[发明专利]一种制备棒状荧光标记微塑料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备棒状荧光标记微塑料的方法，制备的微塑料用于定性、定量分析不同形状的微塑料在环境介质和生物体内的分布和富集规律，可广泛用于各类微塑料的生态环境风险研究，属于高分子材料制备领域。

背景技术

微塑料是指直径小于5mm的塑料颗粒。由于塑料产量逐年增加且其本身难以降解，导致塑料污染已经成为海洋中的一大难题。紫外辐射和机械磨损可以将塑料降解成小尺寸的微塑料，微塑料的潜在环境健康风险越来越受到重视。文献研究发现，在实际环境和生物体检测中发现，微塑料的形状多种多样，主要有纤维(棒状)，颗粒，片状，球形。来自渔网，绳索或衣服的塑料微纤维是水体中微塑料的普遍类型，其次是不规则形状的塑料碎片，颗粒和薄膜。受限于材料的获取，现阶段对微塑料的毒性研究主要针对球形，但是球形作为一个规则且非主要存在的微塑料不具代表性，因而有必要考察不同形状对微塑料在生物组织内富集分布和毒效应的影响。

材料的制备是不同形状微塑料研究的一项重要内容。目前普遍存在的制备材料的方法是，研磨，剪切，环境采样和从日常护理品中提取。这些方法所得的微塑料(1)粒径不均一，大小千差万别；(2)荧光强度弱，无法使用分子荧光光谱仪定量；(3)由于尺寸较大而不能被生物富集。且现有的方法费时费力，效率不高。

为了更好地研究微塑料在环境和生物体内的富集分布，评价微塑料的生态环境风险。本发明提供了一种快速制备不同形状的微塑料的方法，该方法所得到的微塑料相对均一，荧光强度较强，尺寸适合生物富集实验的需要，而且该方法可操作性强，效率高。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，现阶段关于微塑料毒性研究中使用形状均一的塑料微球不能很好地模拟环境中不同形状的微塑料的现状，提供一种制备棒状荧光标记微塑料的方法，通过溶胀吸附法和冷冻切片法制备。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种棒状荧光标记微塑料的制备方法，包括如下步骤：

(1)荧光标记：采用常规的溶胀吸附法，将染料储备液与正己烷混合制备混合液，把塑料纤维加入混合液中使用涡旋仪快速涡旋后静置1～2d，使用移液枪小心吸去混合液，并用超纯水反复洗涤塑料纤维3～5次。

(2)对齐固定：将荧光标记后的塑料纤维缠绕在定制的卷轴上来对齐纤维，纤维末端用胶带固定。

(3)冷冻包埋：将对齐的塑料纤维涂覆冷冻包埋剂，在-80～-40℃冰箱中冷冻成冻块，将冻块用刀片切割成平行的小块，并将小块排列成标准的立方块，用锡纸包好。

(4)冷冻切片：将立方块固定到组织切片机上，并使立方块对齐并垂直于刀片，手摇切片机手轮以1～25μm的预设长度进行连续切片，将切片收集在玻璃烧杯中。

(5)洗涤离心：将切片用超纯水洗涤3～5遍后离心，使用移液枪小心吸出水分后，在40～100℃下烘干1～2d后称重既得。

步骤(1)所述染料储备液为染料以质量体积比2～5g/L溶于丙酮中制备的混合液，染料选自脂溶性染料，优选尼罗红；所述染料储备液与正己烷的混合体积比为1:2～1:4。

步骤(1)所述塑料纤维为聚苯乙烯塑料纤维、聚乙烯塑料纤维、聚酰胺塑料纤维、聚对苯二甲酸塑料纤维和聚丙烯塑料纤维中的一种或多种，塑料纤维横断面直径为8～12微米。

步骤(2)所述定制的卷轴底台长220mm，宽80mm，高12mm，底台上部设有相距120～150mm，高50mm，直径为15mm的两根圆柱状轴；塑料纤维缠绕卷轴的匝数为10～15匝。

步骤(3)所述冷冻包埋剂为OCT包埋剂。

步骤(3)中切割的方向为垂直于塑料纤维长度方向，所述小块的切割尺寸为长2～3cm的小块；所述立方块由8～10片小块排列而成，使得包埋好的塑料纤维对齐平行。

步骤(4)中切片方向垂直于塑料纤维长度方向，从而将长纤维切割成数段短纤维。

采用以上制备方法所制备得到的棒状荧光标记微塑料也在本发明的保护范围中。

采用以上制备方法所制备得到的棒状荧光标记微塑料在研究微塑料在环境中和生物体内的富集分布的应用。

有益效果：

1、本申请所得到的微塑料荧光强度较强，且大小，形状相对均一，便于使用荧光显微镜和分子荧光光谱仪定性、定量分析不同形状的微塑料在环境介质和生物体内的分布和富集规律，可广泛用于各类微塑料的生态环境风险研究。

2、本申请采用的方法操作简单、方便、快捷，尤其与用剪刀手工剪切塑料纤维的繁重工作量相比更高效。

附图说明