Rozhodnutí komise v přenesené pravomoci ze dne 11. 3. 2024 doplňuje směrnici Evropského parlamentu a Rady (EU) 2020/2184 a stanovuje metodiku pro měření mikroplastů ve vodě určené k lidské spotřebě. Toto rozhodnutí jasně definuje postupy pro odběr vzorků pitné vody a analytické metody, mezi které patří molekulová (Ramanova a FTIR) mikroskopie.

Mikroplasty jsou malé částice nebo vlákna polymerních materiálů, jako je polystyren, polypropylen, polyamid nebo polyethylentereftalát, o velikosti menší než 5 mm. Normativní analytický postup pro pitnou vodu stanovuje jako dolní hranici detekce mikroplastů velikost 20 mikrometrů. Tato hodnota odpovídá přibližnému difrakčnímu limitu moderních infračervených mikroskopů (FTIR), který je dán fyzikálními vlastnostmi infračerveného záření.

Z hlediska ochrany zdraví je však tato hranice nedostačující. Menší částice, tzv. sub-mikronové a nanočástice (nanoplasty), mohou být mnohem nebezpečnější než větší objekty, protože jejich schopnost pronikat do lidského organismu je přímo ovlivněna jejich velikostí a tvarem. Jeden z posledních vědeckých výzkumů například ukázal, že z čajových sáčků vyrobených z polypropylenu, nylonu 6 nebo celulózy se uvolňují miliardy částic o velikosti 140–250 nanometrů, což je pod rozlišovací schopností běžných analytických technik.

Pro sledování mikroplastů v pitné vodě se standardně využívá FTIR nebo Ramanova mikroskopie. Vzorky vody se filtrují přes speciální filtry vyrobené z různých materiálů, jako je křemík, stříbro, zlato nebo oxid hlinitý, které mají přesně definované rozměry a tvary pórů. Mikroplasty zachycené na filtrech jsou následně automaticky detekovány, identifikovány, kvantifikovány a reportovány pomocí softwarových algoritmů. Pro tento typ automatické analýzy je ideální například nový FTIR mikroskop Nicolet RaptIR+.

Pokud je však potřeba analyzovat sub-mikronové částice, je nutné nahradit klasickou FTIR mikroskopii technikou IR-SNOM. Tato metoda, která kombinuje infračervenou spektroskopii s mikroskopií atomárních sil (AFM), umožňuje měření IR/FTIR spekter v blízkém poli. Pro identifikaci částic menších než 0,5 mikrometru nabízíme řešení v podobě (FT)-IR SNOM technologie společnosti Attocube. U této technologie je prostorové rozlišení detekce závislé na velikosti hrotu AFM a dosahuje až 10 nanometrů.

Nově jsou pro analýzu nanoplastů k dispozici speciální křemíkové filtry. Tyto filtry, vytvořené pomocí pokročilých litografických a leptacích technik, mají hexagonálně uspořádané póry o velikosti 250 nm a 1 µm, což umožňuje postupnou filtraci vody (například mořské). Jejich inovativní design zajišťuje vysokou stabilitu a kompatibilitu s pokročilými analytickými metodami, jako je nano-FTIR pro analýzu nanočástic a Ramanova spektroskopie pro větší částice.

Použitá literatura:

• Rozhodnutí Komise v přenesené pravomoci (EU) 2024/1441 ze dne 11. března 2024, kterým se doplňuje směrnice Evropského parlamentu a Rady (EU) 2020/2184 stanovením metodiky pro měření mikroplastů ve vodě určené k lidské spotřebě (oznámeno pod číslem C(2024)1459)
• Teabag-derived micro/nanoplastics (true-to-life MNPLs) as a surrogate for real-life exposure scenarios, Chemosphere, Volume 368, November 2024, 143736
• Multi-feature round silicon membrane filters enable fractionation and analysis of small micro- and nanoplastics with Raman spectroscopy and nano-FTIR, Anal. Methods, 2023,15, 606-617