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塑料因其低成本、易生产、结构稳定而广泛应用于医疗、食品、日用品等领域。微/纳米塑料已被证明具有多种生物毒性，包括遗传毒性、生殖毒性、免疫毒性、神经毒性，其致毒机制认为与细胞氧化应激和炎症反应有关。此外，塑料颗粒较大的比表面积可作为载体吸附转运有毒有害物质，包括致病微生物，导致复合暴露毒性。生物样本中微/纳米塑料的有效检测与鉴定是评估塑料毒性的重要前提。生物样本不同于环境样本，其主要由各种有机物质组成，不同消化方式对塑料的物理和化学性质的影响各不相同，这无疑增加了塑料颗粒有效检测的难度。卡文思检测通过专业定性(微塑料筛查)、定量(聚苯乙烯等微塑料定量)，判断生物样本中是否含有微塑料。
生物样本微塑料检测分析流程图
| 名称 | 简称 | 中文名 | 特征化合物 | 特征化合物（简称） | 定量离子 | 辅助离子 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Polyethylene | PE | 聚乙烯 | 1,20-Heneicosadiene(1,20-二十碳二烯) | C21 | 82 | 294 |
| Polypropylene | PP | 聚丙烯 | 2,4-Dimethyl-1-heptene(2,4-二甲基-1-庚烯) | C9 | 126 | 70 |
| Polystyrene | PS | 聚苯乙烯 | Styrene trimer(苯乙烯三聚体) | SSS | 91 | 312 |
| Acrylonitrile butadiene | ABS | 丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物 | 2-Phenethyl-4-phenylpent-4-enenitrile | SAS | 170 | 91 |
| Styrene-butadiene rubber | SBR | 丁苯橡胶 | 4-Phenyleyclohexene(4-苯基环己烯) | SB | 104 | 158 |
| Polymethylmethacrylate | PMMA | 聚甲基丙烯酸甲酯 | Methyl methacrylate(甲基丙烯酸甲酯) | MMA | 100 | 69 |
| Polycarbonate | PC | 聚碳酸酯 | 4-Isopropenylphenol(4-异丙烯基苯酚) | IPP | 134 | 119 |
| Polyvinylchloride | PVC | 聚氯乙烯 | Naphthalene | 萘 | 128 | 115 |
| Polyurethane | PU | 聚氨酯 | 4,4'-Methylenedianiline(4,4'-亚甲基二苯胺) | MDA | 198 | 106 |
| Polyethylene terephthalate | PET | 聚对苯二甲酸乙二醇酯 | Benzophenone(二苯甲酮) | BP | 182 | 105 |
| Nylon-6 | N-6 | 尼龙-6(聚酰胺-6） | ε-Caprolactam | ε-己内酰胺 | 113 | 85 |
| Nylon-66 | N-66 | 尼龙-66(聚酰胺-66） | Cyclopentanone | 环戊酮CP | 84 | 55 |
方案一：
检测仪器： Py-GC/MS组合、热裂解仪、通道平行浓缩仪、高效快速溶剂萃取系统
检测内容： 热裂解-气相色谱-质谱
定量结果：
PP、PE、PS、PU、PC、PMMA、N6、N66、ABS、SBR、PVC、PET
液体样品: 1-2mL；0.05-0.5 μg/ml
非塑料容器封装送检。
样品处理后应不含有机质、蛋白、纤维素等对微塑料裂解产生干扰的物质。
数据交付：提供谱图、原始数据
预处理：可提供前处理服务
方案二：
检测仪器：单仪器分析 Agilent 8700 LDIR 激光红外成像系统
检测内容：
激光红外全自动分析（举例）
可定性微塑料种类
等效直径/um：
