Accelerated Determination of Microplastics in Environmental Samples Using Thermal Extraction Desorption-Gas Chromatography/Mass Spectrometry (TED-GC/MS)
Aplikace | 2020 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Mikroplasty se vyskytují téměř ve všech složkách životního prostředí a jejich hmotnostní stanovení je nezbytné pro vyhodnocení ekologických a zdravotních rizik. Konvenční metody založené na infračervené a Ramanově mikroskopii poskytují detailní obraz o počtech a charakteru částic, ale jsou časově náročné a často postrádají možnost automatizace a stanovení celkového obsahu polymerů.
Hlavním cílem bylo představit a validovat metodu TED-GC/MS pro zrychlené, plně automatizované stanovení mikroplastů v různých environmentálních vzorcích. Studie demonstruje schopnost detekce a kvantifikace klíčových polymerů v rozličných matricích včetně vody, kompostu, prachu a dalších materiálů.
Metoda kombinuje termoanalytickou desorpci (TGA) a pásmové zachycení plynných produktů na PDMS sorbentu s následnou termo-desorpční GC/MS analýzou. Přístrojové složení:
Metoda dosahuje limitu detekce 0,06 až 2,2 µg pro hlavní polymerní typy (PE, PP, PS, PET, PA, PMMA, SBR) i v přítomnosti suspendované částic. Vzorky suchého prachu a kompostu obsahovaly až 21 µg/mg resp. 13 µg/mg polymeru, v povrchové vodě bylo nalezeno až 73 µg/L a v balené vodě 0,19 µg/L PET. Opakovatelnost RSD 6–12 % potvrzuje robustnost metody a vhodnost pro kvantitativní analýzu.
Automatizace a absence kapalné extrakce minimalizují riziko kontaminace a ztrát vzorku. Schopnost analyzovat až 1 g materiálu v jediném běhu výrazně zvyšuje reprezentativnost analýzy. Výsledky v hmotnostních jednotkách umožňují přímou aplikaci pro regulační limity a monitorování znečištění.
Další rozšíření může zahrnovat stanovení biodegradovatelných polymerů, analýzu komplexních směsí a kombinaci s dalšími analytickými technikami. Automatizované TED-GC/MS by mohlo být integrováno do rutinního monitoringu kvality vody, půdních a odpadových materiálů.
TED-GC/MS se ukazuje jako efektivní, rychlá a vysoce reprodukovatelná metoda pro stanovení mikroplastů v různých environmentálních matricích. Díky automatizaci, nízkému riziku kontaminace a možnosti práce s většími vzorky představuje perspektivní nástroj pro hromadný monitoring a výzkum mikroplastového znečištění.
GC/MSD, Termální desorpce, Pyrolýza, GC/SQ
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceAgilent Technologies, GERSTEL
Souhrn
Význam tématu
Mikroplasty se vyskytují téměř ve všech složkách životního prostředí a jejich hmotnostní stanovení je nezbytné pro vyhodnocení ekologických a zdravotních rizik. Konvenční metody založené na infračervené a Ramanově mikroskopii poskytují detailní obraz o počtech a charakteru částic, ale jsou časově náročné a často postrádají možnost automatizace a stanovení celkového obsahu polymerů.
Cíle a přehled studie / článku
Hlavním cílem bylo představit a validovat metodu TED-GC/MS pro zrychlené, plně automatizované stanovení mikroplastů v různých environmentálních vzorcích. Studie demonstruje schopnost detekce a kvantifikace klíčových polymerů v rozličných matricích včetně vody, kompostu, prachu a dalších materiálů.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda kombinuje termoanalytickou desorpci (TGA) a pásmové zachycení plynných produktů na PDMS sorbentu s následnou termo-desorpční GC/MS analýzou. Přístrojové složení:
- Termobalance METTLER TOLEDO TGA2 s autosamplerem pro vzorky do 1 g
- Vzorkovací a přenosový robot GERSTEL se sorbentem PDMS Twister
- Thermal Desorption Unit GERSTEL TDU 2 pro extrakci i desorpci
- GC Agilent 7890B s cryo-injekcí CIS 4 a kolonkou HP-5MS
- MS Agilent 5977B GC/MSD v režimu skenování (35–350 m/z)
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda dosahuje limitu detekce 0,06 až 2,2 µg pro hlavní polymerní typy (PE, PP, PS, PET, PA, PMMA, SBR) i v přítomnosti suspendované částic. Vzorky suchého prachu a kompostu obsahovaly až 21 µg/mg resp. 13 µg/mg polymeru, v povrchové vodě bylo nalezeno až 73 µg/L a v balené vodě 0,19 µg/L PET. Opakovatelnost RSD 6–12 % potvrzuje robustnost metody a vhodnost pro kvantitativní analýzu.
