Microplastics are plastic particles with sizes between 100 nm and 5 mm, being consideredan
emerging class of contaminants with deleterious effects on the environment and human
health.Polyethylene (PE), Polyvinyl Chloride (PVC) and polyamide (PA-commonlyknown as
nylon) are three of the most common polymers used in buildings and construction,
packaging,personal careproducts and clothing. Due to MPs ubiquity in the environment,
especiallyindoor, humans are continuously exposed. However, only a few studies regarding
the contamination of the indoor environment by microplastics and their effects on health
were performed to date.
This work intends to develop an integrated strategy to study the microplastics present in the
indoor environment and their potentialdeleterious effects.For this, the levels of MPs in airborn and house dust samples were estimated and the cytotoxicity of three different MPs
(polyethylene, PVC and polyamide) was evaluated in three cell lines, namely intestinal
epithelial cells (Caco-2), hepatocytes (HepG2) and dopaminergic neurons (N27).In addition,
and givingthe limitations of currently existing quantification techniques, a new strategy for
isolating and purifying MPs from complex samples was developed using two-phase aqueous
systems made up of ionic liquids.
The results obtained from the analysis of MPs in air and dust samples using sodium chloride
(NaCl) density separation and digestion with hydrogen peroxide (H2O2), and subsequent
microscopic visualization after Nile Red staining showed that the largest amount of MPs
corresponds to samples collected in kitchens.
The new procedure developed for sample preparation using ILs generally allowed to extract
the MPs from the dust matrix.However, the separation in a single step of the different MPs
was not achieved and requires further optimization. Nevertheless, Raman spectroscopy
proved to be efficient to identify MPs in house dust samples.
The cytotoxicity tests showed that the dopaminergic neuron cell line was the most sensitive
to microplastics’ exposure, with polyamide being the least toxic microplastic tested and PE
the most toxic. For the tested concentrations (0.01; 0.1; 1; 10; 100; 1000; 2000; 4000 mg.L-1)
the toxicity of the three MPs for intestinal epithelial cells and for hepatocytes was reduced,
which shows the low toxicity of these MPs when tested in its pure and isolated, that is its
native form without the addition of plasticizers, colourants, flame retardants or stabilizers.Os microplásticos (MPs) definidos como sendo partículas com tamanho entre 100 nm e 5 mm,
são considerados contaminantes emergentes com efeitos deletérios no ambiente e na saúde
humana.O polietileno (PE), policloreto de vinilo (PVC) e a poliamida (PA, mais conhecida por
nylon), são três dos polímeros mais comuns sendo utilizados,por exemplo, em materiais de
construção, embalagens, produtos de higiene e cuidado pessoal e vestuário. Devido à sua
ubiquidade no meio ambiente, incluindo o ambiente doméstico, os seres humanos estão
constantemente expostos.No entanto, ainda existem poucos estudos relativamente à
contaminação do ambiente doméstico por microplásticos e seus efeitos na saúde.
Com este trabalho pretende-se desenvolver uma estratégia integrada para estudar os
microplásticos presentes no ambiente doméstico e os seus possíveis efeitos deletérios. Para
tal, os níveis de MPs em amostras de ar e de pó doméstico foram avaliados e a citotoxicidade
de três MPs distintos (polietileno, PVC e poliamida) foi avaliada em três linhas celulares,
nomeadamente em células epiteliais intestinais (Caco-2), em hepatócitos (HepG2) e em
neurónios dopaminérgicos (N27). Adicionalmente, e dadas as limitações das técnicas de
quantificação de MPs atualmente existentes, foi desenvolvida uma nova estratégia de
isolamento e purificação de MPs de amostras complexas recorrendo a sistemas aquosos
bifásicos constituídos por líquidos iónicos.
Os resultados obtidos da análise de MPs,em amostras de ar e de pó recorrendo a separação
por densidade com cloreto de sódio (NaCl) e digestão com peróxido de hidrogénio (H2O2) e
posterior visualização microscópica após coloração com vermelho do nilo, demostraram que a
maior quantidade de MPs corresponde às amostrasrecolhidas na cozinha.
O novo método desenvolvido para o tratamento das amostras, utilizando líquidos iónicos,
permitiu extrair os MPs da matriz de pó.Contudo a separação dos diferentes MPs não foi
possível e, por isso, esta técnica ainda precisa de ser otimizada. Ainda assim, a espetroscopia
de Raman mostrou ser uma técnica eficiente para identificar MPs em amostras de pó
doméstico.
Os ensaios de citotoxicidade demostraram que a linha celular de neurónios dopaminérgicos foi
a mais sensível à exposição a microplásticos, sendo a poliamida o microplástico testado
menos tóxico e o PE o mais tóxico. Para as concentrações testadas (0,01; 0,1; 1; 10; 100;
1000; 2000; 4000 mg.L-1) a toxicidade dos três MPs para as células epiteliais intestinais e para
hepatócitos foi reduzida oque demostra a baixa toxicidade destes MPs quando testados na sua
versão pura e isoladamente, isto é, a sua forma mais nativa sem a adição de plastificantes,
corantes, retardantes de chama ou estabilizadores
