环境中纳塑料来源广泛，组成差异显著，使得其分析测定面临巨大的挑战。目前，国内外有关环境中纳塑料的分析测定研究才刚刚起步，可供使用的技术方法十分有限且远未成熟，严重制约了人们对环境中纳塑料污染现状、环境行为与生物效应的研究。为突破此技术瓶颈，有必要根据纳塑料的特性，基于新原理和新技术发展纳塑料的分离分析方法。
近日，研究组周小霞副教授等基于碱溶解组织、蛋白沉淀与热裂解-气相色谱/质谱联用（Py-GC/MS）技术，建立了水生动物组织中纳塑料的分离测定方法。研究发现，通过四甲基氢氧化铵可有效溶解生物组织，释放出纳塑料并不改变纳塑料的尺寸形貌。进一步，通过在组织消解液中加入乙醇，可将纳塑料随着少量蛋白从水相中分离富集，从而可用Py-GC/MS对纳塑料进行定性表征和定量分析。该工作以“Quantitative Analysis of Polystyrene and Poly(methyl methacrylate) Nanoplastics in Tissues of Aquatic Animals”为题发表在环境领域国际期刊Environmental Science &Technology。
生物组织中纳塑料的分离测定
研究组根据纳塑料的特性，基于浊点萃取与热裂解-气相色谱/质谱联用技术，建立了水环境中纳塑料的分离测定方法。研究发现，采用0.03% (m/v) Triton X-45作为萃取剂，富集倍数可高达500倍。富集后，表面活性剂相中的纳塑料可采用透射电镜进行粒径表征，并在190℃ 加热3 h去除表面活性剂后可采用热裂解-气相色谱/质谱进行定量测定。相关工作以“Cloud-Point Extraction Combined with Thermal Degradation for Nanoplastic Analysis Using Pyrolysis Gas Chromatography-Mass Spectrometry”为题发表在分析化学领域期刊Analytical Chemistry。
此外，研究组发现了基于蛋白冠调控纳塑料水相分离的新原理，并创建了基于该原理的水中痕量纳塑料的分离新方法。该方法可富集不同粒径和化学组成的纳塑料并保持其原有形貌和尺寸特征，为纳塑料的环境行为与效应提供了关键技术。研究结果以“Protein Corona-Mediated Extraction for Quantitative Analysis of Nanoplastics in Environmental Waters by Pyrolysis Gas Chromatography/Mass Spectrometry”为题发表在分析化学领域期刊Analytical Chemistry。
研究得到了国家自然科学基金和广东省“珠江人才计划”引进创新创业团队等项目的资助。
文章链接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.0c08374
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.8b04729
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.1c00156