Study on the Determination of Polystyrene Microplastics in Whole Blood by PY/GC-MS and the Influence of Matrix Effects

CHEN Zhi; FENG Ze-yang; ZENG Li-xi; ZHAO Jing; WANG Guang; ZHANG Na; XIE Yi-qiao

doi:10.12452/j.fxcsxb.240912393

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Study on the Determination of Polystyrene Microplastics in Whole Blood by PY/GC-MS and the Influence of Matrix Effects

Experimental Techniques and Methods | 更新时间：2025-09-01

- Study on the Determination of Polystyrene Microplastics in Whole Blood by PY/GC-MS and the Influence of Matrix Effects
- Journal of Instrumental Analysis Vol. 44, Issue 5, Pages: 906-912(2025)
- 作者机构：
  
  1.暨南大学基础医学与公共卫生学院，广东广州 511443
  2.暨南大学环境与气候学院，广东广州 511443
  3.岛津企业管理（中国）有限公司，广东广州 511443
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.240912393
  CLC： O657.7;X132
- Received：12 September 2024，
  
  Revised：16 December 2024，
  
  Accepted：18 December 2024，
  
  Published：15 May 2025
- 稿件说明：
移动端阅览
陈智,冯泽阳,曾力希,赵晶,王广,张娜,谢依侨.热裂解/气相色谱-质谱联用法测定全血中的聚苯乙烯微塑料及基质效应影响研究[J].分析测试学报,2025,44(05):906-912.

CHEN Zhi,FENG Ze-yang,ZENG Li-xi,ZHAO Jing,WANG Guang,ZHANG Na,XIE Yi-qiao.Study on the Determination of Polystyrene Microplastics in Whole Blood by PY/GC-MS and the Influence of Matrix Effects[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(05):906-912.
陈智,冯泽阳,曾力希,赵晶,王广,张娜,谢依侨.热裂解/气相色谱-质谱联用法测定全血中的聚苯乙烯微塑料及基质效应影响研究[J].分析测试学报,2025,44(05):906-912. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.240912393.

CHEN Zhi,FENG Ze-yang,ZENG Li-xi,ZHAO Jing,WANG Guang,ZHANG Na,XIE Yi-qiao.Study on the Determination of Polystyrene Microplastics in Whole Blood by PY/GC-MS and the Influence of Matrix Effects[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(05):906-912. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.240912393.

摘要

为探究热裂解/气相色谱-质谱联用仪（PY/GC-MS）测定全血样品中微塑料的基质效应影响以及建立相关的定量方法，该文以聚苯乙烯微塑料为研究对象，分别采用3种基质和2种前处理方式进行分组实验，以期找到降低基质效应影响的最优前处理方法。结果表明不同基质加标样品均存在显著的基质增强效应，但使用氢氧化钾（KOH）试剂法进行前处理后基质效应的影响明显减弱，且优于目前主流的酶法前处理结果。该方法易于操作，试剂成本低，可应用于大批量样品的前处理，是目前最优的前处理方法。在优化的前处理方法基础上建立了PY/GC-MS测定全血样品中聚苯乙烯微塑料的定量方法，该方法的检出限和定量下限分别为26 ng/mL和100 ng/mL，可用于实际应用。该研究对于其他生物基质中微塑料的定量检测具有重要参考价值。

Abstract

In order to investigate the matrix effect of microplastics in whole blood samples by pyrolysis gas chromatography-mass spectrometry（PY/GC-MS） and establish a quantitative method，this paper takes polystyrene microplastics as the research object，and uses three substrates and two pretreatment methods respectively to carry out group experiments. In order to find the optimal pretreatment method to reduce the influence of matrix effect. The results showed that there were significant matrix enhancement effects in different matrix supplemented samples. However，the matrix effect after pretreatment with potassium hydroxide（KOH） reagent was significantly weakened，and it was superior to the current mainstream enzymatic pretreatment results. This pretreatment method was significantly superior to enzyme method，easy to operate，and low reagent cost. It can be applied to the pretreatment of large quantities of samples and is currently the optimal pretreatment method. Finally，a quantitative method for determining polystyrene microplastics in whole blood samples using PY/GC-MS was established based on the optimized preprocessing method in this article. This method demonstrates a detection limit of 26 ng/mL and a quantification limit of 100 ng/mL，which can be used for practical applications. The research will have important reference value for the quantitative detection of microplastics in other biological matrices.

