Benefits of Agilent 8700 LDIR with Onboard ATR for Microplastics Characterization

Význam tématu

Microplasty jsou považovány za nově se objevující kontaminanty s významným dopadem na životní prostředí a organismy. Přesná identifikace polymerů je klíčová pro hodnocení ekotoxikologického rizika a pro eliminaci falešně pozitivních výsledků v důsledku přítomnosti rušivých složek jako dlouhořetězce mastných kyselin či průmyslová aditiva.

Cíle a přehled studie

Cílem studie je demonstrovat, jak systém Agilent 8700 LDIR s vestavěným ATR dokáže ověřit identitu známých i neznámých částic, rozlišit mikroplasty od interferujících sloučenin a zvýšit přesnost výsledků pomocí externích spektrálních knihoven.

Použitá instrumentace

• Agilent 8700 Laser Direct Infrared chemical imaging system s mikro-ATR modulem
• Agilent Cary 630 FTIR se diamantovým ATR modulem
• Software Agilent Clarity s Microplastics Starter 2.0 knihovnou
• Wiley KnowItAll Analytical Edition Software s IR spektrálními knihovnami

Metodika

• Ověření identity zinkového stearátu pomocí FTIR-ATR a LDIR-ATR spekter
• Potvrzení identity neznámých částic z extraktu kojenecké formule
• Automatizovaná analýza částic a rozlišení polyethylenu a zinkového stearátu
• Použité parametry zahrnují spektrální rozsah, počet skenů, rozlišení 4 cm–1 a automatizovaný workflow pro detekci a klasifikaci částic

Hlavní výsledky a diskuse

• Správná identifikace zinkového stearátu oběma přístroji s HQI nad 85
• Vestavěné mikro-ATR u 8700 LDIR umožnilo doplnit spektra do externích knihoven a eliminovat falešné pozitivní nálezy PE
• Po doplnění referenčního spektra zinkového stearátu knihovna rozlišila PE a zinkový stearát v 99 % případů
• Typické absorpční pásy zinkového stearátu v oblasti 1500–1660 cm–1 umožnily jednoznačnou diferenciaci od PE

Přínosy a praktické využití metody

Metoda zrychluje a automatizuje identifikaci mikroplastů v komplexních vzorcích, poskytuje informace o počtu, velikosti a chemickém složení částic bez ručního vyhodnocování každého spektra.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření knihoven o další aditiva a potenciální interferenty
• Integrace umělé inteligence pro rychlejší a přesnější klasifikaci
• Optimalizace workflow pro vysokopropustné environmentální analýzy
• Aplikace v monitoringu vody, půdy a potravin

Závěr

Agilent 8700 LDIR s vestavěným ATR výrazně zvyšuje spolehlivost a přesnost charakterizace mikroplastů díky odstranění interferencí a flexibilnímu propojení s externími spektrálními knihovnami. Automatizovaný workflow poskytuje rychlé a konzistentní výsledky vhodné pro výzkum, kontrolu kvality i environmentální monitorování.

Reference

1. Witzig CS et al When Good Intentions Go Bad False Positive Microplastic Detection Caused by Disposable Gloves Environ Sci Technol 2020 54 12164 12172
2. Schymanski D et al Analysis of Microplastics in Drinking Water with Micro-Raman and Micro-Infrared Spectroscopy Anal Bioanal Chem 2021 413 5969 5994
3. Samandra S et al Accurate Microplastic Characterization in Infant Formula Agilent Technologies Application Note 5994-5928EN 2023
4. Alwan W et al Characterization of Microplastics by Laser Direct Infrared Imaging Agilent Technologies Application Note 5994-4822EN 2022