雑感565-2011.10.31「再び、北極のオゾンホール」
10月24日、私は北極のオゾンホールについて書いた。
実は、一日前(23日)の日経電子版が「(ナゾ謎かがく)なぜ北極にオゾンホール?温暖化ガス増加一因」、さらに24日のNHK時論公論では、「北極オゾンホールの意味」がこの問題に関する報道していたことを後になって知った。
http://www.nhk.or.jp/kaisetsu-blog/100/99269.html
この二つの報道は、私のように怒っているわけではなく、国環研の発表に沿って北極圏オゾンホール生成のメカニズムを解説している。それは、いずれも二酸化炭素による温暖化のせいで、北極上空(成層圏)の気温が低くなり(寒冷化)、それが原因でオゾンホールができたという国環研の発表を分かり易く解説した記事になっている。確かに、分かり易いが、この解釈が正しいかどうかは別問題だと思う。
国環研のHPを見て、先週それを引用したのだが、そのとき、私は“にも関わらず、今年、今まであまり大きいとは認識されていなかった北極で、観測史上最大の、しかも、南極のオゾンホールよりも大きな破壊が生じたと。それは、北極の低温のためだと言う。”と書いた。
つまり、北極の寒冷化のために起きたという推測を伝えた。その文章の前に、温暖化の進行により北極圏成層圏が寒冷化したと書いてあったが、それを省いた。その理由は、そうすると二つの仮説が重なることになるからだ。
つまり、(1)近年、温暖化により北極圏成層圏の気温が寒冷化と、(2)寒冷化によりオゾンホール生成、の二つの仮説である。確かに、以前から、温暖化を主張する学説では、二酸化炭素は地表付近で温暖化に寄与し、成層圏では寒冷化を引き起こすと主張されていたが、どのくらい正しいか分からないので、とりあえず、(2)の説明は、寒冷化というfactから出発しているので、それだけを取りあげた。
今回の二つの記事は、温暖化によるということを前面に出した報道と言えよう。特にNHKは、恰もすべてが明確に分かったかのような報道になっている。
よく分からない時の対処
私自身は、このメカニズムが正しいかどうか、判断できない。分からないので、尚更、なるべくfactから出発した議論でいきたいと考えているだけである。
モントリオール議定書が発効した頃には、あと今から10年くらいで元に戻るという話だった。それが、以前より大きなオゾンホールが、北極圏にも出現という、今まで言われていたことと全く異なる現象が出てきた。そういうことが続くと、環境問題全体に対する信頼感が国民からなくなってしまう、そのことを恐れている。
やや、話はそれるが、私は10月に網走に行った。その時のtaxi driverが、私が環境工学を勉強していると知ると、いきなり「温暖化って信じることできますか?」と聞いてきた。網走のように寒いところならそうかなとも思ったが、やはり、相当疑いが広がっているようにも思う。それだけに、こういうことには気をつけるべきだと思っている。
また、これだけ多くの人を巻き込んで禁止措置をとってきた、それによる費用、それによる資源の消費は膨大である。その責任が、環境科学者にはあるということである。
予測が大きく違ったこと対して、科学者はどのように違ったのかを説明しなければならないと思うのである。これまでの予測が違った、申し訳ないという気持ちで、このことに接してほしいと思うのである。別に頭を下げなくともいい、すみませんと言わなくともいい、どこが違ったかから説明すべきだと思うのである。知らん顔して、あと数十年かかりますはないと思う。
報道関係者に要望したいのは、このように仮説に基づく予測は難しいので、こういう場合には、反対の見解をもつ専門家の意見を併記して、報道して欲しいことである。素人であっても、常に両方の意見を聞く機会があれば、自分の判断を育てていくことができる。
環境科学を専門にしていても、私もこの問題については素人である。もう、オゾン層破壊は終わりに近づいていると思っていたら、いや、これからが大変だと言う報道が飛び込んできた。騙されたという気持ちになる。
雑感564-2011.10.24「“北極にもオゾンホール“の大きな記事に根源的な疑問」
朝日新聞は、10月3日、“北極にもオゾンホール 今春観測、紫外線増加の恐れ”という記事を1面トップで報じた。この情報の発信源は、国内的には国立環境研。国立環境研のHPには、詳しい説明がある。また、原論文は、10月2日のNature電子版に掲載されている。
この内容は、こういうものだ。北極の上空で今春、南極のオゾンホールに匹敵するような深刻なオゾン層の破壊が起きた、そのことが9カ国の参加する国際研究チームの調査で分かった。
どうして、成層圏のオゾン層の破壊が、それほど激しく起きるのか?
