使用ICP-MS进行颗粒物中微量重金属元素进行分析。对水溶部分微量元素的测量，是将滤膜放入10mL HPLC级水中，使用涡旋混合器震荡6小时；然后使用0.2m孔径的聚碳酸酯滤膜（Millipore）过滤，即为水溶部分样品；从制备好的溶液中取出1mL，与0.5mL的50ppb铑标准液混合，并加入2%硝酸至5mL；使用ICP-MS（Perkin Elmer Elan 5000）进行化学成分分析。
2．结果与讨论
2.1 室内/外PM10的DNA氧化性损伤研究
本次选择六个样品中，No.1为厨房中采集到的PM10，其质量浓度为205.9µg m-3；No.2和No.3为两个吸烟室内PM10，其质量浓度分别为51.1µg m-3和611.1µg m-3；No.4和No.5为非吸烟室内的PM10，质量浓度分别为29.3和91.2µg m-3；No.6为相应的室外PM10，其质量浓度为38.8µg m-3。六组样品对超螺旋DNA损伤的定量分析结果如图2所示，其TD50值见图3。从图3可以看出，厨房中采集到的PM10样品 (No.1) 对DNA的氧化性损伤最大，其TD50低达45µg mL-1，当其剂量为75µg mL-1时，就有97.8%的DNA被破坏，而且当剂量再增加时，DNA的破坏量略有增加 (图2)。吸烟的室内PM10对DNA的损伤较非吸烟室内和室外PM10的损伤大，TD50为100和263µg mL-1；非吸烟室内No.4样品在250µg mL-1的浓度下造成的损伤为60%，而在125µg mL-1时，损伤为17%，所以其TD50在125~250µg mL-1之间，而No.5样品即使在浓度为500µg mL-1对DNA的损伤才达38%，说明其生物活性较小；室外No.6样品在250µg mL-1 时对DNA的损伤达30%，TD50为415µg mL-1。很明显，厨房中采集到的PM10样品的TD50值最小，表明其生物活性最大，吸烟室内的样品次之，具较强的生物活性。笔者曾针对前四个样品的实验结果证明吸烟家庭的可吸入颗粒物比不吸烟家庭的可吸入颗粒物有更高的生物活性，本次将新做的厨房可吸入颗粒物的实验结果加入数据组，结果显示厨房采集的可吸入颗粒物生物活性及毒性相对最高。
2.2导致PM10的氧化性损伤的原因浅析
为说明引起质粒DNA损伤的主要原因，我们将4组样品的TD50值与这些样品的水溶性组分中的主要重金属元素As、Cu、Ni、Pb、Zn等的含量进行相关分析（为了便于比较，No.4的TD50介于125~250µg mL-1，值取200µg mL-1；No.5的TD50取600µg mL-1）。
虽然As、Cu、Ni、Pb在水溶组分中含量较高，但是它们与样品的TD50值并没有对应相关关系，说明这些元素可能不是造成质粒DNA损伤的主要元素。比较有意思的是Zn元素，从图4可看出水溶组分中Zn元素的含量与TD50值呈明显的负相关关系，即Zn含量越高，样品造成的DNA损伤越大。水溶性的Zn在No.2 (吸烟室内) 样品的含量最高，其TD50值也最小，这表明水溶性的Zn可能是PM10造成DNA损伤的重要重金属元素。
(a)厨房内(No.1); (b)吸烟室内(No.2); (c)吸烟室内(No.3); (d)非吸烟室内(No.4);(e) 非吸烟室内(No.5); (f)室外(No.6)
关于水溶性Zn的氧化性损伤能力，Richards等和Adamson 等都从对老鼠肺损伤的活体实验中证实。关于香烟烟雾对肺及DNA的氧化性损伤作用，已有许多学者论述。结合本文实验，可以认为水溶性的Zn可能是导致PM10具有氧化性损伤的主要因素之一。
除Zn之外，Fe亦是一种具有较强氧化性损伤能力的重金属元素，但是在本次分析样品中，Fe与颗粒物的氧化性损伤能力的关系不甚明显。4个样品的水溶性的Fe的含量几乎都为0，说明在本次实验PM10中的铁是以非水溶状态存在，因此不是造成DNA氧化性损伤的主要元素。 |
