From Collection to Analysis: A Practical Guide to Sample Preparation and Processing of Microplastics

Význam tématu

Microplasty představují stále rostoucí environmentální a zdravotní hrozbu. Jejich malá velikost (1–5000 µm) a široké rozšíření, vznik sekundárně rozložením větších částic, ztěžuje jednoznačnou detekci a kvantifikaci. Standardizované a robustní analytické postupy jsou klíčové pro srovnatelné a spolehlivé výsledky napříč studiemi.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem dokumentu je představit komplexní postup od odebrání vzorku přes přípravu až po analýzu mikroplastů pomocí Agilent 8700 LDIR (Laser Direct Infrared) chemického zobrazování. Článek se zaměřuje na tři oblasti: laboratorní vybavení, kroky přípravy vzorku a konkrétní metody analýzy v různých matricích (pitná voda, environmentální voda, písek/sedimenty, kojenecké formule).

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorků jsou klíčové kroky: digestace organické matrice (H2O2, Fentonův reagens, zásady, kyseliny, enzymy), separace hustotou (roztoky NaCl, CaCl2, NaI, ZnCl2) a filtrace (0,8 µm polyesterové filtry, nízko-e sklíčka). Analýza se provádí na Agilent 8700 LDIR chemickém zobrazovacím systému, doplněném FTIR spektrometrem Cary 630 pro větší částice. QA/QC opatření minimalizují kontaminaci (laminární digestoř, filtrování reagencií, kovové nástroje, bavlněné pláště).

Hlavní výsledky a diskuse

LIDR umožňuje vysokorychlostní detekci počtu, velikosti a chemického složení mikroplastů přímo na filtru bez složitého přenosu. Případové studie ukázaly účinnou extrakci z pitné vody (přímá filtrace 600–1000 mL), environmentální vody (filtrace, H2O2 digestace, CaCl2 separace) i sedimentů (sušení, sítování, digestace, hustotní separace). V kojenecké formuli po HNO3 digestaci a ethanolovém proplachu byly mikroplasty detekovány a identifikovány s vysokou reprodukovatelností.

Přínosy a praktické využití metody

• Minimalizuje manipulaci s filtrem a riziko kontaminace.
• Zkracuje dobu analýzy díky automatizaci line profilingu a softwaru Clarity.
• Umožňuje standardizaci napříč laboratořemi a matrice.

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj směruje k rozšíření referenčních polymerových knihoven, validaci metod pro nové matrice (potraviny, biologické vzorky) a integraci s pokročilými obrazy (hybridní spektroskopie). Rovněž lze očekávat miniaturizaci laboratoří a on-site analýzu s přenosnými LDIR zařízeními.

Závěr

Příprava vzorků mikroplastů vyžaduje kombinaci digestace, hustotní separace a filtrace se striktním QA/QC. Agilent 8700 LDIR nabízí efektivní a reprodukovatelnou platformu pro chemickou charakterizaci mikroplastů v různých matricích, což napomáhá globálnímu úsilí o hodnocení rizik a ekologických dopadů.

Reference

1. Masura et al., NOAA Tech. Memo. NOS-OR&R-48, 2015.
2. Wang & Wang, Trends Anal. Chem. 2018;108:195–202.
3. Brander et al., Appl. Spectrosc. 2020;74:1099–1125.
4. Schymanski et al., Anal. Bioanal. Chem. 2021;413:5969–5994.
5. Hurley et al., Environ. Sci. Technol. 2018;52:7409–7417.
6. Munno et al., Environ. Toxicol. Chem. 2018;37:91–98.
7. Tagg et al., Chem. Commun. 2017;53:372–375.
8. Schrank et al., Sci. Total Environ. 2022;833:154824.
9. Cutroneo et al., Mar. Pollut. Bull. 2021;166:112216.
10. Samandra et al., Sci. Total Environ. 2022;802:149727.