Abstract Determination of the biodistribution, transformation of nanoparticulate and ionic silver species is of significant importance for insight understanding mechanism behinds the toxicity of silver nanoparticles (AgNPs), which are widely used in numerous sectors. Their highly dynamic properties may lead to coexposure to nanoparticulate and ionic silver. Herein, an accurate speciation analysis of the biodistribution and transformation of the individual and co-administered particulate and ionic Ag in rat organs in vivo was performed by using a versatile analytical method developed for the separation, quantification and size characterization of different silver species in multiple rat organs (liver, spleen, heart, brain, lung and kidney), with mass detection limits of 0.1–0.2 μg/g for AgNPs and Ag(I), and size characterization precision of 0.2%–1.6% for AgNPs. Then, after intravenous (i.v.) exposure to either Ag+, AgNPs, or a mixture of Ag+ and AgNPs, the distribution of different silver species in rat organs was quantitatively determined. We found that most of the accumulated silver existed in complexed Ag(I) form in all organs, only a small fraction of AgNPs was detected in liver and lung, and the AgNPs taken up in organs were either rapidly and completely dissolved or maintained in their original core size in 3 days after exposure. More importantly, while there was a negligible combined effect on the uptake or redistribution of different silver species, the coexistence of Ag+ could accelerate the dissolution of administered AgNPs by the remarkable overexpression of metallothioneins.

中文翻译：

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纳米颗粒和离子银在大鼠器官体内的生物分布和转化

摘要 确定纳米颗粒和离子银物质的生物分布、转化对于深入理解银纳米颗粒 (AgNPs) 毒性背后的机制具有重要意义，银纳米颗粒广泛应用于众多领域。它们的高动态特性可能导致共暴露于纳米颗粒和离子银。在此，通过使用为分离、定量和尺寸表征多种银物种而开发的通用分析方法，对 体内 大鼠器官中个体和共同给药的颗粒和离子 Ag 的生物分布和转化进行了准确的形态分析。大鼠器官（肝、脾、心、脑、肺和肾），AgNPs 和 Ag(I) 的质量检测限为 0.1–0.2 μg/g，尺寸表征精度为 0.2%–1。AgNPs 为 6%。然后，在静脉 (iv) 暴露于 Ag+、AgNPs 或 Ag+ 和 AgNPs 的混合物后，定量测定大鼠器官中不同银种类的分布。我们发现大部分积累的银以络合的 Ag(I) 形式存在于所有器官中，只有一小部分 AgNPs 在肝和肺中被检测到，并且在器官中吸收的 AgNPs 要么迅速完全溶解，要么保持在其体内。暴露后 3 天内的原始核心尺寸。更重要的是，虽然对不同银种类的吸收或再分布的综合影响可以忽略不计，但 Ag+ 的共存可以通过金属硫蛋白的显着过度表达来加速施用的 A​​gNPs 的溶解。定量测定了大鼠器官中不同银种类的分布。我们发现大部分积累的银以络合的 Ag(I) 形式存在于所有器官中，只有一小部分 AgNPs 在肝和肺中被检测到，并且在器官中吸收的 AgNPs 要么迅速完全溶解，要么保持在其体内。暴露后 3 天内的原始核心尺寸。更重要的是，虽然对不同银种类的吸收或再分布的综合影响可以忽略不计，但 Ag+ 的共存可以通过金属硫蛋白的显着过度表达来加速施用的 A​​gNPs 的溶解。定量测定了不同银种在大鼠器官中的分布。我们发现大部分积累的银以络合的 Ag(I) 形式存在于所有器官中，只有一小部分 AgNPs 在肝和肺中被检测到，并且在器官中吸收的 AgNPs 要么迅速完全溶解，要么保持在其体内。暴露后 3 天内的原始核心尺寸。更重要的是，虽然对不同银种类的吸收或再分布的综合影响可以忽略不计，但 Ag+ 的共存可以通过金属硫蛋白的显着过度表达来加速施用的 A​​gNPs 的溶解。在肝脏和肺中仅检测到一小部分 AgNPs，在暴露后 3 天内，器官中摄取的 AgNPs 要么迅速完全溶解，要么保持其原始核心大小。更重要的是，虽然对不同银种类的吸收或再分布的综合影响可以忽略不计，但 Ag+ 的共存可以通过金属硫蛋白的显着过度表达来加速施用的 A​​gNPs 的溶解。在肝脏和肺中仅检测到一小部分 AgNPs，在暴露后 3 天内，器官中摄取的 AgNPs 要么迅速完全溶解，要么保持其原始核心大小。更重要的是，虽然对不同银种类的吸收或再分布的综合影响可以忽略不计，但 Ag+ 的共存可以通过金属硫蛋白的显着过度表达来加速施用的 A​​gNPs 的溶解。