微纳塑料颗粒新来源及形成机制
微塑料是目前国际上关注的新型污染物之一，指的是直径小于5 mm的塑料颗粒。硅橡胶是一种耐热性高的合成橡胶，常用于制造需要在高温、高湿环境中使用的产品，如婴儿奶嘴、烘焙模具和密封圈等。然而，在这些产品经历反复的水热作用下，释放微米甚至纳米级别的塑料颗粒（统称为微纳塑料）的问题并未得到足够重视，主要原因是缺乏有效的表征手段。
光学光热红外（O-PTIR）是一种分析样品红外吸收区域的技术，O-PTIR利用短波长可见激光照射在样品表面，这些光子能够被样品吸收，导致样品局部区域温度上升。样品局部区域的温度升高会引起其折射率的改变，这种改变会影响该区域的可见光传播。通过记录样品不同区域的可见光传播变化，可以绘制出样品的红外吸收光谱图像。这使得可以直观判断样品中微观区域的化学成分和结构。O-PTIR技术结合光热效应和红外吸收特性，通过观察样品对可见激光传播的影响，实现对样品微区的红外吸收光谱成像，从而对样品的化学特性进行分析和表征。
在硅胶奶嘴的蒸汽消毒过程中，微纳塑料的释放表明奶瓶喂养的婴儿直接暴露于表面活性小颗粒中。在对硅胶奶嘴进行湿热消毒过程中产生的MNP也会导致环境中的微塑料污染。小型热塑性塑料（例如PS和PET）微塑料的NPs可以吸收肠上皮，从而破坏营养吸收。微塑料（MP）与脂质和消化酶的相互作用也可能影响脂质在肠道中的消化和吸收，这可能导致婴儿必需脂肪和脂肪酸缺乏。肠道细胞和肠道微生物暴露于此类MP可能导致细胞功能障碍或微生物群失调，两者都与患炎症性疾病和代谢紊乱的风险更高有关。
综上所述，该研究成功应用O-PTIR显微光谱技术揭示了硅橡胶奶嘴在蒸汽消毒过程中生成含有环状/支化聚硅氧烷或聚酰亚胺微纳塑料的过程及机制，发现了一个曾被忽视但重要的人体及环境中微纳塑料的来源。该工作对未来研究有三点启示：首先，与婴儿奶嘴类似，其他硅橡胶基消费品（如烘焙模具、可折叠电热壶、杯子和电饭煲中的密封圈等）在加热条件下（≥100 °C）也会产生老化，应注意这些产品使用过程中微纳塑料的释放。其次，硅橡胶产品因水热降解释放出的微纳塑料表面性质异于原始聚合物材料（PDMS和PA）。在光谱法检测微塑料时，需与标准原始聚合物谱图进行比对，这种差异会影响对环境样品中该类塑料颗粒的识别，可能导致对其真实污染水平的低估。最后，原始聚合物材料（PDMS和PA）的毒性不能真实反映其衍生微纳塑料的毒性，需要进一步研究含有环状/支化聚硅氧烷或聚酰亚胺、活性表面的微纳塑料对环境和人类健康的影响。
参考文献：Su, Y., Hu, X., Tang, H., Lu, K., Li, H., Liu, S., Xing, B., & Ji, R. (2022). Steam disinfection releases micro(nano)plastics from silicone-rubber baby teats as examined by optical photothermal infrared microspectroscopy. Nature nanotechnology, 17(1), 76–85.
撰写人：杨晓晗/张进