关键词

Keywords

references

Zhang D ， Wang Q . Contemp. Chem. Ind. （张冬，王强. 当代化工）， 2017 ， 46 （ 6 ）： 1207 - 1210 .

GESAMP . Guidelines for the Monitoring and Assessment of Plastic Litter In the Ocean. Nairobi：United Nations Office Nairobi （UNON）， 2019 ： 130 .

Xu W Q ， Liu Y S ， Hu M ， Yu H Y ， Bao L J . J. Instrum. Anal .（徐文卿，刘雨森，胡敏，于焕云，鲍恋君. 分析测试学报）， 2024 ， 43 （ 8 ）： 1220 - 1226 .

Shiwakoti S ， Ko J Y ， Gong D ， Dhakal B ， Lee J H ， Adhikari R ， Gwak Y ， Park S H ， Choi I J ， Valérie B ， Kerth S ， Kang K W ， Oak M H . Environ. Int. ， 2022 ， 164 ： 107248 .

Zhao J J ， Gomes D ， Jin L ， Mathis S P ， Li X ， Rouchka E C ， Bodduluri H ， Conklin D J ， O'Toole T E . Ecotoxicol. Environ. Saf. ， 2022 ， 232 ： 113239 .

Elizalde-Velázquez A ， Crago J ， Zhao X ， Green M J ， Cañas-Carrell J E . Sci. Total Environ. ， 2020 ， 735 ： 139461 .

Jiang B ， Kauffman A E ， Li L ， Mcfee W ， Xiao S . Environ. Health Prev. Med. ， 2020 ， 25 （ 1 ）： 1 - 15 .

Qiao R X ， Sheng C ， Yan Y F ， Zhang H Q ， Bernardo R . Sci. Total Environ. ， 2019 ， 662 ： 246 - 253 .

Nasa J L ， Biale G ， Fabbri D ， Modugno F . J. Anal. Appl. Pyrolysis ， 2020 ， 149 ： 104841 .

Nasa J L ， Biale G ， Mattonai M ， Modugno F . J. Hazard. Mater. ， 2021 ， 401 ： 123287 .

Rocha-Santos T ， Mouneyrac C ， Costa M F . Handbook of Microplastics in the Environment . Cham ： SP. Int. Publishing ， 2020 ： 1 - 35 .

Tang Q F ， Wang J M ， Li Q M ， Gao X ， Deng P Y ， Shao P ， Wei Y ， Wang H Y . China Meas. Test （汤庆峰，王佳敏，李琴梅，高峡，邓平晔，邵鹏，魏炜，王红燕. 中国测试）， 2022 ， 48 （ 10 ）： 145 - 151 .

Matsui K ， Ishimura T ， Mattonai M ， Iwai I ， Watanabe A ， Teramae N ， Ohtani H ， Watanabe C . J. Anal. Appl. Pyrol. ， 2020 ， 149 ： 104834 .

Okoffo E D ， Ribeiro F ， O'Brien J W ， O'Brien S ， Tscharke B J ， Gallen M ， Samanipour S ， Mueller J F ， Kevin V . Sci. Total Environ. ， 2020 ， 715 ： 136924 .

Steinmetz Z ， Kintzi A ， Muñoz K ， Schaumann G E . J. Anal. Appl. Pyrol. ， 2020 ， 147 ： 104803 .

Coralli I ， Giorgi V ， Vassura I ， Rombolà A G ， Fabbri D . J. Anal. Appl. Pyrol. ， 2022 ， 161 ： 105377 .

