家蚕的纳米材料生物效应研究结果对哺乳动物的研究具有一定的借鉴意义。

本工作拟采用电感耦合等离子体质谱法测定纳米材料在家蚕组织中的含量和变化规律，希望为进一步研究纳米材料的生物效应和作用机制提供必要的测定方法和基础数据。

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

ICP-MS X Series 2型电感耦合等离子体质谱仪：美国Thermo Fisher公司产品；MARS Xpress微波消解仪：美国CEM公司产品；MilliQ超纯水仪：法国Millipore公司产品； WGl-230B电热鼓风干燥箱：天津市泰斯特仪器有限公司产品；BHW-09C恒温加热赶酸仪：上海博通化学科技有限公司产品；超声波清洗器：昆山禾创超声仪器有限公司产品；磁力搅拌器：德国IKA公司产品；电子天平：瑞士Mettler公司产品。

纳米铜颗粒(Cu NPs)、纳米二氧化钛颗粒(TiO2NPs)：粒径均为20 nm，合肥艾维纳米科技有限公司产品；HNO3(电子级)：阿拉丁试剂(上海)有限公司产品；Ti(SO4)2、CuCl2·2H2O：均为分析级，国药集团化学试剂有限公司产品；质谱调谐液(Li、Co、In、U浓度均为10 mg/L)：美国Thermo Fisher 公司产品；单元素锗(72Ge)、钪(45Sc)、铜(65Cu)、钛(47Ti)标准溶液(浓度为1 000.00 mg/L)：阿拉丁试剂(上海)有限公司产品。

1.2 实验方法

1.2.1 溶液的配制 500.00 mg/L纳米悬浮液的配制：分别取250.00 mg纳米铜和二氧化钛于500.00 mL超纯水中，为了保证相应的Cu和Ti元素浓度一致，经计算分别取852.41 mg CuCl2、1 199.95 mg Ti(SO4)2，在30 ℃、100 Hz下超声30 min，随后机械搅拌30 min。

标准溶液及内标溶液的配制：用1%电子级硝酸作为稀释溶液配制不同浓度梯度的Cu、Ti离子溶液，Cu浓度梯度为0、50、100、200、600 μg/L，Ti浓度梯度为0、100、200、400、800 μg/L。内标溶液72Ge、45Sc的浓度均为5 μg/L。

离子溶液的配制：分别取852.41 mg CuCl2、1 199.95 mg Ti(SO4)2于500 mL超纯水中，在30 ℃、100 Hz下超声30 min，随后机械搅拌30 min。

质谱调谐液的配制：用1%电子级硝酸稀释浓度为10 mg/L母液，配制成1 ng/L质谱调谐液。

1.2.2 家蚕饲养及染毒 供试家蚕品种为菁松×皓月，由中国农业科学院蚕业研究所提供。选择发育整齐的家蚕于蚕室常规桑叶饲养至5龄第3天，饲养温度为(25±1) ℃，湿度为60%～70%。

用去离子水清洗桑叶，自然条件下晾干，然后分别用配制好的纳米悬浮液和离子溶液均匀喷洒桑叶，自然晾干后，喂食5 龄第3天家蚕幼虫，并以喷洒超纯水的桑叶作为空白组，此后用新鲜桑叶常规饲养。每组50头幼蚕，每组实验重复3 次。

1.2.3 家蚕组织采集与处理 在喂食染毒桑叶72 h后，从各实验组中随机选出30头家蚕进行解剖。首先通过剪破家蚕第二腹足收集家蚕血淋巴，随后迅速解剖，收集家蚕中肠和丝腺，并在超纯水中反复冲洗，去除中肠中残留的桑叶，然后立即置于-20 ℃冰箱中，存储备用。

将家蚕中肠和丝腺置于干燥箱中，于80 ℃加热烘干48 h，并将组织磨碎。准确称取0.05 g烘干的家蚕组织样品或量取0.50 mL家蚕血液于聚四氟乙烯消解罐中，加入5 mL硝酸，用微波消解仪中的升温模式消解样品，消解程序列于表1。待消解结束并冷却至室温后，将消解罐敞口放入恒温加热赶酸仪中，于146 ℃赶酸处理45 min。待冷却至室温后，将消解液转移至25.00 mL 容量瓶中，并用1%稀硝酸定容。仪器正常工作条件下采用Xt标准模式检测相应样品中的Cu或Ti含量，同时测定试剂空白。

