Abstract Particulate matter (PM) air pollution is associated with human morbidity and mortality. Measuring PM oxidative potential has been shown to provide a predictive measurement between PM exposure and adverse health impacts. The dithiothreitol (DTT) assay is commonly used to measure the oxidative potential of PM2.5 (PM less than 2.5 µm aerodynamic diameter). In the common, kinetic form of this assay, the decay of DTT is quantified over time (indirectly) using 5,5′-dithiobis(2-nitrobenzoic acid) (DTNB, Ellman’s reagent) via UV/vis absorbance spectroscopy. The loss of DTT can also be quantified directly using electrochemical detection. The objectives of this work were (1) to evaluate the electrochemical assay, using commercially available equipment, relative to the UV/vis absorbance assay and (2) to apply the electrochemical method to a large (>100) number of PM2.5 filter samples. Also presented here is the comparison of an endpoint assay to the kinetic assay, in an attempt to reduce the time, labor, and materials necessary to quantify PM oxidative potential. The endpoint, electrochemical assay gave comparable results to the UV/vis absorbance assay for PM2.5 filter sample analysis. Finally, high filter mass loadings (higher than about 0.5 µg PM per mm2 filter) lead to suboptimal DTT assay performance, which suggests future studies should limit particle mass loadings on filters. Copyright © 2019 American Association for Aerosol Research

中文翻译：

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用于大规模颗粒物研究的电化学二硫苏糖醇测定

摘要 颗粒物 (PM) 空气污染与人类的发病率和死亡率有关。测量 PM 氧化潜力已被证明可以提供 PM 暴露和不利健康影响之间的预测性测量。二硫苏糖醇 (DTT) 测定通常用于测量 PM2.5（空气动力学直径小于 2.5 µm 的 PM）的氧化潜力。在该测定的常见动力学形式中，使用 5,5'-二硫代双（2-硝基苯甲酸）（DTNB，埃尔曼试剂）通过紫外/可见吸收光谱随时间（间接）量化 DTT 的衰减。DTT 的损失也可以使用电化学检测直接量化。这项工作的目的是 (1) 使用市售设备评估电化学测定，相对于 UV/vis 吸光度测定和 (2) 将电化学方法应用于大量 (>100) 数量的 PM2.5 过滤器样品。此处还介绍了终点测定与动力学测定的比较，旨在减少量化 PM 氧化潜力所需的时间、劳动力和材料。终点，电化学分析给出了与 PM2.5 过滤器样品分析的 UV/vis 吸光度分析相当的结果。最后，高过滤质量负载（每平方毫米过滤器高于约 0.5 µg PM）会导致 DTT 检测性能欠佳，这表明未来的研究应该限制过滤器上的颗粒质量负载。版权所有 © 2019 美国气溶胶研究协会 量化 PM 氧化潜力所需的劳动力和材料。终点，电化学分析给出了与 PM2.5 过滤器样品分析的 UV/vis 吸光度分析相当的结果。最后，高过滤质量负载（每平方毫米过滤器高于约 0.5 µg PM）会导致 DTT 检测性能欠佳，这表明未来的研究应该限制过滤器上的颗粒质量负载。版权所有 © 2019 美国气溶胶研究协会 量化 PM 氧化潜力所需的劳动力和材料。终点，电化学分析给出了与 PM2.5 过滤器样品分析的 UV/vis 吸光度分析相当的结果。最后，高过滤质量负载（每平方毫米过滤器高于约 0.5 µg PM）会导致 DTT 检测性能欠佳，这表明未来的研究应该限制过滤器上的颗粒质量负载。版权所有 © 2019 美国气溶胶研究协会