日前，安捷倫公司利用 8700 LDIR 紅外成像搭配 Clarity 自動(dòng)化微塑料工作流程分析軟件（如圖 1 所示）對(duì)兩個(gè)商業(yè)品牌的嬰兒配方進(jìn)行了表征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，樣本中均檢出了微塑料。本文將從樣品前處理、儀器以及結(jié)果解讀幾個(gè)方面進(jìn)行系統(tǒng)的介紹。

本研究使用 8700 LDIR 紅外成像系統(tǒng)搭配 Clarity 軟件，可直接調(diào)用全自動(dòng)化 Particle Analysis 方法包對(duì)金膜上的顆粒樣品進(jìn)行測(cè)試。首先，軟件利用 1442 cm-1 對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行快速成像，通過(guò)激光散射原理將區(qū)域內(nèi) >6 um 的顆粒識(shí)別定位并確認(rèn)顆粒邊界；然后按照識(shí)別的顆粒順序采集每個(gè)顆粒的完整紅外譜圖，并同步與軟件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)完成定性工作。軟件按照最佳匹配度顯示每個(gè)顆粒的具體信息并生成完整報(bào)告。

使用 8700 LDIR 紅外成像對(duì)濾膜上的樣品直接進(jìn)行測(cè)試。安捷倫標(biāo)配的濾膜支架一次可放置兩個(gè)樣品，軟件可按照設(shè)置順序自動(dòng)表征樣品，并單獨(dú)報(bào)告每個(gè)樣品的結(jié)果。如果樣品中顆粒較多，也可將一個(gè)樣品轉(zhuǎn)移至兩個(gè)金膜上，并將兩個(gè)位置的結(jié)果作為一個(gè)樣品報(bào)告完整輸出。

在 Clarity 軟件中，用戶可以將目標(biāo)區(qū)域定義為圓形或矩形。與其他樣品前處理技術(shù)相比，直接在濾膜上分析的方法簡(jiǎn)化了工作流程，且有助于減少污染源的引入及樣品的損失。

報(bào)告微塑料數(shù)據(jù)時(shí)，排除了所有非微塑料顆粒，如蛋白、硬脂酸鹽、纖維素材料以及碳酸鹽等。所有其他的主要微塑料類型均按照匹配度高于 0.8 進(jìn)行顯示。從測(cè)試的結(jié)果看，檢出的微塑料種類包括：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚乙烯（PE）、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚甲醛（POM）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚氨酯（PU）和聚氯乙烯（PVC）。

對(duì)于品牌 A 的嬰兒配方奶粉，在兩層樣本中均檢測(cè)到大量顆粒，共有 4472 個(gè)。其中大部分顆粒定性為蛋白，這一結(jié)果主要是嬰兒配方中存在的蛋白質(zhì)在前處理過(guò)程中未消解完全造成的。樣品中共有 97 個(gè)顆粒被鑒定為微塑料（上層和下層液中分別有 63 個(gè)和 34 個(gè)），大多數(shù)微塑料顆粒的粒徑范圍分布在 20-100um，主要聚合物類型為 PE 和 PP。在品牌 B 嬰兒配方奶粉的兩層溶液中檢測(cè)到的顆粒數(shù)量較少，共有 1078 個(gè)。在上層液中共檢測(cè)到 712 個(gè)顆粒，其中只有 9 個(gè)匹配度高于 0.8 的顆粒被鑒定為微塑料；在下層液中共檢測(cè)到 366 個(gè)顆粒，其中只有 13 個(gè)匹配度高于 0.8 的顆粒被鑒定為微塑料。在品牌 B 中檢出的微塑料主要為 PC、PE 和 PP，粒徑范圍分布在 20-100um。具體測(cè)試結(jié)果如表 1 所示。

從測(cè)試結(jié)果看，樣品的前處理流程需要進(jìn)一步優(yōu)化處理，如可使用酶試劑來(lái)消化殘留的蛋白顆粒，降低非微塑料顆粒的數(shù)量，減少樣品的測(cè)試時(shí)間并提高工作效率。

表 1. 嬰兒配方奶粉品牌 A 和 B 中的微塑料表征結(jié)果匯總

此外，我們?cè)谠O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)時(shí)，除了添加常見(jiàn)的聚合物，也在其中加入了環(huán)境基質(zhì)中難以去除掉的污染物譜圖，如蛋白、植物纖維素以及合成纖維等。所以儀器可以自動(dòng)區(qū)分聚合物顆粒和天然材料顆粒（如蛋白和纖維素），結(jié)果如圖 3 和圖 4 所示。