表1 微波消解程序Table 1 Procedures of microwave digestion

1.2.4 金属元素含量的计算

式中：ω1为家蚕固体组织中金属元素的含量(μg/g)；ω2为家蚕血液中金属元素含量(mg/L)；C为ICP-MS法直接测得的消解液中金属元素浓度(μg/L)；m为固体样品取样量(g)；V为样品消解溶液的定容体积(mL)；V0为血液取样体积(μL)。

1.3 数据分析

采用Origin 8.5对数据和图表进行统计分析，SPSS 19.0软件对样品数据做单因素的方差分析，最小显著性差异法(LSD)做组间数据的显著性差异分析，当p<0.05时认为数据差异具有统计意义。

2 结果与讨论

2.1 微波消解条件的优化

以电子级硝酸为消解体系，家蚕组织为分析样品，对硝酸用量、微波消解最高温度和最高温度下微波消解的保持时间进行优化，确保消解液澄清无颗粒物，样品中的金属元素全部溶解在消解液中[11-13]。在优化过程中，硝酸用量分别设定为4、5、6 mL，微波消解最高温度分别设定为170、180 ℃，最高温度下的保持时间分别设定为15、25 min，优化结果列于表2。实验结果表明：在硝酸用量为5、6 mL，微波消解最高温度为180 ℃，保持时间为25 min条件下，能得到澄清透明的消解溶液，且由ICP-MS测得的结果偏差较小，具有较好的稳定性；其他条件下得到的消解溶液较为浑浊(含有明显的颗粒物)，且测得的数据结果偏低、重现性不佳。因此，采用硝酸用量5 mL、微波消解最高温度180 ℃、保持时间25 min对样品进行消解。

2.2 ICP-MS参数的优化

在检测样品中金属含量时，仪器的工作参数直接影响测定的灵敏度和精确度，因此测定前应对仪器的工作参数进行优化，具体参数列于表3。

2.3 质谱干扰的校正

电感耦合等离子体质谱仪主要存在质谱型干扰和非质谱型干扰，其中非质谱型干扰主要指基体干扰。这一干扰主要是由高浓度的基体成分抑制分析离子流，导致离子强度降低和灵

注：*表示ICP-MS测定结果，其数值为平均值±标准差

敏度下降造成的，此外，溶液中溶解和未溶解的固体也会产生一定的基体干扰[14]。目前消除基体干扰的方法主要有标准加入法、基体匹配法、同位素稀释法、基体分离法、内标法等[15]，其中内标法是最简单有效的方法之一。然而，也有研究指出，采用同一内标对不同质量数范围的元素进行校正，部分元素的测定结果可能产生更大的偏差[16]。因此，在选择内标时，应选择电离电势及质量数接近被测元素的物质来改善各种基体干扰以及仪器长期稳定性的漂移。依据内标选取的原则，本实验选用72Ge和45Sc作为内标测定Cu和Ti，以校正此干扰。非质谱型干扰主要包括元素干扰和分子离子干扰，其中元素干扰主要来自同量异位素和少量的双电荷离子，分子离子干扰主要来自等离子体和样品基体[12]。实验中对Ti和Cu测定的非质谱干扰主要是由同量异位素和多原子离子造成的。

Ti元素存在46Ti、47Ti、48Ti、49Ti、50Ti 5种同位素，其中46Ti、48Ti、50Ti 分别受同量异位素46Ca、48Ca、50V、50Cr 的干扰，而48Ti、49Ti、50Ti 又容易受到S、O和P、O等多原子离子不同程度的干扰，同时49Ti检测过程中的背景值较高，与45Sc质量数相差较大。因此，本实验选择47Ti作为最终的检测元素确定样品中的Ti含量，并以45Sc为内标。

Cu元素有63Cu和65Cu 2种同位素。由于在ICP-MS中，Ar气作为电离气体，使63Cu易受到Ar、Na和O、Ti等多原子离子的干扰，因此本实验选择65Cu作为最终的检测元素测定样品中的Cu含量，并以72Ge为内标。

2.4 检出限和标准曲线

在仪器优化状态下，各元素的检测限是连续10次测定产生的信号，以3倍空白溶液信号的标准差作为仪器的检出限(3δ)，其标准曲线、检出限、线性范围列于表4。由此可知，该检测方法得到的Cu和Ti标准曲线具有较好的线性关系，相关系数分别为0.999 95和0.999 89。

