每日使用期间从聚丙烯婴儿喂养瓶中释放的微塑料的采样、鉴定和特征

大多数类型的塑料是不可生物降解的，但由于化学和物理过程，如氧化和机械摩擦^1，2，可能会分解成小块。小于 5 mm 的塑料片被归类为微塑料 （MPs）。Mps 无处不在， 几乎在世界各地的每个角落都能找到。由于人类和野生动物的潜在风险^，它们已成为全球^{关注的焦点。}迄今为止，在鱼类、鸟类、昆虫^5、6以及哺乳动物（老鼠、肠道、肾脏和肝脏^7、8）中发现了大量议员的积累。研究发现，Mps的暴露和积累会损害7^号、8号老鼠的脂质代谢。一项以鱼类为重点的风险评估发现，亚微米议员可以穿透血到脑屏障，造成脑损伤^。应当指出，迄今为止，所有MP风险结果都来自动物研究，而对人类健康的具体风险仍不得而知。

在过去两年中，随着人类接触议员水平的确认，对议员对人类健康的威胁的关切大大增加。在人类结肠^{10、孕妇胎盘11}和成人粪便¹²中发现议员的积累。精确确定 MP 释放水平对于确定暴露源、评估健康风险和评估任何潜在控制措施的效率至关重要。在过去几年中，一些案例研究报告说，日常使用的塑料（即塑料水壶¹³和一次性杯子^14）可以释放出极高数量的议员。例如，一次性纸杯（内部用聚乙烯-PE或聚合物薄膜层压），在接触85-90°C热水14后，释放出约250微米大小的MP和^1.02亿亚微米大小的颗粒到每毫升液体中。一项对聚丙烯（PP）食品容器的研究报告说，在一次使用15过程中，从容器中释放出多达^7.6毫克的塑料颗粒。更高水平的记录从茶包由聚乙烯四苯甲酸酯（PET）和尼龙，释放约116亿议员和31亿纳米大小的议员到一个杯子（10mL）的饮料^16。鉴于这些日常使用的塑料制品是为食品和饮料制备而设计的，因此有可能释放大量议员，他们的消费对人类健康构成潜在威胁。

关于家用塑料制品（即塑料水壶¹³和一次性杯子^14）释放MP的研究还处于早期阶段，但预计这一主题将受到研究人员和公众越来越多的关注。这些研究所要求的方法与室温海洋或淡水研究所采用的方法大不相同，因为已有¹⁷项既定协议。相比之下，涉及家庭塑料制品日常使用的研究涉及更高的温度（高达100°C），在许多情况下，反复循环回到室温。先前的研究指出，与热水接触的塑料可以释放数百万议员^16日，18日。此外，塑料制品的日常使用可能会随着时间的推移改变塑料本身的特性。因此，制定一个能够准确模拟最常见的日常使用场景的采样协议至关重要。微小颗粒的检测是另一个重大挑战。先前的研究指出，议员们从塑料制品中释放出来的体积小于20微米16、19、20。检测这些类型的 Mps 需要使用小孔大小的平滑膜过滤器。此外，有必要区分 Mps 与过滤器捕获的可能污染物。高灵敏度拉曼光谱用于化学成分分析，其优点是避免需要高激光功率，已知很容易破坏小颗粒^20。因此，该协议必须结合无污染处理程序与使用最佳膜过滤器和定型方法，允许快速和准确的MP识别。

这里报道的研究集中在基于PP的婴儿喂养瓶（BFB），这是日常生活中最常用的塑料制品之一。调查发现，在配方制备^过程中，大量议员从塑料BFB中释放出来。为进一步研究日常塑料中的MP释放，此处详细介绍了BFB的样品制备和检测方法。在样品准备过程中，仔细遵循了世卫组织²¹ 国建议的标准配方制备过程（清洁、消毒和混合）。通过围绕世卫组织准则设计协议，我们确保来自 BBB 的 MP 版本模仿父母使用的婴儿配方奶粉制备过程。筛选过程旨在准确收集从 BBB 释放的 Mps。对于议员的化学识别，对拉曼光谱仪的工作条件进行了优化，以获得清洁和容易识别的议员光谱，同时避免燃烧目标粒子的可能性。最后，开发了最佳的测试程序和应用力，以便使用原子力显微镜 （AFM） 对 Mps 进行精确的三维地形映射。此处详述的协议（图 1）为 MP 样品的制备和检测提供了可靠且经济高效的方法，可大大有利于未来塑料制品的研究。