オゾン層破壊を防ぐために、われわれは様々な対策を講じてきた。オゾン層破壊物質と言われる物質を世界的に禁止してきた筈である。一番典型的なものは、フロンの禁止である。もう、その対策は終わった頃になって、オゾン層の大規模な破壊が起きたとは何事だろう?
国環研のHPには、こう書かれている。
“1984〜85年にかけて、日英の科学者により南極上空の成層圏にオゾンホールが発見されて以降、モントリオール議定書に始まる国際的な取り組みにより、フロン等の生産・排出が規制されてきました。そのため、オゾンを破壊する元となる大気中の活性塩素の総量は、2000年前後をピークに減少に転じたことが報告されています。”
にも関わらず、今年今まであまり大きいとは認識されていなかった北極で、観測史上最大の、しかも、南極のオゾンホールよりも大きな破壊が生じたと。それは、北極の低温のためだと言う。
“寒い年の冬季の気温が、近年になるにつれてより低くなってきているような傾向も見られます。モントリオール議定書による規制によっても、成層圏の塩素量がオゾンホールを引き起こさないレベルまで減少するにはあと数十年かかると予測されており、今後2011年と同等、あるいはそれより激しい北極オゾンホールが起こる危険性を、現時点では排除することができません。もしそのようなオゾンホールが起こった場合には、有害紫外線による皮膚がんや白内障といった健康への影響が懸念されます。”
あと数十年かかるといとも簡単に書いているが、数十年に根拠はあるのだろうか?何時から数十年だろうか?UNEPの予測の数十年は、すでに終わりに近づいている筈だが。この数十年とは何だろう?
また、北極の気温でこういうことが起こるとは今まで言われていなかった。ということは、人為的な影響より、自然の変動の方が大きな影響を与えているということだろうか?
多額の費用を使って代替物に替えてきた、その効果は本当にあったのだろうか?そこを書くべきではないのだろうか?
科学者は、モデルを使って予測し、フロンなどをやめるべきだと主張した、そして、それが国際的な政策になり、皆で禁止した。それにも拘わらす、今まで観測したことのない大きなオゾン層破壊が、北極でも起きるようになった。それは、以前から予測されていたことなのか、それとも、予測が間違っていたのか、そこをはっきりさせてほしい。
予測が不十分だったということはあるだろう。でも、もしそうなら、オゾン層破壊は自然現象だということになることはないのだろうか?ここを是非、説明してほしい。北極の気温の変動は今に始まったことではないのだから。
オゾン層破壊の研究をしている研究者は、これだけの費用負担(エネルギー消費)を地球上のすべての人々に課しているということに、もし、予測が間違ったら申し訳ないという気持ちを持たないものだろうか?もしあれば、そういうことを説明しなければならないと考える筈だ。しかし、いつもいつも、危険だと言うだけである。
危険を伝えるとしても、伝え方があるはずだ。減少傾向にあるが、たまたま気候の状況により、こういう時があり、こういう場合には気を付けるべきときちんと書くべきだ。
南極のオゾンホール
以前の雑感で、私は南極のオゾンホールが大きくなっているという気象庁の報告を受けて、同じことを取りあげた。その時は、UNEPの予測も書いた。もう一度、見ていただきたい。雑感464(2009.02.09)。
http://homepage3.nifty.com/junko-nakanishi/zak461_465.html#zakkan464
雑感563-2011.10.17「産総研オープンラボ終わる」
私も説明員
産総研では、10月13日と14日にオープンラボを開催した。ナノリスクのグループは、パネル4枚だが展示を行った。西事業所本館2階の小さな部屋の、またその一部。このことを大々的に宣伝している訳でもないし、また、宣伝するほどの大きさでもないので、来られた方は、これを目当てにしてというのではなく、たまたま通りがかりにパネルを見た、そして、私達の説明を聞いたという方達だと思う。