表4 金属元素的线性范围、标准曲线方程、相关系数和检出限Table 4 Limit of detections, standard curve equations, correlation coefficients and detection limits of the metallic elements

注：*所指单位为检测液中金属元素浓度单位

2.5 方法的准确度及精密度

2.5.1 ICP-MS法准确度 为了评价方法的准确度，对家蚕血液进行加标回收实验。将血液样品等量分成两份，一份样品按常规处理，另一份样品分别加入低、中、高3种浓度的Cu和Ti元素的标准溶液，然后以相同的方式处理，在仪器优化参数下测定，以验证实验结果的准确度。同时，使用连续3天测得的结果计算日内和日间的相对标准偏差，结果列于表5。可见，ICP-MS法测定样品中的金属元素含量具有较高的准确度。

表5 ICP-MS法测定Cu和Ti元素的准确度和回收率Table 5 Accuracy and recoveries of Cu and Ti elements by ICP-MS

注：*所指单位为实际样品中金属元素浓度单位

2.5.2 MD-ICP-MS法的精密度及重现性

为了验证MD-ICP-MS法的精密度及重现性，平行称取8份样品，进行重复实验，同时，对每份样品的消解液进行8次测量。本方法在检测Cu元素时，所得结果的相对标准偏差(RSD)在2.0%～3.7%之间，而Ti元素的RSD在1.0%～2.6%之间，说明该方法具有良好的精密度和重现性。

2.6 喂食纳米颗粒后家蚕各组织中金属元素的含量变化

2.6.1 添食TiO2纳米颗粒和Ti(SO4)2溶液

分别将纳米TiO2颗粒悬浮液和Ti(SO4)2溶液喷洒于桑叶上，晾干后喂食5龄3天家蚕幼虫，按1.2.3节方法采集家蚕血液、中肠和丝腺，然后测定Ti元素含量，结果示于图1。可见，家蚕大多数组织中的Ti元素含量出现了不同程度的变化。家蚕血液中的Ti元素含量分布示于图1a，可见，喂食Ti(SO4)2溶液后，家蚕血液中的Ti元素含量(3.77±0.25) mg/L，与空白组含量(3.97±0.08) mg/L相比没有显著变化(p>0.05)，而添食TiO2纳米组家蚕血液中的Ti元素含量为(3.28±0.05) mg/L，与空白组和离子组相比略有下降(p<0.01)。家蚕中肠中的Ti元素含量分布示于图1b，可见，在喂食相应物质后，纳米组和离子组家蚕中肠的Ti元素含量分别为(181.46±9.58) μg/g和(646.06±25.51) μg/g，与空白组含量(63.39±6.44) μg/g相比均有明显的增加(p<0.001)，分别为空白组的3倍和10倍左右，即纳米组与离子组中肠中的Ti元素含量比约为1∶3 。家蚕丝腺中的Ti元素含量分布示于图1c，可看出，离子组家蚕丝腺中的Ti元素含量与空白组相比有明显提升(p<0.01)，分别为(17.68±1.45) μg/g和(13.63±0.57) μg/g，增加了30%左右，而纳米组家蚕丝腺中的Ti元素含量为(13.14±0.30) μg/g，与空白组相比并没有明显的变化(p>0.05)。上述结果表明，家蚕在摄食两种形态Ti后，组织中的Ti元素含量均发生了不同程度的变化，且与Ti(SO4)2溶液相比，TiO2颗粒更不易被家蚕丝腺等组织吸收。