匹配度（>80%）：90%（定量结果）
20-1000μm；按小时收费
数据交付：提供谱图、原始数据
预处理：可提供前处理服务
方案三：
检测仪器：多仪器组合 Raman + FTIR SEM+EDS+OM
检测内容：
基本分析、全分析
丰度、基本粒径
种类、形态、颜色
粒径分布
数据交付：提供谱图、原始数据
预处理：可提供前处理服务
方案四：
检测仪器：双仪器组合FTIR+OM
检测内容：
基本分析、全分析
丰度、基本粒径
种类、形态、颜色
粒径分布
数据交付：不提供谱图、原始数据
预处理：可提供前处理服务
实验周期：15~30个工作日：（根据送检样品的数量和方案动态调整）；4个检测方案的用时排序：方案3用时最长，方案2用时最短。
| 样本类型 | 样品名 | 来源 |
|---|---|---|
| 水产/海水生物 | 浮游生物、贝类、鱼类及一些大型海洋动物或鸟类等 | 市场采购 野外采集包括沿海拾捡、撒网捕获和拖网采集 |
| 实验动物 | 啮齿类动物（小鼠、大鼠等） 非啮齿类动物（兔子、鸡、羊等） |
专门为实验目的而培育的动物 |
| 人体组织、体液 | 人体组织（肺、胎盘、肝脏、肾脏、脾脏、肠道等） 体液（血液、尿液、精液、唾液等） |
医院 |
赛默飞气相色谱质谱仪FRONTIER PY-3030D
冷冻传输扫描电镜Hitachi SU8600
激光共聚焦olympus SPINSR
傅里叶红外光谱仪Shimadzu IRTracer-100
方法比对
| 鉴定依据 | 技术方法 | 样品前处理要求 | MPs信息 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|---|---|
| 物理特性 | 体视显微镜（OM) | 液体样品需干燥 | 形状、大小(大于100μm)、颜色、数量 | 适用于对MPs的快速筛查 | 检出率不高,难以对特定颗粒进行筛查 |
| 扫描电子显微镜(SEM or SEM-EDS/EDX ) | 液体样品需干燥，颗粒样品可用分散剂溶解后在硅片上干燥使样本分散均匀 | 形状、大小(微纳米EDS级别)、数量 | 分辨率高，可结合进行元素分析 | 耗时,费用昂贵 | |
| 化学特性 | 拉曼光谱(Raman) | 组织消化尽量完全以免其他物影响聚合物的检测质 | 种类 | 对样品损害小,适用于固体，液体，气体等不同介质中物质的分析 | 耗时,费用昂贵 |
| 傅里叶红外光谱（FTIR） | 样本需提前干燥，并研磨至表面无光泽的细粉样颗粒 | 种类 | 分辨率高，扫样速度快 | 含水样品需干燥,且需要研磨至细粉颗粒，不适于定量 | |
| 热裂解气相色谱质谱联用技术（Py-GC-MS） | 样本最终不能含有酸、碱等损伤色谱柱的物质,可用NaHCO3进行中和 | 质量、种类 | 灵敏度高,分离效能高,分析速度快,样品无需预处理 | 样品量太多时可导致样品残留在仪器中,前期需要用标准品摸索出裂解产物特征谱图 | |
| 激光红外（LIR） | 液体样本需浓缩干燥,且分散均匀，以免影响不同聚合物间的鉴定 | 大小(大于1μm)、数量、种类 | 识别速度快,准确性高 | 费用昂贵 |
1、标准曲线定量法：标准物质纯度一般高于98%，标准曲线相关系数R2≥0.995，空白低于检出限。
2、QC准确度：带有证国家标准物质，测试结果在标准物质证书范围内。无标准物质的，加标回收率控制（不同指标亦有所差别），标准点回测回收率。
3、QC精密度：样品量足够做平行样前提下：每20个样品做1个平行（5%平行样）。平行样品测试结果的绝对偏差或相对偏差，满足标准或SOP的要求。
4、检测原始记录，上机原始图谱（电子版）
5、数据二级审核（实验员审核、组长审核）、报告三级审核（文员编辑、组长审核、主管审核）
1、环境监测：生态系统健康评估、污染源追踪
2、食品安全：食品链污染检测、包装材料安全性
3、医学研究：人体暴露评估、毒理学研究
4、生物多样性保护：野生动物健康监测、濒危物种保护
5、公共卫生：人群暴露评估、政策制定
不同样品 100nm带荧光微球的SEM测试图
样品血液H1的激光共聚焦显微镜测试图、样品粪便H1的激光共聚焦显微镜测试图