つくば中央事業所の賑わいに比べると、西は静かなものである。でも、ほど良い流れで、説明することができた。
そうそう、今年は私もパネルの前での説明員になった。13日、14日の午後1時から3時まで、2時間ずつ2日間の務めをした。こういうのは、はじめてに近い。学会にもあまり行かないし、これまで説明員をしたという記憶があまりない。外国の学会で、posterの前で説明したことが2〜3回あるが、それ以外に経験がない。
今回は、説明員を買って出た。どうして?いろいろな質問を直接聞きたかったから。
質問を聞きたかった
ナノ材料のリスク評価を始めたのは、2004年の秋である。丁度7年になる。その結果を今回まとめた。相当いい結果が出たと思っている。この結果をこれから世界に訴え続けなければならない、そのためには、分かり易いpresentationと質問にきっちり答えることが、どうしても必要だ。
質問に対する良い答えは、答えた後一人になった時に、こう言えば良かったああ言えば良かったというのが頭に浮かんでくる。したがって、しょっちゅう質問に曝されていると自分の論理も整理されてくる。
ナノは難しいけど多くの人に理解してもらいたいので、直接質問に曝されたいと思って、説明員を買って出たのである。
なるほどと思う質問の中に、二つ答えられないものがあった。一つは、結晶性シリカは何故有害性が強いかという質問。確かに、結晶性シリカは二酸化チタンやカーボンナノチューブと違うという扱いを、われわれはしている。しかし、結晶性シリカはどういう性質に基づいているかについて、他の説明は読んで知っているが、それが、われわれの今の知見と整合性があるかという点について検討していなかった(後で、研究G内ですでにまとめたものがあることを教えられた)。
もう一つの質問は、単層CNT(カーボンナノチューブ)の用途に関することであった。これは私の不勉強で、あやふやな答えになった。
茨城大の女子学生が、とてもいい質問をした、すばらしく才能のある学生だと思った。
二酸化チタンなどより大量に生産されて使われているシリカ(非晶質)の評価を何故しないのかと半ば叱られた。このあと、何故CNTなどを対象にしたかを説明することにした。
これから研究を始めるとしても、非晶質のシリカを選ぶことはないだろうが、文献調査をもう一度しなければと思った。その他の質問と簡単な回答を末尾にまとめておく(詳しい説明はここでは省く。今後おいおい説明していきたい)。
2時間だが結構疲れた。でも面白かった。
国際シンポジウム(東京)
9月29日、30日と国際シンポジウム「工業ナノ材料の特性評価・リスク評価」をNEDOの主催で開いた。オープンラボの2週間前ということになるが、大勢の日本からの参加者、それに、外国から7名のspeakerの参加を得て盛大に開かれた。手前味噌みたいなところがあるかもしれないが、外国の方から、多分お世辞ではなく、絶賛された。
EUから来られた方から、ご帰国後以下のようなmailを頂いた。とても嬉しかった。シンポジウムでのspeechの内容については、また別途書くことにして、ここでは、このことだけ書いておきたい。
It was a pleasure to be present in Japan, and to hear of your impressive, careful, and well thought out contribution-not so common in this arena. I was in Brussels yesterday, and sought to make clear that EU should look carefully into what you have achieved.