2.6.2 添食Cu纳米颗粒和CuCl2溶液 在分别给5龄3天家蚕幼虫喂食喷洒有纳米Cu悬浮液和CuCl2溶液的桑叶后，测定家蚕血液、中肠和丝腺中的Cu元素含量，结果示于图2。可见，家蚕各组织中的Cu元素含量均出现了不同程度的变化。家蚕血液中的Cu元素含量分布示于图2a，可以看出，纳米组家蚕血液中的Cu元素含量为(0.67±0.01) mg/L，与空白组含量(0.61±0.01) mg/L相比增加了10%左右(p<0.05)，而离子组家蚕血液中的Cu元素含量为(3.26±0.17) mg/L，较其它两组有明显的提升(p<0.05)，约为5倍。家蚕中肠中的Cu元素含量分布示于图2b，可以发现，纳米组和离子组家蚕中肠中的Cu元素含量分别为(82.73±1.72) μg/g和(512.67±2.02) μg/g，与空白组含量(11.68±0.46) μg/g相比均有极为显著的提高(p<0.001)，分别为空白组的7倍和50倍左右，同时离子组与纳米组相比也增加了6倍左右(p<0.001)。家蚕丝腺中的Cu元素含量分布示于图2c，可以发现，在喂食相应物质后，纳米组和离子组家蚕丝腺中的Cu元素含量分别为(3.88±0.17) μg/g和(4.05±0.09) μg/g，与空白组含量(1.77±0.26) μg/g相比均有明显提高(p<0.001)，约为空白组的2倍。实验结果表明，两种形态Cu进入家蚕体内后，都会引起家蚕不同组织中Cu元素含量的变化，其中变化最明显的是家蚕中肠。当Cu进入到中肠以后，部分Cu会在中肠累积，也有部分Cu会进入到家蚕的血液及其它组织中。同时也可看出，离子形态Cu较纳米颗粒Cu更容易在家蚕组织及血液中吸收和累积。

注：*为两组之间的显著性差异，*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001图1 喂食72 h后家蚕体内各组织中的Ti元素含量Fig.1 Concentration of Ti in the tissues of silkworm after 72 h feeding

注：*为两组之间的显著性差异，*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001图2 喂食72 h后家蚕体内各组织中的Cu元素含量Fig.2 Concentration of Cu in the tissues of silkworm after 72 h feeding

通过比对两组实验发现，在给5龄3天家蚕幼虫喂食纳米颗粒及相应的离子溶液后，家蚕各组织中的Cu和Ti元素含量均出现了一定程度的变化。通过分析实验结果发现，在添食两种纳米颗粒后，家蚕各组织中的金属元素含量呈现不同的变化规律。虽然两种金属在进入家蚕体内后，大部分纳米颗粒或者离子形态的金属都会在家蚕中肠累积或随粪便排出体外，但两种金属在其它组织中的分布却有明显差别。由上述实验结果可发现，Cu比TiO2更容易穿过家蚕中肠进入家蚕血液和丝腺等组织中。Zhou等[17-18]研究发现，Cu离子能够影响家蚕丝素蛋白构象的改变，对形成丝素蛋白β-折叠有明显的促进作用；而Sinan等[19]也发现，这种β-折叠结构的增加能够改善丝素蛋白的稳定性。因此，Cu可能是家蚕吐丝过程中必需的元素之一，它被家蚕选择性地吸收，并利用吐丝过程调节丝素蛋白结构，以提高其中β-折叠结构的含量，进而改善家蚕丝纤维结构的稳定性。Hao 等[20]研究也发现，将鲤鱼暴露在含有纳米ZnO或块状ZnO环境中一段时间后，纳米ZnO更容易在鲤鱼体内累积，且主要分布在鲤鱼的肝脏和鳃，而块状ZnO主要分布在鲤鱼的肠道。实验发现，纳米组家蚕中肠中的相应金属元素含量是空白组的数倍。中肠作为家蚕抵制纳米颗粒作用于其他组织的第一道防线，能在一定程度上减少纳米颗粒的吸收和对家蚕其它组织造成的损伤。

3 结论

本研究以家蚕为实验模型，建立了微波消解-电感耦合等离子体质谱检测喂食纳米颗粒72 h后家蚕血液、中肠和丝腺等组织中相应金属元素含量的方法。实验以Sc、Ge为内标对Ti和Cu含量进行检测，可较好地消除基质干扰。在优化的仪器工作条件下，两种待测元素的加标回收率均在96.6%～105.4%之间，相对标准偏差(RSD)小于3.7%。结果表明，该方法具有准确度高、精密度好、测试效率高等优点，适用于检测金属元素在家蚕各组织中的分布，可为研究纳米颗粒的生物效应提供有效的分析方法。

应用该方法测定添食纳米材料后5龄3天家蚕血液、中肠和丝腺中的金属元素含量，结果表明，各组织中相应的金属元素大多发生不同程度的变化。其中，中肠作为最先接触纳米颗粒的组织器官，有相当量的纳米颗粒残留在其中，而大部分是经中肠由粪便排出体外。喂食纳米颗粒后，中肠中相应的金属含量增加明显，因此家蚕中肠可能是纳米颗粒的主要蓄积作用靶器官。此外，本实验采用家蚕作为研究纳米材料生物效应的模式生物，便于进行大批量的养殖和实验研究，且实验周期较短，既节约了实验成本，又可消除因动物实验产生的一系列伦理道德争议，是较好的纳米材料生物效应实验研究平台。

