技(jì )術服務(wù)|揭秘Py-GCMS對産(chǎn)品中(zhōng)微塑料的定量方法

随着大量的塑料被使用(yòng)和随意處置，微塑料（MPs）幾乎污染了整個地球，從珠穆朗瑪峰的山(shān)頂到最深的海洋和海洋生物(wù)體(tǐ)内^[1]。

Shan團隊^[2]通過對人類日常攝入的食物(wù)研究中(zhōng)，包括魚、鹽、飲用(yòng)水、飲料、包裝(zhuāng)食品等其他(tā)食物(wù)，均發現一定數量的微塑料顆粒。最近，科(kē)學(xué)家們在四名(míng)健康孕婦的胎盤内、人體(tǐ)糞便、人體(tǐ)血液也發現了微塑料^[3,4,5]，說明微塑料的污染可(kě)能(néng)會通過食物(wù)鏈彙集到人體(tǐ)^[6] 。

圖片來源于：《Environment International》

為(wèi)了更系統、更全面的了解環境中(zhōng)微塑料及其危害，越來越多(duō)的科(kē)學(xué)家加入這一行列。

微塑料的科(kē)學(xué)研究正如火如荼的開展，如何更精(jīng)準的鑒别\識别微塑料，對微塑料領域的研究意義重大。由于微塑料的尺寸較小(xiǎo)，目前常用(yòng)的用(yòng)于檢測微塑料的手段有(yǒu)限，包括但不限于顯微紅外(MIR)、激光紅外(LDIR)、熱裂解-氣質(zhì)聯用(yòng)儀(Py-GCMS)、拉曼光譜、電(diàn)鏡等。

激光紅外(LDIR)

Frontier Lab PY-3030D

Py-GCMS

顯微紅外(MIR)

每個測試方法都有(yǒu)其優劣，詳見表1，MIR可(kě)以實現對顆粒尺寸>100μm的測試，測試波數600-4000cm-1，可(kě)以有(yǒu)效定性微塑料，精(jīng)度高，但是其測試效率低下，需要人工(gōng)選擇，工(gōng)作(zuò)量大。LDIR可(kě)以實現對顆粒尺寸在20-500μm的測試，且可(kě)以實現大批量的測試和數學(xué)統計。

上述兩個方法呈現的是微塑料的豐度。若需要了解微塑料的質(zhì)量占比，可(kě)以采用(yòng)Py-GCMS法。所謂Py-GCMS，是一種分(fēn)析塑料、橡膠、塗料、樹脂、纖維等聚合物(wù)的方法，通過高溫将聚合物(wù)裂解成碎片進行分(fēn)析，特定的聚合物(wù)會裂解成特定的碎片，正是利用(yòng)這一特性，實現微塑料的定性定量。雖然Py-GCMS 聚合物(wù)數據庫仍處于開發階段，并且不像 FTIR 那樣成熟。但是目前業内對于納米級别的微塑料鑒定還處于待開發階段，而Py-GCMS的高靈敏度，可(kě)以實現對納米級别尺寸微塑料的定性定量。

宣尊内部開發了Py-GCMS對樣品中(zhōng)微塑料的定量方法研究。通過溶劑萃取微塑料并進行濃縮，對濃縮物(wù)進行Py-GCMS測試，通過建立标準品曲線(xiàn)，從而推算樣本中(zhōng)各種微塑料含量的方法。目前，微譜内部已成熟的微塑料種類定量，包括PS、PP、PE、PC、PMMA、PET、PA6等，部分(fēn)定量限詳見表2。相信在不久的将來，Py-GCMS能(néng)成為(wèi)研究微塑料的一個重要手段。

參考文(wén)獻：

[1]Anthony L. A. Microplastics in the marine environment [J]. Marine Pollution Bulletin, 2011.

[2] Jin M, et al. Microplastics contamination in food and beverages: Direct exposure to humans [J]. Journal of Food Science, 2021(6).

[3] Badola E. After earth, is human body a dumping ground to microplastics. 2021.

[4] Yan Z, et al. Analysis of Microplastics in Human Feces Reveals a Correlation between Fecal Microplastics and Inflammatory Bowel Disease Status [J]. 2021.

[5] Andrea K, et al. Comparison of μ-ATR-FTIR spectroscopy and py-GCMS as identification tools for microplastic particles and fibers isolated from river sediments [J]. Analytical & Bioanalytical Chemistry, 2018:1-15.

[6] Matthew C, et al. Microplastics as contaminants in the marine environment: A review [J]. Marine Pollution Bulletin, 2011, 62(12):2588-2597.