(東京のシンポジウムに出席できたこと、大変嬉しく思います。そして、あなた方の印象的な、そして注意深く、良く考え抜かれた成果を聴くことができて嬉しかったです。貴方たちの仕事は、この世界では、特異なものですが。昨日、私はブルッセル(欧州の研究グループの本部がある)に行き、そして、EUは貴方たちの成果を注意深く調べるべきだということを明確にするよう求めました)
このお手紙を特に私が嬉しく思ったことは、まずは行動を起こしてくれたこと、そして、つぎに、私達の仕事を、not so commonだが見るべきだと評価していることである。そう、私達のプロジェクトは、今世界中から出されてくる有害性評価報告ではない。ナノ全体を見渡して、どうすべきかを知るために研究をしている。それが分かって貰えて嬉しい。
Q&A(産総研オープンラボで受けた質問の主なもの。→(赤い矢印)の後が、中西の答え)
1)結晶性シリカは、何故有害性が強いかという質問。確かに、結晶性シリカは二酸化チタンやカーボンナノチューブと違うという扱いを、われわれはしている。しかし、結晶性シリカは、どういう性質に基づいているかについて、比表面積の関係などと整合性がとれるか、シリカが中皮腫だけなら、長い真っ直ぐという説明でもいいが、シリカは肺がンも強い、そこをどう説明するのか。
→自分の頭の中で、整理されていなかった。
2)単層CNTの用途
→これも私の不勉強で、あやふやな答えになった。
3)茨城大の女子学生が、とてもいい質問をした。分散試料での結果は、却って現実に使えないのでは?
4)再び、茨城大学女子学生。生体内で分散するのでは?
→意外と分散しない。
→それは、(マクロファージ)で捕まえた粒子だけを見ているからではないか?
→MWCNTは1本1本になったものもみていると思うが、SWCNTは1本だと見えないかもしれない。しかし、SWCNTの分散をしてきた者から見ると、生体内でbundleが壊れ、1本1本になり、それが電顕で見えないとは考えにくい。
この女子学生の他にも、体内では分解すると考えている人は多かった。
5)シリカに関しては、二酸化チタンなどより大量に生産されて使われているシリカ(非晶質)の評価を何故、しないのか
→この質問の後、何故CNTなどを対象にしたかを説明することにした。これから研究を始めるとしても、非晶質のシリカを選ぶことはないだろうが、文献調査をもう一度しなければと思った。
6)肺がんと中皮腫の関係
→分けて考えていること、長くて真っ直ぐなものについてのみ中皮腫の可能性を考え、その他は、肺の炎症と発がんという関係で考え、管理の考え方も変えていると説明、非常に感心された(分かったと)。
7)炎症の部分については、CNTもPSLTのような扱いになっている。それにも拘わらず、物質によってこれだけNOAELやOELに差が出るのは何故か?
→重量と比表面積との関係。Pauluhnらの考えも紹介(なるほど)。
8)個数についての質問
→数万本/cc。
→NIOSHのでも数千本になるんですよ、アスベストと違うことがこれでも分かる。
9)どうして、比表面積か?
→いくつか説明。
10)vitroでいけますか?
→challengingだからこそやる。今の試験法は費用と時間がかかり過ぎる、DuPontやBayer、BASFしか、新規技術を世に出せないとしたら、おかしい。ガレージから技術を生み出す土壌を作るためには、簡単な試験法を作り出す必要がある。2006年に、今年終わったプロジェクトを始める時にも、vitroを相対評価の指標に使おうとしてダメだった。だから、またダメということもあるが、考えてみればこの5年間で分かったことは実に多い。まず炎症に絞れる、大まかなところは比表面積で分かる、二次粒径には意外と鈍感、とすれば、残りをvitroで調べればいい。丸ごとvitroを使うのはダメだが、非常に限定された中でvitroは使えればいいことが分かった。だから可能性は相当大きくなっている。
11)二酸化チタンのfiberを使おうとしているのですが。
→比表面積は?
→それは測っていない。
→一度気管内投与試験をやってください。データが出たら、産総研にください(大笑い)。
12)tonerで、CB(カーボンブラック)の回りにナノの二酸化チタンをくっつけている。静電作用のためどうしても必要。これでもナノか?
→ナノの性質は残る。
→この場合の基準値は、どの程度か?