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Determination of Metal Contents in the Tissues of Silkworm after Fed with Nanoparticles Using Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry

YUAN Ben-gao1, ZHANG Dong-yang2, LI Long2, WU Guo-hua1,2

(1.SchoolofEnvironmentalandChemicalEngineering,JiangsuUniversityofScienceandTechnology,Zhenjiang212018,China; 2.LaboratoryofQuality&SafetyRiskAssessmentforSericulturalProductsandEdibleInsects,MinistryofAgriculture,SericulturalResearchInstitute,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Zhenjiang212018,China)

With the popularity of nanomaterials, an increasing number of nanoproducts are used in our daily life, and as a result, the opportunities of exposure to nanomaterials for humans are greatly increased. Given such wide exposure of nanoparticles (NPs), the biosecurity of NPs had attracted people's attention. During the toxicological study of NPs, it is crucial important to know their distribution in animal tissues. In order to study the variation of the metallic element contents in theBombyxmoriafter feeding the metal/metal oxide NPs, a method for determination of copper and titanium in hemolymph, silk gland and midgut of the fifth-instar silkworm larvae was developed by microwave digestion-inductively coupled plasma-mass spectrometry (MD-ICP-MS). Compared with other measurement techniques, ICP-MS has many advantages, such as less sample consumption, low detection limit, high sensitivity and wide linear range. In the experiment, the 3-day-old larvae of fifth-instarBombyxmoriwere fed with mulberry leaves sprayed with the suspension of Cu NPs and TiO2NPs (at concentration of 500.00 mg/L), respectively. Seventy-two hours after treatment with the nanoparticles, the samples of the larval hemolymph, silk gland and midgut were obtained by cutting through one of the prolegs and dissecting the larvae. The samples were digested by microwave digestion with the model of Ramp to Temperature: nitric acid dosage 5 mL, maximum temperature 180 ℃, hold time 25 min, and the determination was detected by the ICP-MS under the optimum condition. In this study, the correlation coefficients for Cu and Ti are 0.999 95 and 0.999 89, respectively. The recoveries of the two elements are between 96.6% and 105.4%, and both the relative standard deviations(RSDs) are less than 3.7%. The results indicated that the contents of Ti in the hemolymph and silk gland only have a little change compared with the control group, while the content of Ti in the midgut (181.46±9.58) μg/g is about three times higher than that of the control group (63.39±6.44) μg/g for the group treated with TiO2NPs. In the group treated with Cu NPs, the Cu content in the hemolymph has no obvious change, while the contents in the midgut (82.73±1.72) μg/g and silk gland (3.88±0.17) μg/g are about two and seven times higher than that of the control group (11.68±0.46) μg/g, (1.77±0.26) μg/g, respectively. In this paper, the contents of Cu and Ti in the hemolymph, silk gland and midgut of larvae of fifth-instar silkworm had been determined accurately by MD-ICP-MS. This may provide a useful method to study the variation of the metallic element contents in the tissues ofBombyxmoriafter fed with the metal/metal oxide nanoparticles, which will support the further study of biological effects of nanoparticles on silkworm. The distribution tests of NPs based onBombyxmorican solve some problems, such as high costs and highly ethical and moral controversy. Since the metabolic mechanism ofBombyxmoriwas similar to mammal, the toxicity study of NPs onBombyxmorimight provide data support for the biological safety evaluation of NPs and method for reference to toxicity studies of other nanomaterials.

Bombyxmori; inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS); Cu NPs; TiO2NPs; biological effect

2016-03-07;

2016-07-28

江苏特聘教授科研基金(苏教师[2012]27)资助

袁本高(1987—)，男(汉族)，山东菏泽人，硕士研究生，化学工程专业。E-mail: yuanbengao@163.com

武国华(1963—)，男(汉族)，安徽人，研究员，从事质谱在生物学中的应用研究。E-mail: georgew511@hotmail.co.uk
网络出版时间：2016-12-28；网络出版地址：http:∥www.cnki.net/kcms/detail/11.2979.TH.20161228.0924.004.html

O657.63

A

1004-2997(2017)02-0256-09

10.7538/zpxb.youxian.2016.0069