py-GC/MS助力微塑料聚合物快速準確的檢測
深入骨髓的微塑料
2020年8月，美國化學會年會上首次公布：人的肺、肝、脾和腎臟，無一例外都存在微塑料污染。此后，更多研究陸續在胎盤、睪丸等組織中也發現微塑料。
2024年12月，中國環境科學研究院環境基準與風險評估國家重點實驗室與國家骨科醫學中心-首都醫科大學附屬北京積水潭醫院，聯合在The Innovation Medicine上發表了最新成果，首次提供了在人體骨骼和骨骼肌中發現微塑料的證據[1]。
環境中微塑料更是無處不在，科學家早已發現無論是地球上最高的珠穆朗瑪峰還是最深的馬里亞納海溝都有微塑料的蹤跡。
微塑料的來源
微塑料有多種來源，包括輪胎、紡織品、化妝品、油漆和較大物品的碎片，并廣泛分布在整個自然環境中，隨呼吸、飲食和皮膚接觸等方式入侵人體。如外賣所使用的餐盒，就包含聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS、聚氯乙烯PVC、聚碳酸酯塑料PC、聚對苯二甲酸乙二醇酯PET等材質，這些材質在不同的使用場景下可能會釋放微塑料。
到2040年，環境污染可能會增加一倍，即使停止塑料排放，現存塑料的碎裂仍會使微塑料數量繼續上升，進而增加生物和人類的暴露。有研究表明，微塑料會影響微量營養素的吸收；增加腸道不適癥狀比如腹瀉、直腸出血和腹部絞痛；塑料微粒還會刺破和摩擦器官壁誘發炎癥。
微塑料環境累積的來源和途徑[2]
微塑料如何檢測
作為近年來備受矚目的新型環境污染物，微塑料在環境中的遷移、轉化、歸趨和生態毒理效應都值得深入研究，而建立準確、高效的微塑料分析方法則是進行上述研究的基礎。
熱裂解是有效識別和定量環境介質和生物樣品中微塑料污染的分析方法。該方法依賴于特定溫度下排除氧氣后產生的裂解（pyrolysis)產物，經GC/MS檢測得到的裂解譜圖，表征不同聚合物的指紋圖譜，可以在分子水平上對揮發性的裂解產物進行識別。在特定熱解產物的基礎上，py-GC/MS可以測定微塑料聚合物質量，從而同時對復雜環境樣品中不同微塑料進行精準定性和定量。
Py-GC/MS優勢：
（1）樣品可與有機塑料添加劑一起進行分析，不需要添加溶劑，從而避免了背景污染；
（2）測定方法靈敏可靠。
作為近年來備受矚目的新型環境污染物，微塑料在環境中的遷移、轉化、歸趨和生態毒理效應都值得深入研究，而建立準確、高效的微塑料分析方法則是進行上述研究的基礎。
熱裂解是有效識別和定量環境介質和生物樣品中微塑料污染的分析方法。該方法依賴于特定溫度下排除氧氣后產生的裂解（pyrolysis)產物，經GC/MS檢測得到的裂解譜圖，表征不同聚合物的指紋圖譜，可以在分子水平上對揮發性的裂解產物進行識別。在特定熱解產物的基礎上，py-GC/MS可以測定微塑料聚合物質量，從而同時對復雜環境樣品中不同微塑料進行精準定性和定量。
Py-GC/MS優勢：
（1）樣品可與有機塑料添加劑一起進行分析，不需要添加溶劑，從而避免了背景污染；
（2）測定方法靈敏可靠。
利用Py-GC/MS建立了12種微塑料的定量方法。
12種微塑料及特征裂解產物信息一覽
方法學參數：
方法學數據：
標準品TIC圖&MS通道質譜圖
12種微塑料標準曲線信息
利用F-search MPs軟件可對聚合物進行定性和定量分析。
定性和定量分析結果
聚合物質譜圖（由裂解產物質譜圖加和得到）
微塑料分析中需要使用極高的溫度裂解，極易造成GCMS進樣口污染和離子源污染。
賽默飛GCMS進樣口采用專利可拆卸設計，方便客戶拆卸超聲清洗。
賽默飛GCMS進樣口采用專利可拆卸設計，方便客戶拆卸超聲清洗。
專利真空鎖技術，可在兩分鐘內更換離子源，快速恢復離子源狀態，方便使用。更可在數分鐘內無需卸真空完成色譜柱的更換，效率倍增。
熱裂解-氣相色譜-質譜提高了微塑料的檢測能力，特別是準確定量分析的能力。利用Py-GC/MS可建立微塑料的定性定量分析方法，實現微塑料的高靈敏檢測，探清微塑料的賦存狀況，為后續的微塑料治理提供數據支撐。
參考文獻：
[1]Chen Q., Wei X., Xie R., et al., (2024). Beyond physical particles: A holistic assessment of human health risks from real-world micro-nanoplastic exposure. The Innovation Medicine2(4): 100104.
[2] Thompson R C, Courtene-Jones W, Boucher J, et al. Twenty years of microplastic pollution research—what have we learned?[J]. Science, 2024, 386(6720): eadl2746.
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