Automated PY-GCMS Workflow for the Qualitative and Quantitative Analysis of Microplastics in Environmental Samples
Postery | 2022 | Shimadzu | ASMSInstrumentace
Analýza mikroplastů je klíčová pro pochopení jejich dopadů na životní prostředí a lidské zdraví. Mikroplasty se uvolňují z odpadů a obalových materiálů a hromadí se ve vodních i suchozemských ekosystémech. Pyrolytický GC/MS umožňuje efektivně identifikovat polymerní struktury a měřit jejich množství v komplexních vzorcích.
Cílem studie bylo vyvinout automatizovaný pracovní postup pro kvalitativní a kvantitativní analýzu mikroplastů pomocí Frontier Lab multi-shot pyrolyzéru ve spojení se Shimadzu GCMS-QP2020NX. Studie se zaměřila na optimalizaci metod EGA a single shot pyrolytického rozkladu a kvantifikaci dvanácti běžných polymerů.
Analytický postup zahrnoval:
Vzorky polymerů (ABS, PET, PP, PS, PVC, Nylon-6, Nylon-6,6, PMMA, SBR, PC, PU) byly mechanicky rozmělněny na částice menší než 200 µg a váženy v rozsahu 0,2–4,0 mg s CaCO3 jako inertním nosičem. Jako pyrolyzační nádobky sloužily eco cup s křemennou vatou.
EGA umožnila identifikovat klíčové teplotní zóny polymerů. Single shot analýza poskytla charakteristické pyrolyzáty, např. styren pro PS, benzofenon pro PET či e-caprolactam pro Nylon-6. Kvantitativní analýza dvanácti polymerů vykázala lineární rozsahy 0,26–145,8 µg, koeficienty determinace r2 od 0,9947 do 1,0000 a LOQ v rozmezí 0,08–6,02 µg. Mezi-denní přesnost (RSD) při 8 replikách se pohybovala mezi 2,6 a 13,7 %.
Použití Frontier Lab multi-shot pyrolyzéru společně s Shimadzu GCMS-QP2020NX se ukázalo jako rychlý, přesný a opakovatelný postup pro kvalitativní i kvantitativní analýzu mikroplastů. Výborné parametry linearity, citlivosti a přesnosti potvrzují vhodnost metody pro rutinní laboratorní aplikace.
Owens A., Sandy A., Okamura Y., Marfil-Vega R. Automated PY-GC/MS Workflow for the Qualitative and Quantitative Analysis of Microplastics in Environmental Samples. Shimadzu Scientific Instruments, Columbia, MD.
GC/MSD, Pyrolýza, GC/SQ
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceShimadzu, Frontier Lab
Souhrn
Význam tématu
Analýza mikroplastů je klíčová pro pochopení jejich dopadů na životní prostředí a lidské zdraví. Mikroplasty se uvolňují z odpadů a obalových materiálů a hromadí se ve vodních i suchozemských ekosystémech. Pyrolytický GC/MS umožňuje efektivně identifikovat polymerní struktury a měřit jejich množství v komplexních vzorcích.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout automatizovaný pracovní postup pro kvalitativní a kvantitativní analýzu mikroplastů pomocí Frontier Lab multi-shot pyrolyzéru ve spojení se Shimadzu GCMS-QP2020NX. Studie se zaměřila na optimalizaci metod EGA a single shot pyrolytického rozkladu a kvantifikaci dvanácti běžných polymerů.
Použitá metodika a instrumentace
Analytický postup zahrnoval:
- EGA-MS (evolved gas analysis): vzorek se postupně zahříval od 100 do 700°C v inertní atmosféře bez GC kolony, což umožnilo stanovit charakteristické termální zóny polymerů.
- Single shot GC/MS: flash pyrolytický rozklad při konstantní teplotě 600°C, oddělení produktů na GC kolóně a detekce na QP2020 NX.
Vzorky polymerů (ABS, PET, PP, PS, PVC, Nylon-6, Nylon-6,6, PMMA, SBR, PC, PU) byly mechanicky rozmělněny na částice menší než 200 µg a váženy v rozsahu 0,2–4,0 mg s CaCO3 jako inertním nosičem. Jako pyrolyzační nádobky sloužily eco cup s křemennou vatou.