Liu X Y ， Chen X Y ， Zhong D F . J. Chin. Mass Spectrom. Soc. （刘晓云，陈笑艳，钟大放. 质谱学报）， 2017 ， 38 （ 4 ）： 388 - 399 .

Jia Y B ， Wang Q Q ， Song H F . Military Med. Sci. （贾彦波，王清清，宋海峰. 军事医学）， 2011 ， 35 （ 2 ）： 149 - 152 .

Li B L ， Cheng Y T ， Zhao B B ， She X H ， Dong H ， Yu M J . Lab. Med. （李冰玲，程雅婷，赵蓓蓓，佘旭辉，董衡，余木俊. 检验医学）， 2021 ， 2 （ 36 ）： 213 - 218 .

Yin G ， Fan J ， Shi X L ， Zhou Y H ， Huang T H . Environ. Chem. （尹戈，范军，史晓磊，周轶慧，黄涛宏. 环境化学）， 2019 ， 38 （ 9 ）： 2162 - 2165 .

Rahman M M ， Choi J H ， Abd El-Aty A M ， Abid M D N ， Park J H ， Na T W ， Kim Y D ， Shim J H . Food Chem. ， 2012 ， 133 （ 2 ）： 604 - 610 .

Leslie H A ， Van Velzen M J ， Brandsma S H ， Vethaak A D ， Garcia-Vallejo J J ， Lamoree M H . Environ. Int. ， 2022 ， 163 ： 107199 .

Zhao Q C ， Zhu L ， Weng J M ， Jin Z R ， Cao Y L ， Jiang H ， Zhang Z . Sci. Total Environ. ， 2023 ， 877 ： 162713 .

Fischer M ， Scholz-Böttcher B M . Environ. Sci. Technol. ， 2017 ， 51 ： 5052 - 5060 .

Zhong Y Y ， Bao Q B ， Yuan L F ， Liu J W ， Cai Y ， Chen X F . Polymers ， 2022 ， 14 （ 18 ）： 3888 .

Ribeiro F ， Okoffo E D ， O’Brien J W ， Fraissinet-Tachet S ， O’Brien S ， Gallen M ， Samanipour S ， Kaserzon S ， Mueller J F ， Galloway T ， Thomas K V . Environ. Sci. Technol. ， 2020 ， 54 （ 15 ）： 9408 - 9417 .

Cao Z ， Li S J ， Shen M ， Cheng Y T ， Ma Z J ， Han L S . Lab. Med. （曹正，李水军，沈敏，程雅婷，马志军，韩连书. 检验医学）， 2019 ， 34 （ 8 ）： 677 - 681 .

Views

103

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Progress on Imaging and Quantitative Analysis of Micro/ nanoplastics in Biological Organisms

Quantitative Analysis and Model Transfer of Epimedium Brevicornum and Epimedium Pubescens for Epimedin A，B，C and Icariin using Near Infrared Spectroscopy

Related Author

XIE Yi-qiao

YUAN Long

YAN Zhu-ying

HAO Fang

WANG Zhen-yu

YUAN Xian-zheng

YANG Xiao-fan

CHEN Tao

Related Institution

School of Environment，South China Normal University

State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology，Beijing Normal University

Shandong Key Laboratory of Environmental Processes and Health，School of Environmental Science and Engineering，Shandong University

Institute of Environmental Processes and Pollution Control，School of Environment and Ecology，Jiangnan University

Analysis and Testing Center，Jiangnan University

Address：100 Xianlie Middle Road, Guangzhou Postal code：510070
Tel：020-87684776,37656606 Fax：020-87684776 Email：fxcsxb@china.com
Technical support is provided by Beijing Founder electronics co., LTD 粤ICP备12017312号-3 京公网安备11010802024621
It is recommended to read the content of this site in Chrome&IE9+. Please switch to extreme mode in browser 360.
Cookies We use cookies to help provide and enhance our service and tailor content. By continuing, you agree to the use of cookies.
Total Visits：567364 Visits Today：1020

⁰