→OELですか、そのものをみてみないと分からないが、まずはCBの粒径を知りたい。それから、CBの比表面積と、そのtonerの比表面積を別々に知りたい。それが分かると、次ぎに何をすればいいかが分かると思う。問題の大きさは、二酸化チタンよりCBの方かもしれない。
13)経皮吸収のことを聞きたい
→評価書をDLして読んで欲しい。それでも疑問があれば、またご質問受けます。
14)他のナノ材料について、試験しないのか?
→何に関心がありますか?
→それは言えない。
15)実験で使うが、どのくらいの環境濃度になるのだろうか?
16)このOELの値と、通常の職場環境での値との関係は?
17)アスベストと同じ管理をしています。
18)研究所ですが、皆さん注意していません。これでいいのかと思います。やはりダメなんですね。
→気をつけてください。
19)19頁の表を見て、こんなに大きな粒子(二次粒子径)で有害性試験やってるの?
20)凝集していても一次粒子の性質が保存されるのは、体内で一次粒子に壊れるからですか?
→違う。
雑感562-2011.9.12「ナノ材料リスク評価のキーパーソンが集結
・・9/29(木)、30(金)浜松町・・
・・『工業ナノ材料の特性評価・リスク評価手法に関する国際シンポジウム』・・」
海外からの招聘者7名を迎え、初日にNEDOプロジェクト「ナノ粒子の特性評価手法の研究開発」全体の成果と欧州・米国の最新動向を、2日目は5つの分科会に分かれてさらに専門的な内容を報告します。
参加申し込みは、以下のサイトです。分科会はすでに締め切っておりますが、全体集会の方は、まだ、少しゆとりがあるようです。
(シンポジウムのHPへ)
<海外からの招聘者>
ナノ材料の総合的環境影響評価の手法
ジェイ・マイケル・デイビス 米国環境保護庁
A Comprehensive Environmental Assessment Approach to Nanomaterials
J. Michael Davis, Senior Science Advisor, United States Environmental Protection Agency
カーボンナノチューブのリスク評価
ラング・チャン 英国産業医学研究所
Risk Assessment of Carbon Nanotubes
Lang Tran, Principal Toxicologist, Institute of Occupational Medicine
多層CNTとコンポジット中多層CNTの吸入毒性試験
マー・/ホック BASF 製品安全部吸入毒性研究所所長
Inhalation Toxicity Testing of MWCNT as such and in Nanocomposites
Lan Ma-Hock, Director of the Laboratory for Inhalation Toxicology, Department of Product Safety, BASF
粒子病原仮説:不溶性粒子と多層CNTの類似性と相違性
ユルゲン・パウルン バイエルファーマ 免疫・吸入毒性研究部長
Particle Pathogenicity Paradigms: Similarities and Differences between Granular insoluble Particles and Multi-walled Carbon Nanotubes
Jürgen Pauluhn, Chief Expert Toxicology, Head Experimental Toxicology/Inhalation,
Bayer Pharma AG, Germany, Prof. Dr. Dr. D.A.B.T.