Hlavní výsledky a diskuse
EGA umožnila identifikovat klíčové teplotní zóny polymerů. Single shot analýza poskytla charakteristické pyrolyzáty, např. styren pro PS, benzofenon pro PET či e-caprolactam pro Nylon-6. Kvantitativní analýza dvanácti polymerů vykázala lineární rozsahy 0,26–145,8 µg, koeficienty determinace r2 od 0,9947 do 1,0000 a LOQ v rozmezí 0,08–6,02 µg. Mezi-denní přesnost (RSD) při 8 replikách se pohybovala mezi 2,6 a 13,7 %.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlý a robustní protokol bez nutnosti komplikované přípravy kolony.
- Vysoká linearita a preciznost vhodná pro kvantifikaci mikroplastů v environmentálních vzorcích.
- Metoda podporuje rutinní QA/QC monitoring v oblasti vodního, půdního a sedimentového testování.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření spektra sledovaných polymerů a aditiv.
- Integrace s vysoce výkonnými screeningovými platformami a automatizovanými vzorkovači.
- Propojení pyrolytických technik s dalšími spektrálními metodami (FTIR, Raman) pro komplexní charakterizaci.
- Vývoj metody pro mikroplasty v biologických matricích a potravních řetězcích.
Závěr
Použití Frontier Lab multi-shot pyrolyzéru společně s Shimadzu GCMS-QP2020NX se ukázalo jako rychlý, přesný a opakovatelný postup pro kvalitativní i kvantitativní analýzu mikroplastů. Výborné parametry linearity, citlivosti a přesnosti potvrzují vhodnost metody pro rutinní laboratorní aplikace.
Reference
Owens A., Sandy A., Okamura Y., Marfil-Vega R. Automated PY-GC/MS Workflow for the Qualitative and Quantitative Analysis of Microplastics in Environmental Samples. Shimadzu Scientific Instruments, Columbia, MD.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
How to Kickstart Your Micro- and Nanoplastics PY-GC/MS Analysis
2022|Shimadzu|Aplikace
No. SSI-GCMS-2201 Gas Chromatography Mass Spectrometry No. GCMS-2201 How to Kickstart Your Micro- and Nanoplastics PY-GC/MS Analysis ■ Abstract Plastic pollution is a global concern impacting shorelines and freshwater bodies across the world. One of the analytical techniques used to…
Klíčová slova
pyrolyzate, pyrolyzatepyrolyzates, pyrolyzatesega, egashot, shotpolymer, polymercharacteristic, characteristicsingle, singlemps, mpsidentification, identificationpolymers, polymerstrimer, trimerstyrene, styrenepyrolyzer, pyrolyzereach, eachabs
Microplastics Analysis using Micro-Furnace Pyrolyzer and F-Search MPs Software
2023|Frontier Lab|Příručky
Microplastics Analysis using Micro-Furnace Pyrolyzer and F-Search MPs Software Copyright © 2023 Frontier Laboratories Ltd. What are microplastics? Microplastics (MPs) are tiny plastic particles that measure less than five millimeters across. They result from the breakdown of larger commercial plastic…
Klíčová slova
frontier, frontiersss, ssssplitless, splitlesslab, labpyrolysis, pyrolysisamount, amountarea, areapeak, peakmps, mpssampler, samplertic, ticsample, samplestyrene, styrenecapro, capromicroplastics
Comprehensive profiling of plastic polymers using pyrolysis coupled to GC-MS
2025|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 003970 Environmental Comprehensive profiling of plastic polymers using pyrolysis coupled to GC-MS Authors Goal Giulia Riccardino1, Manuela Bergna1, Daniela Cavagnino , and Daniel Kutscher 1 Thermo Fisher Scientific, Milan, IT 1 2 Thermo Fisher Scientific, Bremen, UK…
Klíčová slova
quan, quanpvc, pvcpet, petsbr, sbrpmma, pmmaabs, abspyrolyzate, pyrolyzatepyrolyzates, pyrolyzatespolymers, polymerspyrolysis, pyrolysisplastic, plasticmin, minpolymer, polymerstyrene, styrenecounts
Frontier Lab F-Search System
|Frontier Lab|Brožury a specifikace
NEW 300 polymers added to the polymer libraries New search software “F-Search (Ver. 3.6)” supports analysis of polymers and additives with a complete list of libraries: pyrograms, THM pyrograms, thermograms, pyrolyzates, THM pyrolyzates, and additives. F-Search System Multi-functional Pyrolyzer 2018…
Klíčová slova
pyrogram, pyrogrampolymer, polymersearch, searchunknown, unknownega, egapyrolyzates, pyrolyzatespyrolysis, pyrolysisthm, thmpolymers, polymerslibrary, librarythermogram, thermogramspectrum, spectrumpyrograms, pyrogramsmass, massmethylation