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安捷伦高分辨气相色谱-质谱分析方案 | 针对持久性全氟化合物(PFAS)的分析

点击次数:2154  更新时间:2023-12-15

什么是 PFAS?

它具(ju)有哪些功能?又存在哪些危害(hai)?

 


1、PFAS 即全氟/多(duo)氟烷基类物质,是一系列人工合成的有机(ji)化合物,主要由碳原(yuan)子和(he)氟原(yuan)子构(gou)成。

2、凭(ping)借其优异(yi)的高热稳(wen)定(ding)性和(he)化学稳(wen)定(ding)性,PFAS 在(zai)纺(fang)织、表面活性剂、食(shi)品包装、不粘涂(tu)层、防水涂(tu)层和(he)灭火泡(pao)沫等领域广泛使用。

3、“成(cheng)也萧何,败(bai)也萧何",PFAS 进入(ru)环境之后(hou),由于极(ji)其稳定,几(ji)乎不被生物(wu)降解,它可(ke)在环境中(zhong)持久存在。而(er)作(zuo)为一种典型的(de)内分泌干扰物(wu),极(ji)微量的(de) PFAS 暴露就可(ke)能带来健康风(feng)险;同时考(kao)虑到不同人的(de)体质,其安全水(shui)平难以预测。已经成(cheng)为重点关注的(de)环境新(xin)污染物(wu)之一。


 

 


PFAS 监(jian)测的难点是什么?

1、目标化合物的数(shu)量庞大,已经报(bao)告(gao)的超过 6000 多个;且标准(zhun)品不(bu)易获得;

2、涵盖(gai)不同的(de)挥(hui)发(fa)性、极性和官能团。无法使用一(yi)种(zhong)设备或者一(yi)个方法分析所有化合物;

3、浓度低(通常为(wei)低 ppt 和亚 ppt 级),要求设备有较高检测(ce)灵(ling)敏(min)度;虽(sui)然高倍富集可以提高检测(ce)灵(ling)敏(min)度,但(dan)同样(yang)会带来严重干扰;

4、实际环境(jing)中存在的 PFAS 化合物的种类和含量尚不清楚。

 

 

安捷伦 7250 气相色谱-高分辨质谱联用仪具有灵敏度高、扫描速率快,高分辨抗干扰,精确质量数采集定性准确的特点,非常适合环境样品当中挥发性和部分半挥发性 PFAS 化合物的检测。因此安捷伦公司与美国加州大学戴维斯分校用户合作建立了包含上百种不同类型的 PFAS 化合物的气质高分辨谱库,包含全氟(fu)(fu)烷基(ji)(ji)碘(dian)化(hua)物(wu)(wu)(PFAIs)、氟(fu)(fu)聚(ju)物(wu)(wu)碘(dian)化(hua)物(wu)(wu)(FTIs)、氟(fu)(fu)聚(ju)物(wu)(wu)醇(FTOHs)、含氟(fu)(fu)聚(ju)物(wu)(wu)烯(xi)(xi)烃(ting)(FTO)、含氟(fu)(fu)聚(ju)物(wu)(wu)丙烯(xi)(xi)酸(suan)酯(FTAC)、含氟(fu)(fu)聚(ju)物(wu)(wu)甲基(ji)(ji)丙烯(xi)(xi)酸(suan)酯(FTMAC)和全氟(fu)(fu)烷基(ji)(ji)羧酸(suan)(PFCAs)等(deng)(图 1)。除了化(hua)合物(wu)(wu)高分(fen)辨(bian)质谱图、每个碎片的(de)精确质量数及对应化(hua)学组(zu)成,谱库当中(zhong)还包括了每个化(hua)合物(wu)(wu)的(de)分(fen)子式、结构式、特(te)定(ding)分(fen)析条件下的(de)保留(liu)时间等(deng)信息(图 2)。

 

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图(tu) 1. 不同类型 PFAS 化合物的高(gao)分辨质谱图(tu)

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图 2. 谱库当中 PFAS 化合物的高分辨质谱图、分子式、结构式、保留(liu)时间等信息

基于 PFAS 气质高分辨质谱库、7250 SureMass 算法和安捷伦未知物分析软件,对饮用(yong)水和土(tu)壤样品当中(zhong)的(de) PFAS 化(hua)合(he)(he)物进行了检测(ce)。图 3 显示的(de)是样品高分辨(bian)(bian)质(zhi)(zhi)谱图经解卷积后通过(guo)与高分辨(bian)(bian)质(zhi)(zhi)谱库比(bi)对和保留时(shi)间辅助确认,对样品当中(zhong)包含的(de) PFAS 化(hua)合(he)(he)物进行准确定性的(de)结果(分别以一个化(hua)合(he)(he)物示例)。

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图 3. A:土壤当(dang)中检测到乙基(ji)(ji)全(quan)氟丁基(ji)(ji)醚;B:饮(yin)用水当(dang)中检测到甲基(ji)(ji)全(quan)氟辛酸

数据结果表明:7250 高分辨气质和 PFAS 化合物高分辨质谱库的配合使用相得益彰,能够显著降低对 PFAS 这类复杂化合物的分析难度,提高定性准确性,加快分析速度

 

 

结语

在上述实验过(guo)程中,7250 工作的扫描范围是 50-1200m/z,在这样宽广的范围内采集的质谱数据的分辨率和准确性不会受到影响,方便对环境当中各种类型的污染物进行大范围的筛查检测。利用(yong) 7250 这一(yi)优势,除了(le) PFAS 化合物(wu),上述水样当(dang)中还检测到了(le)包括消毒副产品(pin)、个人护(hu)理产品(pin)中的(de)化学(xue)品(pin)、药物(wu)、杀虫剂等环境污染物(wu),真(zhen)正体现了(le) 7250 高分辨质谱“一(yi)网打尽(jin)"的(de)强大能力。