CNF(カーボンナノファイバー)の雌雄ラットでの90日間吸入毒性試験:粒子としての気道影響は循環器系に影響を及ぼさない
デーヴィッド・ビー・ウォーハイト デュポン 健康環境科学国際センター研究フェロー
Ninety-Day Inhalation Toxicity Study with Carbon Nanofibers in Male and Female Rats: Particulate-related
Effects on the Respiratory Tract Do Not Impact the Cardiovascular System
David B. Warheit, Research Fellow,DuPont Haskell Global Centers for Health and Environmental Sciences
ナノスケール物質と生体との相互作用
ケニス・ドーソン 英国ダブリン大学バイオナノ相互作用研究センター長
Interactions of Nanoscale Objects with Living Organisms
Kenneth Dawson, Director, Centre for BioNano Interactions, UCD
<CNTについての報告は圧巻>
今、CNT(CNF:ナノファイバーを含む)について、ラット吸入試験をしてNOAEL(無毒性量)が4つ出されています。今回のシンポジウムではじめて発表されるWarheitも含めると5つです。その報告者が全員集まるのです。
材料 SWCNT(A) MWCNT(N) Baytube Nanocyl7000 VGF 単層CNT 多層CNT 多層CNT 多層CNT ナノファイバー NOAEL(mg/m3) 0.065 0.185 0.1 0.05 0.58 今回の出席者 Morimoto*(NEDO) Morimoto*(NEDO) Pauluhn(Bayer) Ma-Hock(BASF) Warheit(DuPont) *吸入暴露試験の実施者は森本らだが、それと気管内投与試験などを合わせて最終的にNOAELを出したのは中西。
<さらに、刺激的な結果>
上のNOAELと材料のBET比表面積とを比較すると、さらに刺激的な結果が得られる。
雑感561-2011.8.30「私は、重要な発見をしたのだと思う −CNT(カーボンナノチューブ)のリスク評価−」
6年半くらいナノ材料のリスク評価研究に没頭してきたこと、それが、一応終わったことは、これまでにも書いてきた。これも、既に書いてきたことだが、3物質群のリスク評価書に、この間の研究成果は集約されている。(評価書ダウンロードはここをクリック)
ナノサイズ二酸化チタン(TiO2)の主要な部分は、文献情報の再整理で、われわれのプロジェクト(NEDOプロジェクト+産総研重点研究だが、略してNEDOプロまたは、このPjではと書くことにする)による有害性試験はほとんどない。
フラーレンは、どう見てもナノ材料とは呼べないことが分かってきた(と私は考えている。さらに言えば、ナノ材料というグループから外すのがいいと私は思っている)。また、その有害性も極めて小さく、このPjとして、真っ先に取り組んだのだが、有害性試験の回数は多くない。
このPjの労力の8割方は、CNTの有害性評価に費やされている。世界的に見ても、ナノ材料の有害性に関するホットな議論のほとんどがCNTに関するものである。
比較リスク評価
このPjのリスク評価(当面有害性評価)の一つの特色は、代表的な材料についての丁寧な評価を行うものの、それだけでなく、それは、いろいろなタイプのCNTがある中で、どういう位置を占めているのかをはっきりさせるという目的を持っていたことである。
私は、これを比較論的リスク評価(Comparative Risk Assessment)と名付けている。「比較」という視点は、リスク評価研究を始めた時から、持ち続けている私のポイントである。
話をCNTに戻すと、そのために、多種の材料についての試験をしなければならなかった。と同時に、時間も資金も限られているので、如何に試験を簡単にし、そして、如何に外挿するかが大きな課題になった。この二つは、コインの二面みたいに不即不離の関係にある。
比較すべきとは誰も思うだろう。比較リスク評価に賛同する人は多い。とは言え、単にそれに賛成しても、この二つの方法論を開拓しなければ実行できない。したがって、比較リスク評価を如何に論じても、場面、場面で、単純化と外挿方法というこの方法論を開発できなければ、それは実行不能になってしまう。勿論、誰かが開発した方法をそのまま使って、case studyをすることはできるだろうが、それは、今の私の関心事ではない。
このために、CNTでどういう方法を用いたかは、評価書にも書いているし、また、別の機会に書くかもしれないので、ここでは書かない。今日は、その結果について書くことにする。
