[发明专利]一种用于定量分析环境水体中纳塑料的方法

说明书

本发明公开了一种用于定量分析环境水体中纳塑料的方法，属于纳塑料分析领域。该方法包括以下步骤：(1)采用蛋白质与环境水体中纳塑料结合形成蛋白冠的方法提取水中纳塑料；(2)采用盐析沉淀的方法使步骤(1)所得蛋白冠沉淀；(3)采用裂解气相色谱‑质谱法对步骤(2)所得沉淀进行定量分析。本发明实现了对环境水体中纳塑料进行成分鉴定和质量定量。在优化后的蛋白质浓度和氯化钠浓度等条件下，采用本方法对聚苯乙烯(PS)纳米塑料和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米塑料的检测限分别为0.08μg/L和0.03μg/L。该方法具有重现性好，灵敏度高的优点，可用于多种纳塑料的定量分析。

技术领域

本发明属于纳塑料分析领域，具体涉及一种用于定量分析环境水体中纳塑料的方法。

背景技术

微塑料通常被定义为粒径小于5mm的塑料颗粒，由于其广泛存在于环境中，并对人类健康产生有害影响，因此被认为是最受关注的污染物之一。它们可以通过无处不在的塑料垃圾的分解和直接从家庭和工业生产的排放而产生。最近，人们对尺寸小于1μm的较小塑料颗粒(称为纳米塑料)的关注激增，因为有证据表明塑料颗粒的堆积随着粒径的减小，它们表现出更高的生物利用度，从而对生物体产生更高的毒性(Li,Y.；Liu,Z.；et al,J.Hazard.Mater.2020,398,122950)。尽管已经证实了纳米塑料在环境中的存在，但由于缺乏定量测定方法，对纳米塑料在自然界中的分布知之甚少。到目前为止，已经有一些专门用于纳米颗粒分析的技术，如纳米颗粒跟踪分析(NTA)、多角光散射(MALS)、和单颗粒电感耦合等离子体质谱(spICP MS)，并用于检测纳米塑料的粒子数。然而，这些技术往往受到复杂基质和低浓度纳米塑料在实际水中的阻碍。虽然振动光谱法，包括红外光谱法和拉曼光谱法(Sobhani,Z.；Zhang,X.；et al,Water Res.2020,174,115658),已用于纳米塑料的测定，但实际操作通常很难实现，尤其是当纳米塑料尺寸低于其光学分辨率时。基于质谱的方法是纳塑料分析的有前景的技术，因为它们完全不受塑料颗粒大小的限制，并且表现出很高的特异性(Zhang,X.；Zhang,H.；et al,Anal.Chem.2020,92,4656–4662)。迄今为止，热解-气相色谱/质谱联用(Py-GC/MS)，基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)和液相色谱-质谱联用(LC-MS)已成功用于微纳米塑料的质量定量。然而，它们的灵敏度仍然是实现环境样品中纳米塑料分析的一个障碍，因为纳米塑料往往嵌入或被其他材料吸附。毕竟，可以注入的样本量极低。为了克服这些缺点，在使用上述技术进行分析之前，需要额外的样品浓缩步骤。目前，只有一些方法，如膜过滤和超滤从水相中浓缩纳米塑料。不足的是，这些方法回收率低、成本高、样品体积小。因此，满足环境基质中痕量纳米塑料定量分析要求的纳米塑料分离和浓缩方法迫切需要。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于环境水体中纳塑料的检测方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种用于环境水体中纳塑料的检测方法，包括以下步骤：

(1)采用蛋白质与纳塑料结合形成蛋白冠的方法提取待测水体中纳塑料；

(2)采用盐析沉淀的方法将步骤(1)所得蛋白冠沉淀；

(3)采用裂解气相色谱-质谱法对步骤(2)所得沉淀进行定量分析。

优选的，所述纳塑料包括聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯纳米塑料。优选的，所述纳塑料地粒径为50nm-500nm。

优选地，步骤(1)所述提取方法为，将待测水体调节pH至酸性，然后加入蛋白质混合均匀；所述蛋白质为牛血清白蛋白(BSA)；所述待测水体用稀硝酸调节pH。

优选地，所述牛血清白蛋白的浓度为10-200mg/L，更优选为20mg/L；所述调节后的待测水体pH为2.5-4.5，更优选为pH＝3。