Přínosy a praktické využití metody
Automatizace a absence kapalné extrakce minimalizují riziko kontaminace a ztrát vzorku. Schopnost analyzovat až 1 g materiálu v jediném běhu výrazně zvyšuje reprezentativnost analýzy. Výsledky v hmotnostních jednotkách umožňují přímou aplikaci pro regulační limity a monitorování znečištění.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozšíření může zahrnovat stanovení biodegradovatelných polymerů, analýzu komplexních směsí a kombinaci s dalšími analytickými technikami. Automatizované TED-GC/MS by mohlo být integrováno do rutinního monitoringu kvality vody, půdních a odpadových materiálů.
Závěr
TED-GC/MS se ukazuje jako efektivní, rychlá a vysoce reprodukovatelná metoda pro stanovení mikroplastů v různých environmentálních matricích. Díky automatizaci, nízkému riziku kontaminace a možnosti práce s většími vzorky představuje perspektivní nástroj pro hromadný monitoring a výzkum mikroplastového znečištění.
Reference
- Robey D Microplastics Analysis Doesn t Need to Be So Hard Agilent Technologies publication number 5994-1584EN 2019
- Dierkes G Anumol T Quantification of Microplastics in Environmental Samples Using Pyrolysis and GC/MSD Agilent Technologies publication number 5994-2199EN 2020
- Dierkes G et al Quantification of Microplastics in Environmental Samples Via Pressurized Liquid Extraction and Pyrolysis-Gas Chromatography Analytical and Bioanalytical Chemistry 2019 411 26 6959–6968
- Dümichen E et al Automated Thermal Extraction-Desorption Gas Chromatography Mass Spectrometry Journal of Chromatography A 2019 1592 133–142
- Altmann K et al TED-GC/MS Schnelle Bestimmung von Mikroplastik-Massegehalten in verschiedenen Proben Mitt Umweltchem Ökotox 2020 2 55–57
- Eisentraut P et al Two Birds with One Stone Environmental Science & Technology Letters 2018 5 10 608–613
- Dittmann D et al Specific Adsorption Sites Derived by Thermal Decomposition of Activated Carbons Scientific Reports 2020 10 1 6695
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Advances in Food Testing & Environmental Analysis - Application Compendium
2021|Agilent Technologies|Příručky
Advances in Food Testing & Environmental Analysis Application Compendium Table of Contents This application compendium outlines a range of methods from food and beverage testing to dioxin and volatile organic compounds analysis. Click on the titles below for full details...…
Klíčová slova
spme, spmesmoke, smokeguaiacol, guaiacolwere, werecresol, cresolsample, sampleheadspace, headspacecounts, countsmethod, methodcompounds, compoundsted, tedhfbi, hfbicalibration, calibrationvolatile, volatiledioxins
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, pyrolyzatepolymers, polymerspyrolyzates, pyrolyzatespyrolysis, pyrolysismin, minplastic, plasticpolymer, polymerstyrene, styrenecounts
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, capropyrolyzates
Py-GC/MS/MS Microplastic Analysis of Samples Containing Interfering Substances
2024|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Environmental Food & Beverage Testing Py-GC/MS/MS Microplastic Analysis of Samples Containing Interfering Substances Authors Abstract Kim Byung-ho Agilent Technologies, Inc. Plastics are widely used in every aspect of our lives and can be found throughout the environment. In…
Klíčová slova
mrm, mrmresponse, responserelative, relativemicroplastics, microplasticsscan, scanconcentration, concentrationsbr, sbrmode, modemicroplastic, microplasticpmma, pmmapet, petpvc, pvcpolymer, polymerabs, abskim