ある代表的なCNTについて評価したその結果は、他のCNT材料に比べて高いのか低いのか、どの程度の位置にあるか、それを知るために、私は二軸アプローチという方法を提案してきた。
それは、代表的なCNT材料について詳しい試験をし、その結果を横軸におき、他の種々のCNT材料について簡単な試験をし、その簡単な試験の結果を得られたindicatorの値を縦軸にとってプロットする。横軸の結果をindicatorに比例させた結果が、種々のCNTについての求める値である。
例えば、代表的な材料のNOAEL(代表)を求めた。その時、A材料のindicatorの値がindicator(A)、代表材料のindicatorの値がindicator(代表)とすると、
NOAEL(A)=NOAEL(代表)×Indicator(A)÷Indicator(代表)
という関係になる。誰でも考えつくことである。
二軸アプローチの結果
この方法を、今回のPjの過程で、TiO2にもCNTについても適用して解析をした。その結果は、評価書のExecutive Summaryにも書かれているので、見て頂きたいのだが、CNTについて、もう一つ先が見えるような結果が得られた。それを、ここに書こうと思う。
表題に「私は、重要な発見をしたのだと思う」と書いたのは、私はとても重要な結果、面白い、世界中が気付いていない結果を見つけたと思っているのだが、他の人がどういうかは分からないので、このように書いた。
それは、どういう結果かと言えば、次のグラフの結果である。
図 CNTの比表面積と炎症活性(BALF 好中球増加率)縦軸は、CNTを分散させた溶液を気管内投与した場合の、投与1ヶ月後のBALF中好中球の数の比である。BALFとは、気管支肺胞洗浄液の略で、気管支から肺にかけての部分を洗浄して得た液である。この中に含まれる好中球(白血球)がどのくらい増えているかが、縦軸の意味である。炎症の程度を知るために使われる指標の一つである。先に述べた、やや簡単な試験で得られたindicatorの値である。横軸は、CNTのBET法で測定された比表面積(m2/g)である。
このグラフは、材料の比表面積が大きければ、炎症活性指標の値が高いことを示している。下の二つが多層CNT(MWCNT:マルチウォールカーボンナノチューブ)、中間にあるのが二層CNT(DWCNT:ダブルウォールカーボンナノチューブ)、上の方の二つが単層CNT(SWCNT:シングルウォールカーボンナノチューブ)である。
そして、比表面積が大きければ、炎症活性指標が高いという関係は、多層か、単層か、二層かに関係なく、一つの式で表すことができる。
世界中が、単層と多層は、違う物として考えてきた。しかし、少なくとも炎症活性指標で見るかぎり、比表面積が違いますという、ただ、それだけではないか。
吸入系の有害性評価のエンドポイントとしては、炎症をとればいいと考えられているので(どこかで説明しなければならないが、とりあえずは先に進む。また、他のエンドポイントをとる必要があれば、別途考える)、有害性の大きさが比表面積で決まることになる。
つまり、CNTという材料の有害性を決める主要な要因、決定因子が抽出された、それが、BET比表面積である。
NOAEL(無毒性量)と比表面積
CNTによる吸入暴露試験で、無毒性量を出している研究が4報ある(今回の国際シンポジウムに出されたWarheitの論文も含めると5報になる)。これらの結果と比表面積との関係を調べると、実に面白い!(これは、来週)
BET比表面積
では、BET比表面積とは何か?
窒素ガスが入るような空間の表面積の合計である。CNTに限って言えば、CNTの壁の数が増えれば比表面積は小さくなる。SWCNTは、総ての面が表面に出ているので、比表面積は大きい。多層になれば、多くの層が中に隠れているので、それだけ比表面積は小さくなる。(CNTの比表面積については「考え方と結果の概略」の9頁をみて頂きたい。)
では、何故、BET比表面積が大きければ、炎症活性が高くなるのだろうか?
それは、まだはっきりしない。表面積そのものが炎症活性に効いているのではなく、炎症を引き起こすある量が比表面積に比例しているとも考えることができる。
いずれにしろ、CNTの有害性を論ずる時に、どういう比表面積のCNTなのかを明確にすることが、まず求められるようになるだろう。
また、CNTの挙動を知るために、標準的なCNTを選ばなければならないという状況になった場合には、まずは、その比表面積を比較することになるだろう。
BET比表面積は、吸入暴露による影響を考える場合の、最も重要な決定因子であることが分かった。それを、われわれはこのPjの中で見つけた。
(CNT以外のナノ材料、例えばTiO2では、比表面積はどうなっているかなど、いくつかの面白い問題がある。これも、追々書いていかねばならないと思っている。)