人體血液基質複雜，傳統的光譜技術難以偵測小於 1 µm 的微粒，且易受干擾。Nardella等人改良了「熱裂解-氣相層析-質譜法」（Py-GC-MS），大幅提升人體血液中微米塑膠與奈米塑膠（MNPs）定量分析的靈敏度與可靠性。以下為該研究的核心重點摘要：
1. 分析技術的創新與突破
- 全掃描（Full Scan）數據採集模式：捨棄傳統的選擇離子監測（SIM）模式，改用全掃描模式記錄所有化合物的質譜。這不僅允許對熱裂解產物進行庫檢索，還能更精確地選擇定量標記物以避開生物基質干擾。
- 無隔墊（Septum-free）連接介面：改良熱裂解器與氣相層析管柱的連接方式，避免了傳統矽膠隔墊在高溫下造成的污染與樣本流失，同時能將載氣流速從 3 mL/min 降至 1.4 mL/min，大幅節省資源。
- 特異性標記物選用：為排除血液成分干擾，研究精選了特定的標記物。例如，使用 1-二十烯（1-eicosene） 來定量聚乙烯（PE），以避免三醯甘油的干擾；選用 1,2-二氫萘（1,2-dihydronaphthalene） 定量聚氯乙烯（PVC），以避開蛋白質或膽固醇的干擾。
2. 嚴格的品質保證與控制（QA/QC）
為防止實驗室環境帶來的假陽性，研究採取了極嚴苛的防污染機制。操作人員需穿著棉質實驗袍並在受限實驗室中作業，全程禁用塑膠器材，且試劑與去離子水皆須經 0.7 μm 玻璃纖維濾網過濾。在驗證方法回收率時，是直接將塑膠標準品添加於真實人體血液中，而非使用水或土壤等替代物，確保能真實反映基質效應。
3. 血液樣本的關鍵檢測結果
研究針對 102 份健康志願者的全血樣本檢測了六種常見塑膠聚合物（PMMA、PP、PS、PE、PVC、PET）。
- 檢出率極高：100% 的血液樣本中皆檢測出塑膠微粒。
- 主要污染物：聚氯乙烯（PVC）是最頻繁出現的聚合物，有 99% 的樣本高於檢測極限（LOD）。PET 與 PP 分別在 32 份與 14 份樣本中被檢出，而 PE 則未在任何樣本中被發現。
- 濃度數據：約有 20% 的樣本濃度高於定量極限（LOQ），這些樣本的平均總聚合物濃度達到 386 ng/mL。
4. 結論與未來展望
改良後的 Py-GC-MS 展現出作為人體血液 MNP 監測工具的強大潛力。未來的研究方向將聚焦於四個面向：嘗試處理更大體積的血液樣本以解決 1 mL 採樣量可能導致的分布不均問題；將檢測方法擴展至胎盤、動脈、骨髓等其他人體組織；導入機器學習技術以優化龐大全掃描數據的統計與定量分析；並進一步分析熱脫附數據以評估塑膠添加劑的潛在健康風險。
參考文獻：Nardella F, Brits M, van Velzen MJM, Scibetta L, Durkin A, Vermeulen R, Béen F, Brandsma SH, Lamoree MH. Advancing pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry for the accurate quantification of micro- and nanoplastics in human blood. Microplastics and Nanoplastics. 2025;5(1):48. doi: 10.1186/s43591-025-00152-7
編輯：廖合堂 博士