Nanoplastik (NPs) kann beim Menschen eine Vielzahl schädlicher Auswirkungen haben, darunter physische Schäden, oxidativer Stress, beeinträchtigte Zellsignale und Entwicklungsstörungen. Die Überwachung von NPs in der Umwelt bleibt aufgrund ihrer geringen Partikelgröße, unterschiedlichen Formen und chemischen Zusammensetzungen sowie ihrer leichten Aggregation und Sedimentation immer noch eine Herausforderung.
Zusätzlich zur Umweltüberwachung könnten Untersuchungen von NPs im Labor und in kontrollierten Feldern zuverlässige und quantitative Daten zur Toxizität, Verteilung und Bioakkumulation von NPs liefern. Zu diesem Zweck stellt die Kennzeichnung von NPs mit einem Tracer eine effektive Möglichkeit dar, NPs in komplexen Umgebungen zu verfolgen oder zu quantifizieren.
Ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Guo Rongbo und Prof. Fu Shanfei am Qingdao Institute of Bioenergy and Process Technology (QIBEBT) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) hat eine Methode zur größen- und oberflächenladungsabstimmbaren Kern-Hülle entwickelt Au@Nanoplastik (Au@NPs)-Synthese, die zur Untersuchung des Umweltverhaltens von NPs in einem künstlichen Süßwassersystem verwendet werden kann. Ihre Studie wurde veröffentlicht in Analytische Chemie am 11. August.
Die Kern-Schale-Au@NPs wurden durch einen dreistufigen Prozess synthetisiert, der die Synthese des Au-Kerns, die Vorpolymerisation von Styrol und die Polymerisation umfasste. Der Au-Kern ermöglicht den quantitativen Nachweis von NPs, während die Polystyrolhülle NP-Eigenschaften aufweist. Die Größe der Kern-Schale-Au@NPs konnte durch Anpassung der Polymerisationsreaktionszeit sowie der verwendeten Styrolmenge gut gesteuert werden.
Die Au@NPs zeigten eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Umweltfaktoren (z. B. 1 % Wasserstoffperoxidlösung, die Magenflüssigkeit, Säuren und Laugen simuliert) und hohe Rückgewinnungsraten (>80 %) aus Meerwasser, Seewasser, Abwasser, Abfallschlamm, Boden, und Sedimente, was sie ideal für Umweltstudien zum Verbleib und Verhalten von NPs in einer Vielzahl komplexer Umweltsysteme macht.
Mehr Informationen:
Shan-Fei Fu et al., Kern-Schale-Au@Nanoplastik als quantitativer Tracer zur Untersuchung der Bioakkumulation von Nanoplastik in Süßwasserökosystemen, Analytische Chemie (2023). DOI: 10.1021/acs.analchem.3c01666